• Россия

    Мы перенаправили вас на аналогичную страницу русскоязычного сайта, где вы можете узнать о ценах и рекламных акциях в вашем регионе, а также приобрести продукты через

    Stay on our U.S. site

Keyboard ALT + g to toggle grid overlay

Norconsult

Новаторы в области инфраструктуры используют VR-игры для оптимизации проектирования скандинавского тоннеля

Будущее проектирования и творчества

ПОДЕЛИТЬСЯ ИСТОРИЕЙ

Фотографии предоставлены компанией LimbForge.

Выявление реальных проблем проекта до начала строительства при помощи виртуальной среды

В крупных инфраструктурных проектах все увеличивается соразмерно: бюджет, график, масштаб и, конечно же, риски. При проектировании нового железнодорожного тоннеля вблизи Бергена (Норвегия) консалтинговое агентство по архитектуре, инженерным технологиям и проектированию Norconsult значительно уменьшило крупные риски, применив для выполнения важного, но крайне негибкого технического условия самую современную технологию. Этим условием была разработка системы железнодорожной сигнализации. Чтобы избежать дорогостоящих задержек при строительстве из-за неверного размещения знаков и сигнальных средств, специалисты Norconsult приняли решение спрогнозировать потенциальные проблемы проекта при помощи 3D-моделей и игровых средств виртуальной реальности (VR). Созданная ими интерактивная игровая среда стала новым стандартом для всех, кто стремится ускорить оценку, проверку, оптимизацию и утверждение своих проектов.

Крупная организация с молодой душой

Компания Norconsult, основанная в 1929 году, — это крупнейшее техническое консалтинговое агентство широкого профиля в Норвегии. Компания участвовала в проектировании и строительстве аэропортов, стадионов, нефтепромысловых объектов, автомагистралей, больниц, дамб, мостов, железных дорог и тоннелей — и это только некоторые из 20 000 проектов в ее солидном багаже.

Главный офис Norconsult расположен в Саннвике, пригороде норвежской столицы Осло. Штат составляет почти 3300 сотрудников, работающих в 88 международных филиалах. Несмотря на то что величина компании является ценным ресурсом, она же может быть и недостатком: чем больше организация, тем медленнее протекают в ней бизнес-процессы. Чтобы сохранить дух небольшой и заметно более гибкой фирмы, в Norconsult была создана внутренняя группа под названием Bleeding Edge («Следующее поколение»). «Наша команда — это 30–40 новаторов, которые активно развивают технологии, чтобы повысить эффективность наших методов работы и качество предлагаемых клиентам продуктов, — рассказывает участник Bleeding Edge Томас Ангельтвейт (Thomas Angeltveit), инженер-проектировщик объектов инфраструктуры и BIM-координатор, пропагандирующий использование 3D-моделей и технологий в успешном сегменте транспортных проектов Norconsult. — Мы постоянно улучшаем наши консультационные услуги, используя только самые современные технологии».

Томас Ангельтвейт, BIM-координатор железнодорожной группы Norconsult, работает на проекте по модернизации тоннеля Ульрикен с 2015 года. Изображение предоставила компания Norconsult AS.

Прочистка важной экономической артерии

Бергенская железнодорожная магистраль (Bergensbanen), соединяющая норвежские города Осло и Берген, тянется на 500 километров через великолепные северные пейзажи. Однако это не просто один из самых красивых железнодорожных маршрутов Европы. Магистраль между двумя крупнейшими городами Норвегии имеет еще и огромное экономическое значение. По этой причине движение поездов здесь должно быть быстрым, простым и безопасным.

Последний участок линии, расположенный между Арной и Бергеном, проходит через тоннель длиной 7,8 км внутри горы Ульрикен. После открытия в 1964 году этот однопутный железнодорожный тоннель стал наиболее загруженным в Северной Европе и в течение многих лет остается основной проблемной зоной. «Пропускная способность существующего тоннеля слишком мала, чтобы по нему могло проходить достаточное количество пассажирских и грузовых составов», — объясняет Ангельтвейт. В 2010 году агенство Norconsult и государственная организация по надзору в области железнодорожного транспорта Bane NOR приступили к реализации проекта по удвоению пропускной способности магистрали путем строительства второго тоннеля Ульрикен параллельно первому.

