• Sverige

    Vi har skickat dig till en motsvarande sida på din lokala webbplats där du kan se lokala priser och erbjudanden och där du kan handla online.

    Stay on our U.S. site

Keyboard ALT + g to toggle grid overlay

Norconsult

Nyskapande norrmän förenklar tunnelbygge med hjälp av VR-spel

Bygg för framtiden

DELA ARTIKELN

Foton med tillstånd från LimbForge.

Skapa virtuella miljöer för att förebygga problem längre fram

När man jobbar med infrastrukturprojekt blir allt stort: budget, tidsplan, omfattning och framför allt riskerna. När konsultföretaget Norconsult skulle rita en ny tågtunnel utanför Bergen i Norge lyckades man minska riskerna betydligt genom att använda avancerad teknik för att designa järnvägens signalsystem. En komplicerad men ack så viktig del. Norconsult ville försäkra sig om att skyltar och signaler fungerade som avsett för att undvika kostsamma förseningar under byggets gång. Man använde därför 3D-modeller och VR-spelifiering under infrastrukturdesignen för att förebygga eventuella problem. Den interaktiva spelmiljön har etablerat en helt ny standard för smidiga flöden med utvärderingar, valideringar, optimeringar och godkännanden.

Ett stort företag med det lilla företagets smidighet

Norconsult är Norges ledande rådgivare inom samhällsplanering och projektering med rötter som går ända tillbaka till 1929. Design och byggnation av flygplatser, eventarenor, oljefält, motorvägar, sjukhus, dammar, broar, järnvägar och tunnlar är bara några få exempel på de 20 000 projekt som finns i företagets omfattande portfölj.

Norconsult har sitt huvudkontor i Sandvika utanför Oslo och har närmare 3 300 anställda fördelade på 88 kontor över hela världen. Ibland kan det vara bra att ha stora muskler, men det kan också vara en nackdel. Ju större organisation, desto längre tid tar det att agera. För att kunna få det lilla företagets smidighet bildade Norconsult en arbetsgrupp kallad ”Bleeding Edge”. Civilingenjören och BIM-koordinatorn Thomas Angeltveit är medlem i Bleeding Edge och en ivrig förespråkare av 3D-modellering och teknik inom Norconsults växande transportavdelning. ”Vi är 30 till 40 innovativa medarbetare som driver på användningen av spjutspetsteknik för att effektivisera arbetsmetoderna och leverera en bättre produkt”, berättar Angelveit. ”Vi försöker att vara så bra konsulter vi bara kan genom att alltid använda den senaste tekniken.”

Thomas Angeltveit, BIM-koordinator på järnvägsgruppen på Norconsult, har arbetat med Ulriken-tunneln sedan 2015. Bild med tillstånd från Norconsult AS.

Eliminerar en flaskhals

Bergenbanan är en norsk tåglinje som går mellan Oslo och Bergen. Den är 500 km lång och slingrar sig fram genom det vackra nordiska landskapet. Bergenbanan är inte bara en av Europas mest natursköna tåglinjer – eftersom den förbinder två av Norges största städer har den också stor ekonomisk betydelse. Det är därför livsviktigt att linjen är snabb, lättillgänglig och säker.

Den sista biten mellan Arna och Bergen löper genom den 7,8 km långa Ulriken-tunneln under berget Ulriken. Tunneln byggdes 1964 och är den mest trafikerade enkelspåriga tunneln i norra Europa. Den har också varit en flaskhals i många år. ”Tunnelns kapacitet räcker inte till för att matcha de verkliga behoven av passagerar- och frakttåg”, förklarar Angeltveit. 2010 fick Norconsult i uppdrag av Bane NOR, det statliga järnvägsbolaget, att fördubbla kapaciteten genom att bygga en andra Ulriken-tunnel bredvid den första.

Projektet förväntas löpa fram till 2022 och saknade verkligen inte utmaningar. Bland annat var byggarna tvungna att borra en ny tunnel genom Ulriken samtidigt som man även skulle uppgradera den befintliga tunneln och alla järnvägsstationerna. Detta utan att störa tågtrafiken.

