級比其前身更抽象。
[0090] 在一個實施例中，空間層次194描述了如何組織建筑量。例如，建筑具有多層 (story)，每層具有部門塊和走廊，部門塊具有房間、過道以及循環(huán)空間，房間包含家具/固 定裝置/設備（FFE)元件。空間描述可以具有各種抽象度。例如，建筑可以為從模糊可建 筑量、由地點指定的量、物理約束、法律約束和所有人愿望向描述建筑配置的架構(gòu)配對（例 如中庭和脊柱）的概念、向主要水平和垂直流通區(qū)域的描述、向到建筑的各個部分的部門 的全局分配、向建筑中每個房間和走廊的精確位置的描述。在圖11中，空間層次從房間布 局變化到部門布局，變化到塊和堆疊布局，變化到建筑布局，空間層次中的每級比其前身更 抽象。
[0091] 物理層次196描述物理建筑將如何由預先限定的建筑組件列表組成。在圖11中， 物理層次從材料變化到元件，變化到系統(tǒng)，變化到建筑，物理層次中的每級比其前身更抽 象。例如，建筑元件可以包括預先限定的物理組件集合，例如內(nèi)壁、外壁、地板、頂板、浴室容 器、總設備壁層模塊、設備組件和容器、實用框架、用于混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋籠、金屬和混凝土 層裝配件、結(jié)構(gòu)鋼和實用系統(tǒng)。在一個實施例中，建筑組件的某些方面例如尺寸、性能特征、 審美評估、環(huán)境問題、成本、產(chǎn)品壽命等提前已知并且如期望用在BRP102的不同域中。如 上面所陳述，預先限定的建筑組件（每個具有已知特征）的使用允許數(shù)學模型的發(fā)展和再 用，以設計，建模，仿真，優(yōu)化且驗證復雜建筑系統(tǒng)。
[0092] 針對數(shù)據(jù)層次中的每一個且在每個層次等級處，存在抽象描述和一個或者多個結(jié) 構(gòu)描述。即在統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型內(nèi)，目標被描述為由連接的低級目標的實例組成。例如，具有定 期檢查的患者的處理可以被描述為涉及不同人且出現(xiàn)在不同位置的個別活動的連接圖形。 統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型可以由BRP用在設計、仿真、優(yōu)化和/或驗證操作中。
[0093] 參照圖1至圖11描述了并行層次設計技術(shù)。如上面解釋的，并行層次設計技術(shù)使 用集中式BRP102和HP2計算架構(gòu)140來以維持設計相關(guān)性的層次方式且并行地處理多個 不同商業(yè)模型、空間布置和系統(tǒng)集成設計?，F(xiàn)在參照圖12更詳細描述用于根據(jù)客戶需求集 合來生成系統(tǒng)集成設計的技術(shù)的實施例。具體地，圖12是用于根據(jù)客戶需求集合來生成系 統(tǒng)集成設計的基于計算機的技術(shù)的處理流程圖。該技術(shù)利用高迭代基于計算機的處理環(huán)路 200,該環(huán)路200依靠由HP2計算資源執(zhí)行的計算密集仿真、優(yōu)化和驗證操作來實現(xiàn)設計處 理，該設計處理迄今未被預想并且使用包括具體學科私有化數(shù)據(jù)庫的傳統(tǒng)基于PC的計算 機系統(tǒng)和傳統(tǒng)建筑設計處理未能實現(xiàn)。
[0094] 在塊202處，指定客戶需求。例如，通過用戶接口指定客戶需求，該用戶接口查詢 用戶根據(jù)具體功能描述輸入客戶需求。上面描述了在客戶需求域處處理的信息的示例。
[0095] 在塊202處，可以輸入額外的信息（例如與包括建筑和/或操作流的最好實踐和 建筑代碼有關(guān)的信息）作為客戶需求的一部分。例如，可以存在具體位置和/或具體客戶 的最好實踐和建筑代碼，其應當從建筑開始被并入到設計中。客戶需求（包括最好實踐和 建筑代碼）存儲在數(shù)據(jù)庫中，如上所述。
