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“智能汉堡桥”-数据孪生
由DIN1076的循环近距离检查，根据公认的损坏情况，在建筑物数据库中，进行状态等级的计算。测试文件大多数工作在SIB-BW程序系统中完成。系统确保相对统一的评估标准，并在一定程度上考虑复旧维护的观点，以及前瞻性的规划。为研究在数字化转型的背景下如何建立数字的问题状态评估以及利用BIM生成的集成性的数据构建通用数字流程链。汉堡港务局发起了“汉堡智能桥”项目，原型基于汉堡的柯布兰德大桥。数字模型可以模拟结构并且可以结合电子状态检测，从而将数据汇总到几层，提供给需要的各种用户组。本文提供了前提条件和基本注意事项。
预测性维护的基础是“什么时候会发生了吗？通过信息的周期性流动（建筑测试）完成并通过传感器系统完善。经典维护计划往往是被动的，预测性维护是从基础设施和结构运营商的角度出发，是发展变化的，检查并控制建筑物的衰老。从而可能会更好地制定应对措施，节约资金。同时，资源优化可使之更具可持续性最终提高可用性，减少浪费。
HPA关注维护策略的优化，因为港口的多式联运网络必须每天应付大量流量。我已经很高了
汉堡都会区的繁忙交通网络和维修费用的不足，因此导致养护措施不到位，建筑物事故频发严重干扰了港口工业，特殊运输，货运代理和班车运行。然而，市民，游客期望的高性能的基础架构并未实现。除了现状，未来的发展也很重要考虑，私人运输会使得港口贸易面临爆发性增长。毫无疑问，这种发展即将到来。不过无法具体预测时间。可预测的是大规模的网络将建立全新的标准。该地区的规划，建设和建筑物的维护将协调开始。通过交通系统联网，
系统冗余仅在最坏的情况下才有更多依赖性。
来自基础设施运营商，例如汉堡港（HPA），有望预测变化并主动制定战略。
第二 专业情况
自1930年以来，根据DIN 1076 [1]（多次修订）应用最先进的技术进行频繁的，周期性的检查测试文件通常存储在程序系统SIB-BW中，其中结构的强度等数据可以通过ASB-ING [3]定义。连通RPE-Ing [4]后德国已具有良好，且成熟的土木工程结构维护系统。在此应注意有人抱怨说没有统一的建筑物管理系统（BMS）。
像许多其他基础架构运营商一样，HPA给定的方法也适用由上述法规的标准。在数字化背景下数据转换对于走向数字流程链非常重要并与汉萨市的管理系统（EMS）[5]连接。贡献集中在资产类别上桥梁和建筑结构。
汉萨市的管理者知道一项在运营层面的战略性级别的技术是接口，数据由其进行转换。在这里建筑的管理已分配到操作级别。可以用用于存储和状态记录。由以逻辑或派生的电子场景可以通过足够的投入来保持价值投资。目标是长期确保建筑物承载以满足交通需求。
第三 传感器
进行定期检查（时间视使用情况而定）是行动的基础。在几乎所有地区，这些当前通过基于传感器的自动化检查评估，对应-适当的IT系统提供有关当前运营的信息或重要参数并存入数据库生成行动策略。
与机械工程相比，土木工程在建设中，特别是在桥梁建筑中具有较大的空间扩展。与其他设备相比建筑物的使用寿命非常长（gt; 50年），因此损害通常会长期逐渐的发展。 因此，自动状态评估只有当前（以及将来）全面检查建筑的结构才能起到支撑作用。周期性的根据DIN 1076的检查将持续数十年，条件评估的核心要素必须保持不变，传感器将仅限于辅助功能。但是，如果长期来看，可以假设传感器在基础设施上的布置数目不断增加。所以如果使用的基本传感器和一些敏感组件如该建筑物的照明设备可以按需进行补充的话—即将此设备放入整体的维护计划中，可以得到很大的好处，而为此付出的努力和成本其实微不足道。
