@phdthesis{Hartmann, author = {Hartmann, Veronika}, title = {Methoden zur Quantifizierung und Optimierung der Robustheit von Bauablaufpl{\"a}nen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.4579}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20220204-45798}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, abstract = {Bauablaufpl{\"a}nen kommt bei der Realisierung von Bauprojekten eine zentrale Rolle zu. Sie dienen der Koordination von Schnittstellen und bilden f{\"u}r die am Projekt Beteiligten die Grundlage f{\"u}r ihre individuelle Planung. Eine verl{\"a}ssliche Terminplanung ist daher von großer Bedeutung, tats{\"a}chlich sind aber gerade Bauablaufpl{\"a}ne f{\"u}r ihre Unzuverl{\"a}ssigkeit bekannt. Aufgrund der langen Vorlaufzeiten bei der Planung von Bauprojekten sind zum Zeitpunkt der Planung viele Informationen nur als Sch{\"a}tzwerte bekannt. Auf der Grundlage dieser gesch{\"a}tzten und damit mit Unsicherheiten behafteten Daten werden im Bauwesen deterministische Terminpl{\"a}ne erstellt. Kommt es w{\"a}hrend der Realisierung zu Diskrepanzen zwischen Sch{\"a}tzungen und Realit{\"a}t, erfordert dies die Anpassung der Pl{\"a}ne. Aufgrund zahlreicher Abh{\"a}ngigkeiten zwischen den geplanten Aktivit{\"a}ten k{\"o}nnen einzelne Plan{\"a}nderungen vielf{\"a}ltige weitere {\"A}nderungen und Anpassungen nach sich ziehen und damit einen reibungslosen Projektablauf gef{\"a}hrden. In dieser Arbeit wird ein Vorgehen entwickelt, welches Bauablaufpl{\"a}ne erzeugt, die im Rahmen der durch das Projekt definierten Abh{\"a}ngigkeiten und Randbedingungen in der Lage sind, {\"A}nderungen m{\"o}glichst gut zu absorbieren. Solche Pl{\"a}ne, die bei auftretenden {\"A}nderungen vergleichsweise geringe Anpassungen des Terminplans erfordern, werden hier als robust bezeichnet. Ausgehend von Verfahren der Projektplanung und Methoden zur Ber{\"u}cksichtigung von Unsicherheiten werden deterministische Terminpl{\"a}ne bez{\"u}glich ihres Verhaltens bei eintretenden {\"A}nderungen betrachtet. Hierf{\"u}r werden zun{\"a}chst m{\"o}gliche Unsicherheiten als Ursachen f{\"u}r {\"A}nderungen benannt und mathematisch abgebildet. Damit kann das Verhalten von Abl{\"a}ufen f{\"u}r m{\"o}gliche {\"A}nderungen betrachtet werden, indem die durch {\"A}nderungen erzwungenen angepassten Terminpl{\"a}ne simuliert werden. F{\"u}r diese Monte-Carlo-Simulationen der angepassten Terminpl{\"a}ne wird sichergestellt, dass die angepassten Terminpl{\"a}ne logische Weiterentwicklungen des deterministischen Terminplans darstellen. Auf der Grundlage dieser Untersuchungen wird ein stochastisches Maß zur Quantifizierung der Robustheit erarbeitet, welches die F{\"a}higkeit eines Planes, {\"A}nderungen zu absorbieren, beschreibt. Damit ist es m{\"o}glich, Terminpl{\"a}ne bez{\"u}glich ihrer Robustheit zu vergleichen. Das entwickelte Verfahren zur Quantifizierung der Robustheit wird in einem Optimierungsverfahren auf Basis Genetischer Algorithmen angewendet, um gezielt robuste Terminpl{\"a}ne zu erzeugen. An Beispielen werden die Methoden demonstriert und ihre Wirksamkeit nachgewiesen.}, subject = {Bauablaufplanung}, language = {de} } @inproceedings{OPUS4-3785, title = {30. Forum Bauinformatik}, editor = {Steiner, Maria and Theiler, Michael and Mirboland, Mahsa}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20180917-37854}, pages = {424}, abstract = {Die Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar ist seit langer Zeit mit dem Forum Bauinformatik eng verbunden. So wurde die Veranstaltung 1989 hier durch den Arbeitskreis Bauinformatik ins Leben gerufen und auch das 10. und 18. Forum Bauinformatik (1998 bzw. 2006) fand in Weimar statt. In diesem Jahr freuen wir uns daher besonders, das 30. Jubil{\"a}um an der Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar ausrichten zu d{\"u}rfen und viele interessierte Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen aus dem Bereich der Bauinformatik in Weimar willkommen zu heißen. Das Forum Bauinformatik hat sich