Digitale project-twins voor de openbare ruimte: waarom dezelfde gegevens nog steeds vijf keer worden overgetypt
Raymon Somford analyseert waarom digitale twins voor infraprojecten nog niet het overtypen van dezelfde gegevens tussen systemen hebben opgelost.
Een containerbegrip met een concreet probleem daaronder
Digital twin is inmiddels een van de meest gebruikte termen in gemeentelijke innovatietrajecten voor de openbare ruimte, en een van de minst eenduidig gedefinieerde. Onder gemeenten heerst weliswaar consensus dat een digital twin in de kern een driedimensionale representatie van de fysieke leefomgeving is, maar de precieze invulling verschilt sterk: voor de ene gemeente is de viewer (het dashboard) de digital twin, voor andere gemeenten zijn de onderliggende toepassingen en datalagen zelf de eigenlijke twins (Stadszaken, Digital twin helpt met ontwerp ideale stad). Raymon Somford werkt aan digitale project-twins voor de openbare ruimte en ziet dat achter dit containerbegrip een heel concreet, hardnekkig probleem schuilgaat: dezelfde projectgegevens worden nog steeds meerdere keren overgetypt tussen systemen die niet met elkaar praten.
Wat een digital twin voor de openbare ruimte in de praktijk is
De VNG omschrijft een digital twin als instrument dat gemeenten helpt de leefomgeving driedimensionaal in beeld te brengen en daarin veranderingen door ontwikkelingen of besluiten te visualiseren (VNG, Digital twin). In een uitgebreider positiepaper wordt toegevoegd dat een digital twin niet alleen een driedimensionale weergave van de fysieke wereld biedt, maar ook zeer geschikt is om dynamische data en de resultaten van rekenmodellen op een integrale manier in beeld te brengen — bijvoorbeeld om vragen te beantwoorden als welke gebieden naar verwachting onder water lopen bij extreme regenval (VNG, Digital twins op weg naar gemeenten). Elke digital twin bestaat volgens dit position paper minimaal uit data en uit mogelijkheden om die data te visualiseren; de mate van geavanceerdheid van beide componenten bepaalt de volwassenheid van de twin.
Voor projecten in de openbare ruimte specifiek — een herinrichting, een rioolvervanging, een TVM-traject — betekent een digital twin idealiter: één samenhangend digitaal beeld van het project, waarin ontwerp, actuele situatie, planning en voortgang gekoppeld zijn, in plaats van los van elkaar bijgehouden documenten.
Waarom BIM en GIS elkaar nog niet naadloos aanvullen
De belangrijkste technische horde onder deze ambitie is de koppeling tussen BIM (Bouwwerk Informatie Model) en GIS (Geografisch Informatiesysteem). BIM is zowel een model als een werkwijze waarin alle relevante informatie van een bouwwerk gedurende de hele levenscyclus eenmalig wordt opgeslagen, gebruikt, beheerd en ondersteund; GIS wordt in alle bouwfasen toegepast om ruimtelijke data in te winnen, te bewerken, te beheren, te analyseren en te delen (Esri Nederland, GEO en BIM). In theorie vullen deze twee werelden elkaar perfect aan. In de praktijk verloopt de uitwisseling tussen BIM en GIS meestal via het IFC-formaat (Industry Foundation Classes), de open standaard van OpenBIM, terwijl de omgekeerde richting — van GIS naar BIM-software via IFC — op dit moment nog niet mogelijk is; daarvoor wordt wel gewerkt aan een IFC-writer (Esri Nederland, GEO en BIM).
Dat eenrichtingsverkeer is precies waar het overtypen begint. Ontwerpgegevens die in een BIM-omgeving zijn gemaakt, kunnen via IFC worden geëxporteerd naar een GIS-omgeving, maar zodra in het GIS-systeem wijzigingen of aanvullingen worden gedaan, is er geen directe weg terug naar het BIM-model. Onderzoek naar de integratie van BIM en GIS bevestigt dit beperkte tweerichtingsverkeer: verschillende auteurs ontwikkelen semi-automatische systemen om de twee modellen te integreren met open standaarden, maar een stabiele, bidirectionele informatiestroom is nog niet gerealiseerd (BIM-GIS integration, oa.upm.es).
