SmartFlow gjør digital tvilling mulig

Informasjon om infrastrukturen for jernbane og veg er viktig for mange aktører. Det kan f.eks. være opplysninger som brukes i forbindelse med drift og vedlikehold, som grunnlag for ombygging samt til kartproduksjon, navigasjon eller trafikkstyring. Informasjonen må alltid være aktuell, korrekt og fullstendig for å være nyttig. I dag brukes ofte begrepet «digital tvilling» for å beskrive informasjonen i registre hvor dataene er lagret. 

SmartFlow prosjektet  

Mellom september 2020 og desember 2021 drev Triona forskningsprosjektet SmartFlow, finansiert av Vinnova/InfraSverige sammen med behovseierne Trafikverket og Statens vegvesen. I tillegg til Triona var også Trimble og Rambøll partnere i prosjektet. 

Målet for prosjektet var å utvikle en løsning basert på etablerte internasjonale standarder – SmartFlow Server – som konverterer data fra infrastrukturprosjekter og fra objekter på eksisterende anlegg til nyttig informasjon for ulike aktører og formål. Resultatet er en digital tvilling med data om trafikknettet og tilhørende anlegg. Figuren over viser prinsippet for dataflyten i SmartFlow. Etablerte standarder, både formelle (f.eks. ISO, CEN) og de facto standarder utviklet av bransjen, er en forutsetning for effektiv integrasjon og utveksling av data mellom ulike systemer og parter. Partene kan være f.eks. infrastruktureiere som trafikkmyndigheter og kommuner, entreprenører, rådgivere eller andre aktører innen bygging, drift og vedlikehold. 

Standarder gir effektiv integrasjon

Standardene som ble brukt, som la grunnlaget for effektive integrasjoner, var først og fremst World Wide Web Consortiums (W3Cs) standarder for Lenkede Data og Semantisk Web. Disse standardene er tatt fram for å bidra til syntaktisk og semantisk interoperabilitet, dvs. evnen til å utveksle data mellom informasjonssystemer med en klar og avtalt mening. For BIM-modeller ble standard IFC (ISO 16739-1:2018)) brukt, og for data fra inndateringen ble OGC GeoPackage. brukt. For håndtering av metadata om datasett ble standarden DCAT supplert med tillegget GeoDCAT-AP brukt. 

For teknisk å verifisere løsningen ble det sammen med Trafikverket og Statens Vegvesen definert en rekke testtilfeller i prosjektet. For hvert testtilfelle ble det produsert data fra reelle infrastrukturprosjekter som kunne testes i den framtatte løsningen, f.eks. data om bruer, vegkulverter, vegrekkverk, lysstolper, etc. For svenske testtilfeller ble også klassifiseringssystemet CoClass brukt som en måte å forene ulike begrepsverdener på. For norske testtilfeller ble datakatalogen fra Nasjonal vegdatabank (NVDB) primært brukt som en felles begrepsverden. 

Teknisk løsning  

Den tekniske løsningen ble utviklet som en web- og serverplattform. Utviklet ved hjelp av C#/Microsoft.NET og det åpne programbiblioteket dotNetRDF.

Funksjonalitet for tilgang til, bearbeiding og lagring av data og metadata i henhold til W3C-standarder håndteres av grafdatabasen GraphDB. Andre viktige komponenter i løsningen er BIM-Viewer fra Trimble for 3D-visualisering av BIM-modeller og ThinkGeo for kartvisualisering. 

Driften er basert på Microsoft Azure-skytjenesten. 

Verdigfullt resultat  

Prosjektet har vist at en løsning som SmartFlow kan være svært anvendbar. Utviklingen går raskt både når det gjelder BIM og inndatering av eksisterende objekter, f.eks. ved hjelp av AI. Hos infrastruktureierne håndteres data ofte i flere såkalte «silosystemer», som er spesialisert på ulike områder hvor datastrukturene og konseptene som brukes er unike for hvert system. Tradisjonelt har datautveksling til og fra disse silosystemene blitt utført ved bruk av unike løsninger. 

W3Cs standarder for lenkede data og semantisk web gir store muligheter til å administrere disse datastrømmene på et generelt nivå (dvs. akkurat hva teknologiene er designet for):   

• SmartFlow fungerer godt for automatisk oversettelse mellom ulike standarder, vokabularer og strukturer/informasjonsmodeller, dvs. for oversettelse mellom ulike informasjonsstrukturer. F.eks. mellom IFC og den interne strukturen i et styringssystem, for f.eks. drift og vedlikehold, trafikkinformasjon eller trafikkstyring
• SmartFlow tillater at konsepter og konseptuelle sammenhenger i stor grad kan beskrives der domenekunnskapen finnes, dvs. i virksomheten, i stedet for å være "gjemt" i ulike informasjonssilosystemer
• Standarder for BIM er en nødvendighet for effektivt å kunne utnytte data fra infrastrukturprosjekter

Dette gir forutsetninger for å skape og arbeide med felles datakilder (stamdata) på en effektiv og kvalitetssikret måte i hele infrastrukturens livssyklus. 

Hvitboken for koblede åpne data beskriver på svensk det grunnleggende om W3Cs teknologier for koblede data/semantisk web og fordelene. 

Resultatet av SmartFlow er beskrevet i detalj i sluttrapporten fra prosjektet, som er tilgjengelig på InfraSwedens nettsider. 

Vegen videre 

Både Trafikverket og Statens vegvesen har bestemt seg for å jobbe videre med resultatene fra SmartFlow. Målet er å gjennomføre ytterligere tester, gradvis øke kunnskapen og bevisstheten i disse organisasjonene om standarder og teknologier, og å starte innføringen av denne typen løsninger for datautveksling til og fra egen organisasjon. På kort sikt ble følgende initiativ tatt; 

• Trafikverket jobber videre med teknologier og løsninger i en rekke ulike sammenhenger, blant annet med krav til leveranser i henhold til IFC-standarden der data skal transporteres til en rekke ulike informasjonssystemer for veg, jernbane, brokonstruksjoner, installasjoner mm.
• Statens Vegvesen jobber med et Proof-Of-Concept kalt "Felles infrastruktur for dataomforming", som er en generell håndtering av dataleveranser fra Nasjonal Vegdatabank.

Lenker om prosjektet: 

• Vinnova 
• InfraSweden