[0096] 在塊204處，響應于客戶需求來生成至少一個商業(yè)模型。在一個實施例中，商業(yè)模 型指定該建筑提供什么服務并且在該建筑處提供多大服務體積。在想要向特定ZIP代碼的 居民提供急性醫(yī)療服務的客戶的情況下，商業(yè)模型可以限定應當被提供以滿足預期需求的 急性醫(yī)療服務類型和急性醫(yī)療服務體積。在塊206處，仿真一個或者多個商業(yè)模型的行為。 在一個實施例中，行為仿真使用工作流建模來仿真可以如何提供指定服務。例如，仿真可以 將人物和處理工作流圖案與空間圖案進行比較以確定建議的商業(yè)模型將如何執(zhí)行?？梢?將行為仿真的結(jié)果以性能度量的形式輸出為例如這些參數(shù)（例如患者等待時間、機器利用 率、需要的員工的數(shù)量、員工利用率、空間利用率、能量效率等）的圖形或者評定結(jié)果。各個 不同參數(shù)可以用于基于行為仿真來評估商業(yè)模型的愿望。
[0097] 在塊208處，可以評估行為仿真的結(jié)果來查看是否滿足了客戶需求。這可以為人 工處理（其包括直接人工交互）、自動處理（無人工交互）（其基于預先編程的標準）或者 各項組合。在塊210處，也可以修改客戶需求和/或商業(yè)模型?？蛻粜枨蠛?或商業(yè)模型 的修改可以向下游傳播到包括例如行為仿真的流程中。
[0098] 在塊212處，一旦行為仿真示出了特定商業(yè)模型滿足客戶需求，就可以使商業(yè)模 型完成基于計算機的優(yōu)化處理。例如，基于計算機的優(yōu)化處理可以運行大量設計替換物以 優(yōu)化建筑設計的某些方面。在一個實施例中，優(yōu)化處理嘗試優(yōu)化客戶需求中指定的重要區(qū) 域。例如，如果用戶需求放置關(guān)于工人便利性的高數(shù)值，則可以偏愛最小化工人步行距離的 設計。同樣，如果客戶需求放置關(guān)于能量效率的高數(shù)值，則可以偏愛最小化人造光和HVAC 的需求的設計。用于優(yōu)化的其它標準可以包括投資利潤率（ROI)、資本費用營業(yè)費用、患者 等待時間或者各項組合。
[0099] 在復雜建筑系統(tǒng)例如醫(yī)院中，客戶需求將指定大范圍的設計優(yōu)先級，其可以僅通 過大量設計變量的多維設計來優(yōu)化。大量設計變量的多維分析由HP2計算資源在計算上處 理，如參照圖2所述。
[0100] 一旦優(yōu)化了商業(yè)模型，就在塊214處，使商業(yè)模型完成驗證處理。驗證處理檢查特 定商業(yè)模型是否滿足特定設計規(guī)則（設計規(guī)則檢查）和/或商業(yè)模型是否滿足指定客戶需 求。在設計移動到空間布置域之前，可以使生成新商業(yè)模型（或者修改已經(jīng)存在的商業(yè)模 型）、行為上仿真新商業(yè)模型、優(yōu)化新商業(yè)模型切驗證新商業(yè)模型的處理完成多次迭代。
[0101] 在塊216處，每個驗證的商業(yè)模型可以用作輸入來生成一個或者多個空間布置。 如上所述，空間布置可以指定建筑系統(tǒng)的形式和外殼、建筑系統(tǒng)的塊和堆疊布置以及房間 布局?？臻g布置可以使用HP2計算資源如所述來仿真并且/或者優(yōu)化，。在塊218和220 處，可以通過驗證和修改的迭代處理來處理空間布置。例如，驗證操作可以涉及設計規(guī)則檢 查，并且修改可以涉及調(diào)整空間布置的一個或者多個參數(shù)。
[0102] 在塊222處，每個驗證的空間布置可以用作輸入來生成一個或者多個系統(tǒng)集成設 計。如上所述，系統(tǒng)集成設計可以指定3D空間和建筑系統(tǒng)的基礎設施。在系統(tǒng)集成域中， 系統(tǒng)集成設計可以使用HP2計算資源如期望來仿真且優(yōu)化。在塊224和226處，空間集成 設計可以通過驗證和修改的迭代處理來處理。例如，驗證操作可以涉及設計規(guī)則檢查，并且 修改可以涉及調(diào)整系統(tǒng)集成設計的一個或者多個參數(shù)。系統(tǒng)集成設計的輸出可以用于實施 如由塊228, 230, 232和234分別表示的制造域、裝配域、調(diào)試域和操作域中的操作。
