• Norge

    Vi har videresendt deg til en tilsvarende side på det lokale nettstedet ditt, hvor du kan se lokale priser og kampanjer og kjøpe produkter på nettet.

    Stay on our U.S. site

Keyboard ALT + g to toggle grid overlay

Norconsult

Infrastrukturinnovatører bruker VR-spill for å strømlinje skandinavisk tunneldesign

Fremtidens produksjonsteknikker

DEL DENNE HISTORIEN

Gjengitt med tillatelse fra Limbforge

Virtuelle omgivelser belyser virkelige designproblemer før bygging

I infrastrukturprosjekter er alt stort: budsjettet, tidsplanen, omfanget og ikke minst risikoen. Når selskapet designet en ny jernbanetunnel i nærheten av Bergen i Norge, gjorde arkitektur-, engineering- og designkonsulentselskapet Norconsult en stor risiko mindre ved å bruke avansert teknologi på et kritisk, men besværlig designkrav – nemlig jernbanens signalsystem. For å forhindre kostbare byggeforsinkelser på grunn av utilstrekkelige skilter og signaler, brukte Norconsult 3D-modellering og VR-spillifisering i infrastrukturdesignet for å forutse potensielle designproblemer. Det interaktive spillmiljøet selskapet laget, har satt en ny standard for strømlinjing av designevaluering, validering, optimalisering og godkjenning.

En stor organisasjon dyrker ånden til et oppstartselskap

Norconsult er det største multidisiplinære tekniske konsulentfirmaet i Norge med røtter tilbake til 1929. Det bruker ekspertisen sin til design og bygging av flyplasser, arenaer for offentlige begivenheter, oljefelt, motorveier, sykehus, dammer, broer, jernbaner og tunneler, for å nevne noen av de 20 000 prosjektene i selskapets omfattende portefølje.

Selskapet har hovedkvarter i Sandvika, like ved Oslo, hovedstaden i Norge. Det har nesten 3300 ansatte i 88 kontorer over hele verden. Selv om størrelsen er et fortrinn, kan den også være en ulempe: Jo større en organisasjon er, jo saktere beveger den seg. For å kanalisere det kulturelle særpreget til mye mindre, mer lettbente selskaper, har Norconsult etablert et internasjonalt team kalt "Bleeding Edge". "Vi er 30 til 40 av de mest innovative ansatte som driver frem utviklingen av teknologi for å gjøre arbeidspraksisene våre mer effektive og tilby kundene et bedre produkt", forklarer Bleeding Edge-medlemmet Thomas Angeltveit, en sivilingeniør og BIM-koordinator som misjonerer om bruken av 3D-modellering og -teknologi i Norconsults driftige virksomhet innenfor transport. "Vi forsøker å være så gode konsulenter som vi kan være, ved alltid å bruke den nyeste teknologien."

Thomas Angeltveit, BIM-koordinator i jernbaneteamet hos Norconsult, har arbeidet med Ulrikstunnelprosjektet siden 2005. Gjengitt med tillatelse fra Norconsult AS.

Rensing av en vital økonomisk åre

Den norske jernbanelinjen mellom Oslo og Bergen, også kjent som Bergensbanen, går gjennom 500 kilometer (omtrent 310 miles) med svært vakkert nordisk landskap. Men den er ikke bare en av Europas mest naturskjønne jernbanelinjer. Fordi den forbinder Norges to største byer, har den også økonomisk betydning. Det er viktig at togene kommer raskt, lett og sikkert frem.

Den siste delen av ruten, mellom Arna og Bergen, passerer gjennom Ulrikstunnelen, en 7,8 km (4,8 miles) lang tunnel under fjellet Ulriken. Tunnelen ble bygget i 1964. Den er den mest trafikkerte enkeltsportunnelen i Nord-Europa og har vært en flaskehals i mange år. "Kapasiteten til den nåværende tunnelen er ikke stor nok til å kjøre et tilstrekkelig antall tog" til å tilfredsstille passasjer- og godstransportbehovene, forklarer Angeltveit. I 2010 begynte Norconsult å arbeide med Norges statseide jernbaneforetak, Bane NOR, på et prosjekt med sikte på å doble kapasiteten ved å bygge en ny Ulrikstunnel parallelt med den første.

