Căi ferate și poduri - Un proiect de digitalizare care schimbă regulile jocului poate aduce dezvoltarea în secolul XXI

Oficiul Național pentru Cercetare, Dezvoltare și Inovare a anunțat o cerere de propuneri intitulată "Sprijin pentru proiecte de cercetare, dezvoltare și inovare orientate către piață". În 2021, proiectul condus de STRABAG Vasútépítő Kft. condus de Universitatea Széchenyi și consorțiul V-Híd Kft. cu proiectul său intitulat„Oportunități de integrare pentru automatizare și digitalizare în construcția căilor ferate, dezvoltarea de proceduri complexe pentru creșterea transparenței”.

În cel din urmă, obiectivul a fost stabilit pentru a îmbunătăți digitalizarea construcției instalațiilor de linie, ceea ce va permite:

• crearea unui model virtual de date pentru monitorizarea procesului de construcție și
• vizualizare a,
• urmărirea automată a progresului construcției,
• clasificare și analiză în cadrul BIM.

Obiectiv: Transparență, impact sporit, îmbunătățirea calității

Părțile interesate de proiect se așteaptă ca dezvoltarea să îmbunătățească calitatea și eficiența implementării, precum și transparența generală și rentabilitatea.
Consorțiul a raportat cu privire la progresele înregistrate până în prezent în implementarea proiectului.
Dezvoltarea a fost împărțită în patru părți principale: digitalizarea procesului de colectare a datelor,
construcția modelului virtual, vizualizarea modelului virtual și gestionarea proceselor de construcție, precum și digitalizarea conturilor și asigurarea calității.

Prima etapă: măsurarea, colectarea de date cu imagini de precizie milimetrică

Prima etapă a punerii în aplicare a fost testarea tehnologiilor de supraveghere a infrastructurii și a structurilor feroviare. Pe lângă metodele convenționale de măsurare, a fost analizată aplicabilitatea scanării laser la sol, a tehnologiei LIDAR și a fotogrammetriei (aceasta din urmă realizând o imagine tridimensională a lumii în 3D folosind imagini ale unui sit sau obiect).

În cadrul proiectului, au fost efectuate măsurători cu scaner laser și drone pe o secțiune de cale ferată și pe un pod, iar datele au fost prelucrate cu ajutorul software-ului Autodesk Recap și CloudCompare.
Experții au examinat, de asemenea, avantajele, dezavantajele și limitările metodelor utilizate.

Precizia și eficiența colectării datelor utilizând diferite instrumente au fost comparate.

Pe baza acestei experiențe, au fost elaborate propuneri pentru studii digitale ale instalațiilor și structurilor liniare. A fost analizată compatibilitatea norilor de puncte 3D cu modelarea BIM și au fost determinate cerințele hardware și software necesare.

Modele din nori de puncte

A doua etapă a proiectului a fost dezvoltarea metodologiei pentru modelarea BIM a instalațiilor și structurilor feroviare. Pe lângă analiza standardelor de construcție pentru BIM (Building Information Modeling), tehnicile de modelare au fost adaptate la particularitățile infrastructurii liniare.
În prima fază, modelele BIM au fost create folosind nori de puncte 3D generați în timpul cercetării unei secțiuni de cale ferată și a unui pod.
În timpul acestei faze a lucrării, au fost explorate standardele BIM și aplicațiile specifice infrastructurii. Au fost definite cerințele de modelare și nivelul de detaliu pentru instalațiile de linie.

Au fost investigate potențialele utilizări ale modelelor BIM în construcții, bugetare și exploatare.

Apoi a fost dezvoltată structura de date pentru program (BIM 4D) și buget (5D).

Realitatea virtuală și augmentată pentru industria construcțiilor

Următoarea etapă majoră a proiectului s-a axat pe specificarea modelelor virtuale și pe dezvoltarea platformei de date. Aceasta a inclus o revizuire a capacităților de vizualizare și gestionare a datelor ale modelelor, care a reprezentat un obiectiv-cheie:

• comparația dintre starea planificată și cea reală,
• monitorizarea punerii în aplicare,
• optimizarea manipulării materialelor și a altor sarcini logistice

De asemenea, a fost specificată o platformă digitală de date pentru a sprijini procesul de construcție și a crește eficiența.
Principalele realizări ale celei de-a treia etape au fost identificarea potențialelor aplicații ale realității virtuale și augmentate.

Puterea în unitate - sistemele de lucru pot fi interconectate

În plus, a fost analizat potențialul sistemelor BIM și GIS (Geographic Information System) de a lucra împreună în construcțiile feroviare și inginerești. Acest din urmă sistem informatic este utilizat pentru colectarea, stocarea, gestionarea și analiza datelor legate de localizarea geografică. GIS este, de asemenea, potrivit pentru vizualizarea informațiilor, observarea și modelarea fenomenelor geografice.
Tot în această fază de dezvoltare a fost elaborat conceptul de dezvoltare a platformei digitale de asigurare a calității
, care automatizează metoda de stocare și actualizare a documentației. Pentru a accelera procesele de control, predarea pe suport de hârtie va fi susținută digital.

Transparență, reducerea sarcinii administrative și de mediu

A patra etapă a proiectului implică dezvoltarea platformei de date.
În timpul dezvoltării infrastructurii feroviare și al construcției lucrărilor, se produce o cantitate semnificativă de documente de asigurare a calității, de până la 5-6 mii de pagini pentru fiecare proiect, care trebuie prezentate în mai multe exemplare clientului.

Scopul dezvoltării este de a crea o platformă digitală modernă și eficientă care să sporească semnificativ transparența, să reducă utilizarea hârtiei și sarcina administrativă. De asemenea, aceasta va accelera procesul decizional și va sprijini procesele de asigurare a calității pentru proiectele de inginerie și feroviare.

Context favorabil pentru luarea deciziilor

Noul sistem este o hartă digitală și o platformă de baze de date pentru captarea și gestionarea datelor în timp real, documentând cu exactitate inspecțiile la fața locului și rezultatele testelor.
Prin integrarea geo-spațială, sistemul înregistrează punctele de eșantionare și rezultatele inspecțiilor pe o hartă și afișează datele în tabele structurate.

Fluxul de lucru digital face ca sarcinile de asigurare a calității să fie transparente.

Procesele de luare a deciziilor sunt susținute de funcționalitatea de evaluare și raportare automată a sistemului. Utilizatorii pot filtra și analiza datele în funcție de o serie de criterii, cum ar fi timpul, numărul de secțiuni, straturi, faza proiectului etc. Platforma oferă utilizatorilor săi o regăsire și o auditabilitate ușoară.
De asemenea, folosind datele din sistem, este posibilă crearea instantanee a unei documentații complete, sprijinind monitorizarea indirectă a progresului proiectului.

Integrarea ulterioară a sistemelor pentru a continua dezvoltarea platformei

Consorțiul va continua să dezvolte platforma, cu planuri de a face schimb de date fără probleme între măsurătorile de control al calității și modelele digitale. Acest lucru va fi realizat prin integrarea cu laboratorul de materiale de construcții.

Obiectivul pe termen lung al dezvoltatorilor este de a înlocui documentația pe hârtie cu o platformă modernă, digitală de asigurare a calității.

Acest lucru va contribui la creșterea eficienței proceselor actuale și, pe termen lung, la pregătirea industriei construcțiilor pentru schimbările tehnologice și de reglementare.