Sähköradan tietomallintamisprosessin kehittäminen parametrista tietomallintamista soveltaen
Kallunki, Sami (2024)
Kallunki, Sami
2024
Sähkötekniikan DI-ohjelma - Master's Programme in Electrical Engineering
Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta - Faculty of Information Technology and Communication Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2024-11-08
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202410199368
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202410199368
Tiivistelmä
Tietomallien eli rakennuskohteen ominaisuustietoja sisältävien kuvausten käyttö on yleistynyt viime vuosina myös infra-alalla ja tämän myötä muuttunut toimintaympäristö vaikuttaa kaikkiin alan toimijoihin. Uudet ratahankkeet pyritään toteuttamaan mallipohjaisesti, koska tietomallien käyttäminen on havaittu helpottavan muun muassa eri tekniikanalojen suunnitelmien yhteensovitusta. Sähköradan tietomallien laatiminen on kuitenkin havaittu työlääksi perinteisin mallintamismenetelmin, koska ne sisältävät paljon monimuotoista geometriaa ja rakenteille lisättäviä ominaisuustietoja. Tämän vuoksi tässä diplomityössä tarkasteltiin uuden mallintamismenetelmän, parametrisen tietomallintamisen, soveltamista sähköradan tietomallintamisessa ja sen vaikutusta sähkörataurakoitsijana toimivan kohdeyrityksen tietomallintamisprosessiin.
Tässä työssä tietomallintamista tarkasteltiin kirjallisuuden avulla ja kootun aineiston perusteella pyrittiin ensin muodostamaan kuvaus siitä, mitä sähköradan tietomallintamisella tavoitellaan. Kootun aineiston perusteella infrakohteen tietomallista saatava hyödy perustuu pääsääntöisesti mahdollisuuteen sisällyttää runsaasti rakennuskohteen ominaisuustietoja yhteen dokumenttiin ja tällöin ideaalitilanteessa tietomallilla voidaan korvata erillisiä suunnitelmadokumentteja. Tällä hetkellä sähköradan tietomallit toimivat kuitenkin pääsääntöisesti ainoastaan rakennuskohteen kolmiulotteisena kuvauksena, koska ideaalitilanteen mukaisten tietomallien laatiminen on perinteisin mallintamismenetelmin työlästä. Tämän vuoksi työssä kohdeyrityksen tietomallintamisprosessia pyrittiin kehittämään siten, että tietomallintaminen on aiempaa tehokkaampaa ja ominaisuustietojen lisääminen tämän myötä mahdollista.
Työssä tietomallintamisen tehokkuuden parantamista tarkasteltiin parametrisen tietomallintamisen avulla, koska kootun aineiston perusteella parametrisen tietomallintamisen havaittiin soveltuvan muun muassa geometrialtaan monimuotoisten rakenteiden mallintamiseen. Aineiston perusteella parametrisen tietomallintamisen voitiin todeta yleisesti olevan hyödyllistä tapauksissa, joissa tietomallintaminen voidaan toteuttaa yksinkertaisemmin ja tehokkaammin kuin perinteisellä mallintamistavalla. Koska parametrisen tietomallintamisen käyttökohteita on rajattomasti, ei sen hyödyllisyyttä voida pitää itsestäänselvyytenä ja tämän vuoksi työssä parametrisen tietomallintamisen soveltuvuutta tarkasteltiin tarkemmin vielä rakennekohtaisesti.
Työssä parametrisen tietomallintamisen havaittiin soveltuvan kaikkien sähköradan rakenteiden tietomallintamiseen paremmin kuin kohdeyrityksen lähtötilanteen mallintamismenetelmät. Tämän myötä työn aikana eri sähköradan rakenteille laadittiin parametriset tyyppiobjektit ja näitä ohjaava mallinnusalgoritmi. Tyyppiobjektit laadittiin sähköradan tietomallintamista ohjaavien infra-alan tietomallintamiseen liittyvien ohjeistusten perusteella, joissa määritellään muun muassa rakenteiden mallintamistavat ja niille lisättävät ominaisuustiedot. Parametrisen tietomallintamisen käyttöönotolla luovutusaineistoa pystytään laatimaan dynaamisesti suunnitelmadokumenttien pohjalta ja tämän myötä kohdeyrityksen tietomallintamisprossia pystyttiin tehostamaan. Uuden prosessin myötä esimerkiksi eri suunnitelmaratkaisuista voidaan laatia kattavat tietomallit jo hankkeen kehitysvaiheessa ja lähtötilanteen prosessia pystyttiin yksinkertaistamaan aiemmin erillisten mallintamismenetelmien yhdenmukaistamisella. Parametrisen tietomallintamisprosessin havaittiin myös parantavan tietomallien laatua, koska algoritmisen prosessin myötä inhimilliset virheet pystyttiin poistamaan mallintamisesta.