l{\"a}ngst zu einem festen Bestandteil der Bauinformatik im deutschsprachigen Raum entwickelt. Dabei steht es traditionsgem{\"a}ß unter dem Motto „von jungen Forschenden f{\"u}r junge Forschende", wodurch insbesondere Nachwuchswissenschaftlerinnen und ‑wissenschaftlern die M{\"o}glichkeit geboten wird, ihre Forschungsarbeiten zu pr{\"a}sentieren, Problemstellungen fachspezifisch zu diskutieren und sich {\"u}ber den neuesten Stand der Forschung zu informieren. Zudem wird eine ausgezeichnete Gelegenheit geboten, in die wissenschaftliche Gemeinschaft im Bereich der Bauinformatik einzusteigen und Kontakte mit anderen Forschenden zu kn{\"u}pfen. In diesem Jahr erhielten wir 49 interessante und qualitativ hochwertige Beitr{\"a}ge vor allem in den Themenbereichen Simulation, Modellierung, Informationsverwaltung, Geoinformatik, Structural Health Monitoring, Visualisierung, Verkehrssimulation und Optimierung. Daf{\"u}r m{\"o}chten wir uns ganz besonders bei allen Autoren, Co-Autoren und Reviewern bedanken, die durch ihr Engagement das diesj{\"a}hrige Forum Bauinformatik erst m{\"o}glich gemacht haben. Wir danken zudem Professor Große und Professor D{\´i}az f{\"u}r die Unterst{\"u}tzung bei der Auswahl der Beitr{\"a}ge f{\"u}r die Best Paper Awards. Ein herzliches Dankesch{\"o}n geht an die Kollegen an der Professur Informatik im Bauwesen der Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar f{\"u}r die organisatorische, technische und beratende Unterst{\"u}tzung w{\"a}hrend der Planung der Veranstaltung.}, subject = {Bauinformatik}, language = {de} } @inproceedings{FediorHamel, author = {Fedior, Marco and Hamel, Wido}, title = {Simulationsumgebung zur Evaluation von umweltorientierten Verkehrsmanagement-Strategien}, series = {30. Forum Bauinformatik}, booktitle = {30. Forum Bauinformatik}, editor = {Steiner, Maria and Theiler, Michael and Mirboland, Mahsa}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.3867}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20190328-38678}, pages = {6}, abstract = {Der vorliegende Beitrag beschreibt die Problematik bei der Prognose verkehrsbedingter Schadstoff-Immissionen. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung und der Aufbau einer Simulationsumgebung zur Evaluation von umweltorientierten Verkehrsmanagement-Strategien. Die Simulationsumgebung wird {\"u}ber die drei Felder Verkehr, Emission, Immission entwickelt und findet zun{\"a}chst Anwendung in der Evaluation verkehrlicher Maßnahmen f{\"u}r die Friedberger Landstraße in Frankfurt am Main.}, subject = {Verkehr}, language = {de} } @unpublished{SteinerBourinetLahmer, author = {Steiner, Maria and Bourinet, Jean-Marc and Lahmer, Tom}, title = {An adaptive sampling method for global sensitivity analysis based on least-squares support vector regression}, doi = {10.25643/BAUHAUS-UNIVERSITAET.3832}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20181218-38320}, pages = {1 -- 33}, abstract = {In the field of engineering, surrogate models are commonly used for approximating the behavior of a physical phenomenon in order to reduce the computational costs. Generally, a surrogate model is created based on a set of training data, where a typical method for the statistical design is the Latin hypercube sampling (LHS). Even though a space filling distribution of the training data is reached, the sampling process takes no information on the underlying behavior of the physical phenomenon into account and new data cannot be sampled in the same distribution if the approximation quality is not sufficient. Therefore, in this study we present a novel adaptive sampling method based on a specific surrogate model, the least-squares support vector regresson. The adaptive sampling method generates training data based on the uncertainty in local prognosis capabilities of the surrogate model - areas of higher uncertainty require more sample data. The approach offers a cost efficient calculation due to the properties of the least-squares support vector regression. The opportunities of the adaptive sampling method are proven in comparison with the LHS on different analytical examples. Furthermore, the adaptive sampling method is applied to the calculation of global sensitivity values according to Sobol, where it shows faster convergence than the LHS method. With the applications in this paper it is shown that the presented adaptive sampling method improves the estimation of global sensitivity values, hence reducing the overall computational costs visibly.