Digitale Werkzeuge zur integrierten Infrastrukturbauwerksplanung

Am Beispiel des Schienen- und Straßenbaus

verfasst von: Mathias Obergrießer

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

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Über dieses Buch

Der Autor entwickelt neue digitale Werkzeuge und Methoden, die eine durchgängige und integrierte Planung einer Infrastrukturmaßnahme anhand eines föderierten Modells ermöglichen. Dabei werden verschiedene Lösungsansätze vorgestellt, die eine Erweiterung der traditionellen Planungsprozesse vorsehen. Mathias Obergrießer fasst diese Methoden und digitalen Werkzeuge zu einem leistungsfähigen Modellierungsleitfaden zusammen, der eine effektive Planung des parametrisch-assoziativen Infrastrukturinformationsmodells erlaubt. Die erfolgreiche Validierung des Leitfadens erfolgt anhand verschiedener Anwendungsbeispiele aus der Praxis.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Chapter 1. Einführung in die Thematik

Zusammenfassung

In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene Ansätze und digitale Werkzeuge vorgestellt, mit deren Hilfe eine durchgängige sowie modellgestützte Planung einer Infrastrukturmaßnahme möglich ist. Hierzu wurden parametrisch-assoziative Modellierungsansätze aus der Fertigungsindustrie adaptiert, die zusammen mit dem Ansatz des Building Information Model (BIM) die Grundlagen zur Umsetzung eines infrastruktur-spezifischen Modellierungskonzepts bilden.

Mathias Obergrießer

Chapter 2. Konventioneller und modellgestützter Planungsprozess im Infrastrukturbau

Zusammenfassung

Straßen, Wege und Schienen sind aus unserem alltäglichen Lebensraum nicht mehr wegzudenken. Wir benutzen sie, um andere Orte zu erreichen, um Güter zu transportieren, aber auch, um soziale Treffpunkte erreichen zu können. Selbst der Planungsprozess einer Trasse wirkt auf den ersten Blick banal – verbinde Punkt A mit Punkt B und berücksichtige dabei bestehende Objekte und Hindernisse.

Mathias Obergrießer

Chapter 3. Grundlagen der geometrischen Modellierung

Zusammenfassung

Mithilfe der geometrischen Modellierung (lat. modulus = „Maß[stab]“) können reale Systeme wie z. B. Maschinen, Landschaften und Bauwerke vereinfacht geometrisch dargestellt werden und es können deren semantische Eigenschaften als Attribute dem geometrischen Objekt beigefügt werden. Heute werden hierfür computergestützte Methoden und digitale Werkzeuge eingesetzt, die eine effizientere Planung von Produkten gewährleisten.

Mathias Obergrießer

Chapter 4. Parametrisch-assoziative Modellierungsansätze

Zusammenfassung

Die im Abschnitt 3.2 vorgestellten Modelltypen spiegeln ein statisches Modell wider, das eine Instanz eines geometrischen Modells repräsentieren kann (Shea, 2011). Eine Anpassung dieser Instanz an neue geometrische Randbedingungen lässt sich nur durch einen zeitintensiven Rekonstruktionsprozess realisieren, indem das Löschen der Objekte, ihre Neuerzeugung und die Kombination der Objekte wiederholt werden. Jedoch führt diese Art der Modellanpassung zu unwirtschaftlichen Ergebnissen, insbesondere bei Planungen, die einen iterativen Prozess erfordern.

Mathias Obergrießer

Chapter 5. Grundlagen zur Definition eines infrastruktur-spezifischen Modellierungsleitfadens

Zusammenfassung

Grundlage zur effektiven Umsetzung eines parametrisch-assoziativen Infrastrukturmodells bildet der Einsatz eines leistungsfähigen parametrischen Modellierungssystems. Die hierfür erforderlichen theoretischen Grundlagen (Constraints, Constraint-Solver etc.) sowie eine Reihe von verschiedenen parametrischen Modellierungskomponenten wurden bereits im Kapitel 4 vorgestellt. Jedoch lässt sich mithilfe dieser theoretischen und technischen Ansätze noch keine effektive Planung erzielen, da dem Anwender zu viele Optionen zur konstruktiven, strukturellen sowie prozesstechnischen Modellkonfiguration zur Verfügung stehen.

Mathias Obergrießer

Chapter 6. Konzepte zur Umsetzung des parametrisch-assoziativen Infrastrukturinformationsmodells

Zusammenfassung

Nachdem im vorangegangenen Kapitel eine kurze Beschreibung der erforderlichen Grundlagen zur Umsetzung eines allgemeingültigen Modellierungsleitfadens erfolgte, sollen in diesem Kapitel die entwickelten Konzepte zur Modellierung eines parametrisch-assoziativen Infrastrukturmodells unter Anwendung eines infrastruktur-spezifischen Leitfadens vorgestellt werden.

Mathias Obergrießer

Chapter 7. Anwendungsbeispiele aus der Praxis

Zusammenfassung

Im Folgenden soll eine Validierung der in Kapitel 5 und 6 definierten Konzepte vorgestellt werden, indem deren Anwendung anhand von Beispielen aus der Praxis überprüft wird. Der hierzu geführte Validierungsablauf ist wie folgt aufgebaut. Im ersten Abschnitt wird das Konzept zur automatisierten Modellierung eines 3D-Trassen-Baugrund-Modells vorgestellt.

Mathias Obergrießer

Chapter 8. Zusammenfassung und Ausblick

Zusammenfassung

In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Methoden und digitale Werkzeuge entwickelt, mit deren Hilfe sich eine durchgängige sowie modellgestützte Planung einer Infrastrukturmaßnahme durchführen lässt. Eine Steigerung der Planungsqualität und Planungseffektivität bei gleichbleibenden Planungsressourcen ist die Folge. Nach wie vor erfolgt im Jahr 2015 die Planung einer Infrastrukturmaßnahme auf Basis von 2D-gestützten Planungsmethoden, deren Stärken in der dimensions reduzierten Abbildung von komplexen Systemen bestehen.

Mathias Obergrießer

Backmatter

Titel: Digitale Werkzeuge zur integrierten Infrastrukturbauwerksplanung
verfasst von: Mathias Obergrießer
Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden
Electronic ISBN: 978-3-658-16782-0
Print ISBN: 978-3-658-16781-3
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-16782-0