Rendering av Bergen station, slutstation för Bergenbanan. Bild med tillstånd från Norconsult AS/Bane NOR/Baezeni.

Säkerheten först

För att kunna bygga en ny Ulriken-tunnel utan att förstöra den gamla eller störa den befintliga tågtrafiken hyrde Bane NOR in en tunnelborrmaskin på 1 800 ton. Det här var första gången som en tunnelborrmaskin användes i Norge; standardmetoden är annars sprängning. Det tog 18 månader att borra igenom den hårda berggrunden som Ulriken vilade på.

I ett stort infrastrukturprojekt som detta fanns det inte bara tekniska svårigheter att tackla, det fanns också en hel del byråkrati att ta sig igenom. Ett av de största administrativa hindren för ett järnvägsprojekt är godkännandet av skylt- och signalsystemet, något som är kritiskt för säkerheten. ”Det absolut svåraste med ett järnvägsprojekt är just att få signalsystemet godkänt”, menar Angeltveit. ”Det utgör själva hjärtat i järnvägsnätet. Det styr allt. Om lokföraren missar en signal – och kör för långt eller inte kan stanna i tid – stängs hela järnvägsnätet ner.”

Tunnelborrmaskinen bryter igenom Ulriken den 29 augusti 2017. Bild med tillstånd från Warren Eversley/Bane NOR/Norconsult AS.

Spelifiering av systemet

Norconsult använde verktyg för byggnadsinformationsmodeller (BIM) för att koordinera arbetet på olika avdelningar och tackla svårigheter inom design och konstruktion under tunnelbyggets gång. ”BIM är nyckeln till framgång i alla våra projekt eftersom vi hela tiden utvecklar ny teknik”, säger Angeltveit. Man skapade BIM-modeller av tunnelbygget och stationsuppgraderingarna med AutoCAD, Civil 3D och Revit medan man använde Navisworks för att samverka med byggarna.

Byråkratin kring signalsystemet krävde en helt annan approach. Det som gör godkännanden så svåra att få är det faktum att signalerna normalt sett installeras flera år innan lokförarna kan testa dem. Fel är mer regel än undantag. Angeltveit fick en idé: skulle det vara lättare att få signalsystemet godkänt om lokförarna fick tillfälle att testa det på ett så tidigt stadium som möjligt?

Han beslöt sig för att prova och kombinerade BIM-modellerna med virtual reality-teknik för att skapa en spelmiljö där lokförarna kunde ”provköra” linjen innan den var färdigbyggd. ”Vi tog samma modeller som vi skickat till byggarna och matade in dem i en spelmotor”, förklarar Angeltveit. Arbetsgruppen animerade 3D-modellerna med 3ds Max och förfinade dem med laserskanningar av verkliga miljöer (till exempel lokets förarhytt) gjorda med ReCap.

  • I VR-spelet kan lokföraren köra genom Ulriken-tunneln i en simulerad förarhytt som skapats med hjälp av 3D-laserskanningar från ett riktigt tåg.

  • Föraren kör längs spåret och använder avståndsmarkeringar på spåret för att se hur långt ifrån signalen hon/han befinner sig. Om föraren har svårt att till exempel se signalerna flaggas det som ett problem.

  • Under testningen framkom att vissa signaler i tunneln behövde flyttas för ökad synlighet, något som innebar betydande besparingar eftersom man kunde göra ändringar innan det praktiska arbetet hade inletts.

  • Den virtuella miljön innehöll fasta inventarier och utrustning som även gjorde det möjligt att köra simuleringar av nödsituationer och hålla supportutbildningar för drift och underhåll.

  • Det fanns också ett drönarläge som gjorde det möjligt att se en uppgraderad Arna station alldeles före tunnelmynningen.

