基于本体框架理论的桥梁cad技术研究

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1、覆蓥㈣瀵粪蒸摘要长期以来，桥梁CAD领域中的系统集成问题，包括信息集成问题、功能集成问题和智能集成问题，没有得到很好的解决。近年来传统CAD技术、软件技术、人工智能技术的进展为系统的解决这类问题提供了可能。在系统的总结了桥梁与结构CAD领域和相关研究领域的研究进展后，作者提出了基于本体框架理论的系统集成思想，建立了桥梁领域的本体框架理论，并提出了一整套编程实现本体框架机制、并进而实现基于本体框架的桥梁CAD系统的实践方法。基于本体框架理论的桥梁CAD系统集成思想的核心是桥梁本体框架，桥梁本体框架是一个标准化的桥梁工程领域信息模型，它是桥梁动态元对象模

2、型、桥梁设计辅助决策模型和桥梁动态元对象演化过程模型的有机统一体。桥梁动态元对象模型描述了桥梁设计对象本身，是一个描述桥梁设计对象的动态的、分层的概念框架，它具有属性衍生和对象分解两大动态特性。桥梁设计辅助决策知识模型描述了用于支撑桥梁动态元对象演化的各类知识，包括事实知识、功能知识和关系知识。桥梁动态元对象演化过程模型从抽象角度描述了桥梁设计过程中的各种基本逻辑，包括类比推理、属性衍生、子实体分解和冲突消解四大显式逻辑，回溯检测这个隐式逻辑，另外还描述了桥梁设计过程的分阶段特性。作者提出了一整套编程实现桥梁本体框架的实践方法，包括从面向对象角度分析

3、桥梁本体框架的方法、用面向对象编程语言C#开发封装了本体框架机制的桥梁本体框架基础类的方法以及基于桥梁本体框架基础类开发基于本体框架的桥梁智能CAD系统的方法。作者用c#语言开发了一组桥梁本体框架基础类，建立了一个．NET平台上的桥梁本体框架基础类库作为将来基于本体框架的桥梁智能CAD系统的研究和开发工作的基础。开发实践过程中，为了方便敏捷开发实践，作者构建了一个敏捷开发环境。最后，总结了主要研究工作并简要讨论了有待进一步研究的问题。关键词：桥梁CAD，系统集成，本体框架，面向对象，敏捷软件开发AbstractABSTRACTTheproblemso

4、fSystemIntegrationintheareaofBridgeCAD，includingtheproblemofInformationIntegration，theproblemofFunctionalIntegrationandtheproblemofArtificialInteUigenceIntegration，havenotyetbeensolvedsatisfactorily．Inrecentyears，theprogressesmadeintheareasoftmdifionalstructuralCAD，softwaretech

5、niqueandArtificialIntelligencehavemadeitpossibletosolvetheseproblemssatisfactorily．AftersystematicallysummarizingtheadvancementintheareaofBridgeandStructureCADandtheadvancementinassociatedresearchareas，theauthorproposetosolvetheproblemsofSystemIntegrationbasedontheOntologyTheor

6、y．TheBridgeOntologyFrameworkTheoryisfoundedinthisthesis．HowtoleveragingObject-OrientedTechnologyandModemSoftwareEngineeringStrategytorealizeBridgeIntelligentCADsystemsbasedontheOntologyFrameworkisalsodiscussedinthisthesis．ThecoreofthethoughtsabouttheSystemIntegrationofBridgeCAD

7、systemsbasedontheOntologyFrameworkTheoryistheBridgeOntologyFramework，whichisastandardizedInformationModelforBridgeEngineering．ItiscomposedofDynamicBridgeMeta-ObjectModel，BridgeDesignDecisionSuppoRKnowledgeModelandBridgeMeta-ObjectEvolutionModel．Thesemodelsarealldiscussedindetai

8、linthisthesis．Object-OrientedAnalysisoftheBridgeOntolo