transportplanlÆgning christian iv hvad nu?asp.vejtid.dk/artikler/2019/08/9340.pdfden interaktive og...
TRANSCRIPT
TRANSPORTPLANLÆGNING
40 TRAFIK & VEJE • 2019 AUGUST
Christian IV hvad nu?Med full gass som planleggere in i
fremtiden, men med et øye i bakspeilet!
Autonome droner med sensorer som kontinuerlig scanner og prosesserer data om eksisterende og ny situasjon, VR/AR/MR, BIM, DL/AI, ITS ++. Dette sammen med stadig smartere vejer og byer og selvkjørende transport implementeres nu gradvis. Men hvordan vil vi ingeniører og planleggere utnytte og organisere oss fremover? Vil drømmen om at designe i sanntids realistisk 3D, med all nødvendig ekspertise og enkel tilgang på oppdatert komplett digitalt grunnlag, snart kunne bli realitet?
Finn Zetterstrøm,
CEO, Baezeni
I bakspeiletI 1624-1626 anla Christian 4. av Danmark
den aller 1ste kjøreveg i Norge. Dette
bla, for at frakte sølvet som han tok ut av
Kongsberg gruver for at finansiere nogen
av sine mange kriger. Den sk Sølvegen (28
km) ble anlagt til Kongsberg fra ferjestedet
Hokksund hvorfra det ble fraktet vannve-
gen til Danmark. Historiene er mange om
da han i perioder bodde i min fødeby for
å overvåke og kontrollere sine livsviktige
aktiva, men disse skal vi la ligge i denne
omgang.
Det som imidlertid er relevant er meto-
den hans team benyttede for at å planlegge
og bygge vegen. Etter sigende satte de ut
peler basert på at nogen gikk opp på et
høydepunkt og således visuelt kunne ma-
nøvrere de som satte ut peler til å lage en
stikningslinje. Denne tilfredsstilte da både
beliggenhet i terrenget, nødvendige krav
til geometri for datidens kjøretøy som var
hest og kjerre, samt behovene for å innar-
beide fornuftige stopp-plasser, elvekrys-
ninger osv.
Nu 400 år senere er det fascinerende
at vi ikke designer og planlegger i realistisk
visuell og multidisiplin sanntid. Vi har kom-
met langt i utvikling og bruk av teknologi
men derav også tillagt oss at bruke en stor
andel av tiden på å mestre teknologi og
software programmer, tolke og preparere
den enorme mengde data (og manglende
data), og konvertere mellom standarder.
I tillegg til den sekvensielle tidkrevende
plan- og formelle godkjennings-prosess
som fortsatt gjelder i alle planprosjekter.
Figur 1. Christian IV menn planla og byggede i visuell multidisiplin sanntid.
TRAFIK & VEJE • 2019 AUGUST 41
Hva gørr vi nuVi ser imidlertid nu med dagens stadig
kraftigere IT og computergrafikk at vi ryk-
ker nærmere en mulig full sanntids design
og prosjektering. Det er lite annet en oss
selv som hindrer oss i at gjenskape det
som tradisjonelle metoder for planlegging
med 2D/3D CAD og GIS fortsatt ikke kan
gjøre, med dagens teknologi. Ihvertfall ikke
I sanntid og med den realisme som 1600
tallets virkelighetsnære og integrerte me-
tode uovertruffent kunne.
Som ung ingeniør fra starten av 1980
årene ble dette med på at skape min inte-
resse og tro på at man kunne forandre da-
tidens kurvelinje sjablonger og matpapir på
papirkart type veg-design til mer effektive
og rasjonelle metoder basert på datidens
aller 1ste PC baserte CAD programmer.
Datidens geometri ble designet ved at
man sendte fastpunkter man ni-tidig hadde
plottet og notert til en sk minimaskin com-
puter via oppringt modem til en datasentral
i et annet land. Deretter fikk man en nume-
risk fil tilbake som en kunne ta til manuell
tegning med plastsjablonger på folie. Vi
etablerte i starten av 1980 årene det 1ste
interaktive CAD baserte programmet Nova
CAD (i dagg Nova Point) som gjorde at vi
kunne designe, tegne og beregne direkte
i 2D på de aller 1ste PC med grafiske
skjermer. Vi kalte det multidynamisk veg-
prosjektering. Aalborg universitet ved Erik
Kjems ble en viktig sparringpartner sam-
men med nordiske ingeniører på 1990 tal-
let [1].
