Néhány éven belül drónokkal végezhetik az útépítések geodéziai munkálatait

A digitalizációt és automatizált megoldásokat szolgáló eljárásokkal foglalkozik a közelmúltban elnyert, hazai finanszírozású projektben konzorciumi tagként részt vevő ÉMK két tanszéke.

„Az építőiparban megnövekedett keresletre, az ipart sújtó állandó szakemberhiányra, a kivitelezett munka minőségének javítására, a hatékonyabb idő- és költségbeosztás kezelésére is alkalmas új technológiák és gyakorlatok kidolgozására vállalkoztunk” – osztotta meg a nemrég elindult nagyszabású kutatás-fejlesztés céljait Joó Attila, a BME Építőmérnöki Kar (ÉMK) gazdasági dékánhelyettese, a Hidak és Szerkezetek Tanszék egyetemi docense, a program adminisztratív ügyekért felelős műegyetemi projektkoordinátora.

Joó Attila (Fotó: BME Építőmérnöki Kar Hidak és Szerkezetek Tanszék)

A Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal (NKFIH) „B” alprogramjában elnyert pályázat konzorciumi tagjai a BME mellett a Strabag Építő Kft. és a Duna Aszfalt Út és Mélyépítő Kft. A társulás az NKFIH „Piacvezérelt kutatás-fejlesztési és innovációs projektek támogatása” pályázati felhívására nyújtotta be sikerrel kutatási tervét, amely 995,3 millió forint vissza nem térítendő támogatásban részesült. A 4 éves program 2020 februárjában indult. (A projekt teljes címe: „Innovatív döntéstámogatás a mélyépítési munkafolyamatok automatizálásának, digitalizálásának és optimalizálásának segítségével - 2019-1.1.1-PIACI-KFI-2019-00238 – szerk.)

A Műegyetem részéről két tanszék szakértői vesznek részt az innováció-kutatásban: az Út és Vasútépítési Tanszék, valamint a Fotogrammetria és Térinformatika Tanszék.

Az úthálózat-építés megtervezésénél a szakemberek először geodéziai módszerekkel tárják fel egy adott terület domborzati viszonyait, ezután téradatok elemzésével javaslatokat tesznek a lehetséges kivitelezésre, majd 3D-s terveket készítenek elképzeléseik szemléltetésére. „Ennek a folyamatnak a továbbfejlesztését szorgalmazzuk, amelyben az emberi erőforrással végzett munkák automatizálására, továbbá a digitális módszertanokkal történő modernizálására törekszünk” – ismertette Joó Attila, kiemelve a program újdonságait: „a felméréseknél fedélzeti kamerákkal és érzékelőkkel ellátott drónokat vetünk be, egyúttal földi lézerszkenneléses eljárást alkalmazunk. Az adatokat a terepmodell előállításához használjuk fel, ezzel többféle, a piacon is kapható pilóta nélküli repülő platform alkalmasságát ellenőrizzük, és elemezzük azt is, hogy a robot a speciális eszközökkel átvizsgált régió és a felállított területmodellhez képest mennyire pontos tájékoztatást ad, és mennyire hatékony az alkalmazott eljárás. Az eszközök kiválasztásánál fontos szempont lesz az ár-érték arány, az alkalmazott technológia fenntarthatósága, és az is, hogy a kiválasztott és megújított funkciók milyen mértékben integrálhatók a konzorciumban részt vevő cégek már használatban lévő vállalati rendszereibe” – foglalta össze a műegyetemi kutatók piaci partnereivel karöltve végzett feladatairól Joó Attila.

A kidolgozott módszertanok a 3D-s térbeli modellek előállításán túl az útépítéseknél jelen lévő munkagépek automatizált szintvezérlését, mérőállomással irányított finishert (aszfaltterítőgépet, az útépítésben használt munkagépet különböző rétegek, burkolatok ömlesztett anyagának nagy mennyiségű és meghatározott szélességű terítésére – szerk.), illetve grédert (földgyalut, a tereprendezés során használt földmunkagépet – szerk.) is támogatják, így pontosabbá válhat a kép az adott terepviszonyokról. „Naprakész adatok birtokában a járművek működése hatékonyabb lesz, egyszerűsödnek a földtömegből végzett számítások, részletesebbé és kiszámíthatóbbá válik a kivitelezés, valamint az anyagmegrendelés, amelyek előnyei egyebek mellett a pénzügyi megtakarítás oldalán is jelentkeznek. A lézerszkennerek mérései alapján az aktuális felületmodellhez igazítják a berendezések paramétereit, az egyes munkafázisokat tehát könnyebben nyomon követhetik, a felhasznált anyagok mennyiségét gyorsabban ellenőrizhetik, ez által a feladatmegosztást is időben precízebben tervezhetik, így a megrendelő felé a teljesítmény magas minőségén, a pontosabb költségelszámoláson és a cégekkel kialakítandó bizalom növelésén egyaránt jól látszik a kiváló eredmény” – ecsetelte a fejlesztés előnyeit a műegyetemi koordinátor.

