近40年来，非农产业的平均效率增长了100％以上，而作为国民经济重要组成部分的建筑业，效率反而下降了20％。建筑业作为知识密集型行业，产业分工庞杂，时间跨度较长，协同过程复杂，具有众多利益相关者且高度分散，因此在建筑信息集成与交付方面具有以下特征:①海量异构信息和信息孤岛。分散割裂的行业结构和工种差异，使得建筑工程的各阶段参与方间的交流受阻，从而形成“信息孤岛”效应，异构信息系统难以实现信息共享。②信息交付过程复杂，缺少统一规范的数据标准和信息交付标准，隐性知识对于信息的正确传递与解读起到重要作用，从而造成传递信息的扭曲和缺失。③异构信息系统兼容性差，各专业软件往往只能覆盖工程项目的某阶段或专业，这些软件只能在自身软件系统中进行信息传递，异构系统间难以实现集成与共享。信息集成与交互的问题不但影响了建筑行业的整体效率，也无法提供建筑全生命期中风险预警与规避的评估方法和措施工具。基于此，在建筑行业的信息化革新过程中，出现了一系列重要的标准与规范，如建筑信息模型BIM、工业基础类IFC和信息交付手册IDM等，它们为建筑信息的集成与交互提供了新的思路。　　建筑信息模型(BIM)及其相关标准以建筑构件为基础，通过参数化的建模，可从理论上实现建筑全生命期信息的集成、交互与共享。然而，BIM的成功实施需要:实现建筑项目多异构数据源的信息集成与交互;实现建筑异构系统间信息流的协同与优化;实现跨组织分布式环境下异构系统的集成与共享。本文围绕建筑信息集成与交互的核心问题，以建筑信息模型及其相关标准为基础，通过将本体与Petri网相结合的方式，建立柔性的数据提取与流程协同方法，解决异构数据与系统的交互问题。现分述如下:　　一、基于本体映射与推理的建筑异构数据集成与交互　　建筑行业信息标准工业基础类(IFC)的提出，为建筑异构数据的集成提供基础。然而由于建筑项目涉及数据庞杂，IFC无法涵盖全部的相关信息，工程数据离散分布于各类数据库和异构文件中。此外，由于建筑参与方专业差异性较大，对同一概念的理解不同，以数据为中心的集成机制造成数据访问动态性差、效率低下及数据庞杂等问题。本文提出基于本体的数据集成方法，以本体为信息中介，将关系型数据库和IFC模型库中的数据映射到本体模型中，通过推理机制将不同用户的需求转化为本体模型，从而有效的解决以数据为中心的数据集成机制的问题。本文使用本体建模工具Protégé4.3构建了建筑运维阶段的领域本体模型，并以建筑管网漏水为案例，使用Jena推理机对故障维修位置快速定位、故障原因及维修方案查询、故障案例库的生成与维护的本体推理，进行了基于本体的数据集成的实例分析。　　二、基于Petri网仿真的建筑工作流协同优化　　建筑建模相关标准的出现为建筑模型提供了一致性的模型基础，然而模型交互性的实现还需要为建造项目工作流提供确切的内容，并定义工作流之间的关系。本文建立本体关联性与工作流关系的对应机制，基于本体推理过程实现了协同工作流建模，基于模糊时间着色Petri网建模方法，对建筑信息交互协同工作流进行模拟与仿真，使用仿真工具CPN4.0对详细设计阶段中机电设计环节的暖通设计、给排水设计、消防设计、强电设计和弱电设计进行流程建模，通过仿真分析流程的可靠性，并通过时间参数的调整，提供不同的流程优化方案。最后基于信息交付手册IDM实现流程的描述与表达，为下游用户获取用例提供了依据。　　三、横纵关联特征的分布式建筑信息系统共享平台　　建筑工程项目覆盖设计、施工、运维多个阶段，分布式异构信息系统间的交互过程异常复杂，本文提出将本体映射与推理、Petri网仿真与优化相结合的纵向关联性机制，用以解决分布式环境中异构建筑应用软件间的横向集成与交互。本文基于云技术的特性，提出建筑领域的云服务模式，将本体、Petri网与云构架相结合，提出开放性BIM建筑信息交互框架。并以虹梅南路越江隧道工程为例，说明隧道施工管理协同工作平台的部署与实施，通过对施工过程中监测系统参数的实时读取，实现数据的远程分析与评估，完成风险的辨识、预警和控制。　　本文针对建筑产业中异构数据与系统交互的问题，以建筑信息模型及其相关标准为基础，针对建筑产业在数据集成、流程优化、平台交互三方面的核心需求，提出将本体推理与Petri网仿真相结合的方式，在分布式系统构架中按需柔性实现系统集成与交互。通过建筑信息交互全过程实施框架的整合性研究，建立异构数据、协同流程与异构系统间的关联机制，解决建筑行业中的复杂数据与系统交互问题，为建筑信息集成与交互提供建议与实施方案。