Von Laserscannern und Punktwolken
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Das Jahr 2023 stand im Zeichen umfangreicher Gleisbauprojekte. Gleich auf mehreren Großbaustellen wurde fleißig gebuddelt, gefräst, geschweißt und asphaltiert.
Mit großem Einsatz hat das KVB-Team sein Bestes für Köln gegeben. Im Sommer wurde zunächst die Schieneninfrastruktur auf der Kreuzung Aachener Straße / Gürtel – dem sogenannten Aachener Stern – ausgetauscht, bevor im Oktober mit der Erneuerung der Schienen auf der Hahnenstraße zwischen Neumarkt und Rudolfplatz eine weitere Herkulesaufgabe anstand.
In beiden Fällen hatten die Schienen und Weichen mehr als 20 Jahre auf dem Buckel, so dass an einem Austausch kein Weg vorbeiführte. Neben Tatkraft, Zusammenarbeit und Nervenstärke erfordert Gleisbau vor allem auch präzise Planung. Die KVB nutzt dazu ein innovatives Messverfahren.
Halil Kara (li.) und Jascha Leipert betreuen das Laserscanning-System bei der KVB © Christian Seiter/KVB
Seit mittlerweile fünf Jahren kommt mit dem kinematischen Laserscansystem ein neues Messverfahren für die Gleisbauplanung zum Einsatz, das die klassische Form der Bestandsaufnahme mittels Tachymeter ergänzt hat. Das meist auf ein dreibeiniges Stativ montierte Gerät zur Vermessung dürfte vielen aufmerksamen Menschen bereits im Straßenbild begegnet sein.
Bei dem innovativen Mobile Mapping-Verfahren, das die KVB nutzt, wird dagegen ein Laserscanner auf eine dafür vorgesehene Messdraisine montiert.
Der Laserscanner rotiert permanent, so dass durch die manuelle Fortbewegung der Draisine die Umgebung detailliert erfasst wird. Dabei wird ein Laserstrahl ausgesendet, an einer Oberfläche reflektiert und von der Empfangsoptik des Laserscanners wiederaufgenommen. Die Datenaufzeichnung erfordert außer dem Starten und Stoppen per Klick keine weiteren Eingriffe. Dank einer präzisen Auswertung kann anschließend im CAD-Programm eine digitale Punktwolke erstellt werden. Die Abkürzung CAD steht für Computer Aided-Design. Die Software ermöglicht den Entwurf von komplexen 2D- und 3D-Modellen. Bei der Punktwolke handelt es sich wiederum um eine umfangreiche Sammlung gescannter Messpunkte, mit deren Hilfe dreidimensionale Darstellungen vorhandener Strukturen dargestellt und bearbeitet werden können. Auch auf dem Aachener Stern und der Hahnenstraße kam das System in der Planungsphase zum Einsatz.
Daten geben Sicherheit
„Die Zeitersparnis im Vergleich zu anderen Messverfahren ist enorm. Das Laserscanning hilft uns sehr bei der Planung von Gleisbauprojekten“, berichtet Jascha Leipert, der das System gemeinsam mit Halil Kara bei der KVB betreut. Beide haben eine Ausbildung zum Vermessungstechniker gemacht. Das sei Voraussetzung, um sicher mit Laserscanner und Punktwolke arbeiten und gerade im Problemfall zeitnah Lösungen entwickeln zu können.
Das System erkennt eine Lichtraumverletzung. Der Abstand zwischen Mast und Stadtbahn ist nicht ausreichend
Bei der KVB hat hier insbesondere Halil Kara sehr viel Zeit und Mühe investiert. Mittlerweile läuft das Verfahren jedoch so zuverlässig, dass es bei jedem Gleisbauprojekt zum Einsatz kommt und dabei deutlich mehr Informationen liefert als konventionelle Messmethoden.
Die Daten geben Sicherheit. „Wir können den gesamten Streckenabschnitt auf einen Blick erfassen und vermeiden so böse Überraschungen während der Bauausführung“, sagt Leipert.