Prosjektet skal avsluttes i 2022 og er fullt av utfordringer for utbyggerne. De må bore en ny tunnel gjennom Ulriken mens de også oppgraderer den nåværende tunnelen og de tilknyttede jernbanestasjonene – alt uten å forstyrre trafikken på jernbanelinjen.

Gjengivelse av Bergen stasjon, terminalen for Bergensbanen. Gjengitt med tillatelse fra Norconsult AS / Bane NOR / Baezeni.

Sikker jernbane er prioritert

For å bygge en ny Ulrikstunnel uten å forstyrre den gamle eller jernbanetrafikken, brukte Bane NOR en 1800 tonns tunnelboremaskin (TBM). Med den tok det 18 måneder å bore ut det harde fjellet som Ulriken hviler på. Det var første gang en TBM skulle brukes i en jernbanetunnel i Norge, der konvensjonell sprenging er normen. Det ville ta 18 måneder å bore ut det harde steinlaget under fjellet Ulriken.

Et stort infrastrukturprosjekt som dette står ikke bare overfor tekniske utfordringer, det er også administrative hindringer. For jernbaneprosjekter er en av de største hindrene som skal passeres å få godkjenning av skilt- og signalsystemet, som er av avgjørende betydning for jernbanesikkerhet. "For jernbaneprosjekter er signalsystemet det vanskeligste å få godkjent", sier Angeltveit. "Det er fordi det er jernbanens hjerte. Det driver alt. Dersom en lokomotivfører ikke kan se et signal – og kjører for langt eller ikke stopper – kan det føre til at hele jernbanesystemet stenges av."

Tunnelboremaskinen bryter gjennom fjellet Ulriken i Bergen den 29. august 2017. Gjengitt med tillatelse fra Warren Eversley / Bane NOR / Norconsult AS.

Spille systemet

For å takle Ulrikstunnelprosjektets komplekse design- og konstruksjonsutfordringer, brukte Norconsult bygningsinformasjonsmodellering (BIM) som hjelp for å koordinere mer effektivt på tvers av disipliner. "BIM er en viktig suksessfaktor i prosjektene våre, siden vi utvikler nye teknologier så raskt nå", sier Angeltveit. BIM-modeller av tunnelprosjektet og stasjonsoppgraderingene ble laget ved hjelp av AutoCADCivil 3D og Revit sammen med Navisworks for å samarbeide med konstruksjonsteamene.

Arbeidet med de administrative utfordringene knyttet til signalsystemet krevde en annen tilnærming. Det som gjør det så vanskelig å få de nødvendige godkjenningene, er at signaler typisk installeres flere år før togoperatører kan teste dem. Derfor er feil vanlige. Angeltveit lurte på om det ville være lettere å få tillatelser dersom togoperatørene kunne teste signalene tidligere.

For å finne ut dette, fikk han en ide om å kombinere BIM-modellene med virtuell virkelighet for å skape et spillmiljø som kunne la togoperatørene "kjøre" på de fremtidige sporene før de ble bygget. "Vi hadde modeller for alle disiplinene – de samme modellene som vi ga til kontraktørene – og plasserte dem i en spillemaskin", forklarer Angeltveit. Teamet animerte 3D-modellene med 3ds Max og forlenget dem med laserskanninger av data fra virkeligheten, slik som layoutet til togcockpiten, ved å bruke ReCap.

  • Et oppslukende VR-spill gjør det mulig å trene togoperatørene i å "kjøre" gjennom den nye Ulrikstunnelen i en simulert cockpit laget ved hjelp av 3D-laserskann av et virkelig tog.

  • Brukerne kjører ruten, bruker metermerker ved sporet for å bedømme avstanden fra nærmeste signal og flagge problemer med signaler mens de spiller.

  • Togoperatører ga råd om flytting av noen signaler inne i tunnelen for å få bedre oversikt, noe som reduserte kostnadene betydelig ved at endringene ble gjort før byggingen.

  • Det virtuelle miljøet viser også strukturelementer og utstyr i tunnelen under kjøring av beredskapssimuleringer og støttetrening for drift og vedlikehold.

  • "Dronemodus" gir et fugleperspektiv på den oppgraderte Arna stasjon ved inngangen til Ulrikstunnelen.