Bilder med tillstånd från Norconsult AS/Bane NOR/Baezeni

Enorm potential

Lokförarna provkörde på det virtuella spåret under övervakning av civilingenjörer som noterade eventuella problem med placeringen av skyltar och signaler. När man befinner sig i den virtuella världen ”känns det som om man är där på riktigt”, menar Angelveit. ”Och det är en stor fördel när du ska söka godkännande för något som inte finns ännu.” Ingenjörerna använde en iterativ process för att förfina och optimera signalsystemet. ”Genom att samarbeta med lokförarna fick vi en bättre förståelse för hur de tänkte”, fortsätter han. ”Vi kunde ta med oss deras erfarenheter av hur det är att köra ett riktigt tåg i vårt arbete.”

Bane NOR har även haft användning av spelmiljön i utbildningen av blåljuspersonal. Genom att spela i drönarläge och se projektet ovanifrån kan personalen bekanta sig med nödutgångar och köra simuleringar av nödsituationer. Liknande tillämpningar kan också användas för att förutse drifts- och underhållsbehov. Konstruktörerna har därmed möjlighet att optimera både byggnader och infrastruktur. ”Det finns massor med möjligheter att ta vara på”, hävdar Angeltveit.

Video med tillstånd från Norconsult AS/Bane NOR/Baezeni (2:18 min.)

En bättre och säkrare tunnel

Arbetet med tunneln fortskrider enligt plan och slutdatum är fortfarande 2022. En viktig milstolpe nåddes dock när tunnelborrmaskinen bröt igenom Ulriken i augusti 2017. När det nya dubbelspåret är klart kommer tågtrafiken mellan Arna och Bergen att kunna utökas med fler passagerare och mer last i högre hastigheter och med fler avgångar om dagen.

Kombinationen av BIM, VR och spelteknik har varit extremt lyckad och Norconsult kom nyligen på tredje plats i infrastrukturkategorin i Autodesks AEC Excellence Awards (engelska) för 2017. Enligt Angeltveit har VR-spelmiljön gett fördelar som en förenklad godkännandeprocess som sparade åratal av justeringar, ett större engagemang bland alla intressenter eftersom även lekmän fick en bättre bild av projektplanerna i spelmiljön och, sist men inte minst, kostnadsbesparingar eftersom många problem kunde förebyggas istället för att åtgärdas i efterhand.

Den största fördelen är dock en tunnel som tack vare spelet kan köras med högsta kapacitet i många år efter att byggarna lämnat projektet. ”Slutresultatet blir en tunnel och stationer som är både bättre och säkrare än någonsin tidigare”, säger Angeltveit.

Arbetet fortskrider på Arna station medan ett tåg kommer ut ur den befintliga tunneln. Den nya tunneln finns till vänster på bilden. Bild med tillstånd från Ingvild Eikeland/Bane NOR/Norconsult AS.

Revolutionerar branschen

Tack vare framgångarna med Ulriken-tunneln har Norconsult gjort VR-spelifiering till en standardmetod på alla sina järnvägsprojekt för att förenkla utformning och godkännande av signalsystem. Företaget håller också på att undersöka nya användningsområden för tekniken. På ett spårvägsprojekt i stadsmiljö använder Norconsult VR-spelet till att få feedback från spårvagnsförare om utformningen av cykelbanor och specialfiler för utryckningsfordon. Även kunderna använder numera spelmiljön när de presenterar projekt för ledningsgrupper och myndighetspersoner, och med hjälp av VR-tekniken har det blivit mycket lättare att få stöd och godkännanden.

På lång sikt kommer VR-spelifiering att få stor inverkan på branschen med mer proaktivt arbete istället för ”brandskårsutryckningar” i slutet av projekten. ”För oss har det varit en smärre revolution”, slår Angeltveit fast. ”Bara det faktum att vi kan tillhandahålla en interaktiv upplevelse i virtual reality med hjälp av våra BIM-miljöer vänder upp och ned på en annars mycket traditionsbunden bransch.”

VR-rendering av signalutformningen på Bergenbanan. Bild med tillstånd från Norconsult AS/Bane NOR/Baezeni.

Relaterade produkter

Vi kan för närvarande inte visa sökresultat. Försök igen senare.