Zwangspunkte für die Trassierung können direkt aus der Punktwolke abgegriffen und mit Code-Information gespeichert werden. Ebenso können ein Flächenhöhenprofil erstellt und der Abstand zwischen Objekten und der aktuellen Gleislage sowie gegenüber einer neu geplanten Trasse bestimmt werden. Neben den manuellen Abstandmessungen ermöglichen die gewonnenen Daten eine automatische Kollisionsprüfung des Lichtraums. Steht ein Mast zu nah an der Trasse oder ist der Abstand zur Bahn ausreichend? Genau die Fragestellungen lassen sich durch das Laserscanning sehr schnell beantworten. Zusätzliche Ortstermine für nachträgliche Aufmaße sind nicht mehr erforderlich.
Aus der Punktwolke generiertes 3D-Modell
der Endhaltestelle Thielenbruch
KVB ist gut für die Zukunft gerüstet
Die KVB ist hinsichtlich des Einsatzes von Mobile Mapping unter den Verkehrsunternehmen in Deutschland gut für die Zukunft gerüstet. Bemerkenswert ist vor allem, dass die Daten nicht etwa durch einen Dienstleister, sondern in Eigenregie erhoben und verarbeitet werden. Über den Gleisbau hinaus bietet das Laserscanning laut Jascha Leipert „großes Potenzial auch für andere Anwendungsbereiche“. Denkbar sei etwa der Einsatz für die Planung von Oberleitungen und Signaltechnik. Auch in Zukunft wird bei der KVB also noch sehr viel von Laserscannern und Punktwolken gesprochen werden.
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Das Titel- und das erste Bild wurden von Christian Seiter/KVB aufgenommen.
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Großer Gleisbau aud dem Aachener Stern
Neue Heimat für 64 Stadtbahnen
Wenn ihr so auf Sicherheit achtet, überprüft mal eure Baustellenabsicherung, das ist schon sträflich wie die RSA21 missachtet wird
Um welche Baustelle geht es und was ist Deiner Meinung nach nicht korrekt?? VG Tanja
Um die Umfahrung Neumarkt FR Rudolf Platz in beide Fahrtrichtungen
Vielen Dank für den Hinweis, ist schon berücksichtigt und korrigiert.
Gruß
Markus
Hallo, ich baue gerade an einer KVB-Strecke für den Train Simulator und wollte fragen, ob man diese 3d-Modelle vielleicht irgendwie runterladen und dann für das Streckenprojekt nutzen kann.
Besonders das Modell von Thielenbruch sieht ja mal schon echt detailliert aus. Mit ein paar nacharbeiten in Blender würde das sich super für den Train Simulator als Objekt eigenen. Zummindest die Station und ein paar andere Teile Davon.
Wäre ja zu schade wenn diese tollen 3d Modelle irgendwo auf einer Festplatte vergammeln und niemand das sieht. Welche Strecken und Stationen wurden denn alle so gescannt? Da könnte man sicher einiges gebrauchen und in den Train Simulator bringen.
Hallo,
ich weiß jetzt leider nicht, wie wir dir hier weiterhelfen sollen.
Mir ist nicht bekannt, dass wir digitale 3D Modelle haben, die in ein Computerspiel integrierbar sind.
Falls wir sowas hätten, wäre es aber sicher auch ein Rechteproblem, diese einfach weiterzugeben.
Gruß
Markus
@Markus Ich glaube da sind diese 3d Scans von der Station Thielenbruch auf den Bildern hier (https://blog.kvb-koeln.de/wp-content/uploads/2023/10/Bild-4.jpg) gemeint. Woher willst du denn wissen, das man es nicht in ein Computerspiel (in dem Fall Train Simulator) integrieren kann? Hast du schon mal mit Blender oder irgendeiner 3d-Software oder Tools wie der Unreal Engine gearbeitet? Hast du schonmal irgendwas in ein Computerspiel importiert? Wenn man keine Ahnung hat, sollte man lieber nix zu einem Thema sagen.
