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Technische Universität München
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ProgressTrack

Entwicklung eines automatisierten Verfahrens zur Baufortschrittskontrolle auf Basis der Integration von Punktwolkeninterpretation und 4D Bauwerksmodelllierung

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Duration: 01.07.2013 - 30.08.2016
Partner: Department of Photogrammetry and Remote Sensing
 

Kontakt

Alex Braun, M.Sc

Sebastian Tuttas, M.Sc.

Description

Das beantragte Projekt hat zum Ziel, Methoden und Techniken für eine robuste automatisierte Überwachung des Fortschritts von Bauvorhaben (Hochbau) zu entwickeln. Diese beruhen auf dem Abgleich von Punktwolken, die aus photogrammetrischen Aufnahmen oder Laserscans der Baustelle erzeugt werden, mit einem 4D-Bauwerksmodell, das die dreidimensionale Geometrie von Bauteilen mit einer graphbasierten Repräsentation der zugehörigen Bauprozesse kombiniert. Im Fokus steht dabei die Schaffung eines möglichst robusten Verfahrens, das tolerant gegenüber den im Bauwesen üblichen Ausführungsungenauigkeiten und dem häufigen Auftreten von Sekundärobjekten, wie Baubehelfe, Maschinen und gelagerte Materialien, ist. Um dieser Herausforderung zu begegnen, wird ein hybrides integriertes Verfahren entwickelt, das sich aus modell- und datengetriebenen Komponenten zusammensetzt. Während die modellgetriebenen Komponenten auf einem Abgleich zwischen geplanten und gebauten Zustand basieren und hierzu auf projektspezifisches Wissen zurückgreifen, dienen die datengetriebenen Komponenten der Detektion von nicht im Planungsmodell enthaltenen Objekten. Sie machen dabei Gebrauch von hinterlegtem generischem Wissen zu Lage und Gestalt von Bauteilen und der Reihenfolge ihrer Ausführung. Zur Umsetzung des integrierten Verfahrens werden verschiedene computergestützte Methoden eingesetzt und weiterentwickelt, u.a. Methoden der geometrischen Prozessierung, der computergestützten Wissensrepräsentation sowie der graphentheoretische Modellierung und Analyse.

Videos

Projektgebäude Karlstrasse

Projektgebäude "Haus der Kinder"