Tässä työssä tietomallintamista tarkasteltiin kirjallisuuden avulla ja kootun aineiston perusteella pyrittiin ensin muodostamaan kuvaus siitä, mitä sähköradan tietomallintamisella tavoitellaan. Kootun aineiston perusteella infrakohteen tietomallista saatava hyödy perustuu pääsääntöisesti mahdollisuuteen sisällyttää runsaasti rakennuskohteen ominaisuustietoja yhteen dokumenttiin ja tällöin ideaalitilanteessa tietomallilla voidaan korvata erillisiä suunnitelmadokumentteja. Tällä hetkellä sähköradan tietomallit toimivat kuitenkin pääsääntöisesti ainoastaan rakennuskohteen kolmiulotteisena kuvauksena, koska ideaalitilanteen mukaisten tietomallien laatiminen on perinteisin mallintamismenetelmin työlästä. Tämän vuoksi työssä kohdeyrityksen tietomallintamisprosessia pyrittiin kehittämään siten, että tietomallintaminen on aiempaa tehokkaampaa ja ominaisuustietojen lisääminen tämän myötä mahdollista.
Työssä tietomallintamisen tehokkuuden parantamista tarkasteltiin parametrisen tietomallintamisen avulla, koska kootun aineiston perusteella parametrisen tietomallintamisen havaittiin soveltuvan muun muassa geometrialtaan monimuotoisten rakenteiden mallintamiseen. Aineiston perusteella parametrisen tietomallintamisen voitiin todeta yleisesti olevan hyödyllistä tapauksissa, joissa tietomallintaminen voidaan toteuttaa yksinkertaisemmin ja tehokkaammin kuin perinteisellä mallintamistavalla. Koska parametrisen tietomallintamisen käyttökohteita on rajattomasti, ei sen hyödyllisyyttä voida pitää itsestäänselvyytenä ja tämän vuoksi työssä parametrisen tietomallintamisen soveltuvuutta tarkasteltiin tarkemmin vielä rakennekohtaisesti.
Työssä parametrisen tietomallintamisen havaittiin soveltuvan kaikkien sähköradan rakenteiden tietomallintamiseen paremmin kuin kohdeyrityksen lähtötilanteen mallintamismenetelmät. Tämän myötä työn aikana eri sähköradan rakenteille laadittiin parametriset tyyppiobjektit ja näitä ohjaava mallinnusalgoritmi. Tyyppiobjektit laadittiin sähköradan tietomallintamista ohjaavien infra-alan tietomallintamiseen liittyvien ohjeistusten perusteella, joissa määritellään muun muassa rakenteiden mallintamistavat ja niille lisättävät ominaisuustiedot. Parametrisen tietomallintamisen käyttöönotolla luovutusaineistoa pystytään laatimaan dynaamisesti suunnitelmadokumenttien pohjalta ja tämän myötä kohdeyrityksen tietomallintamisprossia pystyttiin tehostamaan. Uuden prosessin myötä esimerkiksi eri suunnitelmaratkaisuista voidaan laatia kattavat tietomallit jo hankkeen kehitysvaiheessa ja lähtötilanteen prosessia pystyttiin yksinkertaistamaan aiemmin erillisten mallintamismenetelmien yhdenmukaistamisella. Parametrisen tietomallintamisprosessin havaittiin myös parantavan tietomallien laatua, koska algoritmisen prosessin myötä inhimilliset virheet pystyttiin poistamaan mallintamisesta.