Selv om det ble løftet fra analog til di-
gital arbeidsmetode og effektiviserte og
sparte mye tid, var det visuelle fortsatt 2D
i prinsipp og baserte seg på plan og pro-
fil som grunnlag og resultat. Etterhvert ble
utviklet en parametrisk prosjektdatabase
for all input og beregnede data slik at man i
etterkant kunne generere enkle 3D model-
ler, rapporter m.m. fra designfasen. En stor
effektivisering og milepæl var derved nådd.
En tankevekker kom i midten av 1980
årene fra min sønn som var 5 år. Da hans
stolte far viste ham verdens 1ste CAD ba-
serte interaktive veglinje-design, mistet
han raskt interessen. Han sa “ja men du
lager jo ikke veg men bare masse linjer og
streker og tall på en skjerm”. Av barn hø-
rer man sannheten. Nu 30 år etter er det i
prinsipp det samme, men man har i tillegg
gradvis utviklet enkel “ingeniør 3D” som
Figur 2. Publikum kan aktivisere 360g mobil-telefon web visualiseringer fra de planlagte
intercity banestasjoner i Tønski prosjektet vha. QR koder. Etablert fra Open Source game
engine prosjektmodellen.
Figur 3. Sanntids gamifisert signalsimulering og visualiseringer under planlegging av Ulriken prosjektet i Bergen [3].
42 TRAFIK & VEJE • 2019 AUGUST
prosesseres raskt men i prinsipp efter at
man har utført 2D design.
BIM relaterte og andre åpne datafor-
mater har utviklet seg gradvis og positivt
over mange år. Det gjenstår imidlertid ennå
mye. Effektiv og rimelig tilgang på kvalita-
tive gode mer komplette grunnlagsdata for
eksisterende og ny situasjon er nok i dag
den største utfordringen. Dette også om
man tenker effektiv samhandling og utnyt-
telse av allerede tilgjengelige moderne og
åpne teknologier innen visuell reaktiv sam-
handling slik vi bla kjenner det fra deler av
spillbransjen.
Det er nu imidlertid i ferd med å skje
flere teknologiske gjennombrudd. I tillegg
til alle de gode kommersielle lukkede glo-
bale ingeniørverktøy som har dominert
frem til nå, og som stort sett kjører på MS,
ser man stadig at flere Open Source ba-
serte løsninger som valgfritt kan kjøres på
MS, IOS eller Linux nå gjør seg mer gjel-
dende også inn mot ingeniørbaserte områ-
der. Dette både som nisjebasert støtte for
lokale tilpasninger, men også som fullver-
dige alternativer til kommersielle løsninger.
Mange bruker i dag allerede Open
Source systemer for å håndtere formatut-
veksling og inspeksjon, verifisering og sky-
basert kommunikasjon samt database-lag-
ring og info deling.
Gamification av planleggingenGame engine teknologien og også kulturen
rundt med dens åpenhet er den som i dag
ligger lengst fremme når det gjelder avan-
sert og kraftig real time grafikk,
Vi valgte i 2014 Unreal Engine 4 [2] som
interaktiv simulerings-plattform fordi den
var en av de mest utbredte og foretrukne
plattformer i verden innen avansert visuell
realistisk spillutvikling. At plattformen var
åpen i tillegg til å ha flere gode API og rik
formatutveksling og et stort forum man kan
henvende seg til for hjelp, var også positivt.
Det grafisk kvalitative var imidlertid her
tungen på vektskålen. Plattformen er en av
de mest avanserte til å håndtere tilnærmet
virkelighets-nære og samtidig store model-
ler med alle nivåer LOD i sanntid. Dette er
helt essensielt når man jobber med store
integrerte samferdsels- og by-utviklings-
prosjekter.