Waar het overtypen concreet gebeurt
In de dagelijkse praktijk van projecten in de openbare ruimte is te herleiden waar dubbel werk structureel ontstaat:
- Van ontwerp naar vergunning. Een ontwerp dat in een BIM- of CAD-omgeving is gemaakt, moet vaak opnieuw worden ingevoerd of geëxporteerd naar het format dat de gemeentelijke vergunningverlener vereist, omdat de systemen niet rechtstreeks op elkaar aansluiten.
- Van vergunning naar uitvoeringsplanning. De goedgekeurde situatie uit het vergunningendossier wordt vervolgens opnieuw ingevoerd in het planningssysteem van de aannemer, in plaats van automatisch te worden overgenomen.
- Van uitvoering naar assetregistratie. As-built-gegevens die tijdens en na de uitvoering worden vastgelegd, moeten daarna handmatig worden verwerkt in de gemeentelijke basisregistratie, omdat het format van de uitvoerende partij niet direct aansluit op het informatiemodel van de beherende gemeente.
- Van projectdata naar de digital twin-viewer. Zelfs wanneer een gemeente al een digital twin-platform heeft, moeten projectgegevens vaak alsnog handmatig worden geconverteerd voordat ze in die viewer zichtbaar zijn, omdat de brondata niet in het native formaat van het platform is aangeleverd.
Interoperabiliteit is meer dan een technisch probleem
Een rapport over de governance van interoperabiliteit onderscheidt drie dimensies die alle drie moeten kloppen voordat gegevens daadwerkelijk zonder overtypen kunnen stromen: organisatorische interoperabiliteit (het vermogen van organisaties om processen en systemen zo in te richten dat gegevensuitwisseling mogelijk is), semantische interoperabiliteit (dezelfde interpretatie van gegevens aan zender- en ontvangerzijde) en technische interoperabiliteit (het vermogen van systemen om op infrastructuur- en softwareniveau te communiceren) (Forum Standaardisatie, Governance van interoperabiliteit). Semantische interoperabiliteit dient daarbij vooraf te gaan aan technische interoperabiliteit: het heeft geen zin om systemen technisch te koppelen als beide partijen een ander begrip van hetzelfde gegeven hanteren.
Dit verklaart waarom losse technische koppelingen — een export hier, een import daar — het probleem niet structureel oplossen. Zolang de gemeente, de aannemer en het ingenieursbureau geen gedeelde, eenduidige definitie hanteren van wat een asset, een fase of een status precies betekent, blijft elke technische koppeling een pleister op een dieper liggend probleem.
Wat wel al beweegt
CROW werkt aan een landelijke standaard voor digitale informatie bij wegwerkzaamheden, met een pleidooi voor een integrale aanpak waarin validatie, governance, dataveiligheid en certificering samenkomen (CROW Smart Mobility, Nieuwe CROW-publicatie digitale informatie). Daarnaast loopt verkennend onderzoek naar de interoperabiliteit van rekenmodellen en digitale tweelingen, specifiek gericht op de vraag hoe verschillende digital twin-implementaties en hun onderliggende modellen met elkaar kunnen samenwerken (Geonovum, Verkenning interoperabiliteit van rekenmodellen en digitale tweelingen).
Deze initiatieven zijn nog geen kant-en-klare oplossing, maar wel een erkenning dat het probleem niet in de eerste plaats bij individuele softwareleveranciers ligt, maar bij het ontbreken van een gedeelde standaard voor hoe projectgegevens door de hele levenscyclus heen — van ontwerp tot beheer — eenduidig moeten worden gestructureerd en overgedragen.
Praktisch: wat een organisatie nu al kan doen
Zonder te wachten op een landelijke standaard kunnen opdrachtgevers en opdrachtnemers wel al winst behalen door binnen een project vooraf een eenduidige gegevensdefinitie af te spreken: welke attributen heeft een object, in welk informatiemodel wordt het vastgelegd, en welk format wordt bij elke overdracht tussen partijen gebruikt. Dat lost het bredere interoperabiliteitsprobleem niet op, maar voorkomt binnen het eigen project al een groot deel van het overtypen dat anders bij elke fase-overgang opnieuw optreedt.
Raymon Somford werkt aan digitale project-twins, BIM/GIS-koppeling en datagedreven procesinrichting in de infrasector.
Over de auteur. Raymon Somford werkt in de infra en civiele techniek in de Randstad. Hij is founder van het datagedreven softwarebedrijf InfraBIDS. Lees het zakelijke profiel of neem contact op.
LiDAR Magazine, GPS World, Geospatial World, GIM International, Automation (DE) — volledig persoverzicht.