Учредитель журнала

Разработка платформы дополненной и смешанной реальности для технологического контроля строительства

УДК 004.418,69.05

DOI 10.52815/0204-3653_2022_56189190_48
EDN: CTWTTZ

Харисов Ильнур
Заместитель генерального директора администрации управления ООО «Брио Строй», аспирант НИУ МГСУ

Кислухин Алексей
Генеральный директор
ООО «Брио МРС»

Сайфутдинов Динар
Заместитель директора
по цифровизации
ООО «Брио Строй»

Гатауллин Руслан
Директор Департамента по комплексному проектирования ООО «Брио Строй»

Гинзбург Александр
Заведующий кафедрой НИУ МГСУ д. т. н., профессор

Железнов Максим
Доцент, д. т. н.,
профессор НИУ МГСУ

Адамцевич Любовь
доцент, к. т. н.,
доцент НИУ МГСУ

Введение

Платформа дополненной и смешанной реальности для строительства – BRIO MRS визуализирует объекты цифрового мира, встраивая их в реальную физическую обстановку без пространственных нарушений. BRIO MRS предоставляет инструменты работы с цифровыми моделями здания и инженерными системами, непосредственно на строительной площадке в режиме реального времени (рис. 1).

Рис. 1. Технологический контроль строительства путем визуализации информационной модели
Источник: фото авторов

Она позволяет эффективнее управлять процессами проектирования, строительства, эксплуатации и ликвидации объектов на всех стадиях жизненного цикла [1–6].
Благодаря стыку технологий Индустрии 4.0: компьютерное зрение (CV), дополненная и смешанная реальность (AR/MR), искусственный интеллект (AI), специализированная инерциальная система, решение позволяет вынести BIM-проект из офиса на строительную площадку и автоматизировать процесс контроля качества строительно-­монтажных работ в режиме реального времени без использования чертежей (рис. 2). Дополненная реальность (AR) позволяет цифровые объекты накладывать поверх изображения реального мира, а смешанная реальность (MR) позволяет цифровые объекты встраивать в реальное окружение [7].

Рис. 2. Новые технологические возможности переноса информационной модели на строительную площадку
Источник: авторы

Методика разработки и внедрения комплексных технологий инженерного информационного моделирования на основе BRIO MRS

На основе методологии комплексной интеграции технологий смешанной реальности, технологий информационного моделирования, комбинирования методов высокоточного позиционирования и дистанционного зондирования создан принципиально новый отечественный цифровой продукт, превосходящий функционально и технологически передовые зарубежные аналоги, имеющий в своей основе запатентованную технологию комбинированного трекинга, который учитывает данные от двух источников: оптический трекинг (SLAM) и инерциальный трекинг [8]. Данные объединяются с помощью запатентованного уникального доверительного алгоритма.
Платформа BRIO MRS (рис. 3) позволяет быстро выявить коллизии, оперативно передавать, рассматривать и утверждать модели, чертежи и планы строительства, гарантирует полный контроль за ходом работ, что помогает избежать дорогостоящих ошибок на строительной площадке и сдавать объекты точно в срок, с высоким качеством и с соблюдением всех норм безопасности [2].

