Im Rahmen eines Innovationsprojekts hat COPASA BIMSAFETY-ROADS realisiert, mit dem Ziel, BIM näher an horizontale Bauprojekte heranzuführen, insbesondere an die Straßeninstandhaltung, wobei der Schwerpunkt auf dem Verkehrssicherheitsmanagement und der Vermeidung von Arbeitsunfällen liegt.
Die Herausforderung
Das Straßennetz ist die Verkehrsinfrastruktur, die der Gesellschaft die größte Mobilität bietet (91 % der Privatfahrten und 84 % der Gütertransporte werden über diesen Verkehrsträger abgewickelt). Um den Bürgern mit dieser Verkehrsart einen angemessenen Service bieten zu können, ist die Entwicklung von Maßnahmen zur Erhaltung, Instandhaltung und zum Betrieb der Straßen unerlässlich.
Was die Sicherheit anbelangt, so ist das System sehr komplex. Einerseits gibt es die Sicherheit im Straßenverkehr, d. h. alles, was mit Verkehrsunfällen zu tun hat. Auf der anderen Seite gibt es die Risikoprävention für die Mitarbeiter der Infrastrukturinstandhaltung selbst. In einigen Fällen können diese beiden Aspekte direkt miteinander verknüpft sein (Verkehrsunfälle, von denen Instandhaltungsarbeiter bei ihrer Arbeit betroffen sind). Und im Allgemeinen können sie direkt oder indirekt mit der Qualität der den Nutzern angebotenen Instandhaltungsdienstleistungen verbunden sein.
Daher ist es bei der Entwicklung der Instandhaltung und des Betriebs der verschiedenen Abschnitte des Straßennetzes notwendig, die mit diesen Aspekten verbundenen Informationen zu erfassen, zu verarbeiten und zu verwalten. Die Organisation und Analyse all dieser Informationen in einer praktischen, schnellen und flexiblen Art und Weise dank der neuen Technologien im Zusammenhang mit Industrie 4.0 könnte aus unserer Sicht einen Durchbruch in der Art und Weise bedeuten, wie mit diesen Problemen umgegangen wird.
Welchen Beitrag kann BIM leisten?
BIM als kollaborative Arbeitsmethodik für die Erstellung und Verwaltung von Infrastrukturen ermöglicht die Zentralisierung von Informationen in einem digitalen Modell, das von allen beteiligten Akteuren während des gesamten Lebenszyklus genutzt werden kann. Dies gilt in vollem Umfang für die Verwaltung der Sicherheit bei der Straßeninstandhaltung in Verbindung mit allen digitalen Werkzeugen für die Entwicklung der Methodik während des Betriebs einer Straße.
Die Anwendung dieser Grundsätze auf einen Straßen- oder Autobahnabschnitt, der auf das Management der Verkehrssicherheit und die Prävention von Berufsrisiken für die Betreiber ausgerichtet ist, birgt ein großes Potenzial. Der Mehrwert liegt dann in der Visualisierung der Unfallverteilung auf dem Infrastrukturmodell. Dies erleichtert sowohl die schnelle Erkennung der Unfallschwerpunkte als auch die detaillierte Analyse des dreidimensionalen Modells (z. B. die in dem Gebiet vorhandenen Signalisierungs-, Markierungs- und Schutzelemente sowie alle zum Unfallzeitpunkt erfassten Informationen). Es liegt auch auf der Hand, dass die Möglichkeit, einen Vorfall in einer virtuellen Umgebung zu reproduzieren, eine Analyse seiner Ursprünge und Merkmale ermöglicht.
Comparison between images taken "in situ" and images extracted from a 3D road model.
Das Projekt
Dieses von COPASA entwickelte Projekt zielt darauf ab, die Sicherheit im Naturschutz auf globale Weise zu verbessern. Sie haben die Leistungsfähigkeit einer Plattform wie Catenda Hub (ehemals Bimsync) mit der BIM-Methodik und der Datenverarbeitung durch künstliche Intelligenz und Virtual-Reality-Anwendungen kombiniert. Sie können all diese digitalen Technologien für ein effizientes Management der Straßenverkehrssicherheit, die Verhütung von Berufsrisiken und die Qualität der Dienstleistungen für die Nutzer bei der Erhaltung, Wartung und dem Betrieb von Straßen nutzen.