Проект, который планируется завершить в 2022 году, представляет собой очень сложную задачу для строителей — им необходимо не только пробурить новый тоннель в горе Ульрикен, но и модернизировать существующий и расположенные на нем железнодорожные станции, не нарушая при этом текущие графики движения поездов.

Визуализация вокзала в Бергене, конечной станции Бергенской железнодорожной магистрали. Изображение предоставили компании Norconsult AS/Bane NOR/Baezeni.

Безопасность железнодорожного движения — главный приоритет

Для строительства нового тоннеля Ульрикен без разрушения старого или прерывания железнодорожного сообщения компании Bane NOR потребовался тоннелепроходческий механизированный комплекс (ТПМК) весом 1800 тонн, а пробивание твердой породы под горой заняло 18 месяцев. Это первый случай применения ТПМК при прокладывании железнодорожного тоннеля в Норвегии. Ранее для этой цели традиционно использовались буровзрывные работы.

При реализации крупных инфраструктурных проектов, подобных этому, подрядчики сталкиваются не только с техническими, но и с административными препонами. При строительстве железных дорог одним из ключевых препятствий становится получение официального разрешения контрольно-надзорных органов в отношении системы знаков и сигнализации, которая имеет первостепенное значение для безопасности железнодорожного движения. «При работе над железнодорожными проектами сложнее всего получить одобрение системы сигнализации, — отмечает Ангельтвейт. — Дело в том, что это сердце железной дороги. Она управляет всем. Если машинист не увидит сигнал и проедет слишком далеко или не успеет остановиться, произойдет настоящий коллапс железнодорожного движения».

Тоннелепроходческий механизированный комплекс вгрызается в гору Ульрикен рядом с Бергеном 29 августа 2017 года. Изображение предоставили компании Warren Eversley/Bane NOR/Norconsult AS.

Игровое моделирование системы

Чтобы преодолеть сложности в процессе проектирования и строительства тоннеля Ульрикен, компания Norconsult взяла на вооружение технологию информационного моделирования зданий (BIM). Это помогло обеспечить более эффективную совместную работу специалистов разных профилей. «Технология BIM — ключевой фактор успеха на наших проектах, ведь с ней разработка новых технологий заметно ускоряется», — поясняет Ангельтвейт. Модели BIM тоннеля и обновленных станций для совместной работы со строительными группами были созданы с использованием AutoCAD, Civil 3D, Revit и Navisworks.

Для устранения административных преград при утверждении системы сигнализации потребовался совершенно другой подход. Получить необходимые утверждения так сложно по одной простой причине — сигнальные средства обычно устанавливаются за несколько лет до того, как машинисты смогут проверить их на практике. Как следствие, часто возникают ошибки. Ангельтвейт задался вопросом: упростилась бы процедура получения утверждений, если бы машинисты могли проверять их раньше?

Чтобы узнать это, он решил поместить модели BIM в виртуальную реальность, создав игровую среду, где машинисты могли бы «проехать» по намеченному маршруту до того, как он будет построен в реальности. «Мы взяли модели для всех профильных групп — те же модели, которые передали подрядчикам, — и перенесли их на игровую платформу», — рассказывает Ангельтвейт. Его группа анимировала 3D-модели в 3ds Max и дополнила их данными лазерного сканирования реальных объектов, в частности, кабины машиниста поезда, при помощи ReCap.

  • В VR-игре с эффектом присутствия машинист может «проехать» по новому тоннелю Ульрикен, сидя в виртуальной кабине, «скопированной» с настоящей путем лазерного 3D-сканирования.

  • Пользователи движутся по маршруту, оценивая расстояние от ближайшего сигнального средства по пикетам на полотне, и по мере игры сообщают о проблемах с сигналами.

  • Машинисты порекомендовали переместить некоторые сигнальные средства внутри тоннеля для улучшения видимости, и это обеспечило немалую экономию, так как изменения были внесены до начала строительства.

  • В виртуальной среде также отображаются приспособления и оборудование внутри тоннеля для моделирования чрезвычайных ситуаций и обучения эксплуатации и обслуживанию.

  • Режим «беспилотника» обеспечивает вид сверху на обновленную станцию города Арна на въезде в тоннель Ульрикен.

Изображения предоставлены компаниями Norconsult AS/Bane NOR/Baezeni.

