AUTOMAATTISEN TIEDONTUOTANNON KOKEILU: RADAN KUNNOSSAPITOURAKAN LÄHTÖTIEDON TUOTTAMINEN MOBIILILASERKEILAAMALLA

Transkriptio

1 AUTOMAATTISEN TIEDONTUOTANNON KOKEILU: RADAN KUNNOSSAPITOURAKAN LÄHTÖTIEDON TUOTTAMINEN MOBIILILASERKEILAAMALLA Geotrim päivät, Porvoo

2 Taustaa - mitä on mallipohjainen infratuotanto Suunnittelu suunnitelmien visualisointi maastossa toteutusmallien siirto työmaalle mallipohjainen laadunvalvonta valvojien sijainnit kartalla ja linjalla valokuvat ja kommentit maastossa työkoneiden toteutusmallit koneiden sijainti, työtila ja historia työkoneiden mittauspisteitä Infrakit projektin perustaminen ja tuki toteutusmallien siirto työkoneisiin toteutumatiedon keruu työkoneista Operaattorit, mittaus Työkoneet Tilaaja, valvoja konekohtainen historiatieto koneiden sijainnit kartalla ja linjalla koneiden teholliset työajat totetuman/valmiusa steen seuranta oma sijainti linjalla ja kartalla työkoneiden sijainnit kartalla ja linjalla koneen toteutusmallin tarkastelu kohteessa Työmaatoimisto Työnjohto maastossa

3 VERTAILUKOHTANA MALLIEN HYÖDYNTÄMINEN TIENRAKENTAMISEN TARJOUSVAIHEESSA Tarvittavat mallipohjaiset tiedot tarjousvaiheessa: Vt 5 Mikkeli- Nuutilanmäki Geometrialinjat Maastomalli, taustakartat, ilmavalokuvat Maaperämallit ja pohjanvahvistukset Väylän rakennemallit, (massatalukko) Vesihuoltoverkostot (rummut, kaivot, putket) Maalajit ja läjitysalueet Siltamallit Hyödyt : Parempi kokonaisuuden havainnointi mallien avulla Vaihtoehtoratkaisujen mallintaminen ja määrätietojen tarkentuminen -> tarkempi tarjous Tietomallikoordinaattori/automaatio-operaattori toimivat asiantuntijoina tarjousvaiheessa Mallien tarkastelu maastossa koettu hyödylliseksi Käyttö laajenee kun mp-suunnitelmat tulee tarjousaineistoihin Vt12 Letke 3

4 MP-työmaan perustaminen VERTAILUKOHTANA MALLIPOHJAISEN INFRATUOTANNON LAADUNAVARMISTUSPROSESSI Toteutusmallien tarkastus Rakentajien perehdyttäminen Työkoneautomaation tarkastukset Toteuman mittaus työkoneilla Toteuman tarkastus ja dokumentointi 4

5 PILOTIN LÄHTÖKOHDAT Radan kunnossapitourakoiden ongelmia; Tarjousvaiheessa lähtötiedot puutteellisia Riskipuu ja tasoristeysnäkemien tiedot puutteellisia Urakan alkaessa lähtötiedot ovat hajallaan erilaisissa järjestelmissä ja taulukoissa Mobiililaserkeilaus mahdollistaa aiempaa kattavamman ja tehokkaamman lähtötietojen kartoituksen Mittausaineistoja mahdollista tarkastella selainpohjaisilla työkaluilla ja käyttää kunnossapidon suunnitteluun Kokeilla voidaanko tuottaa radan kunnossapitourakan tarpeisiin soveltuva lähtötietoaineisto uutta mittaus- ja mallinnusteknologiaa hyödyntämällä 5

6 PILOTIN TAVOITTEET Selvitetään mobiililasekeilausmenetelmällä tuotettujen mallien toimivuus: Haittapuuston Tasoristeysalueiden näkemien Avoimen tilan ulottuman Rataturvavarusteiden paikkatietojen ja Ratapenkereen maastomallin mittauksissa Painopisteenä lähtöaineiston jalostus ja mallien hyödyntäminen radan kunnossapidon tarpeisiin 6

7 KOKEILUN PÄÄVAIHEET Tarvemäärittely Livin ja Destian ratakunnossapitourakoiden kehitystarpeet lähtökohtana Ratakohteen mobiililaserkeilaus Koekohteena Tuomioja-Raahe- Rautaruukki (34 km), Mittalaitteena Trimble MX 8 Mallinnusprosessi Alkuprosessointi, ajolinjojen sovitus, tarkkuuden todentaminen, aineiston luokittelu. Pistepilviaineiston mallinnus ja visualisointi. Mallinnettiin haittapuut, ATU ja tasoristeysnäkemät, tekniikkakaapit, maanpintamalli. Mallien jalostus visualisoitavaan muotoon. Lopputuotteiden esittäminen ja visualisointi Aineistoja visualisoitu Terrasolid, Trimble/Tekla Civil ja Sova3D järjestelmissä. 7

8 PILOTIN TOTEUTTAJAT Liikenneviraston Digitaalisen tiedontuotannon pilotti Pilotin toteuttajat: Tilaaja ja asiantuntija, Liikennevirasto; Jouni Hytönen Projektinjohto, testaus ja kp-asiantuntijuus, Destia;, Marko Jurmu, Antti Ranua Mobiililaserkeilaus, Geotrim Oy: Teemu Mielonen ja Destia Rail rata-ajokalusto Mallinnus ja kehitys; Terrasolid Oy; Kjell Tuominen Visualisointi ja kehitys, Sova3D Oy; Petri Kokko ja Olli Planting Destia 8

