Fusion von Maschinen- und Geodaten in Digitalen Zwillingen von Infrastrukturobjekten und deren Umgebung für die Erfassung, Planung, Bau, Betrieb und Instandhaltung
Für die Planung, Bau, Dokumentation, Betrieb und Instandhaltung von Straßen, Schienenwegen und ähnlichen Infrastrukturobjekten benötigt man eine verlässliche Datengrundlage. Sowohl im Bau als auch im Betrieb verändern sich die Infrastrukturobjekte kontinuierlich, so dass eine ständige Aktualisierung und Fortschreibung dieser Daten notwendig sind. Aktuell gibt es keine wirtschaftlichen Möglichkeiten, auf stets aktuelle Informationen in ausreichender Qualität zurückzugreifen. Es werden daher Methoden benötigt, die eine automatisierte, umfängliche und fortwährende Erfassung von Infrastrukturobjekten und deren Umwelt ermöglichen und auskömmliche, stets aktuelle und hochqualitative Daten und Informationen für alle Prozesse im Lebenszyklus unserer Infrastruktur bereitstellen und nutzbar machen. Das Projekt Off-Highway Twins 2 (OHT-2) entwickelt die namensgebenden Off-Highway Twins zur Lösung dieses Problems.
Off-Highway Twins sind aktuelle, flächendeckende, detaillierte, genaue, semantische Modelle von Infrastrukturobjekten und ihrer Umgebung. OHT sollen über eine geeignete IT-Infrastruktur zur Verfügung gestellt werden und die „Single-Source-of-Truth“ für alle Aktivitäten im Lebenszyklus von Infrastrukturobjekten liefern. Sie werden durch die während Bau und Betrieb eingesetzten Arbeitsmaschinen aktualisiert, da Moderne Baumaschinen fahrende „Sensor-Bündel“ sind, die „ohne zusätzliche Aufwände sowieso da sind“ und bereits kontinuierlich umfangreiche Sensor- und Telemetriedaten erheben. Die Integration dieser Datenquelle ermöglicht die Off-Highway Twins somit für eine effizientere Planung, Durchführung und Dokumentation der Baumaßnahmen sowie den zielgerichteten Rückbau zu nutzen.
Verschiedene Iterationen der Off-Highway Twins werden in 4 Pilotprojekten eingesetzt und evaluiert, wobei sich das Projekt aktuell auf Projekte im Bereich des Straßenbaus fokussiert:
- Pilotprojekt 1: Erfassung des “As-Built“-Zustands als Bestandsaufnahme und Baufortschrittskontrolle in Bezug auf den Baustellenzustand in Abhängigkeit von den Bauphasen
- Pilotprojekt 2: Erfassung des „As-Built“ für Bestandsaufnahme und Baufortschrittskontrolle in Bezug auf Objekte, Tracking/Tracing und Inventarisierung
- Pilotprojekt 3: Assistenzsystem für die Baufortschrittserfassung und Arbeitssicherheit
- Pilotprojekt 4: Kommunalmaschine erfasst bei Durchführung ihrer Arbeiten Straßensituation/-zustand
Im Projekt Off-Highway-Twins-2 arbeitet das Institut für Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) zusammen mit dem Institut für fluidtechnische Antriebe und Systeme (ifas), dem Institut für Baumanagement, Digitales Bauen und Robotik im Bauwesen (ICoM) und den industriellen Projektpartnern albert.ing GmbH, IQstruct Engineering GmbH, FLUIDON GmbH, meastream GmbH und STRABAG AG.
Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für für Digitales und Verkehr (BMDV) innerhalb des Rahmenkonzeptes „mFUND – Dateninnovationen für die Mobilität 4.0“ im Förderbereich “FOERDERLINIE2 2. Aufruf Braunkohle (StStG)” gefördert.
Weitere Informationen befinden sich auf der Projektwebsite https://www.offhighwaytwins.rwth-aachen.de/
