Detailergebnis zu DOK-Nr. 79897
Scan2BIM: Einsatz künstlicher Intelligenz zur Generierung von BIM-Bestandsmodellen im Straßenbrückenbau
| Autoren |
J. Bednorz R. Hajdin R. Richter L. Rakić H. Diederich J. Hildebrand S. Schulz J. Döllner |
|---|---|
| Sachgebiete |
0.11 Daten (EDV, IT, Internetanwendungen und Verkehrsdaten) 0.14 Building Information Modeling und Management (BIM) 15.0 Allgemeines, Erhaltung |
2. Fachkongress Digitale Transformation im Lebenszyklus der Verkehrsinfrastruktur: Fachtagung über Planung, Bau, Betrieb von Brücken, Tunneln, Straßen digital - Tagungshandbuch 2023. Tübingen: expert Verlag, 2023 (Hrsg.: Technische Akademie Esslingen e. V.) S. 107-11, 13 B, 9 Q
Die digitale Transformation im Bereich der Bundesfernstraßen ist eine äußerst umfangreiche und komplexe Aufgabe, die alle Beteiligten vor große Herausforderungen stellt. Mit der Einführung des Masterplans BIM Bundesfernstraßen und der darin angestrebten Zielvorstellung, die Bundesfernstraßen langfristig auf Grundlage digitaler Zwillinge zu betreiben, sind unter anderem standardisierte und praxisgerechte Verfahren zur Generierung von BIM-Bestandsmodellen im Brückenbau erforderlich. Mit der stetigen Weiterentwicklung der Vermessungstechnik im Bereich des 3D-Laserscannings, der Methoden der künstlichen Intelligenz (KI), der Segmentierung anhand von diversen geometrischen Merkmalen sowie dem Einbezug von bestehenden Daten aus Bauwerksdatenbanken ergeben sich vielversprechende neue Optionen zur effizienten (teil-)automatisierten Erstellung von BIM-Bestandsmodellen im Straßenbrückenbau. Im Beitrag wird die Entwicklung eines einheitlichen und anwenderfreundlichen Verfahrens zur automatisierten Erstellung von BIM-Modellen vorgestellt. Der Forschungsansatz basiert auf einer Kombination von Anwendungen künstlicher Intelligenz und heuristischen Algorithmen. Das neuronale Netz für die Klassifikation von Scandaten wurde mit künstlichen Datensätzen typischer Brückenelemente trainiert und an Punktwolken tatsächlicher Brücken getestet. Die erkannten Brückenelemente wurden in ein trianguliertes Oberflächennetz umgewandelt und anschließend Volumenelemente generiert. Das Endergebnis ist ein BIM-Bestandsmodell einer Brücke und ihrer Elemente, angereichert mit semantischen Informationen im standardisierten und offenen Austauschformat IFC. Das Konzept und dessen praktische Anwendbarkeit wird in Form eines explorativen Prototyps vorgestellt. Es bildet die Grundlage für künftige, großangelegte automatisierte Erfassungskampagnen zur Erstellung von BIM-Bestandsmodellen für zukünftige Brückenmanagementsysteme.