Die Idee ist, ein intelligentes Informationsmanagement-Tool zu entwickeln. Dieses Tool nutzt das Potenzial sowohl der interaktiven Datenanalyse als auch der dreidimensionalen visuellen Darstellung und erleichtert die Sicherheitsbewertung aus verschiedenen Blickwinkeln und nahezu in Echtzeit.
Es wurden IFC-Modelle mit der Straßenführung, der Beschilderung und den Bauwerken der Autobahn AG-31 erstellt.
Die Daten aller generierten Probleme, ob verkehrs- oder arbeitsbezogen, werden mit Hilfe von Catenda Hub (früher Bimsync) Problemtafeln und den entsprechenden Modellen erfasst.
Recorded issues
Unfallbezogene Dokumente wie Fotos, Schadensberichte oder Zeichnungen werden in einer Ordnerstruktur innerhalb einer Catenda Hub (früher Bimsync) Bibliothek abgelegt. Alle diese Dokumente sind mit der entsprechenden Ausgabe verknüpft.
Um den Unfall korrekt im Raum zu platzieren, wird ein großes generisches Objekt modelliert, das den Unfallcode enthält. Auf diese Weise werden die im Issue eingegebenen Informationen, die Dokumentation und das BIM miteinander verknüpft.
Durch die Generierung verschiedener Labels können die Issues entsprechend dem Grad der Einhaltung der für jeden Wartungs- und Instandhaltungsvertrag festgelegten Leistungsindikatoren gekennzeichnet werden.
Service compliance labels
Für ein besseres Verständnis und eine bessere Analyse der bei den einzelnen Vorfällen generierten Daten wird dank des Catenda Hub Managers eine Verbindung zwischen ihnen und anderen externen Daten wie Wetter- oder Straßenzustandserhebungen über ein Business Intelligence Tool hergestellt. Dies ermöglicht die Konfiguration einer Reihe von Kontrollfeldern, die die Informationen so organisieren, dass verschiedene Situationsanalysen durchgeführt werden können. Es hilft auch bei der Entscheidungsfindung für die Umsetzung von Präventivmaßnahmen, um Verkehrs- oder Arbeitsunfälle so weit wie möglich zu reduzieren.
Darüber hinaus wurde ein Kontrollpanel eingerichtet, um den Grad der Einhaltung der im Wartungsvertrag enthaltenen Wartungsindikatoren zu überwachen.
Information control panels for different modules
Für Fälle, die dies aufgrund ihrer Komplexität erfordern, werden virtuelle Szenen generiert, die es ermöglichen, den untersuchten Unfall aus verschiedenen Blickwinkeln und auf völlig immersive Weise zu betrachten. Der Zugang zu diesen Szenen erfolgt über Links, die mit den Elementen der Unfallmodelle verbunden sind, oder über die Problemtabellen.
Der Einsatz von Virtual-Reality-Brillen verbessert das Verständnis der Unfallursachen und -folgen und ermöglicht einen qualitativen Sprung in der Ausbildung von Wartungspersonal, indem es in der Szene interagieren kann, ohne dass eine reale Anwesenheit am Boden erforderlich ist.
Immersion in Virtual Reality environments
Die Ergebnisse
Die grundlegende Errungenschaft von BIMSAFETY – ROADS bestand darin, ein integriertes Tool für die Verwaltung von sicherheits- und präventionsbezogenen Informationen zu entwerfen. Dieses Tool fungiert als 3D-Speicher und ermöglicht es, das volle Potenzial der Daten und Grafiken für Analysen aus verschiedenen Perspektiven zu nutzen. Ziel ist es, nahezu in Echtzeit Schlussfolgerungen zu ziehen und Korrekturmaßnahmen oder andere Arten von Entscheidungen zu treffen. In diesem Sinne besteht ein großer Erfolg der Implementierung darin, dass Anwendungen geschaffen wurden, die wirklich auf die Bedürfnisse von Straßeninstandhaltungs- und -betriebsverträgen zugeschnitten sind, und zwar sowohl unter dem Gesichtspunkt der Straßenverkehrssicherheit und der Risikoprävention als auch unter dem Gesichtspunkt der Indikatoren für die Dienstleistungsqualität. Schließlich sollte auch erwähnt werden, dass das Projekt für uns die Nützlichkeit von BIM in diesem Bereich der Straßeninstandhaltung bestätigt hat.
Pablo Jose Talavera Morato, BIM Manager von COPASA
Antonio Baamonde Roca, Straßenbauingenieur bei COPASA
Quelle: DAAG