På teknologisiden ser vi at dette er et
punkt hvor avansert åpen spillteknologi
møter ingeniørprosjekt behov som kan sam-
menlignes med det kvante-spranget som
skjedde vha. CAD for 30 år siden. Dette spe-
sielt siden det da også lettere kan integre-
res med andre nyere teknologier som Deep
Learning, AI, VR, AR, Mixed Reality.
Dette gir tro på at også innen ingeniør-
fag kan man stadig i større grad være med
på å påvirke og selv engasjere seg med
ideer og teknologistøtte. Dette er viktig
også fordi man rimeligere kan tilpasse til
lokale forhold og dermed med større flek-
sibilitet og engasjement fra brukerne og
innbyggerne.
I 2014 introduserte vi denne plattfor-
men for å bygge opp en realistisk sann-
tids flymodell med veg- og gateplan i
planprosjektet Bjørvika i Oslo. Siden den
gang har vi utviklet lokale tilpasninger og
benyttet teknologien i mange prosjekter.
Spesielt i større samferdsels og byutvik-
lingsprosjekter i Norge men også i flere
prosjekter internasjonalt. Bla. i planlegging
og simulering i publikums bruk og alterna-
tiv design av service arealer i terminalbyg-
get for Haneda flyplass som oppgradering
til sommer olympiaden i Tokyo 2020.
Den interaktive og realisme baserte si-
mulerings-metodikken har vi også benyttet
i flere baner og intercity prosjekter.
Her noen spesifikke kjennetegn som
man får på kjøpet ved bruk av spillteknologi
plattformen som kan: █ Generere rike og realistiske still bilder,
film, web, VR, AR, MR, 360g og lyd di-
rekte fra samme system █ Tilgjengelig på alle relevante SW og
HW plattformer (Windows, IOS, Linux,
Android)
Figur 4. Elgesetergate Trondheim. Benyttet av politikerne og beslutningstagere til å teste ut alternativer i virkelighetsnær kvalitet. Her testing
av bilkjøring i midtstilt kjørefelt. Bruker kan også kjøre buss, sykkel og gå som fotgjenger, alt i VR HMD. Evt. på skjerm eller mobilVR.
TRAFIK & VEJE • 2019 AUGUST 43
█ Open Source gir full transparent innsikt
og derav større sikkerhet. Samtidig gir
det full og uinnskrenket fleksibilitet til
lokale tilpasninger. █ Teknologien er bygget interaktiv med
en eller flere “spillere” lokalt eller online.
Dette er nyttig I planprosjekter hvor
nettopp samhandlinger og respons-
muligheter som f.eks. “rating” fra bru-
kere vil være nyttig. █ Kommunikasjonen med publikum og
brukere med gamification teknologi
er enklere og mer reaktiv. I dette lig-
ger også at slik fascinerende teknologi
også oppfattes enklere tilgjengelig, mer
positiv og spennende og mer engasje-
rende for de som eksponeres som del-
tagere.
Hvor er vi ellers på vejDet er flere basis elementer som ligger til
grunn for at vi har tro på at ny og mer åpen
teknologi (også kommersiell) generelt frem-
over vil benyttes stadig mer i samferdsels
og byplanlegging.
Åpenhet og delingskultur innen rele-
vant verktøy utvikling er på fremmars og gir
oss mer frihet til tilpasninger. Ikke nødven-
digvis som erstatning for proprietære kom-
mersielle løsninger, men som nyttige tillegg
som gir mer fleksibilitet til lokale og behov
og tilpasninger.
Internet og online samhandlings-tek-
nologi lokalt og globalt blir stadig raskere
og mer fleksibelt. Utstyr og tilgjengelighet
stadig mer allment og rimelig i pris.
BIM samhandlings-standarder som IFC
og hjelpeverktøyene rundt blir stadig mer
komplette og åpne. Men det har og vil fort-
satt ta lang tid før de dekker behovene for
rik og samtidig enklere data-samhandling.
AI og maskinlæring vil gi oss mer op-
timalt regelverks og beslutnings-støtte.
Dette gjør at vi som planleggere og beslut-
ningstakere kan rasjonalisere mange unø-
dige og tidkrevende manuelle oppgaver.