[0103] 圖13示出了系統(tǒng)元件和用于使用BRP102根據(jù)商業(yè)模型生成空間布置的對應處 理流程。該系統(tǒng)元件包括：商業(yè)模型數(shù)據(jù)庫170中的至少一個、空間布置數(shù)據(jù)庫174中的至 少一個、分析數(shù)據(jù)庫240、建筑設計知識庫242、綜合工具244、分析工具246 (例如仿真和/ 或驗證）以及優(yōu)化工具248。在建筑設計知識庫中，代碼和規(guī)則元件250包括建筑代碼和建 筑設計規(guī)則，圖案元件252包括預先建立的設計圖案集合（例如架構(gòu)圖案或者架構(gòu)配對）， 醫(yī)療（HC)處理元件254包括醫(yī)療處理工作流規(guī)則，并且房間庫256包括具有某些物理特征 和/或操作特征的預先建立的房間集合。在操作中，來自商業(yè)模型的信息由綜合工具處理 以生成一個或者多個空間布置。綜合工具使用來自建筑設計知識庫和設計意圖258(例如 設計標準）的信息來生成空間布置。然后可以如期望地分析（例如仿真且/或驗證）空間 布置，并且分析結(jié)果存儲在分析數(shù)據(jù)庫中。優(yōu)化工具可以用于改變設計意圖的參數(shù)（例如 建筑的定向（參見圖7)或者每側(cè)翼的房間的數(shù)量或者護理比（參見圖9))，其然后通過綜 合工具傳播來生成優(yōu)化的空間布置。
[0104] 雖然上面在醫(yī)療建筑例如醫(yī)院的背景下描述了BRP102,但是上述BRP和相關(guān)聯(lián) 的技術(shù)適用于其它建筑和建筑系統(tǒng)。例如，BRP和相關(guān)聯(lián)的技術(shù)可以適用于酒店建筑（例 如旅館）、公寓/分契式公寓建筑和運輸設施（例如機場）。此外，建筑系統(tǒng)可以包括一個 或者多個建筑，其可以彼此分離，部分彼此附接或者完全彼此附接。例如，建筑系統(tǒng)可以為 建筑或者建筑集合，其位于相同物理地點/位置處并且旨在滿足客戶需求集合。
[0105] 圖14示出相對于網(wǎng)絡的客戶端側(cè)上的用戶接口裝置146和從其實現(xiàn)BRP102的云 服務的BRP的實施例的架構(gòu)的實施例。如圖14所描繪，BRP包括BRP應用300、實現(xiàn)引擎 302、應用程序接口（API) 304、中間件連接器306和數(shù)據(jù)庫308。在一個實施例中，實現(xiàn)引擎 提供BRP的設計、建模、仿真、優(yōu)化和驗證服務，并且BRP應用提供邏輯，該邏輯允許客戶端 裝置的用戶經(jīng)由用戶接口與由實現(xiàn)引擎提供的服務通信并且控制由實現(xiàn)引擎提供的服務。 API提供該邏輯以使實現(xiàn)引擎能夠從數(shù)據(jù)庫獲得數(shù)據(jù)并且向數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)。中間件連接 器提供實現(xiàn)引擎和數(shù)據(jù)庫之間的抽象層。數(shù)據(jù)庫存儲與建筑系統(tǒng)的設計、建模、仿真、優(yōu)化 和驗證有關(guān)的數(shù)據(jù)。在圖14的實施例中，數(shù)據(jù)庫包括構(gòu)造數(shù)據(jù)庫310、分析數(shù)據(jù)庫312、處理 知識庫314和設計規(guī)則庫316,但是數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可以其它方式組織。在一個實施例中， 實現(xiàn)BRP應用、實現(xiàn)引擎、API和中間件連接器所需的計算機可讀指令和數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)存 儲在云服務的服務器中。當被調(diào)用以用于執(zhí)行時，指令和對應的數(shù)據(jù)由云服務的處理器處 理，如上所述。
[0106] 圖15示出由實現(xiàn)引擎302中的任一個提供的服務的執(zhí)行。例如，該服務為仿真， 該仿真涉及在大量物理不同服務器或者個別處理核中分布計算任務集合。如圖15所示，在 N個不同處理器350中分布與相同仿真操作有關(guān)的N個不同計算任務，其中N例如處于100 至1000的范圍內(nèi)。如上所述，處理器可以通過云服務提供并且僅基于需要來使用。
