一种建筑信息物理模型及其构建方法

技术特征：
1.一种建筑信息物理模型，其特征在于，所述建筑信息物理模型包括建筑静态模型、建筑物理模型、建筑交互模型，建筑静态模型是对建筑的静态信息的反映，建筑静态模型在信息世界中用于标识相应的建筑物理实体，是建筑物理实体在信息世界的存在描述；建筑物理模型是对建筑物理行为内在规律的刻画，包括时变特性和功能特性；建筑交互模型基于建筑静态模型与建筑物理模型，是建筑信息物理模型的核心部分，从运动角度刻画了建筑物理实体与建筑信息物理模型的反馈交互行为。2.根据权利要求1所述的建筑信息物理模型，其特征在于，时变特性描述建筑物理实体在时间维度上的结构疲劳、材料老化损耗的规律；功能特性则描述建筑物理实体对外界刺激作何动态响应，是建筑物理实体在信息世界的内涵描述。3.根据权利要求1所述的建筑信息物理模型，其特征在于，建筑交互模型的核心是基于“感知-控制-执行”的闭环，其中的控制逻辑体现了建筑信息物理模型的智能性，是建筑物理实体在信息世界的生命力描述。4.根据权利要求1所述的建筑信息物理模型，其特征在于，所述建筑静态模型，将建筑静态信息映射为一种结构化的数据模型，再使用图像引擎渲染数据模型，直观呈现建筑真实状态。5.根据权利要求1所述的建筑信息物理模型，其特征在于，所述建筑物理模型，由一个或多个反映所研究物理过程中变量关系的多项式组成；其中，多项式的各项系数基于智能算法进行参数识别，并随着时间推移伴随物理建筑真实状态迭代更新。6.根据权利要求1所述的一种建筑信息物理模型，其特征在于，所述建筑交互模型，包括感知器实体、控制器实体、执行器实体以及动画实体。7.基于权利要求1-6任一项所述建筑信息物理模型的构建方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1，建筑静态模型表示，建立建筑物理实体3d数字模型，将建筑外观、材质与结构的数据从一种标准化的格式数据渲染为可视化图像；步骤2，建筑物理模型拟合，基于建筑物理过程，选择相关系数高，同时易于观察与控制的变量，建立求解目标变量的多项式，利用历史数据对多项式进行参数辨识，得到满足误差阈值的数学表达式作为建筑物理模型的内核；步骤3，建筑交互模型构建，基于建筑物理实体运维目标，将交互过程中可能发生的各类动作进行归纳整理，完成各类物理实体与虚拟实体的映射匹配，定义建筑交互模型的动作集与信息流；步骤4，建筑物理模型演化，基于建筑物理实体真实状态数据与建筑物理模型预测数据的比对结果，当二者误差超过可接受阈值，影响控制策略的正确性与最优性时，重复步骤2中的参数辨识过程，更新拟合多项式系数；步骤5，虚实交互闭环实现，基于步骤3所构建的建筑交互模型与建筑物理实体间的映射关系，以及实际信息流向，结合物联网平台实现建筑信息物理模型的物联接口，遵循接口标准与现场通讯协议进行代码实现，实现数据与指令的上行下载。

技术总结
一种建筑信息物理模型及其构建方法，为建筑智能运维、数字孪生城市建设、建筑环境动态模拟等提供理论与技术支撑，建筑物理实体向虚拟实体的映射，建立物理世界与信息世界的双向数据流动，实现建筑信息物理模型与建筑物理实体间的耦合、链接，达到状态的同步一致。所述建筑信息物理模型由建筑静态模型、建筑物理模型、建筑交互模型相互耦合和演化集成，包含建筑静态模型表示、建筑物理模型拟合、建筑交互模型构建、建筑物理模型演化、虚实交互闭环实现。本发明基于物联网、人工智能、大数据等新一代信息技术，通过建筑信息物理模型及其构建方法，在信息空间复刻物理空间建筑实时状态，实现对建筑物理实体的感知、预测、信息共享和动态交互。态交互。态交互。


技术研发人员：杨启亮 李苏亮 邢建春 陈寅 孔琳琳 陈文杰 邹荣伟
受保护的技术使用者：中国人民解放军陆军工程大学
技术研发日：2021.12.20
技术公布日：2022/4/26