}, subject = {Approximation}, language = {en} } @techreport{SmarslyWiggenbrock, type = {Working Paper}, author = {Smarsly, Kay and Wiggenbrock, Jens}, title = {Automatisierte Planung von digitalen Hochgeschwindigkeitsnetzen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.3309}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170828-33095}, pages = {5}, abstract = {Der Ausbau von digitalen Hochgeschwindigkeitsnetzen ist gekennzeichnet durch neuartige Anforderungen an den Planungsprozess. Diese Anforderungen erfordern wiederum den Einsatz von neuartigen Paradigmen, die eine effiziente und zugleich genaue Planung von fl{\"a}chendeckenden Glasfasernetzen erm{\"o}glichen. Hierbei k{\"o}nnen wiederkehrende Planungsaufgaben durch eine gezielte computergest{\"u}tzte Automatisierung effizienter und genauer ausgef{\"u}hrt, als es mit bisherigen Planungskonzepten m{\"o}glich ist. Dieses Arbeitspapier beschreibt die computergest{\"u}tzte Ausf{\"u}hrung eines Planungsprozesses auf Basis von f{\"u}nf grundlegenden, iterativen Planungsschritten und gibt Empfehlungen f{\"u}r eine effiziente und genaue Planung von Glasfasernetzen. Der hier vorgestellte Ansatz erm{\"o}glicht es Netzbetreibern und Investoren, den Ausbau beliebiger Siedlungs- und Gewerbegebiete auf der zuverl{\"a}ssigen Basis von belastbarem Faktenwissen wirtschaftlich zu priorisieren.}, subject = {Kostenoptimierung}, language = {de} } @techreport{WiggenbrockSmarsly, type = {Working Paper}, author = {Wiggenbrock, Jens and Smarsly, Kay}, title = {Kosteng{\"u}nstiger Breitbandausbau mittels automatisierter Integration von Installationspl{\"a}nen und Installationskosten}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2616}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20160627-26167}, pages = {6}, abstract = {Der Bedarf an leistungsf{\"a}higen Hochgeschwindigkeits-Glasfasernetzen ist in den letzten Jahren, insbesondere aufgrund der zunehmenden Nutzung von Internet-basierten Diensten, rapide gestiegen. Eine umfassende Planung von neu zu errichtenden Glasfasernetzen im Sinne eines kosteng{\"u}nstigen Breitbandausbaus ist jedoch h{\"a}ufig mit hohem Aufwand verbunden. Die Auswahl m{\"o}glicher Kabelwege und die anschließende Kalkulation der Installationskosten werden heute in der Regel durch computerbasierte Verfahren unterst{\"u}tzt, wobei allerdings die Installationspl{\"a}ne und die Installationskosten getrennt voneinander dargestellt werden, was wiederum die computergest{\"u}tzte Planung sowie weitere Optimierungsans{\"a}tze erschwert. Dieses Arbeitspapier beschreibt ein Konzept f{\"u}r ein modulares Softwaresystem zur computergest{\"u}tzten Planung, Kostenkalkulation und Visualisierung von Glasfasernetzen, das eine integrierte Darstellung von Installationspl{\"a}nen und Installationskosten erm{\"o}glicht. Anstelle der herk{\"o}mmlichen Darstellung von Installationspl{\"a}nen, die in der Regel alle geplanten Kabelwege einfarbig auf einer Landkarte visualisiert, wird ein Farbschema zur Anzeige der Installationskosten in Installationspl{\"a}nen eingesetzt. Das Konzept wird prototypisch implementiert und durch ein Anwendungsbeispiel, das die Planung eines Glasfasernetzes innerhalb eines Siedlungsgebietes behandelt, validiert. Die integrierte, farbige Darstellung der Installationskosten in Installationspl{\"a}nen erm{\"o}glicht eine effiziente Identifikation der kostenintensiven Bauabschnitte und bef{\"o}rdert kostenoptimierte Planungsans{\"a}tze. Die intuitive Visualisierung vereinfacht somit die akkurate und kostenoptimierte Planung von Glasfasernetzen.