9 MITTAUSKOHDE TUOMIOJA - RAAHE RATAOSUUS 9

10 MAASTOMITTAUKSET JA RADAN MOBIILIKEILAUS SIGNALOINTI ENNEN MOBIILIKEILAUSTA MITTAUS RATAOSUUDELLA 10

11 LASERKEILAUSDATAN MALLINNUS TERRASOLID YMPÄRISTÖSSÄ Värjätty pistepilvi 11

12 LASERKEILAUSDATAN MALLINNUS - SÄHKÖRATAJOHDOT Automaattinen vektorointi referenssiaineistoksi 12

13 LASERKEILAUSDATAN MALLINNUS - HAITTAPUUT Haittapuiden luokittelu; punaiset johdoille, keltaiset raiteelle ja siniset ATU:lle kaatuvia 13

14 LASERKEILAUSDATAN MALLINNUS - TASORISTEYSNÄKEMÄT Näkemäkaavio ja risteävän tien korkeusmalli Risteävän tien näkemä mallissa 14

15 LASERKEILAUSDATAN MALLINNUS - TURVALAITEKAAPIT Automaattisesti vektoroidut turvalaitekaapit 15

16 LASERKEILAUSDATAN MALLINNUS RATAPENGER Vertailupinnan Tukikerroksen ratasepelin lisäystarpeen laskenta 16 mallinnus ratapölkkyjen yläpinnasta Kilometripylväät

17 LASERKEILAUSDATAN MALLINNUS PISTEPILVIMALLI VISUAALISEEN TARKASTELUUN 17

18 RADAN TASORISTEYKSEN INTENSITEETTIMALLI JA TASOLIITTYMÄN ORTHOKUVA radan tasoristeyksen puurakenteisen kansirakenteen mittaus kuvasta 18

19 MALLIEN VISUALISOINTI TRIMBLE/TEKLA CIVIL Trimble Point Cloud manager Harmaa: ei dataa (Unclassified) Ruskea: maanpinta (ground level) Vihreä: nurmetus (low vegetation) Keltainen: pusikot, heinäkasvusto (medium vegetation) Punainen: kasvusto (high vegetation) Tummanharmaa: rakennukset (Buildings) Tummansininen: Johdinpylväät (water) Vaaleanharmaa: metsä (others) 19

20 MALLIEN VISUALISOINTI SELAINYMPÄRISTÖSSÄ SOVA3D 20

21 MALLIEN VISUALISOINTI SELAINYMPÄRISTÖSSÄ SOVA3D Haittapuut ja kiinteistörajat 21

22 JOHTOPÄÄTÖKSIÄ mobiililaserkeilauksella tuotettu pistepilvimalli sisältää kunnossapidon tarpeisiin kattavan mittaustiedon rataympäristön näkyvistä kohteista haittapuiden kartoitus ja mallinnus laserkeilatusta pistepilvestä toimii hyvin Terrasolidin työkaluilla ja osaamisella haittapuut voitiin luokitella ja mallinnuksessa voitiin erotella myös yksittäisten puiden rungot tasoristeysnäkemien tarkastelua laserkeilatusta aineistosta mahdollista tehdä pistepilvimallien avulla Terrasolidin mallinnusympäristössä risteävien teiden korkeusmallit ja 3D-näkemäkaaviot mahdollistavat puiden ja pensaiden aiheuttamien näkemäesteiden mallipohjaisen tarkastelun tekniikkakaapit ja muut sähköradan näkyvät varusteet voidaan tunnistaa ja mallintaa pistepilviaineistosta myös ratasepelin vajausten laskemista laserkeilausaineistosta testattiin, mahdollista mutta luotettavuuden todentaminen edellyttää lisäkokemusta pistepilvestä jalostetun vektoriaineiston visualisointi Sova3D selainympäristössä toimii pistepilvien visualisointi selainympäristössä suurten tiedostokokojen vuoksi hidasta, mallien jako osiin parantaa toimivuutta (selaimessa 1 GB kokorajoitus) pistepilvet hyödyllinen lisätieto Tekla Civil rata- ja katusuunnittelujärjestelmissä 22

23 JATKOKEHITYS JA LAAJEMPI KÄYTTÖ Mobiililaserkeilauksen laajempi käyttöönottoa haittapuiden kartoituksessa radan kunnossapidon näkökulmasta on hyödyllistä Valitun rataosuuden mobiililaserkeilaus ennen kunnossapitoalueen tarjouspyyntöä ja 3Dlähtötietomallin pilotointi osana tarjousaineistoa Tarjoajien käyttöön tiedot haittapuut, tasoristeysnäkemät, ratapenkereen vajaukset, ja radan varusteiden ja laitteiden sijainnit mallipohjaisesti Mallinnuksen hyödyntäminen toteuman seurannassa urakan aikana ja seuraavan tarjousvaiheen lähtötietodatana Tasoristeysnäkemien mallintaminen virtuaaliympäristössä ja linkittäminen esim. tasoristeyspalveluun jatkokehitysprojektina Mallien hyödyntäminen kunnossapitokohteiden työn aikaisessa navigoinnissa Mallien hyödyntämien tasoristeysten ylitysaikojen simuloinneissa Näkemän mallintaminen virtuaaliympäristössä veturin ylävaloheittimen tunnistamisen avulla Simulointikameran sijoittaminen junan veturiin ja tasosoristeysten tarkastelu mallinnusympäristössä kuljettajan näkökulmasta ja käyttö koulutukseseen 23

24 /destiaoy Kiitos destia_oy Destia DestiaTV