Pilotti: TIEVÄYLIEN HOIDON JA YLLÄPIDON TIETOMALLIPOHJAISEN PROSESSIN KEHITTÄMINEN (MAINTENANCE-BIM) Pilotin toteutussuunnitelma

Transkriptio

1 1 (12) BUILT ENVIRONMENT PROCESS RE-ENGINEERING (PRE) WP5: InfraFINBIM Pilotti: TIEVÄYLIEN HOIDON JA YLLÄPIDON TIETOMALLIPOHJAISEN PROSESSIN KEHITTÄMINEN (MAINTENANCE-BIM) Pilotin toteutussuunnitelma Muutoshistoria: Versio Pvm Tila (luonnos / ehdotus / hyväksytty) Tekijä(t) ehdotus Manu Marttinen Huomautukset

2 2 (12) TIIVISTELMÄ Taulukko 1. Yhteenveto InfraFINBIM pilotista Maintenance BIM Pilotin yhteenveto Pvm: Versio nro: 1.0 Laatija: Manu Marttinen Pilotin nimi Tieväylien hoidon ja ylläpidon tietomallipohjaisen prosessin kehittäminen (Maintenance BIM) Pilotin tilaaja Pilotin veturi Pilotin tutkija Pilotin tyyppi Pilottihankkeen kuvaus NCC Roads Oy Rauno Heikkilä, Oulun yliopisto Pilottihanke / Pilottikokonaisuus Tieväylien hoidon ja ylläpidon tietomallipohjainen toimintaprosessin kehittäminen ja hallittu käyttöönotto Suomessa Aikataulu 10/ /2013 Toteutusmuoto Pilotoitava(t) asia(t) ja pilotin tavoitteet Urakkamuoto 1. PTM-mittauksen korvaaminen mobiililaserkeilauksella lähtötietojen hankinnassa, osapilotti A IRI- ja URA-arvojen laskenta laserkeilatusta pistepilvestä, vertailu PTM-mittaustuloksiin samalta väylältä todelliset mittaustarkkuudet vrt. toleranssit, informaation määrä ja hyödyllisyys muu hyödyllinen informaatio kustannusanalyysi, mobiilikeilauksen tämän hetkinen hintataso, mihin hintataso tn. asettuisi, jos kaikki nykyiset PTM-mittaukset korvattaisiin mobiilikeilauksella 2. Kohdesuunnittelun tekeminen laserkeilattua väylämallia käyttäen, osapilotti B kohdesuunnittelu rakenteen parantamistöihin kohdesuunnittelun mobiilityökalu 3D-väylämallinnusohjelma tiedonsiirto hoidon ja ylläpidon välillä eri tietovarastojen hyödyntäminen ylläpitomallin avulla 3. Raskas rakenteen parantaminen (RP), osapilotti C lähtötietona laserkeilattu ja 3D-tutkattu nykytilamalli kohdesuunnittelun mobiilityökalu väylämallinnusohjelma 3D-koneohjaus toteutuman automaattinen mittaus, vertailu ja tallennus tietorekisteriin

3 3 (12) Pilotoitavat prosessit Osapuolet ja käytettävät ohjelmistot Mallinnuksen käyttö hankkeessa Pilottihankkeen erityispiirteet suhteessa mallinnukseen Keskeisimmät kehitysaskeleet ja odotukset Riskiarvio 4. Sivukaltevuusongelmaisen tien korjaaminen, osapilotti D lähtötietona laserkeilattu nykytilamalli Käyttö, hoito ja ylläpito 1. ELY xxx kohteen määrittely 2. Mittafirma xxx lähtötietojen hankinta laserkeilaamalla 3. Suunnittelufirma xxx lähtötietomallin suunnittelu 4. Suunnittelufirma xxx kohdesuunnittelu 5. NCC Roads Oy ylläpidon toteutus 1. Olemassaolevan tienpinnan ja tierakenteen mallinnus 2. Ylläpidon suunnittelu mallipohjaisesti 3. Koneohjaus Ylläpitomalli on tarkoitus saattaa sellaisenaan suoraan käyttöön Tieväylien hoidon ja ylläpidon tietomallipohjainen toimintaprosessin kehittäminen ja hallittu käyttöönotto Suomessa Riskitekijät: aikataulu, OTO:lla tehtävä työ, rahoitus