Bildene er gjengitt med tillatelse fra Norconsult AS / Bane NOR / Baezeni

Fordypet i potensial

I spillopplevelsen kjørte togførere på de virtuelle jernbaneskinnene under oppsyn av sivilingeniører som brukte ytelsen deres til å evaluere plasseringen av skilter og signaler. Det virtuelle miljøet "føles som du er der", forklarer Angeltveit, "og det er en stor fordel når du forsøker å få godkjenning for noe som ikke er bygget enda". Ingeniørene brukte en iterativ designprosess til å raffinere og optimalisere signalsystemet. "Arbeidet med togførerne ga oss en bedre forståelse av tankeprosessen deres", fortsetter han. "Vi kunne dra nytte av erfaringen deres med å kjøre et virkelig tog."

Bane NOR har også hentet andre fordeler fra bruk av spillet som en visuell støtte for personell som responderer på kriser. Ved å spille spillet i "dronemodus" – og navigere prosjektet fra perspektivet til en ubemannet enhet i luften – kan personell bli kjent med evakueringsruter eller simulere krisescenarioer. Liknende fordypningsmiljøer kunne hjelpe prosjektteam med å forutse drifts- og vedlikeholdsbehov og hjelpe dem å designe bygninger og infrastruktur som er optimalisert for sluttbrukerne. "Det er mange muligheter å utforske her", sier Angeltveit.

Videoen er gjengitt med tillatelse fra Norconsult AS / Bane NOR / Baezeni (2:18 min)

En bedre og tryggere tunnel enn noensinne

Byggingen av tunnelen går fremover mot ferdigstillingsdatoen i 2022. En milepæl ble nådd da TBM-en gjorde ferdig boringen gjennom Ulriken i august 2017. Når den nye dobbeltsporede jernbanen er ferdig, vil flere tog kunne transportere flere mennesker og mer gods mellom Arna og Bergen i høyere hastigheter og med hyppigere intervaller.

I mellomtiden har sammenstillingen av BIM, VR og spillifisering allerede båret frukter for Norconsult, ettersom anstrengelsene gjorde at de vant en tredjeplass i infrastrukturkategorien i Autodesks 2017 AEC Excellence Awards (engelsk) - konkurranse. I henhold til Angeltveit har VR-spillopplevelsen medført slike fordeler som en strømlinjeformet reguleringsgjennomgang som sparte flere år i forhold til standard godkjenningstid; til høyere grad av interessentforpliktelse, fordi spillet har hjulpet til og med ikke-tekniske brukere å visualisere prosjektplanene; og også til reduserte kostnader, fordi feil kunne rettes før bygging i stedet for å bli korrigert i etterkant.

Kanskje den viktigste fordelen av alle er tunnelen selv, som vil kunne drives med topp ytelse lenge etter at byggemannskapene er borte. "Alt dette gjør at vi kan levere en bedre, tryggere tunnel og stasjoner enn noensinne tidligere", sier Angeltveit.

Oppgraderingen av Arna stasjon under bygging, med et tog fra den gamle tunnelen og med den nye tunnelen til venstre. Gjengitt med tillatelse fra Ingvild Eikeland / Bane NOR / Norconsult AS.

Signaliserer endring for fremtidens infrastrukturdesign

Basert på selskapets innledende suksess med Ulrikstunnelen, har Norconsult gjort VR-spillifisering til en standard prosedyre i alle dets jernbaneprosjekter for å støtte utvikling og godkjenning av signaldesign. Selskapet utforsker også andre bruksområder. I et bybaneprosjekt bruker Norconsult for eksempel en VR-spillopplevelse for å få tilbakemeldinger fra trikkeførere for å optimalisere designet av trafikkfiler for sykler og utrykningskjøretøy. I mellomtiden bruker kundene fordypningmiljøene i presentasjoner for toppledelser og lokalsamfunnsinteressenter, hvis støtte og oppslutning kan oppnås lettere og mer entusiastisk ved hjelp av VR-visualiseringer.

På lang sikt er det lett å se hvordan VR-spillifisering kan bistå i å fremme en tidsalder med proaktive snarere enn reaktive design. "For oss har dette skapt endring", konkluderer Angeltveit. "Levering av en interaktiv virtuell virkelighetsopplevelse sammen med BIM-modellene snur virkelig opp ned på ting i en tradisjonelt sett konservativ bransje."

VR-gjengivelse av layout for et signal på Bergensbanen. Gjengitt med tillatelse fra Norconsult AS / Bane NOR / Baezeni.

Tilknyttede produkter

Vi kan ikke vise søkeresultater for øyeblikket. Kom tilbake senere.