Budapest University of Technology and EconomicsFaculty of Civil Engineering - Since 1782

A vonalas létesítmények nagy pályairányú kiterjedésük következtében egyedi felmérési eljárások alkalmazását követelik meg. Az elmúlt években a lézerszkennerek és a fotogrammetria fejlődésével újabb lehetőségek váltak elérhetővé a mobil térképező rendszerek és a pilóta nélküli járműre szerelt adatgyűjtő szenzorok formájában. Ezen átalakulás lehetőséget biztosít a mérnöki projektek esetében a teljeskörű adatszolgáltatásra jelentkező igény kiszolgálására. Mind a tervezés, a kivitelezés és az üzemeltetés során lényeges a költséghatékony és gyors adatgyűjtés. A fenntarthatóságra és költséghatékonyságra való törekvés magával hozta a projektek BIM szemléletben történő megvalósítását, ami a felmérésekre és az adatok feldolgozására is kihatással van. 

A legtöbbször mozgó platformra szerelt adatgyűjtő rendszerek különféle szenzorokat tartalmaznak, így széleskörű felmérést tesznek lehetővé; nemcsak geometriai adatok gyűjthetők, hanem a pályaszerkezet összetétele, anyagjellemzői és felületek tulajdonságai is vizsgálhatók. A különböző eszközök között eltérések lehetnek az észlelési frekvenciában, a jel típusában (analóg vagy digitális), adatmennyiségben és az adatfeldolgozás formájában. Az adatfeldolgozás végső célja, hogy a felmérésből keletkező termékek egy környezetben legyenek kiértékelhetők, amely lehetővé teszi a projekt résztvevői számára az egyszerű és szabványos hozzáférést. 

A nagymennyiségű adatok kezelésére célszerű meglévő vagy újonnan fejlesztett automatizált eljárásokat alkalmazni. Ilyen megoldások célja lehet a pontfelhő megfelelő szegmentálása, a szükséges objektumok detektálása és automatikusan modellezése. A mesterséges intelligenciát, mélytanulást alkalmazó módszerek hatékonyan használhatók a nagy mennyiségű (pl. nagy kiterjedésű, vonalas létesítmények felmérése során előálló) adatok feldolgozásában. 

A különböző időpontokban készült felmérések között lehetőség van a változáskövetésre akár pontfelhő vagy képek alapján. Ezen a területen szükséges gyors és megbízható eljárások fejlesztése, amelyek akár különböző forrásokból, mérőműszerekből származó adatok összehasonlítására és kiértékelésére is képesek. 

A BIM szemlélettel végzett adatkezelés és modellezés lehetővé teszi a különböző szimulációk futtatását, például a létesítmények amortizációja, ütközésvizsgálatok, idő- és térbeli ütemezések elemzését. 

A kutatás témája a leírt feldolgozási folyamatok automatizálása mesterséges intelligencia segítségével. Cél, hogy ezek a folyamatok megfelelő hatékonysággal és megbízhatósággal tudjanak működni, a lehető legkisebb emberi beavatkozás mellett.

Előzetesen ütemezhető feladatok:

- vonalas létesítmények felméréséhez alkalmazott technológiák megismerése, az előálló adatkészletek vizsgálata,

- a vonalas létesítményekhez kapcsolódó objektumok és jellemzők kigyűjtése, levezetése a pontfelhők, képek és egyéb adatforrások felhasználásával,

- előállított objektumok BIM környezetbe történő integrálása és azokra elemzések, vizsgálatok kidolgozása,

- munkafolyamatok automatizálása.

***

Due to the extensive longitudinal extension of linear infrastructure, it requires the application of specific surveying methods. In recent years, with the advancement of laser scanners and photogrammetry, new possibilities have become available in the form of mobile mapping systems and data collection sensors mounted on unmanned aerial vehicles. This transformation provides an opportunity to meet the demand for comprehensive data delivery in engineering projects. Cost-effective and rapid data collection is essential during the design, construction, and operation phases. The drive for sustainability and cost-efficiency has led to the adoption of BIM (Building Information Management) principles in projects, impacting surveys and data processing.

Data collection systems, mostly mounted on a mobile platform, contain a variety of sensors, allowing a comprehensive survey; not only geometric data can be collected but also investigating the composition, material properties, and surface characteristics of the linear facilities structure can be enabled. Differences between different devices can be found in the detection frequency, type of signal (analog or digital), data volume, and data processing. The goal of data processing is to make the products resulting from the survey accessible in an environment that allows easy and manageable access for project participants. 

Existing or newly developed automated procedures are to be used to handle large volumes of data. Such solutions aim to appropriately segment point clouds, detect necessary objects, and automatically model them. Artificial intelligence and deep learning methods can effectively process large amounts of data (e.g., from large-scale linear facility surveys).

It is possible to track changes between surveys at different points in time, either by point cloud or by images. In this field, it is necessary to develop a fast and reliable procedure capable of comparing and evaluating data from various sources, including different measuring instruments. 

Data management and modeling conducted with BIM approach enables the execution of various simulations, such as facility depreciation analysis, collision checks, and analyses of time and spatial scheduling. 

The research topic is the automation of the described processing using artificial intelligence. The goal is for these processes to operate with the utmost efficiency and reliability, with minimal human intervention.

Pre-scheduled tasks:

- understanding the technologies used for the survey of linear installations, analysis of the resulting data sets,

- extracting and deriving objects and features related to linear infrastructures using point clouds, images, and other data sources

- integrating the objects derived in a BIM environment and developing analyses and studies on them

- automation of workflows.