4 4 (12) SISÄLTÖ 1 Johdanto Tausta Pilottia tukevan hankkeen kuvaus Viestintä pilottiin liittyen... 6 Kaikki tieto on jaettavissa. Tiedon jakokanavana toimii lumoflow.com sivusto Pilotin rakenne Hankkeessa pilotoivat asiat Pilotoinnin osapuolet Pilotin aikataulu Mallinnus ja tiedonsiirto pilotissa Tietotekninen ympäristö Erityispiirteet Kehitysaskeleet ja odotukset Sopimusasiat Pilotin ohjaus, seuranta ja arviointi Viitteet Liite A [Pilottisuunnitelmaan liitettävät dokumentit]... 12

5 5 (12) 1 Johdanto 1.1 Tausta Tämä osahanke liittyy RYM PRE -tutkimusohjelman Infra FINBIM -työpakettiin, tavoitteet. Infra FINBIM -työpaketin (projektin) päätavoitteena on tietomalleja ja -automaatiota hyödyntävän maailman parhaan uuden toimintamallin ja -prosessin kehittäminen ja systemaattinen käyttöönottaminen Suomen infrapalveluiden hankinnassa ja toteuttamisessa. Uuden toimintamallin tavoitteena on, että erilaisin kehittynein mittaus- ja suunnittelutyömenetelmin luotuja informaatiorikkaita ja rakenteellisesti älykkäitä tietomalleja voidaan mahdollisimman hyvin käyttää ja hyödyntää kaikissa prosessivaiheissa infratuotteiden koko elinkaaren ajalla. Tavoitteena on myös kehittää ja parantaa koko infra-alan ja sen eri toimijoiden kansainvälistä kilpailukykyä. Kyseessä on systeeminen muutos, jossa siirrytään perinteisestä vaiheajattelusta älykkääseen koko elinkaaren ja kaikki osa-alueet, toimijat ja toiminnot kattavaan tietomalleja hyödyntävään palvelutuotantoon. Tähän sisältyvät myös uudet hankintamenetelmät. Muutoksen seurauksena ja sen avulla alan toimintatavat, yhteistyö, intressipiirien keskinäinen ymmärrys ja suunnittelun, rakentamisen sekä ylläpidon tuottavuus paranevat olennaisesti, sekä tieto välittyy koko prosessin ajan samansisältöisenä. Suomessa tieverkon ylläpidon ja hoidon töiden ohjelmointi käynnistetään tieväyliltä mitattujen ja visuaalisesti kerättyjen havaintojen perusteella. Kaikki ylemmän tieverkon tieväylät (yhteispituus km?) mitataan joka vuosi PTM (palvelutasomittaus) -autoilla, joiden mittaushavainnoista lasketaan IRI- ja URA -parametrit (pituus- ja poikkisuuntaiset epätasaisuudet), jotka tallennetaan edelleen kuntotietorekisteriin. Alemman tieverkon tiet (yhteispituus km?) mitataan joka toinen tai kolmas vuosi. ELY -keskukset laativat käyttäen PMSPro -ohjelmaa em. mittaustietojen pohjalta ns. toimenpideohjelman, jossa kohdesuunnittelun pariin otettavat tieosuudet valitaan. ELY -keskukset teettävät erikseen rakenteen parantamista edellyttäville kohteille tarkemman suunnittelun, jonka lähtötiedoiksi ei nykyprosessissa siirretä PTM -tuloksia eikä hoitourakoitsijoiden tekemiä erillisiä havaintoja esimerkiksi TM -Autori- tai NovapointGO -sovelluksia käyttäen. Ajoneuvolaserkeilausjärjestelmät (ns. mobiilikeilaus) ovat viime vuosina kehittyneet erittäin nopeasti. Järjestelmillä kyetään nykyisin mittaamaan normaali liikennenopeuksissa jopa pistettä sekunnissa suoraan haluttuun koordinaatistojärjestelmään. Mittaustarkkuudet ovat tyypillisesti cm-luokkaa. Kaikki nykyiset ylläpidon ohjelmoinnin lähtötietojen hankintaan käytettävät PTM -mittaukset Suomessa voitaisiin periaatteellisesti korvata ajoneuvolaserkeilauksella. Suomessa Roadscanners Oy ja Norjassa TerraTec AS ovat integroineet mobiilikeilaukseen myös 3D-maatutkausjärjestelmän (3D-GPR). 3D-maatutkauksen tarkkuutta on aiemmin tutkittu mm. Oulun yliopiston 3D-ROAD-tutkimusprojektissa (Roadscanners Oy:n teknologia) sekä Pyhäjoen ja Kalajoen kaupungeissa (TerraTecin teknologia). Tarkemmat tiedot TerraTecin järjestelmän toimivuudesta ja tarkkuuksista vielä puuttuvat. Mittausjärjestelmät kehittyvät edelleen jatkuvasti. Em. mittausjärjestelmät mahdollistavat väylän nykyisen geometrian 3D-mallintamisen, joka puolestaan mahdollistaa väyläsuunnitteluohjelmien käytön väylän ylläpidon ja hoidon tuotemallintamiseen ja edelleen toimenpiteiden toteutuksessa tarvittavien toteutusmallien suunnitteluun. Myös 3D-koneohjausjärjestelmien käyttö mahdollistuu ja tehostuu jatkuvan tietomallinnusprosessin ansiosta. Esimerkkinä jatkuva mittaus mahdollistaa rakenteen parantamistoimien täsmäsuunnittelun ja -toteutuksen (eri tienkohdissa erilainen toimenpide).