Man kan da bruke mer tid på planfag og
således fokusere mer på å få til gode opti-
male prosjekter.
Alt dette forutsetter imidlertid at forval-
terne av regelverk og standarder tilgjenge-
lig-gjør og vedlikeholder dette essensielle
materialet på en digital tilgjengelig og ikke
minst maskinleselig form. I dag er det fort-
satt i majoritet pdf og papir som gjelder,
samt noe lesbart på inkonsistent HTML.
Kommersielle teknologi-løsninger til-
byr også i økende grad åpenhet og gode
datautvekslingsformater. Vi ser at giganter
som Microsoft nå er i ferd med å skjønne
at det går et multiplattform tog og de har
i løpet av de siste 3 år begynt å tilby flere
vel utbredte løsninger for fri Open Source.
Microsoft leder faktisk an innen åpen fri
multiplattform med sitt Visual Studio Code
IDE (Integrated Development Environment)
program som brukes av 100 tusener av
utviklere world wide.
Norden som helhet ligger etter spesielt
Mellom-Europa, Asia og i en viss grad USA
når det gjelder å bruke og utvikle åpne og
tildels frie systemer. Det hadde vært posi-
tivt å se noe mer komme ut i fra Norden
som jo er å regne blant de mest åpne og
demokratiske landene i verden, og samti-
dig ligger langt fremme teknologisk.
Hva er de største fartsdumperI forhold til den naturlige evolusjon innen
teknologiene som underbygger effektiv,
samhandling innen planlegging av by- og
infrastruktur, er det en rekke elementer
som gjør at selv om teknologiene finnes
så er det andre faktorer som spiller inn og
bestemmer takten. Byråkratisk motstand,
i form av innarbeidede rutiner og tradisjo-
nelle nedfelte prosedyrer for saksbehand-
ling, er store tidstyver. Spesielt vil dagens
sekvensielle langdryge prosessering bli en
tung barriere å forsere. Praktiske og tek-
niske elementer må innarbeides, anskaffes
og til en viss grad læres. Her vil også over-
gang til mer rimelig allmenn utbredt hard-
ware bli utslagsgivende.
Mangel på god nok tilgang på kvalitets
oppdaterte digitale grunnlagsdata fra eksi-
sterende og ny infrastruktur er nødvendig.
Dette vil løses på kort sikt med dagens me-
toder med prosjektbasert data-innsamling
bla. sensor baserte droner og annen form
for tilgjengelige data som til enhver tid også
finnes.
Siden dette siste er og fortsatt vil være
en av de aller største hindre for mer ef-
fektiv planlegging generelt og spesielt i
forbindelse med bruk av moderne tekno-
logi, vil på sikt sk digitale tvillinger av alt
som planlegges og konstrueres og vedli-
keholdes gradvis komme på plass. Disse
data vil da enkelt og mer komplett kunne
tilgjengelig-gjøres for alle som trenger det.
Av rasjonelle og kostnadsmessige grunner
for gjennomføring av stadig flere prosjekter
må det forventes at autonome droner med
innscanning, fotogrammetri og sensorer i
stadig større takt blir utviklet og tatt i bruk
slik at oppdaterte rike og nøyaktige data til
enhver tid foreligger.
Et annet element som vi ser er sterk
mangelvare er en mer komplett og unison
tilgjengelighet for alle de 100 tusener av
produkter som benyttes i leveranser innen
bygg og infrastrukturprosjekter. Det finnes
riktignok en mengde forskjellige portaler
for å laste ned IFC og OBJ og SKP filer
osv. men det er tilfeldig hva og hvor og på
hvilke formater og hvilke kvalitet. For plan-
leggere og deres verktøy er det ønskelig at
alle kommersielle produkter fra lyktestol-
per til skilt og park krakker og bord gjøres
enhetlig og enkelt fritt tilgjengelig. Dette vil
virke best om det gjøres tilgjengelig fra hver
enkelt produsents hjemmeside eller server.
Tilgangen på disse viktige objektene og
info må følge en eller flere åpne standarder.
I tillegg maskinlesbart fra API slik at det gis
effektiv, fleksibel og direkte tilgang.