Рис. 3. Платформа BRIO MRS
Источник: авторы

Работа по созданию платформы дополненной и смешанной реальности проводилась в период с 2018 по 2020 гг. и ее результаты внедрены на крупных строительных объектах страны, включая знаковые для России (ВДНХ, ФГУП «ГКНПЦ» им. М. В. Хруничева и др.), реализуемые крупнейшими строительными холдингами («ОЦКС Росатом», «ГАЛС Девелопмент», «ФСК Девелопмент», «Профит Девелопмент», АК «БАРС Девелопмент» и др.). Результаты показали существенную экономию за счет сокращения продолжительности строительства и экономии средств на исправление нарушений. При этом производительность труда в сфере оперативного планирования и контроля выросла в 4 раза [8–9]. Внедрение технологий информационного моделирования и платформы дополненной и смешанной реальности создало синергетический эффект, в результате чего удалось отказаться от устаревших затратных бумажных технологий управления и механического инструментального контроля при строительстве [10].
На сегодняшний день, идентичных решений, в которых заложен весь функционал комплексных технологий инженерного информационного моделирования для технологического контроля строительства на базе платформы дополненной и смешанной реальности, в мире не существует. В этой связи можно рассчитывать на глубокое проникновение данного продукта на рынки, в том числе и зарубежные.
В настоящее время на рынке нет прямых аналогов Платформы, существуют лишь разработки зарубежных компаний, которые можно охарактеризовать как аналоги компонентов, составляющих платформу [2–4]. Основными конкурирующими разработками являются:
HoloLens 2;
Daqri;
Magic Leap One;
Решения на базе планшетов Apple iPad/iPad Pro и Samsung Galaxy;
Trimble XR10 with HoloLens 2.
Ключевыми преимуществами решений в платформе BRIO MRS по сравнению с решениями, применяемыми в сторонних продуктах, учитывая отсутствие прямых аналогов, являются:
ориентация и определение местоположения в абсолютных координатах на неограниченной территории за счет уникальных технологий;
эффективность и точность методов позиционирования и трекинга за счет уникальных технологий, использующих комбинированный трекинг (оптический, инерциальный) и бесшовную интеграцию с глобальным навигационными спутниковыми системами (GPS/ГЛОНАСС) и высокоточными приборами определения координаты (например, роботизированные тахеометры);
взаимодействие с системой̆ управления информационной моделью в режиме онлайн (присутствует только у аналогичного решения оболочек IOS или Android);
онлайн-­взаимодействие с BIM-проектом строительного объекта и возможность работы со строительными чертежами (присутствует только у аналогичного решения оболочек IOS или Android);
инструментом визуализации в платформе BRIO MRS выступает планшет – легкое устройство с интуитивно понятным интерфейсом. Также данный факт, в отличие от очков дополненной реальности, снимает риск потери ориентации в пространстве, что в условиях строительной площадки или крупного промышленного объекта может привести к травмам или летальному исходу;
платформа BRIO MRS интегрируется с любой информационной системой, где цифровые модели представлены в любом формате. В данном случае интеграция заключается не только в загрузке информационной модели, но и в глубокой интеграции с информационной системой, которая используется в управлении строительством;
платформа BRIO MRS позволяет более эффективно управлять процессами проектирования, строительства, эксплуатации и ликвидации объектов на всех стадиях жизненного цикла. Таким образом, инвестиции в решение – долгосрочны и носят стратегический характер.
Как было уже отмечено выше, в данный момент, на рынке не представлены прямые конкуренты описанной технологии. В таблице 1 представлен сравнительный анализ разработок, которые можно охарактеризовать как аналоги компонентов, составляющих платформу.

Таблица 1. Сравнительный анализ разработок цифровых платформ (ЦП)
Источник: авторы

Заключение

Внедрение BIM-технологий и платформы BRIO MRS образуют синергетический эффект, в результате чего процессы ухода устаревших технологий управления строительством существенно ускоряются. Исходя из этого, в скором будущем строительный персонал, так или иначе, не сможет эффективно функционировать вне подобных систем. Актуальность представленной работы определяется необходимостью реализации концепции жизненного цикла объекта капитального строительства с использованием информационного моделирования, которая является ключевой и приоритетной задачей для экономики РФ (поручение Президента РФ В. В. Путина от 19.07.2018 г. № ПР‑1235 о переходе к системе управления жизненным циклом капитального строительства). Решающими условиями достижения поставленной цели являлись создание, апробация и внедрение отечественных цифровых сервисов и продуктов, реализующих методологию информационного мониторинга и контроля в задачах управления жизненным циклом объектов капитального строительства и являющихся залогом успешного перехода строительной отрасли к цифровым методам управления и контроля.