6 6 (12) 1.2 Pilottia tukevan hankkeen kuvaus Piltottokokonaisuus on tarkoitus toteuttaa vuosien 2012 ja 2013 aikana ainakin Kaakkois-Suomen ELY-keskusksen alueella, NCC Roads Oy:n ylläpitourakassa. Alueurakoitsijat tekevät vuoden mittaan lukuisia havaintoja, jotka liittyvät esimerkiksi kuivatus-, kantavuus- tai routimisongelmiin. Näistä saadut havaintotiedot tallennetaan eri tietovarastoihin. Ylläpidon kohdesuunnittelu hyödyntää tänä päivänä huonosti alueurakoitsijoiden tekemiä havaintotietoja. Kohdesuunnittelu tarvitsee havaintotietojen lisäksi paljon muutakin lähtötietoa. Kiinteistötietojärjestelmä tarjoaa tietoa esimerkiksi kiinteistöjen omistajista sekä tiealueen mitoista, ja tätä kautta sen käyttö kohdesuunnittelun aputyökaluna helpottaisi suunnittelutyötä. Ylläpitorakentamisessa suunnittelijoiden alkuperäiset ajatukset eivät välttämättä ole vietävissä kohteelle toteutusvaiheessa, koska toimenpiteiden sijoitus maastoon ei onnistu: tasauksen nostaminen kaventaa tietä / jyrkentää ojia tiealueen koko ei anna myöden tasauksen nostaminen ei onnistu sivukaltevassa maastossa, koska liikennöinti tien / rinteen alapuolisiin kiinteistöihin ei onnistu tasauksen noston jälkeen päällysteen paksuus on ollut todellisuudessa eri kuin suunnitelmissa verkkojen sijainti rakenteessa ei ole tiedossa Muuta havaittua ongelmaa: kuivatusjärjestelmien suunnittelu ei tähtää koko tieympäristöön suunnitelmat tehdään monesti roudan sulamisen jälkeen kesällä, eivätkä routivuusongelmat paljastu suunnittelijalle suunniteltu päällystetyyppi ei sovi kohteelle esimerkiksi suuren liikennemäärän takia Hyödynnettävät tietovarastot: 3D malli (lähtötieto- tai toteumamalli (suunnittelumalli)) o Minne tilaaja nämä varastoi? Tierekisteri (kuntotietorekisteri) Aiemmat tutkimukset o maatutkaluotaus Kiinteistötietojärjestelmä Alueurakoitsijoiden havainnot missä nämä ovat? o NCC Roads -> Tietomekan palvelin (TM-autori) o Onko tilaajalla oma tietovarasto? 1.3 Viestintä pilottiin liittyen Kaikki tieto on jaettavissa. Tiedon jakokanavana toimii lumoflow.com sivusto.

