För landets kommuner: Enklare, billigare och smartare sätt att utveckla framtidens städer. För VTI: Mer realistiska körsimulatorer – och därmed ny och förfinad forskning. Det är de långsiktiga målen i projektet Visual Sweden City Platform, där VTI är en viktig partner.

Instrumenten är dyrbara och placerade bakom bilen, så inför varje uppdrag får Thomas Lundberg börja att med försiktighet backa ut den nya vägytemätbilen – en rullande forskningsplattform – från garaget på VTI i Linköping. Sedan tar det ett upp emot en kvart och ett par mils körning innan alla mätgivarna är i gång och operatören får grönt ljus på den stora skärmen i förarhytten.

Kanske har du sett mätbilen när den snurrat runt i centrala Linköping och Norrköping den senaste tiden? I flera dagar har bilen använts för att samla in data som ska användas för att skapa digitala tvillingar i projektet Visual Sweden City platform (ViSCP) där VTI är en av de samverkande organisationerna.

I mätningarna, där körningarna omfattat innerstäderna i Norrköping och Linköping, står fordonet hela tiden i kontakt med satelliter. Detta för att exakt kunna bestämma bilens position.

– Mätningar i stadsmiljöer är det svåraste du kan göra. De höga byggnaderna gör att satelliterna måste stå mer eller mindre rakt över bilen när du kör, berättar Thomas Lundberg, forskningsingenjör på VTI som rattat mätbilen genom de båda städerna.

I mätningarna utnyttjas fordonets 360-kamera och två lidarscannrar för att registrera stadsmiljöerna runt omkring bilen. Punktmolnen från scannrarna, bestående av enorma mängder XYZ-koordinater, skapar tillsammans med kamerans bilder en digital beskrivning av verkligheten. Varje punkt i bilden har också en unik, exakt position.

Den stora mängden bild- och punktmolnsdata från mätningarna – totalt har 715 gigabyte levererats från VTI – används sedan för att komplettera annan data som redan samlats in i projektet. Tidigare har data från satelliter, flyg, drönare, cykel och även stationära scannrar använts för att skapa digitala tvillingar.

– Kompletteringen är ett viktigt syfte med vårt arbete, men den höga noggrannheten och punkttätheten i vår data gör den också värdefull för ViSCP. Ett annat syfte är att göra data tillgänglig för andra forskare. Det har den inte varit tidigare, säger Thomas Lundberg.

De digitala tvillingar som skapas i projektet ska användas för att utveckla framtidens tillgängliga och hållbara städer. I en 3D-modell går det enkelt att testa och pröva olika scenarier, simuleringar och förändringar i stadsmiljön. Jämfört med fysiska försök, och modeller, gör det stor skillnad. Det övergripande målet är inget mindre än att ”skapa världens bästa och mest avancerade dataset för forskning och utveckling kring visualisering, bildanalys och maskininlärning”, enligt projektets hemsida.

För VTI finns också ett mer omedelbart syfte – mer realistiska simulatormiljöer.

– Exakt hur vi ska använda tekniken vet vi inte än. Men vi har ett långsiktigt mål att öka realismen i våra simulatorer, och det är svårt att hitta på miljöer som är riktigt realistiska. Då kan det vara lättare att utgå från verkliga omgivningar i till exempel Norrköping och Linköping, säger Mattias Hjort, forskningsledare och ansvarig för VTI:s del av projektet.

En 3D-visualisering går inte att använda direkt i en körsimulator, men genom att kombinera modellerna med logiska beskrivningar av olika objekt och gränser, är det möjligt att skapa ett helt bibliotek av olika simulatormiljöer. Dessa kan då i framtiden användas i försök som kräver extra stor realism.

– I 95 procent av våra försök funkar det bra med påhittade miljöer, som inte behöver vara helt realistiska, men sen finns det undantag där vi verkligen behöver representera en riktig väg. I bästa fall kan vi få bättre miljöer både snabbare, enklare och billigare, säger Mattias Hjort.

Vid sidan av det här projektet har VTI lång erfarenhet av att skapa verklighetstrogna simulatormiljöer. Det gjordes till exempel för att granska körupplevelsen i Södra länken i Stockholm då tunneln fortfarande var på planeringsstadiet. Det har också gjorts för att simulera tung trafik på den smala och olycksdrabbade Töllsjövägen utanför Borås.

Text: Mikael Sönne

Läs mer:

Visual Sweden City Platform Länk till annan webbplats.

VTI:s vägytemätbil Länk till annan webbplats.

LiU: "VTI en central partner"

VTI är en central samarbetspartner – på samma gång behovsägare och viktig möjliggörare – i projektet Visual Sweden City Platform. Det säger projektledaren Erik Telldén på Linköpings universitet.

Just kombinationen behovsägare–utförare gör att samarbetet med VTI är extra intressant. Å ena sidan har VTI unika körsimulatorer och behov av att utveckla mer realistiska miljöer för dessa, å andra sidan finns i vägytemätbilen en unik möjlighet att samla in data och bidra till projektet.

– VTI:s data är i särklass mest detaljerad av alla de källor vi arbetar med. Tidigare har data framför allt samlats in från luften, med satelliter eller flyg, men mätbilen ger oss mycket mer exakta uppgifter i marknivå, säger Erik Telldén och konstaterar att LiU fått en hel del att arbeta med efter leveransen från VTI.

Det finns flera olika tekniska lösningar för att omvandla rådata från scannrar och bilder till 3D-visualiseringar. Vissa bygger på kraftig komprimering av data och relativt enkla och grova beskrivningar av verkligheten. De metoderna är ofta tillräckliga och kan ha fördelar i form av lägre kostnader och mer beprövad teknik.

Fokus i projektet just nu ligger dock på att utforska metoder som ligger i absolut teknisk framkant. Sådana lösningar ger otroligt realistiska och detaljerade modeller rent visuellt, men innebär också stora utmaningar när det gäller mätbar information om var olika objekt befinner sig i bilden. Detta är viktigt inte minst för VTI:s körsimulatorer.

Förutom Norrköping och Linköping är även Malmö involverat i projektet Visual Sweden City Platform. För Norrköping finns redan en digital tvilling för hela kommunen – som bland annat använts för att visualisera Ostlänkenprojektet – vilken kommer att förfinas och utvecklas. Linköping är än så länge mest intresserat av 3D-modeller av Vallastaden och campusområdet.

Projektet finansieras av Formas inom ramen för programmet Smart Built Environment.