Figur 5. Tenkt samtidig prosjektering i reaktiv, regelstøttet, samhandlene 3D, med fjerne og
lokale deltagere.
44 TRAFIK & VEJE • 2019 AUGUST
Prosesser med datastandardisering og
formater er veldig tidkrevende og kan ta
flere tiår. Ref. som eksempel IFC som fort-
satt kun dekker deler av bygg området. I
løpet av de neste 5 år må man imidlertid
kunne forvente at alle de viktigste regler
og standarder også innen infrastruktur blir
digitalisert og prosessert, og åpent tilgjen-
gelig slik at maskiner og API er kan lese og
benytte disse.
Digitaliseringen av standarder og reg-
ler er fortsatt mangelvare i alle de nordiske
land og de fleste andre land. Om ikke dette
digitaliseres vil vi høyst sannsynlig se at
maskiner i løpet av samme periode vil lære
seg å lese lover og standarder fra bøker.
Med dette menes scanne og kategorisere
og prosessere den viktigste premissgi-
vende infoen i disse fortsatt analoge infor-
masjonsbærere.
Teknologien og samfunnets utviklingVi skal ikke her gå dypt inn på utvikling av
mobilitet og transport som vil kunne skje
fremover da dette er utfyllende og profesjo-
nelt foretatt bla i disse offentlige rapporter
[4], [5]. I tillegg det enorme materialet om
den 4de industrielle revolusjon [6]
Følgende forandringer er imidlertid
sannsynlige på kort og lang sikt og siden
dette vil bestemme hvordan og hva vi sam-
men med våre maskiner skal planlegge
fremover nevnes her noen eksempler på
utfordringene vi som planlegger kan møte:
Ny teknologi som blir allmenn og rime-
lig for alle vil gjøre at behovet for fysiske
reiser og jobbrelaterte reiser i særdeleshet
vil kunne reduseres kraftig i årene som
kommer.
Etterhvert som alle former for transport
blir mer og mer autonom vil transportbeho-
vet optimaliseres og infrastrukturen utnyt-
tes ekstremt mye mer effektivt enn i dag.
For eksempel vil evolusjonen mot modulær
autonom og i større grad delingstransport
nok utvikles til det spissfindige. Dette betyr
at både gods og mennesker kan transpor-
teres som pakker i et Amazon lignende lo-
gistikksystem. Forskjellen vil være at men-
nesker kan benytte modulære «kapsler»
som er utstyrt med all verdens komfort og
som gjør at man også kan transporteres
mer om natten fra A til Å når man allike-
vel sover. Dette da uten alle de stressende
trinn som lengre eller kortere reiser i dag
representerer.
Et annet element som vil redusere rei-
sebehovet er at det meste av nødvendige
og sunne ferske levevaner vil kunne pro-
duseres lokalt hvor folk bor i større grad.
Drone-leveranser av varer og tjenester,
evt. pakker skutt opp med kinetisk energi
og AI støttet beregning av presisjon, samt
andre nye innovasjoner, vil gjøre at man
sterkt vil effektivisere transport for varer
og tjenester. Samtidig vil samhandlingen
og transporten over internettet øke. Bla ser
man at stadig mer avanserte printere kan
produsere mer og mer avanserte produkter
lokalt, noe som også i en viss grad rasjona-
liserer transportbehovet på en del områder.
Det vil bli upraktisk og eie og kjøre egen
bil og ordet bil vil nok helt forsvinne og bli
glemt i løpet av bare få tiår fra nu. All trans-
port blir av rasjonelle og sikkerhetsmessige
og miljømessige grunner autonom og de-
lingsbasert. Av samme grunner blir det nok
også for de fleste mennesker sannsynligvis
heller ikke lovlig å selv kontrollere kjøring.
Veger slik vi kjenner de i dag vil der-
for neppe bygges nytt på samme måte. I
løpet av de neste 15 år vil om det ikke skjer
uforutsette katastrofer helt nye former for
transportinfrastruktur gradvis dominere.
Luft og rørbasert autonom modulær super-
effektiv transport vil bli fokusert.
