Neues verkehrswissenschaftliches Journal NVJ - Ausgabe 34

Graphendatenbank-Modell für Infrastrukturdatensätze

Vitali Schuk

• Verlag: BoD - Books on Demand
• Jahr: 2025
• eBook-ISBN:
  9783769372922
• Thema: Technik & Maschinenbau

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines neuen Ansatzes zur strukturierten Speicherung und Vernetzung von explizitem Ingenieurwissen aus dem Bereich des Infrastrukturbaus. Ziel ist es, verkehrsträgerübergreifende Infrastrukturdatensätze in einer einzigen Datenbank mit Hilfe von generischen Modellen zu formalisieren, umso die Reduzierung von IT-Systemen zu erreichen. Dabei wird die Technologie einer Graphendatenbank verwendet, die auf einem Hauptklassifizierungssystem basiert. Das entwickelte Framework setzt sich aus einzelnen (Teil-)Modellen bzw. Konzepten zusammen, die die Wissensbereiche der Infrastrukturplanung in der Datenbank in Abhängigkeit von Vorschriften und deren Festlegungen abbilden. Die digitale Abbildung und Vernetzung von Beziehungen zwischen den Datensätzen erfolgen dabei anhand von expliziten Knoten-Kanten-Konstrukten sowie auf Basis der Prädikatenlogik 1.Ordnung. Dank der einfachen Grundgedanken der Teilkonzepte mit den darin enthaltenen einfachen Modellierungslogiken und der generischen Erweiterbarkeit besitzt der Gesamtansatz ein hohes Potential zur Weiterentwicklung.

Inhaltsverzeichnis

• Hinweise
• Vorwort
• Danksagung
• Eidesstattliche Erklärung
• Inhaltsverzeichnis
• Abbildungsverzeichnis
• Tabellenverzeichnis
• Kurzfassung
• Abstract
• 1 Einleitung
• 2 Ausgangslage und Stand der Forschung
• 3 Strukturierte Beschreibung der Infrastruktur nach dem (E)DCC-Modell
• 4 Grundlagenermittlung zum Planen und Instandhalten von Verkehrswegen
• 5 Grundlagenermittlung zur softwaretechnischen Implementierung des (E)DCC-Modellansatzes
• 6 Modellierungstechniken und softwaretechnische Implementierung der Konzepte zum (E)DCC-Modellansatz
• 7 Dynamische Modellierung der Objekte in der Datenbank nach den definierten Konzepten
• 8 Mögliche Anwendung des (E)DCC-Modellansatzes in den Planungsprozessen von Verkehrswegen nach der BIM-Methodik
• 9 Zusammenfassung und Ausblick
• Glossar
• Literaturverzeichnis
• Abkürzungsverzeichnis
• Akronymverzeichnis
• Formelverzeichnis
• Anhang I : Definition Vorschriften
• Anhang II : Definition Vorschriftenfestlegungen
• Anhang III : Begriff BIM
• Anhang IV : Gemeinsame Datenumgebung
• Anhang V : BIM-Anwendungsfälle
• Anhang VI : Automatische Vorschriftenkonformitätsprüfung im Hochbau
• Anhang VII : Klassifizierung der Vorschriftenregel nach Häußler, Esser und Borrmann (2021)
• Anhang VIII : Modell zur maschinenlesbaren Abbildung von Regeln einer Vorschrift nach Häußler, Esser und Bormann (2021)
• Anhang IX : Klassifizierungssysteme
• Anhang X : Querschnittsparameter Infrastruktur
• Anhang XI : Anwendungsfälle Graphendatenbank
• Anhang XII : Graphendatenbanken im BIM Hochbau
• Anhang XIII : Verkehrsträger
• Anhang XIV : Entwurfsvorgänge bei einem innerörtlichen Straßenentwurf
• Anhang XV : Planungsstufen und Projektphasen
• Anhang XVI : Infrastrukturgestaltung gemäß DB Netz AG, Ril 413 (2013) der DB AG
• Anhang XVII : Use-Cases „Trassierung“ und „Dimensionierung“
• Anhang XVIII : Benutzeroberfläche der Intelligenten Suche
• Anhang XIX : Requirements
• Anhang XX : Schlüsselwörter (Hilfsverben) nach RFC 2119
• Anhang XXI : Schematische Darstellung der 3-Schichten-Architektur und statische Softwarearchitektur von PULTrack
• Anhang XXII : Ontologie und Taxonomie
• Anhang XXIII : Begrifflichkeiten der Graphentheorie
• Anhang XXIV : OrientDB-Graphendatenbank
• Anhang XXV : Klassen- und Vererbungshierarchie der Knoten
• Anhang XXVI : Modellierungskanten und deren Bedeutung
• Anhang XXVII : Modellierungsattribute
• Anhang XXVIII : Kantenklassen
• Anhang XXIX : Manipulation der Vorschriftenfestlegungen über Modellierungsattribute
• Anhang XXX : Anforderungen an die digitale Übersetzung der Vorschriften
• Anhang XXXI : Technikstandards nach der „3-Stufen-Theorie“
• Anhang XXXII : Aufbau der Vorschriften im Eisenbahnwesen
• Anhang XXXIII : Klassenstruktur der Vorschriftenfestlegungen
• Anhang XXXIV : Abhängigkeitslogik der Vorschriftenfestlegungen
• Anhang XXXV : Kategorisierungs- und Charakterisierungsebene
• Anhang XXXVI : Ausschluss- und Vorschriftenassoziationskanten
• Anhang XXXVII : Visualisierung der Trassierungsformel
• Anhang XXXVIII : Trassierungsregel
• Anhang XXXIX : (Teil-)Modelle des (E)DCC-Modells
• Anhang XL :Modellierungsbeispiel der Vorschriftenfestlegungen und der Vergleich des entwickelten Modells mit der nach Häußler, Esser und Borrmann (2021) vorgestellten Methode
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