7 7 (12) 2 Pilotin rakenne 2.1 Hankkeessa pilotoivat asiat PTM-mittauksen korvaaminen mobiililaserkeilauksella, pilotti A IRI- ja URA-arvojen laskenta laserkeilatusta pistepilvestä, vertailu PTMmittaustuloksiin samalta väylältä todelliset mittaustarkkuudet vrt. toleranssit, informaation määrä ja hyödyllisyys muu hyödyllinen informaatio kustannusanalyysi, mobiilikeilauksen tämän hetkinen hintataso, mihin hintataso tn. asettuisi, jos kaikki nykyiset PTM-mittaukset korvattaisiin mobiilikeilauksella lisäys ; Lohjan kohteelta on olemassa mobiilikartoitusaineisto (laserkeilaus+valokuvaus) ja PTM aineisto. Terrasolid Oy jatkokäsittelee tällä hetkellä kyseistä aineistoa. Rauno Heikkilä selvittää, miten tämä olisi mahdollista. lisäys ; Finnmap Infra laskee maalis-huhtikuun aikana Lohjan kohteen mobiilikartoitusaineistosta IRI ja URA tunnusluvut ja vertaa näitä vastaaviin PTM tuloksiin. Tulokset raportoidaan projektiryhmälle. Kohdesuunnittelun tekeminen laserkeilattua väylämallia käyttäen, pilotti B kohdesuunnittelu rakenteen parantamistöihin kohdesuunnittelun mobiilityökalu 3D-väylämallinnusohjelma tiedonsiirto hoidon ja ylläpidon välillä eri tietovarastojen hyödyntäminen ylläpitomallin avulla lisäys ; pilottikohde tullaan valitsemaan KaS-ELY alueelta kevään 2012 aikana lisäys ; testataan kauden 2012 aikana lähtötietojen mittausta lennokista tehtävällä laserkeilauksella. lisäys ; Finnmap Infra ja Terrasolid mallintavat Lohjan mittauksen pistepilviaineiston. Oulun Yliopisto vertaa näitä kahta mallia. Mallit annetaan eri suunnittelutoimistojen ja ohjelmistotoimittajien käyttöön, jotta pääsemme kevään 2012 aikana testaamaan kohdesuunnittelijan mobiilityökalua (Bentley). Testitulokset raportoidaan projektiryhmälle. Raskas rakenteen parantaminen (RP), pilotti C lähtötietona laserkeilattu ja 3D-tutkattu nykytilamalli maatutkaluotaus lähtötietojen hankinnassa kohdesuunnittelun mobiilityökalu väylämallinnusohjelma 3D-koneohjaus toteutuman automaattinen mittaus, vertailu ja tallennus tietorekisteriin lisäys ; pilottikohde tullaan valitsemaan KaS-ELY alueelta kevään 2012 aikana

8 8 (12) 3.44 Sivukaltevuusongelmaisen tien korjaaminen, pilotti D lähtötietona laserkeilattu nykytilamalli väylämallinnusohjelma, optimointityökalu massojen, geometrian ja määrien (=>kustannusten) laskentaan 3D-koneohjaus toteutuman automaattinen mittaus, vertailu ja tallennus tietorekisteriin lisäys ; pilottikohde tullaan valitsemaan KaS-ELY alueelta kevään 2012 aikana 2.2 Pilotoinnin osapuolet KONSORTION JÄSENET: Projektipäällikkö: Manu Marttinen, NCC Roads Oy Hankintavastaava: Sami Horttanainen, NCC Roads Oy Rajapintavastaava: Markku Pienimäki FINNMAP Infra Oy Tutkijataho: Rauno Heikkilä, Oulun yliopisto Tutkijataho: Jutta Peura, VTT Liikenneviraston edustaja: Katri Eskola KaS ELY edustaja: Antero Arola KaS ELY edustaja: Jukka Annala Kohdesuunnittelija: Taina Rantanen, SITO Oy Kohdesuunnittelija: Juha Äijö, Ramboll Finland Oy Kohdesuunnittelija: Harri Spoof, Pöyry Oyj Urakoitsijan edustaja: Mika Häkli, Lemminkäinen Oyj Urakoitsijan edsutaja: Oiva Huuskonen, Destia Ohjelmistotoimittaja: Jussi Laaksonen, Tekla Ohjelmistotoimittaja: Mika Stenmark, Vianova EI KONSORTION JÄSENET: Lähtötietojen mittaus: Anna Klements, Geotrim Oy Mittaustietojen analysointi: Esa Haapa-aho, Terrasolid Oy Koneohjausjärjestelmät: Janne Paitsola, Geotrim Oy Koneohjausjärjestelmät: Ari Tulus, Wirgen Oy 2.3 Pilotin aikataulu 1. Ryhmän kokoonpano ja tiedotus; syksy Pilottikohteen valinta; talvi Lähtötietojen mittaus ja hankinta kevät Kohdesuunnittelu, alkukesä Kohteen toteutus koneohjauksella, loppukesä Vertailututkimus: Laserkeilaus PTM; toteutetaan projektin aikana 7. Kohdat 3-5 toisetaan vuoden 2013 aikana