Mennesker reiser allerede virtuelt og
har gjort det lenge i form av TV, sosiale me-
dia og videospill og nå VR, AR og Gaming
teknologi. Disse opplevelsene vil utvikles
og forbedres. Bla kan man tenke seg at in-
nen en ikke alt for fjern fremtid vil mange
mennesker også ha en «digital tvilling» el-
ler avatar. Disse vil bla kunne brukes til å
delta visuelt på møter og vil ha den fordel
at de reiser og virker alene eller sammen
med sitt fysiske opphav via det stadig mer
superraske nettet. Disse kan videre delta i
sosiale media og si i fra når de har funnet
noe eller noen som er interessante. Evt.
sjekke din helse via komplette og usynlige
kropps-sensorer og bidra til fjernbehand-
ling og endog fjernkirurgi osv.
Det ultimate her er selvsagt at teknolo-
gien blir så kraftig at man kan ta en komplett
backup av hele eller deler av sin hjerne. I så
fall vil man kunne tenke seg at fysiske rei-
ser for mennesker blir helt avleggs da man
i så fall kan forflytte seg hel-digitalt og evt.
bytte eller lease en kropp lokalt der man
reiser. Evt. vha. DNA register printe ut en
kopi eller ideal uante muligheter vil da åpne
seg på godt og vondt. Vi skal la videre tan-
ker om dette ligge nu da det nok fort kan ta
opp til 200 år før dette er realistisk og trygt
kan tas i bruk i praksis.
Ut i fra eksemplene som nevnt over er
det imidlertid noen ekstremt viktige spørs-
målsstillinger vi alle bør tenke nøye igjen-
nom. I tillegg til hvordan vi som planleggere
skal møte fremtiden er hvordan demokra-
tiet i byer og land skal forberede seg på
en utvikling hvor alt blir digitalisert og styrt
vha. AI. Google og Amazon og andre glo-
bale aktører ser vi allerede posisjonerer seg
for å ta eierskap og kontroll i smartbyer og
autonom infrastruktur. Vil vi slippe denne
typer organisasjoner ennå mer inn i våre liv
og styre enda mer av alt vi gjør?
Vi som ingeniører og planleggere må
nok begynne å omstille oss til å ta enda bre-
dere hensyn når vi «planlegger» fremover.
Åpenhet, personvern, sikkerhet, miljøhen-
syn, demokrati og inkludering av brukerne
vil nok derfor bli en enda større del av vår
hverdag. Dette også fordi mye av de tra-
disjonelle tekniske ingeniøroppgavene vil
bli overlatt til IT baserte og AI baserte tekni-
ske- og beslutnings-støttesystemer. Sam-
funnsmessige rasjonelle og miljømessige
gode løsninger i interaktiv kommunikasjon
med alle premissgiverne vil derfor gradvis
kunne bli en større del av planprosessene
fremover. I tillegg vil vi som planleggere
trenge en enda større andel ren IT teknolo-
gisk kunnskap. Dette for å kunne være med
og tilpasse de beste løsninger og ha en viss
grad av lokal kontroll. Det å bare overlate til
de stadig mer globaliserte og sentralstyrte
profitt-maksimerende teknologi-selskaper
er ikke ensidig vegen å gå.
Et annet forhold som underbygger
ovennevnte er det som vil skje når maski-
nene gradvis overtar stadig flere oppgaver.
Vi vil da sannsynligvis se at de best betalte
menneskene i fremtiden vil være de som er
villige til å holde seg vekk fra ethvert arbeid.
I dette ligger at man heller lar maskiner og
de som har spesielle evner og motivasjon
få lov så lenge det er behov. Politikere er
typisk en yrkesgruppe som snart vil bli helt
avleggs. Men vær forberedt på at de vil bite
seg fast i tapeten så lenge de makter.
Referanser[1] Erik Kjems, PHD, 1994: Multidynamisk
konstruktion af vejkryds
[2] Unreal Engine 4
[3] AEC Excellence Revards 2017
[4] Teknologi-for-barekraftig-bevegelses-
frihet - regjeringen NO
[5] Fremsyn 2015 NTP
[6] Fourth Industrial Revolution█