3D-Tracks Kollaborative Planung von unterirdischen Bahntrassen

Transkript

1 ANSYS Conference & 32. CADFEM Users Meeting 2014 Konferenz Digitale Städte 3D-Tracks Kollaborative Planung von unterirdischen Bahntrassen Andreas Donaubauer, Horst Steuer, Thomas H. Kolbe Leonhard Obermeyer Center

2 Leonhard Obermeyer Center TUM Center of Digital Methods for the Built Environment Building Information Modeling Geoinformatik Numerische Simulation Architekturinformatik Photogrammetrie und Fernerkundung

3 Planung unterirdischer Bahntrassen ist mehrskalig Quelle: OBERMEYER Planen + Beraten GmbH

4 Der Planungsprozess ist interdisziplinär In frühen Planungsphasen sind bereits Experten unterschiedlicher Fachrichtungen an der Planung beteiligt. Beispiel 2. S-Bahn-Stammstrecke München Quelle: Erläuterungsbericht zum Planfeststellungsverfahren 2. S-Bahn Stammstrecke München

5 Der Planungsprozess läuft heute asynchron ab Iterativer Prozess Detailierungsgrad steigt von Korridoren zu Trassen zu Bauwerken Entwurfsplanung, Genehmigungsplanung, Ausführungsplanung Daten werden dateibasiert ausgetauscht. Bewertungen werden in persona besprochen [ ]

6 Ziele des Projekts 3D Tracks konsequente Nutzung von 3D-Modellen (BIM, parametrische CAD-Modelle, GIS) für die Planung von Trassen im Innenstadtbereich multidisziplinäre, kooperative Arbeit: synchrone Zusammenarbeit in bestimmten Planungsphasen Zielszenario: Planung einer unterirdischen Bahn-Trasse Arbeit mit unterschiedlichen Detaillierungsebenen

7 Projekt 3D Tracks DFG-Forschergruppe 1546,

8 Anforderungen an GIS / Geo Web Services Integration heterogener Geodaten in den Planungsprozess Enge Kopplung von Entwurf und Wirkungsanalyse im geographischen Kontext ( Geodesign ) Enge Kopplung von parametrischen CAD-Systemen und GIS komplexe GIS-Analysen zur Abbildung der Trassenbewertung Synchrone Kollaboration nutzergruppenspezifische Sichten 3D-Annotationen und Kameraperspektiven Idee: Integration von Geodaten und GIS-Funktionalität in die Kooperationsplattform mittels Geo Web Services Erkenntnis: Komplexität des Planungsprozesses erfordert formale Modellierung der Planungskontexte GeospatialWeb Context Document zur formalen Modellierung und maschineninterpretierbaren Beschreibung der Planungskontexte

9 Geospatial Web Context Document

10 Konzeptuelles Modell des Geospatial Web Context Documents Formale Modellierung multipler Benutzerkontexte; berücksichtigt sowohl GIS- als auch CAD- Domäne Erweitert OGC-Standard um: - Nutzer, Nutzerregeln - 3D-Annotationen - Kameraperspektiven - Metadaten - Skalenbereiche/LOD - Art der Referenzierungvon Ressourcen

11 Wirkungsanalyse als Geoverarbeitungsworkflow Prüfaufträge z.b. die Bewertung des Standorts von Rettungsschächten werden als Web Processing Service (WPS) konzipiert als WPS können die Prüfdienste im Kontextdokument repräsentiert und direkt vom parametrischen CAD aus angestoßen werden verteilte Entwicklung und parallele Ausführung verschiedener Prüfdienste

12 Wirkungsanalyse als Geoverarbeitungsworkflow

13 Semantische Transformation als Geo Web Service Integration von CAD/BIM-Modell in geographischen Kontext erfordert semantische Transformation Idee: Definition der Transformationsregeln auf Ebene der konzeptuellen Modelle, Ausführen der Transformation als WPS Produktmodell Tunnel aus 3D Tracks CityGML-Modul Tunnel

14 Erfahrungen mit 3D-Stadtmodellen im Projekt 3D Tracks CityGML Modelle enthalten meist keine Informationen zum Untergrund Erweiterungen des LOD2-Modells der Landeshauptstadt München im Projekt 3D Tracks: 3D Abwasserleitungsnetz Gründungen der Gebäude (fiktiv) Objekte aus der Stadtgrundkarte bzw. Tatsächlichen Nutzung: Straßen, Gewässer Semantisches 3D-Stadtmodell sollte als zentrale Plattform zur Informationsintegration genutzt werden CityGML bietet mit Erweiterungsmechanismen und Referenzierung externer Objekte und Dokumente einen geeigneten Rahmen

15 Ausblick: Forschungsfragen aus der Geoinformatik - aktuelle Projektphase Formale Modellierung von Anforderungen an die räuml. Daten als Vor- und Nachbedingungen für Geo Web Services Fitness for Use Entwicklung eines Konsistenzprüfverfahrens, das entscheiden kann, ob gegebene Geodaten die Anforderungen erfüllen Modellierung der Auslöser für das Anstoßen von Prüfungen/Bewertungen

16 Weitere Informationen Kontakt: Dr.-Ing. Andreas Donaubauer Literatur: Borrmann, A., Kolbe, T. H., Donaubauer, A., Steuer, H., Jubierre, J. R., Flurl, M.: Multi-scale geometric-semantic modeling of Shield Tunnels for GIS and BIM applications. In: Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering, accepted Steuer, H., Donaubauer, A., Kolbe, T.H., Flurl, M., Mundani, R.-P., Rank, E. (2013): Planning innercity- railway-tracks: Dynamic integration of geospatial web services in a collaborative multi-scale geometry modelling environment, Proc. 20th Int. Workshop: Intelligent Computing in Engineering, Vienna, July 1st-3rd.