aecXML和STEP在建筑行业信息集成中的应用？
随着建设项目国际化趋势的发展，工程项目越来越大型化和复杂化，给项目的实施和协调带来了很大的困难。为了对项目的进度、成本、质量、材料、文件等进行有效的管理和控制，必须及时准确地收集工程信息，科学地分析项目实施的动态情况和亟待解决的问题，并加以协调和解决，以保证项目的顺利进行。传统项目管理组织中存在的信息内容匮乏、失真、过载、传递过程延迟、信息获取成本高等问题，严重阻碍了项目参与者之间的信息交流。据统计，建筑工程中10%~33%的造价增加都与信息沟通问题有关，而在大型工程中，因信息沟通问题引起的工程变更和错误约占工程总造价的3%~5%。因此，有必要应用信息技术来提高项目信息沟通的效率和效果。根据在Bidcom.com和Buildnet.com的调查结果，应用信息技术可以节省30%~35%的工程造价。建设项目信息系统的应用将成为提高项目运作效率的关键因素，信息化将成为建筑业未来的发展方向之一。
目前，建筑领域应用最广泛的项目信息化手段是以互联网为媒介管理项目信息。具体实施手段为PIP(项目信息门户)和PSWS(项目具体网站)，主要具有文档管理、信息发布、实时沟通(包括视频会议、实时现场监控等功能。)，工作流管理和搜索引擎。它的缺陷是不能实现信息的标准化和建立信息模型，实现的信息还停留在文档层面而不是微观数据层面。
建筑行业信息集成的发展方向是在统一建筑行业信息编码和数据标准的基础上，实现建筑行业各种应用软件之间的直接数据交换。这种基于数据层次的集成的难点在于平台的不统一和异构产品数据的交换。对于建筑工程尤其是大型复杂建筑的设计和施工，必须使用很多软件平台，如建筑设计的3DCAD、结构设计的PKPM和CAD、暖通设计的CFG、给排水设计的ABD-W和SD-CAD、结构计算的SAP、TBSA和ANSYS、能耗模拟的DOE等。当涉及到各个专业的协调时，数据交换就显得尤为重要，尤其是随着网络技术的不断进步，不同专业同时协同设计成为可能，而这种协同设计的基础技术支撑就是不同应用软件之间异构数据的交换，即实现建筑领域数据的标准化传输。AecXML可扩展标记语言(extensible markup language)是一种可扩展的标记语言，适用于建筑、工程施工(及其他领域)和Step(产品数据模型交换标准)的综合应用，是实现建筑领域标准化数据传输的有效手段。
1步的概念和特点
STEP是表达和交换产品数据的国际标准，其技术目标是使异构的CAD/CAM系统能够进行产品数据的交流。1984国际标准化组织技术委员会184(工业自动化)第四分委员会(ISOTC 184/SC4)开始制定新标准，现在是STEP。本标准的全称是:ISO10303工业自动化系统-产品数据表达和交换，由TC184/SC4分委员会制定，定义为:“......