Publications

  • Vega, M.; Braun, A.; Bauer, H.; Noichl, F.; Borrmann, A.: Efficient Vertical Object Detection in Large High-Quality Point Clouds of Construction Sites. Proc. of the 2021 European Conference on Computing in Construction, 2021 mehr… BibTeX Volltext ( DOI ) Volltext (mediaTUM)
  • Braun, A.; Tuttas, S.; Stilla, U.; Borrmann, A.: Improving progress monitoring by fusing point clouds, semantic data and computer vision. Automation in Construction 116 (116), 2020, 103210 mehr… BibTeX Volltext ( DOI ) Volltext (mediaTUM)
  • Kerscher, C.: Qualitativer und quantitativer Abgleich zwischen 3D-Modellen und Punktwolken im Gerüstbau. Bachelor's thesis, 2020 mehr… BibTeX Volltext (mediaTUM)
  • Collins, F.: Encoding of geometric shapes from Building Information Modeling (BIM) using graph neural networks. , 2020 mehr… BibTeX Volltext (mediaTUM)
  • Vega, M.: Efficient Vertical Object Detection in Large High-Quality Point Clouds of Construction Sites. , 2020 mehr… BibTeX Volltext (mediaTUM)
  • Braun, A.; Borrmann, A.: Combining inverse photogrammetry and BIM for automated labeling of construction site images for machine learning. Automation in Construction 106, 2019, 1-13 mehr… BibTeX Volltext ( DOI ) Volltext (mediaTUM)
  • Breu, T.: Point Cloud Classification as a Support for BIM-based Progress Tracking. , 2019 mehr… BibTeX Volltext (mediaTUM)
  • Braun, A.; Tuttas, S.; Stilla, U.; Borrmann, A.: BIM-Based Progress Monitoring – 28. In: Borrmann, A.; König, M.; Koch, C.; Beetz, J. (Hrsg.): Building Information Modeling - Technology foundations and industry practice. Springer, 2018, 463-476 mehr… BibTeX Volltext ( DOI ) Volltext (mediaTUM)
  • Oppold, B.: Bewertung und Optimierung von Methoden zum automatisierten Soll-Ist-Abgleich unter Betrachtung gültiger Bauabweichungen. Bachelor's thesis, 2018 mehr… BibTeX
  • Müller, B.: Machine Learning - based Image Segmentation. Bachelor's thesis, 2018 mehr… BibTeX Volltext (mediaTUM)
  • Braun, A.; Tuttas, S.; Stilla, U.; Borrmann, A.: Process- and computer vision-based detection of as-built components on construction sites. Proc. of the 35nd ISARC 2018, 2018 mehr… BibTeX Volltext (mediaTUM)
  • Jahr, Katrin; Braun, Alex; Borrmann, André: Formwork detection in UAV pictures of construction sites. Proc. of the 12th European Conference on Product and Process Modelling, 2018 mehr… BibTeX Volltext (mediaTUM)
  • Jahr, Katrin; Braun, Alex: Maschinelles Sehen für die automatische Erkennung von Baubehelfen. Proc. of the 30. Forum Bauinformatik, 2018 mehr… BibTeX Volltext ( DOI ) Volltext (mediaTUM)
  • Diebl, Y.: Implementierung der Lean Prinzipien in eine BIM-Phasenmodellierung der Software Revit. Technische Universität München, 2017, mehr… BibTeX
  • Schirmer, S.: Teilautomatisierte Modellierung von Baubehelfen und Konstruktionsmaterial. Bachelor's thesis, 2017 mehr… BibTeX
  • Tuttas, S.; Braun, A.; Borrmann, A.; Stilla, U.: Acquisition and Consecutive Registration of Photogrammetric Point Clouds for Construction Progress Monitoring Using a 4D BIM. PFG – Journal of Photogrammetry, Remote Sensing and Geoinformation Science 85 (1), 2017, 3-15 mehr… BibTeX Volltext ( DOI )
  • Kaps, C: BIM-gestützte Modellierung von Baubehelfselementen. Bachelor's thesis, 2017 mehr… BibTeX
  • Kruse, A: BIM-Integriertes Lean Management und BIM-gestützte Ausbau-/Fassadenmodellierung in Autodesk Revit. Bachelor's thesis, 2017 mehr… BibTeX
  • Lukas, A: Datenerfassung mittels unbemannter Flugobjekte im Hinblick auf eine automatisierte Baufortschrittskontrolle. Bachelor's thesis, 2017 mehr… BibTeX
  • Tuttas, S.; Braun, A.; Stilla, U.; Borrmann, A.: Evaluation of acquisition strategies for image-based construction site monitoring. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 2016 mehr… BibTeX Volltext ( DOI )
  • Hecht, Helge: A GPU Based Approach for As-Planned versus As-Built Comparison in the Scope of Automated BIM Based Construction Progress Monitoring. Bachelor's thesis, 2016 mehr… BibTeX
  • Braun, A.; Tuttas, S.; Stilla, U.; Borrmann, A.: Incorporating knowledge on construction methods into automated progress monitoring techniques. 23rd International Workshop of the European Group for Intelligent Computing in Engineering, 2016 mehr… BibTeX Volltext (mediaTUM)
  • Rohrmann, J.: Optimierte BIM-Modellierung zur Unterstützung der automatisierten Baufortschrittskontrolle. Bachelor's thesis, 2016 mehr… BibTeX Volltext (mediaTUM)
  • Braun, A.; Tuttas, S.; Stilla, U.; Borrmann, A.: Classification of detection states in construction progress monitoring. 11th European Conference on Product and Process Modelling, 2016 mehr… BibTeX Volltext (mediaTUM)
  • Tuttas, S.; Braun, A.; Borrmann, A.; Stilla, U.: Validation of BIM components by photogrammetric point clouds for construction site monitoring. ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume II-3/W4, 2015, 2015 mehr… BibTeX Volltext ( DOI )
  • Braun, A.; Tuttas, S.; Borrmann, A.; Stilla, U.: A concept for automated construction progress monitoring using BIM-based geometric constraints and photogrammetric point clouds. ITcon 20 (8), 2015, 68-79 mehr… BibTeX
  • Braun, A.; Tuttas, S.; Borrmann, A.; Stilla, U.: Automated progress monitoring based on photogrammetric point clouds and precedence relationship graphs. The 32nd International Symposium on Automation and Robotics in Construction and Mining (ISARC 2015), 2015 mehr… BibTeX Volltext (mediaTUM)
  • Barth, A.: Webbasierte Prozessvisualisierung mit Hilfe eines 4D Modells. Bachelor's thesis, 2015 mehr… BibTeX Volltext (mediaTUM)
  • Brill, M.: Modellierung und kollaboratives Arbeiten mit aktueller BIM-Software am Beispiel des Forschungszentrums TranslaTUM. Bachelor's thesis, 2014 mehr… BibTeX
  • Tuttas, S.; Braun, A.; Borrmann, A.; Stilla, U.: Comparison of photogrammetric point clouds with BIM building elements for construction progress monitoring. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume XL-3, 2014 mehr… BibTeX Volltext (mediaTUM)
  • Daum, S.; Braun, A.: BIM-basierte Bauprozessplanung: Automatisierte Ableitung von Precedence Relationships durch eine räumliche Anfragesprache. Proc. des 26. Forum Bauinformatik, 2014 mehr… BibTeX Volltext (mediaTUM)
  • Braun, A.; Tuttas, S.; Borrmann, A.; Stilla, U.: Towards automated construction progress monitoring using BIM-based point cloud processing. eWork and eBusiness in Architecture, Engineering and Construction: ECPPM 2014, 2014 mehr… BibTeX Volltext (mediaTUM)
  • Tuttas, S.; Braun, A.; Borrmann, A.; Stilla, U.: Konzept zur automatischen Baufortschrittskontrolle durch Integration eines Building Information Models und photogrammetrisch erzeugten Punktwolken. DGPF Tagungsband 23 / 2014, 2014 mehr… BibTeX Volltext (mediaTUM)
  • Braun, A.: Entwicklung eines 4D-BIM-Viewers mit graphbezogener Darstellung von Bauabläufen und - alternativen. , 2013 mehr… BibTeX Volltext (mediaTUM)
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