Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Problemstellung
1.2 Zielsetzung und Abgrenzung
1.3 Aufbau der Arbeit
1
1
2
3
2
Problem und Lösungsansatz
5
2.1 Stand der Forschung und Technik
5
2.1.1 Bauwerksinformationsmodelle (BIM)
5
Industry Foundation Classes (IFC)
5
Weitere Modelle
7
2.1.2 Terminplanung
8
2.1.3 4D-Animation
9
2.1.4 Generierung von Bauablaufplänen
13
2.1.5 Zusammenfassung
16
2.2 Entwicklungsbedarf
17
2.3 Analyse der Bauablaufplanung
19
2.3.1 Betrachtung des Produktmodells
20
2.3.2 Analyse des Prozessmodells
21
2.3.3 Analyse des Planungsprozesscs
22
2.4 Problembetrachtung
24
2.5 Lösungsstrategie
2ö
2.5.1 Bestimmung von Vorgängen
2G
2.5.2 Übertragbarkeit von Vorgängen und Bestimmung der Reihenfolge 20
2.5.3 Automatisierungsansatz
29
3
Grundlagen und Begriffe
3.1 Bipartite Graphen
3.2 Algorithmen und Methoden auf bipartiten Graphen
3.2.1 Identifikation von Start- und Endknoten
Startknoten
Endknoten
3.2.2 Woge ausgehend von einem Knoten oder zwischen zwei Knoten .
3.2.3 Zufälliger Weg ab einem oder zwischen zwei Knoten
3.2.4 Kantendisjunkte Wege zwischen zwei Knoten
3.2.5 Knotendisjunkte Wege zwischen zwei Knoten
3.2.6 Subgraphen ab einem Knoten oder zwischen zwei Knoten . . . .
Subgraphen ausgehend von einem Knoten
Bibliografische Informationen
http://d-nb.info/1015937373
digitalisiert durch
31
31
32
33
33
34
35
37
38
41
43
43
i
INHALTSVERZEICHNIS
3.3
3.4
Subgraphen zwischen zwei Knoten
Workflowgraphen
Algorithmen und Methoden auf Workflowgraphen
3.4.1 Identifikation von XOR-Split- und XOR-Join-Knoten
XOR-Split-Knoten
XOR-Join-Knoten
3.4.2 Identifikation von AND-Split und AND-Join Knoten
AND-Split Knoten
AND-Join Knoten
:
3.4.3 Identifikation korrespondierender Split-Join und Join-Split Paare
Bestimmung von korrespondierenden Join-Knoten
Bestimmung von korrespondierenden Split-Knoten
3.4.4 Well Handled Test und Bestimmung von Konfliktpaaren . . . .
3.4.5 Bestimmung von Instanzgraphen
Generierung von Ablaufalternativen
4.1 Systementwurf
4.2 Modellbildung
4.2.1 Digitales Bauwerksinformationsmodell
Anforderungen
4.2.2 Abbildung von Bauteilen
Anforderungen
Formale Abbildung
4.2.3 Ähnlichkeit von Bauteilen
4.2.4 Abbildung von Vorgängen
Anforderungen
Formale Abbildung
4.2.5 Abbildung der Datenbasis
Formale Abbildung
4.2.6 Abbildung der Grobstrukturierung
Anforderungen
Formale Abbildung
4.2.7 Abbildung des Bauablaufs
Anforderungen
Formale Abbildung
4.3 Methoden für die Generierung des Bauablaufs
4.3.1 Strukturierungspha.se
4.3.2 Generierungsphase
Zuordnungsphase
Verknüpfungsphase
Konfliktlösungsphase
4.3.3 Kopplungsphase
4.3.4 Gesamtablauf der Generierung
4.4 Diskussion
4.4.1 Parallele Vorgänge und Varianten
43
45
46
46
46
47
48
48
48
49
50
50
51
53
57
57
60
60
60
61
61
62
67
69
69
70
72
73
73
73
73
74
75
75
75
76
79
79
89
91
96
99
101
101
INHALTSVERZEICHNIS
4.4.2
4.4.3
4.4.4
4.4.5
Auswahl von Varianten
Konsistenz zwischen Bauablaufplanung und Bauwerksplanung
Wiederverwendbarkeit
4D-Anbindung
xiii
102
. 102
102
103
5 Pilotimplementierung
5.1
5.2
5.3
5.4
6
Vorgehensweise und Wahl der Technologie
5.1.1 Wahl der Softwaretcchnologie
5.1.2 Wahl der Datenbanktechnologie
5.1.3 Wahl des digitalen BIM
Anbindung des BIM auf Basis der IFC
5.2.1 Abbildung des Bauteiltyps und -identifikators
5.2.2 Abbildung der Materialinformationen
5.2.3 Abbildung der Bounding-Box
Softwaretechnisches Modell
5.3.1 Abbildung von Bauteilen
Abbildung für die Datenbasis
Klassenbeschreibung
5.3.2 Abbildung von Vorgängen
Abbildung für die Datenbasis
Klassenbeschreibung
5.3.3 Abbildung der Datenbasis
5.3.4 Abbildung des Bauablaufs
5.3.5 Abbildung der Grobstrukturierung
Bestandteile und Interaktion der Softwarepakete des Prototypen . . . .
5.4.1 IFC STEP - PARSER / WRITER und IfcModel
Klassenbeschreibung
5.4.2 3D/4D-Viewer und Interpreter
5.4.3 Alice4Ifc und AliceEvaluate
5.4.4 Graphische Nutzeroberfläche
3D/4D-View
Alice4Ifc-Steuerung
AliceEvaluate
5.4.5 Externe Softwarebibliotheken
Anwendungsbeispiel
6.1 Bauwerksniodell - CIB-Weimar
6.2 Ausführung der Grobstrukturierung
6.3 Ausführung der Zuordnungs-, Generierungs- und Konfliktlösungsphase .
6.3.1 Umsetzung der Zuordnungsphase
6.3.2 Beschränkung der Vorgänge für die Generierungsphase
6.3.3 Ausführung der Generierungs- und Konfliktlösungsphase . . . .
6.3.4 Umsetzung der 4D-Animation
105
105
105
106
107
107
107
108
110
112
112
112
113
114
114
1 IG
117
119
119
120
121
122
122
123
124
124
126
129
130
131
131
132
133
133
137
138
140
xiv
7
INHALTSVERZEICHNIS
Zusammenfassung und Ausblick
7.1 Zusammenfassung
7.2 Diskussion der Ergebnisse
7.3 Ausblick
143
143
144
148
Verzeichnis der Listings
154
Literaturverzeichnis
155
A Ehrenwörtliche Erklärung
167
B Über den Autor
B.l Lebenslauf
B.2 Publikationen
169
169
171