Потенциал среды с эффектом присутствия

Благодаря игровой среде машинисты смогли многократно провести поезда по виртуальному маршруту под наблюдением инженеров-проектировщиков объектов инфраструктуры, которые затем использовали полученные данные для оценки размещения знаков и сигнальных средств. Виртуальная среда, по словам Ангельтвейта, «ощущается как реальная, и это огромное преимущество при необходимости получить утверждение для объекта, который еще даже не был построен». В рамках цикличного процесса проектирования инженеры откалибровали и оптимизировали систему сигнализации. «Работая с машинистами, мы лучше поняли их логику, — продолжает Ангельтвейт. — Их опыт в вождении настоящих поездов стал для нас настоящей находкой».

Компания Bane NOR нашла в игре дополнительное преимущество в виде визуальной помощи аварийным бригадам. Проходя игру в режиме «беспилотника», то есть изучая объект как бы с беспилотного летательного аппарата, персонал может ознакомиться с маршрутами эвакуации или смоделировать чрезвычайные ситуации. Если проектные группы будут использовать аналогичные среды с эффектом присутствия, им будет проще прогнозировать требования к эксплуатации и обслуживанию зданий и объектов инфраструктуры, а значит и оптимизировать их для конечных пользователей. «У нас в руках сейчас множество скрытых возможностей», — считает Ангельтвейт.

Видеоролик предоставлен компаниями Norconsult AS/Bane NOR/Baezeni (2:18 мин.).

Намного более надежный и безопасный тоннель

Строительство тоннеля продвигается и будет завершено в 2022 году. Одна из важных вех — окончание бурения горы Ульрикен при помощи ТПМК — была пройдена в августе 2017 года. Когда новая железнодорожная магистраль с двумя путями будет построена, на участке между Арной и Бергеном будет проходить больше пассажирских и грузовых поездов, их скорость будет выше, а интервалы движения — короче.

А тем временем компания Norconsult уже получила первые плоды от объединения технологии BIM, VR- и игровых средств. Она заняла третье место в конкурсе Autodesk AEC Excellence Awards 2017 (АНГЛИЙСКИЙ) (категория проектов по строительству объектов инфраструктуры). По мнению Томаса Ангельтвейта, VR-игры обеспечили его команде массу преимуществ, среди которых ускорение проверки со стороны контрольно-надзорных органов (стандартный период ожидания сокращается в разы), повышение заинтересованности (игра визуализирует проектные планы, делая их понятными даже для незнакомых с техническими деталями пользователей) и в конечном счете сокращение расходов, так как ошибки выявляются и устраняются до начала строительства, а не после его окончания.

Возможно, главным преимуществом является сам тоннель, поскольку благодаря игре его пропускная способность будет стабильно высокой в течение долгого времени после окончания всех строительных работ. «По сути, мы можем помочь государству построить намного более надежные и безопасные тоннель и станции», — полагает Ангельтвейт.

Реконструкция станции в Арне: поезд, выходящий из существующего тоннеля, и новый тоннель слева. Изображение предоставили компании Ingvild Eikeland/Bane NOR/Norconsult AS.

Изменение системы сигнализации — шаг в будущее проектирования объектов инфраструктуры

Вдохновленная быстрым успехом на проекте по строительству тоннеля Ульрикен, компания Norconsult приняла решение включить VR-игры в стандартную рабочую процедуру по проектированию и утверждению систем сигнализации для всех железнодорожных проектов. Кроме того, изучаются и другие возможные сценарии использования. Например, в рамках проекта по созданию городского легкого метро (системы скоростных трамваев) специалисты Norconsult таким образом собирают отзывы вагоновожатых с целью оптимизировать полосы движения и освободить место для велосипедистов и оперативных транспортных средств. Заказчики же используют среды с эффектом присутствия на презентациях проектов высшему руководству и заинтересованной общественности, так как VR-визуализации помогают гораздо быстрее пробудить энтузиазм, завоевать интерес и получить необходимую для реализации задумки поддержку.

В долгосрочной перспективе применение игровых средств с поддержкой технологии VR приближает наступление новой эры, где в проектировании будет использоваться упреждающий, а не реагирующий подход. «Наш рабочий процесс кардинально изменился, — подводит итог Томас Ангельтвейт. — Объединение интерактивной виртуальной среды и моделей BIM пошатнуло статус-кво в традиционно консервативной отрасли».

VR-визуализация системы сигнализации на Бергенской железнодорожной магистрали. Изображение предоставили компании Norconsult AS/Bane NOR/Baezeni.

Связанные продукты

В настоящее время не удается отобразить результаты поиска. Повторите попытку позже.

ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