The intelligent information technology for construction waste analysis and management

Abstract

In modern conditions of increasing the amount of waste generated during construction, demolition, repair or reconstruction of facilities, the problem of analysis and management of this waste is becoming increasingly relevant in solving environmental and economic issues. This problem in Ukraine is complicated by hostilities on its territory, which resulted in a significant number of destroyed or damaged buildings. The scientific article proposes a solution to the problem of analysis and management of construction waste by creating intelligent information technology. The authors propose a conceptual scheme of intelligent information technology, which will provide geospatial information about waste reception centres based on data entered by the end user about the source and type of construction waste. The subject literature on the current state of technologies and methods for construction waste management was analysed, on the basis of which the requirements for intelligent information technology were formed. When describing the components of the conceptual scheme, the nature of the input and output data was analysed, and machine algorithms and technologies that can be used to solve the intelligent task of analysing and managing construction waste were considered. As an option for solving the problem of analysing and managing construction waste, the authors developed the intelligent information system of 4 modules, which implemented the following subtasks: classification of waste collection centres, collection of data on the source of waste and its types, waste classification, determination of the nearest waste collection centres and output of results in the form of an interactive map. The server was written in the Java programming language, using the Spring Framework, as well as Spring Boot and Spring Data JPA. PostgreSQL was chosen as the database management system. The frontend was written using Thymeleaf, as well as HTML, CSS and JavaScript. The fourth module includes a query to OpenStreetMap Tiles to display the map on the user's web page. Further development of the research may involve the use of artificial intelligence technologies or neural networks to analyse images of waste generation facilities, based on which a text file with classes of construction waste can be obtained to generate suggestions to the user on waste management.

У сучасних умовах збільшення кількості утворених відходів при будівництві, зносі, ремонті чи реконструкції об’єктів, проблема аналізу та управління цими відходами стає все більш актуальною у вирішенні екологічних та економічних питань. Ця проблема в Україні ускладнюється бойовими діями на її території, через які виникла значна кількість зруйнованих чи пошкоджених будівель. У науковій статті запропонований варіант розв’язання проблеми аналізу та управління відходами будівництва за рахунок створення інтелектуальної інформаційної технології. Авторами запропоновано концептуальну схему інтелектуальної інформаційної технології, що буде на основі введених кінцевим користувачем даних про джерело та вид будівельних відходів надавати геопросторові про центри прийому відходів. Було проаналізовано предметну літературу щодо сучасного стану технологій та методів для управління відходами будівництва, на основі яких сформовано вимоги до інтелектуальної інформаційної технології. При описі складових концептуальної схеми були проаналізовані природа вхідних і вихідних даних, а також розглянуті машинні алгоритми і технології, що можуть бути використані для розв’язання інтелектуальної задачі аналізу та управління будівельними відходами. Як варіант розв’язання проблеми аналізу та управління будівельними відходами авторами була розроблена інтелектуальна інформаційна система з 4 модулів, в якій реалізовано наступні підзадачі: класифікація центрів прийому відходів, збір даних про джерело відходів та їх види, класифікація відходів, визначення найближчих центрів прийому відходів та видача результатів у вигляді інтерактивної карти. Сервер було написано на мові програмування Java, використовуючи Spring Framework, а також Spring Boot і Spring Data JPA. В якості системи управління базою даних було обрано PostgreSQL. Фронтенд було написано за допомогою Thymeleaf, а також HTML, CSS та JavaScript. Четвертий модуль включає в себе запит до OpenStreetMap Tiles для відображення мапи на веб-сторінці користувача. Подальший розвиток дослідження може бути пов’язаний із застосуванням технологій штучного інтелекту або нейронних мереж для аналізу зображень об’єктів утворення відходів, на основі чого може бути отриманий текстовий файл з класами будівельних відходів для формування пропозицій користувачу з поводження з відходами. К