A knowledge-based decision support system for implementing digital twin in construction projects. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF Final thesis for binding.pdf Restricted to Repository staff only until 30 May 2026. Download (2MB)

Arabic Abstract

تحولًا في صناعة البناء من خلال تمكين المراقبة في الوقت الفعلي، والإدارة القائمة على البيانات، وتقييم أداء الأصول. ومع ذلك، وعلى الرغم من إمكاناتها، لا يوجد دليل منظم يحدد متى يكون تطبيق التوأم الرقمي مناسبًا لمشروع بناء معين. تركز الدراسات الحالية إلى حد كبير على ما يمكن أن تقدمه تقنية DT أو كيفية تطبيقها، مع إغفال الشروط التي تبرر اعتمادها. تتناول هذه الدراسة هذه الفجوة من خلال تحديد العوامل الرئيسية التي تؤثر على ملاءمة DT وتطوير نظام دعم اتخاذ القرار المعتمد على المعرفة (KBDSS) لأتمتة عملية التقييم. أدى استعراض شامل للأدبيات ومشاورات الخبراء إلى تحديد 27 عاملاً حاسمًا في اتخاذ القرار، تم تصنيفها ضمن أربع فئات: خصائص المشروع، وسمات الموقع، وأهداف المشروع، واستعداد الصناعة. وقد تم التحقق من صحة هذه العوامل وترتيبها من خلال استبيان دولي، حيث تبيّن أن الاستعداد المؤسسي، والتقنيات الممكنة، وتعقيد المشروع، واحتياجات السلامة، وتوافر البيانات الموحدة هي الأكثر تأثيرًا. انتهت الدراسة بتطوير نظام KBDSS يتكون من قاعدة معرفية ومنطق اتخاذ القرار وواجهة استخدام سهلة. يتيح هذا النظام للمستخدمين إدخال بيانات خاصة بالمشروع، وتقييم العوامل المؤثرة، وتوليد درجة ملاءمة لتطبيق DT مصحوبة بتوصيات مخصصة. يدعم هذا الأداة عملية اتخاذ القرار المستنير ويقلل من مخاطر التطبيق غير المناسب لـ DT. تُسهم هذه الدراسة نظريًا وعمليًا من خلال تعزيز استراتيجيات اعتماد DT وتقديم أداة منظمة لدعم اتخاذ القرار لأصحاب المصلحة. تشمل القيود حجم العينة وحساسية السياق. ويُوصى بأن تأخذ الأبحاث المستقبلية بعين الاعتبار مجموعات بيانات أوسع، وسياقات متنوعة، وأساليب تحليلية متقدمة. تُعد هذه الدراسة أساسًا لتحقيق تكامل أكثر فاعلية لتقنية التوأم الرقمي في تخطيط وتنفيذ مشاريع البناء.

English Abstract

Digital Twin (DT) technology is transforming the construction industry by enabling real-time monitoring, data-driven project management, and asset performance assessment. However, despite its potential, there is limited structured guidance on determining when DT implementation is suitable for a construction project. Existing studies largely emphasize what DT can offer or how it should be applied, while overlooking the conditions that justify its adoption. This research addresses that gap by identifying key factors influencing DT suitability and developing a Knowledge-Based Decision Support System (KBDSS) to automate the assessment process. A comprehensive literature review and expert consultations resulted in the identification of 27 critical decision-making factors, grouped into four categories: project characteristics, location attributes, project objectives, and industry readiness. An international survey validated and ranked these factors, highlighting organizational readiness, enabling technologies, project complexity, safety needs, and federated data availability as most influential. The study culminated in the development of a KBDSS consisting of a knowledge base, decision logic, and a user-friendly interface. The system enables users to input project-specific data, evaluate influencing factors, and generate a DT suitability score with tailored recommendations. This tool supports informed decision-making and mitigates the risk of inappropriate DT applications. The research contributes both theoretically and practically by advancing DT adoption strategies and offering a structured decision-making tool for stakeholders. Limitations include the sample size and contextual sensitivity. Future research should consider broader datasets, diverse contexts, and advanced analytical methods. This study lays the foundation for more effective integration of DT in construction project planning and execution

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Construction
Department:	College of Design and Built Environment > Architectural Engineering and Construction Management
Committee Advisor:	Wuni, Ibrahim Yahaya
Committee Members:	Mazher, Khwaja Mateen and Ghaithan, Ahmed Mansoor
Depositing User:	MUHAMMAD YAMIN (g202203880)
Date Deposited:	15 Jun 2025 07:14
Last Modified:	15 Jun 2025 07:14
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143515