port_AI - Ein volldigitaler Zwilling für Hafenbauwerke unter Nutzung von IoT, 5G, BIM, AR- und KI-Verfahren zum Aufbau eines smarten Building-Lifecycle Managements; Teilvorhaben: Automatische Schadenserkennung

Abstract

Das Ziel des Forschungsprojekts port_AI war die Schaffung von innovativen Methoden und Verfahren für intelligente Hafenbauwerke. Dazu wurden IoT-basierte Messtechnik und KI#Technologien entwickelt, um Bauwerksdaten im volldigitalen Prozess für den Betrieb einer Smart#Infrastruktur nutzen zu können. Im Rahmen des Teilvorhabens Automatische Schadensdetektion wurde hierfür ein Workflow zur Schadenerkennung mit Hilfe von UAV- und terrestrischen Bildern entwickelt. Bislang wird die Inspektion ausschließlich durch einen Bauwerksprüfer vor Ort übernommen, digitale Methoden sind zwar in Grundzügen entwickelt, jedoch wird sowohl für die Planung von UAV-Missionen als auch für die Auswertung der Bilder ein erheblicher manueller Aufwand notwendig. Die Entwicklungsarbeiten erforderten den Aufbau eines Flugsystems mit einer 3D Flugplanung und einer Flugsteuer-App, die Verwendung eines Smartphones als zusätzliches System für eine photogrammetrische Auswertung hinsichtlich der Verbesserung der Bildmaßstabsschätzung und die Erstellung und Implementierung eines Workflows zur Schadendetektion mit Hilfe von tiefen neuronalen Netzen. Für die Missionsplanung hat sich ein halbautomatischer Ansatz gegenüber einem vollautomatischen als besser geeignet erwiesen. Die automatische Risserkennung erreicht bereits mit wenigen Trainingsdaten vielversprechende Ergebnisse. Die weitergehende Automatisierung und Implementierung der entwickelten Methoden hat das Potential, einen positiven Effekt auf die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit im Bereich der Hafeninfrastruktur zu haben.