近日,同济大学工程风险研究团队张冬梅教授、甘彬霖博士研究生等在《Tunnelling and Underground Space Technology》期刊上发表了题为“Ontology-driven knowledge graph for decision-making in resilience enhancement of underground structures: Framework and application”的研究论文,报道了地下结构韧性提升决策的最新研究成果。
提升复杂灾害条件下地下结构韧性已成为重大社会需求,然而当前地下结构韧性提升决策主要依赖于主观经验,存在领域知识整合不足与智能决策模型缺失的突出问题。为此,本研究提出一种基于本体知识的地下结构韧性知识图谱构建方法(图1),通过融合韧性知识量化分析、韧性不足故障树建模及灾害链事件树分析(图2),建立了涵盖10类地下结构韧性知识的本体体系(图3)。采用自上而下与自下而上相结合的系统化构建路径,形成包含应用层、规则层、模式层和数据层的多层次知识图谱框架。在此基础上,基于专家经验法抽取地下结构韧性相关知识,通过语义网络与知识融合构建数据层,并利用Neo4j图数据库实现知识可视化与工程案例应用(图4)。该结果有效促进了复杂灾害条件下地下基础设施韧性提升研究,为地下基础设施韧性提升智能决策提供方法基础。
图1 地下结构韧性提升知识图谱构建流程
图2 基于事件树原理的地下结构灾链决策模型
图3 知识体系中知识类型及其关联逻辑
图4 地下结构韧性提升知识图谱可视化效果
第一作者
甘彬霖 博士研究生
主要从事地下结构韧性提升与智能化方面的研究
邮箱:ganbl@tongji.edu.cn
第二作者(通讯作者)
张冬梅 教授
主要从事盾构隧道结构安全与韧性提升方面的研究
邮箱:dmzhang@tongji.edu.cn
撰稿:甘彬霖
编辑:刘 元
校对:王 森
审核:申轶尧
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