}, subject = {Visualisierung}, language = {de} } @article{SmarslyHartmannRueppeletal., author = {Smarsly, Kay and Hartmann, Timo and R{\"u}ppel, Uwe and K{\"o}nig, Markus}, title = {Positionspapier des Arbeitskreis Bauinformatik}, editor = {Smarsly, Kay}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.3221}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170523-32219}, pages = {5}, abstract = {Die Bauinformatik ist eine S{\"a}ule der modernen Bau- und Umweltingenieurwissenschaften und befasst sich mit der Erforschung grundlegender informatorischer Methoden sowie mit der Anwendung und Weiterentwicklung der Informationswissenschaften im Bau- und Umweltbereich. Der Arbeitskreis Bauinformatik konstituiert sich aus Wissenschaftlern, die an Universit{\"a}ten im deutschsprachigen Raum auf dem Fachgebiet Bauinformatik lehren und forschen. Ausgehend vom erreichten Entwicklungsstand der Bauinformatik skizziert dieses Positionspapier die Aufgaben des Arbeitskreises und formuliert eine Grundlage f{\"u}r eine abgestimmte Weiterentwicklung an den deutschsprachigen Universit{\"a}ten.}, subject = {Bauinformatik}, language = {de} } @inproceedings{IgnatovaKirschkeTauscheretal., author = {Ignatova, Elena and Kirschke, Heiko and Tauscher, Eike and Smarsly, Kay}, title = {PARAMETRIC GEOMETRIC MODELING IN CONSTRUCTION PLANNING USING INDUSTRY FOUNDATION CLASSES}, series = {Digital Proceedings, International Conference on the Applications of Computer Science and Mathematics in Architecture and Civil Engineering : July 20 - 22 2015, Bauhaus-University Weimar}, booktitle = {Digital Proceedings, International Conference on the Applications of Computer Science and Mathematics in Architecture and Civil Engineering : July 20 - 22 2015, Bauhaus-University Weimar}, editor = {G{\"u}rlebeck, Klaus and Lahmer, Tom}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, issn = {1611-4086}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2802}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170314-28024}, pages = {8}, abstract = {One of the most promising and recent advances in computer-based planning is the transition from classical geometric modeling to building information modeling (BIM). Building information models support the representation, storage, and exchange of various information relevant to construction planning. This information can be used for describing, e.g., geometric/physical properties or costs of a building, for creating construction schedules, or for representing other characteristics of construction projects. Based on this information, plans and specifications as well as reports and presentations of a planned building can be created automatically. A fundamental principle of BIM is object parameterization, which allows specifying geometrical, numerical, algebraic and associative dependencies between objects contained in a building information model. In this paper, existing challenges of parametric modeling using the Industry Foundation Classes (IFC) as a federated model for integrated planning are shown, and open research questions are discussed.}, subject = {Angewandte Informatik}, language = {en} } @inproceedings{SmarslyTauscher, author = {Smarsly, Kay and Tauscher, Eike}, title = {IFC-BASED MONITORING INFORMATION MODELING FOR DATA MANAGEMENT IN STRUCTURAL HEALTH MONITORING}, series = {Digital Proceedings, International Conference on the Applications of Computer Science and Mathematics in Architecture and Civil Engineering : July 20 - 22 2015, Bauhaus-University Weimar}, booktitle = {Digital Proceedings, International Conference on the Applications of Computer Science and Mathematics in Architecture and Civil Engineering : July 20 - 22 2015, Bauhaus-University Weimar}, editor = {G{\"u}rlebeck, Klaus and Lahmer, Tom}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, issn = {1611-4086}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2823}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170314-28237}, pages = {7}, abstract = {This conceptual paper discusses opportunities and challenges towards the digital representation of structural health monitoring systems using the Industry Foundation Classes (IFC) standard. State-of-the-art sensor nodes, collecting structural and environmental data from civil infrastructure systems, are capable of processing and analyzing the data sets directly on-board the nodes. Structural health monitoring (SHM) based on sensor nodes that possess so called "on-chip intelligence" is, in this study, referred to as "intelligent SHM", and the infrastructure system being equipped with an intelligent SHM system is referred to as "intelligent infrastructure". Although intelligent SHM will continue to grow, it is not possible, on a well-defined formalism, to digitally represent information about sensors, about the overall SHM system, and about the monitoring strategies being implemented ("monitoring-related information"). Based on a review of available SHM regulations and guidelines as well as existing sensor models and sensor modeling languages, this conceptual paper investigates how to digitally represent monitoring-related information in a semantic model. With the Industry Foundation Classes, there exists an open standard for the digital representation of building information; however, it is not possible to represent monitoring-related information using the IFC object model. This paper proposes a conceptual approach for extending the current IFC object model in order to include monitoring-related information. Taking civil infrastructure systems as an illustrative example, it becomes possible to adequately represent, process, and exchange monitoring-related information throughout the whole life cycle of civil infrastructure systems, which is referred to as monitoring information modeling (MIM). However, since this paper is conceptual, additional research efforts are required to further investigate, implement, and validate the proposed concepts and methods.}, subject = {Angewandte Informatik}, language = {en} } @inproceedings{OPUS4-2451, title = {International Conference on the Applications of Computer Science and Mathematics in Architecture and Civil Engineering : July 20 - 22 2015, Bauhaus-University Weimar}, series = {Digital Proceedings, International Conference on the Applications of Computer Science and Mathematics in Architecture and Civil Engineering : July 20 - 22 2015, Bauhaus-University Weimar}, booktitle = {Digital Proceedings, International Conference on the Applications of Computer Science and Mathematics in Architecture and Civil Engineering : July 20 - 22 2015, Bauhaus-University Weimar}, editor = {G{\"u}rlebeck, Klaus and Lahmer, Tom}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, issn = {1611-4086}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2451}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20150828-24515}, pages = {230}, abstract = {The 20th International Conference on the Applications of Computer Science and Mathematics in Architecture and Civil Engineering will be held at the Bauhaus University Weimar from 20th till 22nd July 2015. Architects, computer scientists, mathematicians, and engineers from all over the world will meet in Weimar for an interdisciplinary exchange of experiences, to report on their results in research, development and practice and to discuss. The conference covers a broad range of research areas: numerical analysis, function theoretic methods, partial differential equations, continuum mechanics, engineering applications, coupled problems, computer sciences, and related topics. Several plenary lectures in aforementioned areas will take place during the conference. We invite architects, engineers, designers, computer scientists, mathematicians, planners, project managers, and software developers from business, science and research to participate in the conference!}, subject = {Angewandte Informatik}, language = {en} }