9 9 (12) 3 Mallinnus ja tiedonsiirto pilotissa 3.1 Tietotekninen ympäristö 3.2 Erityispiirteet Kätettävät ohjelmistot: o Mallinnusohjelmat Tekla Civil Novapoint Bentley?? o Mobilikartoitusdatan esikäsittely Terrasolid??? Mallinnus: o Olemassaolevan tien pinta; mobilikartoitus o Olemassaolevan tien rakennekerrokset; 2D/3D GPR o Metatiedot Tierekisteri (kuntotietorekisteri) Aiemmat tutkimukset maatutkaluotaus Kiinteistötietojärjestelmä Alueurakoitsijoiden havainnot Tiedonsiirron testaus ja rajapinnat o lähtötiedot (mittaukset) mallinnusohjelma o metatiedot (tietorekisteri tai -varasto) mallinnusohjelma o mallinnusohjelma koneohjausjärjestelmä o koneohjausjärjestelmä malinnusohjelma o mallinnusohjelma tietorekisteri tai -varasto Tiedonsiirtoformaatit Suunnitelma mallinnuksen käyttämisestä on kuvattu kappaleessa 3.1. Kohdesuunnittelijan mobiilityökalua on tarkoitus käyttää työmaaympäristössä. Nykyiset mallinnusohjelmat ovat erittäin raskaita käyttää online tilassa 3G alueen ulkopuolella. Tämä asettaa pilotoinnille haasteita. 4 Kehitysaskeleet ja odotukset Keskeisimpänä tavoitteena on tieväylien hoidon ja ylläpidon tietomallipohjainen toimintaprosessin kehittäminen ja hallittu käyttöönotto Suomessa. Saatu hyöty: Suunnitelmien oikellisuus ja parempi laatu tarkempi rakentamisen toteutus ja laadunvarmistus tilaajan kustannussäästöt ja tehokkaampi ohjelmointi

10 10 (12) 5 Sopimusasiat TARKENNETAAN MYÖHEMMIN 6 Pilotin ohjaus, seuranta ja arviointi TARKENNETAAN MYÖHEMMIN RAUNO HEIKKILÄ Ehdotusvaiheessa pilottiin valitaan tutkijaosapuoli (Aalto Yliopisto / Oulun yliopisto / VTT), jonka vastuulla on pilotointiprosessin OSA eli sen ohjaus, seuranta ja arvionti. Pilotin toteutussuunnitelmassa ohjaus ja seuranta yksilöidään pilotin erityspiirteiden mukaan. Suunnitellaan kick-off tilaisuus, toteutusvaiheen tuki (kokoukset, kommunikointi, ), palautetilaisuus, kokonaisarviointi sekä esimerkkihankekuvauksen laadinta. Mitä tietoa ja miten kerätään pilotoinnin aikana, kenen toimisesta, kuinka dokumentointi tehdään ja julkaistaan.

11 11 (12) Viitteet [1] Tekijä 1 (, Tekijä 2...), Julkaisun otsikko, Pvm/Vuosi, Julkaisija, ISBN numero [2] Tuotemallipilotit, ProIT, Rakennusteollisuus RT ry, Helsinki, [3] ISO :2010 Building Information Modelling - Information Delivery Manual - Part 1: Methodology and format, International Organization for standardization, [4] Business Process Model and Notation (BPMN), version 1.2. Object Management Group (2009). Available online Accessed: 24 June 2010.

12 Liite A Pilottisuunnitelmaan liitettävät dokumentit LIITE A 12 (12)