STEP AP225定义了建筑行业数据交换标准的应用协议。AP225的全称是“工业自动化系统与集成-产品数据表达与交换部分应用协议:显示形状表达的建筑单元”。应用协议是通过显示三维形状表达，在AEC应用系统和相关系统之间交换建筑单元的形状、特征和空间结构信息。
在同一个建筑项目中，许多不同的单位参与建筑物和设施的设计、施工、管理和维护，如管道、暖通、设备和电线槽的交叉设计。当这些单位倾向于使用三维CAD建模系统时，数据交换对于参与设计和施工过程的所有单位都非常重要。各部门的协同工作和接口管理需要一个交换标准作为支撑，STEP提供了这样一个标准。利用STEP，可以实现各种CAD/CAX系统之间的建筑业信息标准化。STEP的优点是使用EXPRESS语言定义数据集和数据之间的关系，具有强大的数据结构定义功能。定义结构的机制比XML丰富得多，但缺点是不容易扩展和理解，没有模式就无法使用，不适合基于web的信息发布和集成。
2 aecXML的概念和优势
XML是互联网数据描述和交换的新标准，由W3C(万维网联盟)在1998-02发布。XML是一组定义语义标签的规则，允许用户创建描述数据和文档类型定义(DTD)标签的规则集。XML使用非专有格式，不受版权、专利、商业秘密或其他知识产权的限制。任何标准的XML解析器都可以读取、解码和检查这种基于文本的自描述数据文档，并以平台无关的方式提取数据元素，这样应用程序就可以通过文档对象模型标准访问数据对象。
AecXML由美国宾利系统公司在1999-08提出，意为将XML语言应用于建筑、工程、施工等工业领域，是实现建筑信息在web上传输和交换的基础。AecXML目前处于发展阶段，但它无疑代表了未来工程信息系统互联网上标准化信息传输的发展方向。AecXML将制定业务流程大纲和实现框架，描述所有参与者的行为、信息需求和流程接口，最终实现基于不同平台的不同应用之间的数据表示和转换。AecXML具有以下突出优势:
(1)数据独立性。AecXML是面向数据而不是面向显示的，数据内容独立于其表达形式，这使得aecXML具有很强的可读性、灵活性和适应性，并且易于搜索。此外，aecXML还可以标记图像、声音等二进制文件，以满足工程项目信息系统可视化的需要。
(2)平台统一性。作为一个高度统一和开放的工程建设数据交换平台，aecXML提供了不同软件和不同应用系统之间的数据表示和交换功能。以aecXML文档为代表的各种工程数据可以方便地在web上传输和共享，参与建设项目的各方信息可以无缝叠加。
(3)可扩展性。aecXML中的元素类型由用户自己定义，可以很容易地扩展。
(4)双向。AecXML可以很好地与数据库集成，可以方便地将STEP表示的建筑产品数据转换成aecXML文档。同时，从aecXML到STEP的逆向转换也非常方便。
在建筑行业的信息交换中，aecXML可以实现不同参与者和组织之间信息的横向连接，也可以将后续工作中的参与者与前一阶段的参与者进行纵向重叠，实现项目全生命周期所有参与者的信息共享。
3 aecXML和STEP实现建筑产品的数据交换和建筑工程的信息集成。
目前，实现基于Web/Internet的项目信息系统的难点在于不同软件平台之间的信息传输和共享。aecXML与STEP相结合，定义STEP EXPRESS语言映射的标签或新标签来描述建筑产品的数据。利用aecXML实现web的信息发布和应用系统的信息集成，可以克服这一技术瓶颈。
本文讨论的建筑业信息集成主要包括两个方面的内容。一是建筑产品信息的集成。集成的目的是多个设计人员可以在一个统一的平台上进行设计，并可以方便地进行交流和修改。二是基于建设项目信息系统的信息集成，是建设项目运作过程中所有参与者为实现项目的控制目标而进行的信息集成。
3.1基于STEP和aecXML构建产品信息集成
基于STEP和aecXML的* * *建筑产品数据共享交换结构模型如图1所示。这
该模式主要针对建筑设计中的多方多专业合作。一方面，建筑、结构、暖通等专业的设计人员通过自己的专业设计软件进行设计，设计结果由AP225协议统一输出为STEP文件，再由aecXML转换器将STEP文件转换为aecXML文件，并存储在web上。通过网络通信和传输协议，其他设计人员可以方便地读取和修改基于同一标准的aecXML文件，实现多个设计人员的协同工作。另一方面，项目参与者如业主也可以浏览这些aecXML文件，获取不同设计师提供的产品数据，并将意见及时反馈给设计师，实现多方参与的动态设计过程。STEP与aecXML之间的文件转换可以参考制造业中STEP文件与XML之间的转换方法，如ST-Repository工具、FirstSTEPEXML工具等。
3.2基于aecXML的建设项目信息集成
基于aecXML的建设项目信息共享与交换的结构模型如图2所示。aecXML在建设项目信息系统(包括产品数据库和符合STEP标准的建筑产品)中的应用，可以方便项目参与方应用系统之间的信息交换，打破企业联盟的限制。企业联盟的外部应用系统也可以在身份识别的情况下，通过统一的aecXML文档规则进行信息交换，从而克服了联盟间信息系统集成的困难。这样所有的信息交换都基于aecXML，减少了系统的冗余，实现了项目信息的集成和共享。
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