Problemstellung

Technische Bestandsdaten von Verkehrsinfrastrukturen – z. B. Bauwerkspläne, Wartungsprotokolle oder Sensordaten – liegen oft unübersichtlich und in verschiedenen Formaten vor: als eingescannte Dokumente oder als strukturierte Datensätze in IT-Systemen. Der Zugriff auf diese Informationen erfordert viel manuelle Arbeit und ist ineffizient. Momentan müssen Fachkräfte aus vielen verschiedenen Quellen Daten suchen und interpretieren. Es fehlt eine intelligente Lösung, die diese verstreuten Informationen automatisiert zusammenführt und übersichtlich aufbereitet. Ziel ist es, Bestandsdaten unterschiedlicher Art so zu vernetzen, dass sie direkt für Analyse, Unterhaltung und Maßnahmenplanung nutzbar sind.

Projektziel

Das Projekt HyProTwin entwickelt eine Methode, um automatisch digitale Zwillinge von Verkehrsinfrastrukturen zu erstellen – am Beispiel von Bauwerken an Wasserstraßen wie Schleusen, Wehre und Düker. Diese digitalen Abbilder der Bauwerke sollen aktuelle und historische Daten intelligent verknüpfen, um sie einfacher zugänglich und nutzbar zu machen. Dafür setzt HyProTwin auf eine neuartige Kombination aus zwei KI-Methoden:

• Symbolische KI
  • arbeitet mit festgelegten Regeln und logischen Strukturen

• Subsymbolische KI
  • lernt Muster aus großen Datenmengen

Durch die Kombination dieser Ansätze sollen heterogene Bestandsdaten analysiert, verknüpft und als digitaler Zwilling bereitgestellt werden.

Durchführung

Zunächst wird analysiert, welche Informationen für die Unterhaltung von Verkehrsinfrastrukturen benötigt werden. Diese Analyse bildet die Grundlage für die Entwicklung einer KI-gestützten Suchmaschine, die Daten aus verschiedenen Quellen automatisch findet, strukturiert und prozessorientiert aufbereitet. Mithilfe eines konzeptionellen Informationsmodells, das Bedeutung und Zusammenhänge von Informationen beschreibt, wird ein digitaler Zwilling erstellt, der verschiedene Bestandsdaten intelligent verknüpft und zugänglich macht. Dadurch können Fachkräfte relevante Informationen schneller finden und fundierte Entscheidungen treffen. Um die Praxistauglichkeit der Methode zu überprüfen, wird das System in Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) an realen Bauwerken von Wasserstraßen getestet. Die entwickelte Lösung wird als Demonstrationsanwendung umgesetzt und validiert.