[0107] 在一個實施例中，BRP102基于用戶需求和包括建筑代碼和對應行業(yè)中的最好實 踐的綜合規(guī)則集合來允許虛擬建筑的生成和優(yōu)化。用戶使用設計流來創(chuàng)建虛擬建筑，該設 計流從非常抽象描述（例如，服務具有滿足需求的足夠急性護理能力、由ZIP代碼集合限定 的區(qū)域）到完全詳細描述（包含建筑意圖、工程細節(jié)和構(gòu)建細節(jié)，其關(guān)于應當如何建造建筑 物且建筑系統(tǒng)將如何執(zhí)行沒有留下不清楚）逐漸改變設計。一旦虛擬建筑在BRP內(nèi)完成， 詳細的操作和構(gòu)造文檔可以以各種行業(yè)標準格式由BRP生成。在一個實施例中，由BRP維 持的虛擬建筑系統(tǒng)包含與建筑和所有其子系統(tǒng)有關(guān)的詳細信息和與在許多方面（例如操 作成本、構(gòu)建成本、熱舒適水平、白天使用、持續(xù)性、操作效率、患者經(jīng)驗）的其使用和其性 能有關(guān)的信息。由BRP維持的虛擬建筑系統(tǒng)為詳細和準確，足夠使得它可以用于明白地生 成用于構(gòu)造實際建筑系統(tǒng)的詳細構(gòu)造文檔，該實際建筑系統(tǒng)具有匹配虛擬建筑系統(tǒng)的性能 匹配的性能。
[0108] 在一個實施例中，由BRP維持的虛擬建筑系統(tǒng)可以用于在建筑的生命周期期間預 測改變的暗示。在一個實施例中，虛擬建筑系統(tǒng)包括以下描述：建筑結(jié)構(gòu)；處理和服務線； 機械、電氣、管道（MEP)子系統(tǒng)；信息技術(shù)（IT)子系統(tǒng)；熱能/能量行為；抗震行為；光行 為；以及聲音行為。在一個實施例中，在BRP中維持的虛擬建筑系統(tǒng)以下面方式與當前實踐 不同：除了物理建筑的描述之外，虛擬建筑系統(tǒng)也包括建筑的目的和操作的描述，因為需要 一起設計且測量建筑和處理。不同地分割與建筑有關(guān)的信息。傳統(tǒng)上，使用各個域之間的 疏耦合按域（建筑結(jié)構(gòu)、機械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)）分組信息。這樣做，因為用于不同域的工具 箱不同并且因為不同公司存在具體域信息。這里，所有域的信息按照其中完成設計決定且 信息變得可用的序列分組。與其中整個架構(gòu)為隔離系統(tǒng)（每個隔離系統(tǒng)保持寶貴設計信息 的一部分并且基于需求使用標準協(xié)議彼此交換最小信息）的聯(lián)合網(wǎng)絡的當前建筑信息建 模（B頂）實踐不同，本文中描述的方法為其中不同系統(tǒng)僅僅通過BRP通信的星型配置。寶 貴設計信息駐留在中央數(shù)據(jù)庫并且衛(wèi)星系統(tǒng)用作交換中央寶貴信息且報告返回的代理商。
[0109] 圖16是用于實現(xiàn)復雜建筑系統(tǒng)的方法的處理流程圖。在塊400處，接收與建筑系 統(tǒng)的客戶需求有關(guān)的輸入，該輸入通過在遠程客戶端裝置處的用戶接口接收并且以形式描 述語言來表達。在塊402處，從用戶需求輸入來生成多個不同商業(yè)模型，其中，商業(yè)模型以 功能語言限定在建筑系統(tǒng)內(nèi)提供的、滿足客戶需求的服務類型和服務體積。在塊404處，從 商業(yè)模型中的至少一個來生成多個不同空間布置，其中，空間布置限定建筑系統(tǒng)的形式和 外殼、建筑系統(tǒng)的塊和堆疊以及建筑系統(tǒng)內(nèi)的房間位置。在塊406處，從空間布置中的至少 一個來生成多個不同系統(tǒng)集成設計，其中，系統(tǒng)集成設計限定建筑系統(tǒng)的基礎設施的三維 空間。在塊408處，跟蹤客戶需求、商業(yè)模型、空間布置和系統(tǒng)集成設計之間的相關(guān)性。
[0110] 圖17是用于實現(xiàn)在其內(nèi)向患者提供醫(yī)療服務的建筑系統(tǒng)的方法的處理流程圖。 在塊420處，接收與建筑系統(tǒng)的客戶需求有關(guān)的輸入，該輸入通過在遠程客戶端裝置處的 用戶接口接收并且以形式描述語言來表達，該輸入包括建造建筑系統(tǒng)的位置的指示。在塊 422處，從用戶需求輸入來生成至少一個商業(yè)模型，其中，商業(yè)模型以功能語言限定將經(jīng)由 建筑系統(tǒng)提供的醫(yī)療服務類型和醫(yī)療服務體積。在塊424處，仿真商業(yè)模型的方面。在塊 426處，優(yōu)化商業(yè)模型的方面。在塊428處，從至少一個商業(yè)模型來生成建筑系統(tǒng)的至少一 個空間布置，其中，建筑系統(tǒng)的空間布置限定建筑系統(tǒng)的形式和外殼、建筑系統(tǒng)的塊和堆疊 以及建筑系統(tǒng)的房間布局。在塊430處，仿真建筑系統(tǒng)的空間布置的方面。在塊432處，在 大型處理系統(tǒng)的多個不同處理器上分布仿真和優(yōu)化的計算密集操作。