Das Thema 3d-Modellbau bzw. Contenterstellung für Computerspiele ist sehr kompliziert und gerade solche 3d-Scans können auch in Spiele intergriert werden. Bin mir sicher, das man Sowas z.B. auch in die Unreal Engine 4 importieren könnte (mit den richtigen Tools).
Ich baue selber als Hobby hin und wieder an Mods für Omsi 2 oder Train Simulator und habe schon das ein oder andere 3d-Modell in Blender erstellt und in ein Spiel importiert. Bin natürlich auch kein Profi 3d-Artist.
Bei diesen 3d-Scans von den Strecken bin ich aber auch schon echt interessiert. Grundsätzlich ist es ja möglich 3d-Scans in Blender zu importieren. Die große Frage ist ja nur, wie detailliert sind diese Scans? Auf den Bildern lässt sich jetzt nicht allzu viel erkennen. Dazu müsste man schon selbst das 3d-Modell haben. Bei diesen Punktewolken wird ja anders als bei Photoscans kein richtiges Mesh erstellt sondern halt nur ganz viele einzelne Punkte.
Je detaillierter der Scan ist, umso mehr Punkte gibt es.
Hier sieht man, wie so ein Punktewolken 3d-Scan in Blender importiert wird
https://www.youtube.com/watch?v=eXct_7k779Q
Man kann dann auch auch diesen Punktewolken (anbhängig von der Scanauflösung) ein Mesh generien. Oder man nutzt es als Orientierung, um z.B. 3d Modelle in Blender aufzubauen. Mit dem Thielenbruch modell könnte man schon einiges anfangen, wenn man weiß wie.
Verstehe auch nicht, warum da gleich wegen dem Copyright rumgeheult wird. Die gescannten Objekte (Bahnstrecke und Stationen) sind ja öffentlich zugänglich und jeder kann das theoretisch fotografieren oder filmen. Ein 3d-Scan ist nix anderes. Höchstens wenn da dann irgendwie Privateigentum (Häuser) „gescannt“ wird, könnte es Probleme geben.
Was soll dagegen sprechen, solche Scans für den Nachbau von Strecken in Simulationsspielen zu nutzen? Lediglich der Ersteller der Scans muss es erlauben. Und es geht hier nicht um irgendwelche komerziellen Addons, die verkauft werden sollen sondern um Hobbyprojekte die man dann als freeware gratis runterladen kann.
Es gibt auch schon Nachbauten von Kölner Bahnstrecken und sogar Fahrzeugen (z.B. der B100S https://steamcommunity.com/sharedfiles/filedetails/?id=2810775915) für Simulationsspiele.
Finde das einfach nur Schade, das hier die Admins/Community Autoren oder wie man sie auch immer nennt gleich so ablehnend kommen. Ihr habt wahrscheinlich selber noch nie irgendein Simulationsspiel (Trainsimulator und co.) gespielt oder was in ein Spiel importiert.
Es gibt da eine große Fanbase. Verstehe nicht, wieso man gleich so ablehnend ist und nicht mal mit der Simulationscommunity zusammenarbeiten will. Wäre doch echt Toll, wenn sich mal ein Verkehrsbetrieb öffnen und solche Nachbau-Projekte unterstüzen würde. Gerade die Kölner Stecken wäre cool das mal in nem Simulator zu haben. Da gibts echt viel Potential, selbst längst vergangene oder nur geplante Strecken könnte man da bauen und virtuell befahren.
Unsere Antwort sollte in keinem Fall böse rüberkommen. Es ist nur so, dass wir aktuell keine digitalen 3D Modelle haben, die in ein Computerspiel integrierbar sind. Du kannst deine Idee ja mal hier einreichen: https://www.kvb.koeln/vbm Die Kollegen nehmen das dann auf und leiten es weiter. VG, Kristina