Punktgenaue Projekte
3D-Scans und digitale Modellierung für effiziente Schwertransporte. Geht es bei Grossraum- und Schwertransporte eng zu, zählt jeder Zentimeter. Um Routen noch präziser zu planen, lief an der Technischen Hochschule Köln ein vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr unterstütztes Forschungsvorhaben.
Grundlage für das Projekt «Grossraum- und Schwertransport 4.0 – Digital optimierte Planung, Genehmigung und Durchführung von Grossraum- und Schwertransporten» war die Erfassung von Engstellen mit einem 3D-Scanfahrzeug, das mit einem Mobile Mapping System aus Sensoren und einem Multi-Kamerasystem ausgerüstet war.
«Modernste Kameratechnik macht es heute möglich, digitale Abbilder einer Strasse mit einer Genauigkeit von wenigen Zentimetern zu generieren. Problematisch sind dabei Störgrössen wie Regen oder Schnee, andere Verkehrsteilnehmende oder die Eigenbewegung des Messfahrzeugs», erläutert Projektleiter Prof. Dr. Alfred Ulrich vom Labor für Baumaschinen der TH Köln.
Daher war es unabdingbar, die Kameraaufnahmen durch Änderungen an der Hardware und am Aufbau des Fahrzeugs sowie durch Einsatz von Software zu optimieren. Gewonnene Daten wie Durchfahrtshöhen oder Fahrbahnmarkierungen konnten so automatisch aufbereitet, ausgewertet und visualisiert werden.
Am Ende stand eine georeferenzierte 3D-Punktwolke (Bild oben). In einem weiteren Schritt folgte die digitale Modellierung des Transports. Dabei wurden verschiedene Fahrzeugmodelle abgebildet, inklusive der Überführung eines 70 m langen Windradflügels. Ulrich: «Wir haben die digitale Strecke und das digitale Fahrzeug in eine gemeinsame Simulationsumgebung integriert und die sogenannte Schleppkurve berechnet. Diese gibt an, wie viel Platz der Transport z.B. beim Durchfahren einer Kurve benötigt. Hierfür brauchen wir störungsfreie Datensätze, damit nicht etwa ein digitalisiertes Staubkorn eine Kollisionswarnung auslöst.»
Mit den so generierten Daten kann eine digitale Streckenplanung erfolgen, die auch ermittelt, ob sämtliche Engstellen einer Route passierbar sind (Bild Mitte). Werden diese den zuständigen Behörden vorgelegt, könnten sie das Genehmigungsverfahren beschleunigen.
Schneller durch Kurven und Behörden
Ausserdem wurde im Zuge des Forschungsprojekts ein bereits bestehendes Navigationssystem des Projektpartners Sommer GmbH & Co. KG erweitert. «Auf dem Display erscheinen Hinweise zu Geschwindigkeit, Höhenbegrenzungen oder zur Positionierung der Begleitfahrzeuge. Das System ist in 13 Sprachen verfügbar und kann unter Umständen ansonsten erforderliche Dolmetscher ersetzen», erläutert Geschäftsführerin Helga Sommer.
Zudem experimentierten die Projektpartner mit Augmented Reality. Dabei sieht der Fahrer durch eine AR-Brille die Strasse und zudem am unteren Bildrand Fahrhinweise aus den Ergebnissen der Feinlokalisierung (Bild unten). Die Forschungsergebnisse werden nun im Sommer-Produktportfolio zur Marktreife gebracht.