[0111] 雖然本文中的一個或者多個方法的操作以特定順序被示出且描述，但是每個方法 的操作的順序可以改變，使得可以以逆序執(zhí)行某些操作或者使得某些操作可以與其它操作 至少部分同時執(zhí)行。在另一個實施例中，不同操作的指令或者子操作可以以間歇和/或交 替方式實施。
[0112] 也應當注意的是，用于該方法的操作中的至少一些可以使用在非暫時計算機可讀 存儲介質(zhì)上存儲的軟件指令來實施，這些指令由計算機執(zhí)行。作為一個示例，計算機程序產(chǎn) 品的實施例包括存儲計算機可讀程序的計算機可用存儲介質(zhì)，當在計算機上執(zhí)行時，該計 算機可讀程序?qū)е掠嬎銠C執(zhí)行如本文所述的操作。
[0113] 而且，本發(fā)明的至少部分的實施例可以表現(xiàn)為計算機程序產(chǎn)品的形式，該計算機 程序產(chǎn)品從提供計算機可執(zhí)行指令或者程序代碼的計算機可用介質(zhì)或者非暫時計算機可 讀介質(zhì)可訪問，該計算機可執(zhí)行指令或者代碼由計算機或者任何指令執(zhí)行系統(tǒng)使用或者結(jié) 合計算機或者任何指令執(zhí)行系統(tǒng)使用。出于該描述的目的，非暫時計算機可用介質(zhì)或者計 算機可讀介質(zhì)可以為能夠包含或者存儲程序的任何設備，該程序由指令執(zhí)行系統(tǒng)、設備或 者裝置使用或者結(jié)合指令執(zhí)行系統(tǒng)、設備或者裝置使用。
[0114] 計算機可用介質(zhì)或者計算機可讀介質(zhì)可以為電子的、磁性的、光學的、電磁的、紅 外的、或者半導體的系統(tǒng)（或者設備或者裝置）。計算機可讀介質(zhì)的示例包括半導體或者固 態(tài)存儲器、磁帶、可移動計算機磁盤、隨機存取存儲器（RAM)、只讀存儲器（ROM)、剛性磁盤 和光盤。光盤的當前示例包括只讀光盤（⑶-R0M)、讀/寫光盤（⑶-R/W)和數(shù)字化視頻磁盤 (DVD)〇
[0115] 在一個實施例中，上述功能由執(zhí)行計算機可讀指令的一個或者多個計算機執(zhí)行。 圖18描繪了計算機500,其包括處理器502、存儲器504和通信接口 506。處理器包括多功 能處理器和/或?qū)Ｓ锰幚砥?。處理器的示例包括IBM的PowerPC?系列的處理器和Intel的x86系列的處理器例如Xeon?系列的處理器和IntelX5650處理器。例如，該計算機內(nèi) 的存儲器可以包括存儲介質(zhì)，例如只讀存儲器（ROM)、閃存、RAM和大容量永久存儲裝置例 如硬盤驅(qū)動器。通信接口能夠經(jīng)由例如互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP)與其它計算機通信。計算機執(zhí)行 存儲介質(zhì)中存儲的計算機可讀指令以實施如上面所述的各個任務。
[0116] 如上所述，商業(yè)模型（BM)域產(chǎn)生某些輸出，例如提供期望服務所需要的建筑平方 英尺，這些服務用在空間布置（SA)域內(nèi)，以限定建筑系統(tǒng)的某些方面。例如，在空間布置域 內(nèi)限定建筑系統(tǒng)的某些物理方面，包括建筑"形式和外殼"、建筑"塊和堆疊"以及房間布局。
[0117] 建筑系統(tǒng)"形式和外殼"也可以稱為"建筑體量配置"。如本文所用，建筑體量配置 至少部分由建筑系統(tǒng)的占地（footprint)形狀、占地尺寸以及建筑的樓層的數(shù)量。
[0118] 事實上，存在幾乎無窮數(shù)量的不同建筑體量配置，其可以被使用以滿足特定商業(yè) 模型的需求。即，多個不同建筑體量配置可以支持建筑的期望使用，例如在醫(yī)療建筑系統(tǒng)內(nèi) 提供的服務類型和服務體積。雖然多個不同建筑體量配置可以滿足特定商業(yè)模型的需求， 但是建筑的