Lehrstuhl für Computergestützte Modellierung und Simulation
Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt
Technische Universität München

TwinGen

Technologien zur Generierung digitaler Zwillinge als Grundlage für Betrieb und Instandhaltung baulicher Infrastruktur

Projektbearbeitung: André BorrmanSimon Vilgertshofer 
Förderung: Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur
Partner: Ruhr-Universität Bochum
RWTH Aachen
ZPP Ingenieure AG

Projektbeschreibung

Das Projekt unter Führung der TUM widmet sich der Entwicklung von Ansätzen zur automatisierten Erstellung Digitaler Zwillinge für die bauliche Infrastruktur. Es fokussiert dabei auf Methoden zur Erfassung bestehender Bauwerke mittels verschiedener Verfahren und deren Überführung in digitale Modelle als Basis für Betrieb und Instandhaltung.

Im Projekt werden Verfahren entwickelt, um automatisiert digitale Zwillinge bestehender Infrastrukturbauwerke (z.B. Straßen, Brücken, Wasserbauwerke) als Basis für den Betrieb und die Instandhaltung zu generieren. Die zu entwickelnden Teilverfahren umfassen die Aufnahme und Verarbeitung von Punktwolken (z. B. mittels Laserscanning oder Photogrammmetrie), Extrahierung von geometrischen und semantischen Informationen unter Ver-wendung digitaler Bildverarbeitung, Einsatz von Wissensdatenbanken zur semantischen Modellgenerierung sowie der Auswertung von technischen Zeichnungen mittels Machine Learning. Wesentliche Tätigkeiten liegen in der Entwicklung von Algorithmen, Datenstrukturen und technischen Verfahren.

Ziel ist es, Verfahren zu entwickeln, mit denen weitgehend automatisiert hochwertige Digitale Zwillinge für Bestandsbauwerke erzeugt werden kön-nen. Eine wesentliche Herausforderung ist es, die semantischen Informationen aus den Bestandsunterlagen und der Bestandserfassung zu extrahieren und den Digitalen Zwilling entsprechend anzureichern. Des Weiteren sollen Methoden eingesetzt werden, um den Zustand eines Bauwerks auf Basis von Bildern und Punktwolken bewertbar zu machen.

Seitens des Lehrstuhls für Computergestützte Modellierung und Simulation werden insbesondere die Arbeitspakete zur Entwicklung geeigneter Parametrisierungen für Bauwerke, Optimierungsverfahren für das Model-to-Cloud Fitting und Verfahren zur Extraktion von Informationen aus technischen Zeichnungen bearbeitet. Weierhin wurden durch die mehrere Brückenbauwerke per Drohnenbefliegung visuell erfasst, damit auf Basis der Bilddaten mittels Photogrammetrie Punkwolken der Bauwerke erstellt werden konnten. 

 

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Lehrstuhl für Computergestützte Modellierung und Simulation

Prof. André Borrmann

Technische Universität München
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80333 München

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