A BME két tanszékének szakemberei tanácsadóként segítik az ipari partnerek munkatársait a drónos felmérés részleteinek kidolgozásában: összehasonlító adatelemzéseket végeznek, következtetéseik alapján javaslatokat tesznek a leghatékonyabb módszerekre, szerepet vállalnak az automatizáló algoritmus létrehozásában, mérlegelik a drónok és a munkagépek közötti lehetséges információátadás módjait és támogatják a cégek képviselőit abban, hogy az eredményeket miképpen használják fel saját egyedi környezetükben. Joó Attila elárulta, mindkét partnernél zajlanak már olyan útépítési munkálatok, ahol e projekt keretében többféle módszerrel végeznek próbaméréseket az ÉMK kutatóinak adatait felhasználva.

A műegyetemi koordinátor megerősítette, hogy a karnak több évre visszanyúló erős partneri kapcsolata van a konzorcium mindkét vállalatával, amelyek támogatják az intézményt, hozzájárulva a következő mérnökgeneráció magas színvonalú képzéséhez, egyúttal szakmai kirándulásokat szerveznek építkezésekre, aszfaltkeverő telepre, ösztöndíjprogramot hirdettek és gyakorlatot biztosítanak a hallgatóknak. Az ÉMK ugyanakkor a korábbi közös projektek alkalmával az előállított aszfalt minőségi vizsgálataiba bekapcsolódva segítette a cégeket.

„Számos európai építőipari vállalat által kiemelten kezelt témába kapcsolódhatunk be e projektben azzal az előnnyel, hogy hosszú távú, innovatív megoldást nyújt, miközben az automatizált eljárások rendszerének alapjait teremti meg” – fejtette ki Joó Attila, akit arról is kérdeztünk, hogy a mostani járványügyi veszélyhelyzet megváltoztathatja-e a program kimenetelét. „A területen jelenleg még a felhajtó hatás érezhető: mindenki próbálja gyorsan elvégezni a folyamatban lévő megbízásait. A krízisnek a reményeink szerint csak csekély mértékű hatása lesz az iparági szerződéseinkre, kockázatot jelenthet azonban az építkezéseken dolgozók egészségére, így a védelmük érdekében a fokozott óvatosság javallott. A kutatást mi az online térben végezzük, a helyszíni tesztelésekhez mindössze kis csoportos emberi közreműködés szükséges, a fejlesztett digitális technológiák pedig az 'érintkezésmentességet' segítik elő.”

Joó Attila elmondta, hogy a most elnyert pályázatnak presztízsértéke van a részt vevő tanszékek, a kar és a Műegyetem egészét tekintve, emellett az utánpótlás-nevelés égisze alatt fiatal kutatókat és hallgatókat is igyekeznek bevonni a tudományos munkába, a legújabb eredményeket pedig a kurzusaikon mutatják be az órát látogató diákoknak. „Az ÉMK a széles körű szakmai kapcsolatainak köszönhetően folyamatosan törekszik arra, hogy innovatív projektek kezdeményezője, aktív tagja legyen önállóan vagy ipari partnerei oldalán. A közeljövőben a Villamosmérnöki és Informatikai Karral (VIK) közös, hároméves Versenyképességi és kiválósági együttműködések (VKE) programjuk ismét mérföldkőhöz közelít: „az új komáromi Duna-híd acélszerkezetének viselkedését vizsgáljuk, hegesztési szimulációkat végzünk és a VIK-kel együtt egy olyan kiegészítő alkalmazás kifejlesztésén munkálkodunk, amelynek eredményeként a szakemberek a Duna-híd kiterjesztett valóságban megjelenő digitális ikertestvérén azonos időben követhetik nyomon az átkelőt ért hatásokat, erőket, terheléseket, továbbá a rendelkezésre álló adatokból a tervezésig visszamenőleg górcső alá vehetik az erőhatásokat vagy a mérnöki munka részleteit” – tudtuk meg a szakembertől, ahogyan azt is, hogy a próbaterhelés lehetséges időpontja május közepe; az eseményen műegyetemi építőmérnökök is jelen lesznek és méréseket végeznek. (E kutatás eredményeiről és a próbaterhelés tapasztalatairól rövidesen beszámolunk a bme.hu-n – szerk.)

TZS-GI
Fotó: Kisgyörgy Lajos