其优点是：
-不断进行数据采集：在检查过程中使用的数据历史记录可以检查是否有任何可能的损坏。
-数据历史记录可以不受干扰或并跟踪检测老化过程
-非常见情况的影响如（重型运输，超载，交通管制措施）。
-通过持续监控移交的结构检查缺陷可以得以缓解。
-补偿措施的有效性。
-其他功能障碍：根据测量结果，位置以及检查的时间可以为专家提供大量的数据。
当前的经典检测，基础设施的运营主要是被动的或与事件相关：在以下情况下使用监测问题在于，到目前为止在整个生命周期中通过传感器进行状态检测的想法，所以几乎没有统一的综合标准（例如里程或概念框架（例如数字孪生）。
数据的增加仍然是被缺乏专家级别的通用数字流程限制住了。
目前已经有各种各样的实验致力于建筑的自动状态评估。特别是联邦道路研究所（BASt）致力于该主题在项目集群“ 智慧桥梁” 的工作在这里具有不可估量的基础。
“ smartBridge Hamburg”项目明确提出了目标。在主要由研究驱动的项目集群之上，“汉堡智能桥”追求敏捷，可操作驱动的方法。HPA即将尽早使用该技术，以便收集想法和动力以进一步发展该领域。
第四 BIM
BIM是一种计划方法，其结果数字化的形式和对象表示模型。根据详细程度（LOD），模型可以构建多种级别。完成后数据发送到建筑物的数据库中。这些高质量且精心创建的数据模型有效而明智地保护了建筑的使用。不幸的是，关于长期需要什么数据以及如何做好准备的问题经常存在。没有监管框架导致会担心BIM会成为数据垃圾。因此，除了经典产品外，HPA正在试行案例模型上的损坏可视化的可能性。目前主要是手工工作或不完整数字的过程链。整合将是必要的。对于在土木工程领域，这样做的好处会是多重的。如，确定损坏的确切位置，跟踪损害发展，系统将按位置和类别启用详细分析。
在项目的上下文中，互补的模型提供经过处理和转换后的使用数字化和可视化的界面。这使面向不同用户组的直观工具提供对数据的访问。一个要求需经过转换，因为当前数据BIM并非直接针对此应用程序可用。
第五 数据孪生
数字孪生是指用数字表示或主动动态模拟所有数据并提供统一的模型。数字化的模型以不同的方式自我更新并使用最广泛的资源，以便能够尽可能准确地代表对方。一个大的数字孪生模型可以包含几个小的数字模型并可以离开网络工作。这是非常重要的属性适用于基础设施运营商。因为基础设施运营商不只是想分析单个对象-这是主要是业务层面的观点。另一方面可以通过联网数字模型进行综合性分析。数字模型要用统一的模式表示结构。数据分析是针对当前确定状态。从真正的现实结构出发以及根据正确地算法描述世界是必需的。通常是做出具有现实属性的仿真模型以及数字化的结果。
BIM模型不是数字孪生，因为数字孪生是一个动态的，可联网的模型并与现实世界联系在一起。BI模型是静态模型，没有手动干预（手动模型维护），它们无法联网。BIM不适合操作实时响应。因此，有一些尝试，力图通过扩展BIM。BIM只是数字孪生概念的一个子集。
第六 作为工程结构的数字孪生
在网络思想的背景下，单一建筑物只是一个交通网络的数据点，其可用性和性能（一般状态）必须予以考虑。桥梁尤为重要。可用路线各部分的速度和性能，或整个子网的状态必须考虑到。在可选的框架中数字孪生的概念非常有吸引力，因为它提供了足够的灵活性，既有根据标准的状态评估以及最先进的检测技术。数据孪生的概念也足够强大，可以模拟，估算结构模型（例如FEM，概率模型）以及整合保护策略（RPE-Ing）。
数据孪生在土木工程中很有用如下：
-可对单个结构的状态和性能进行评估，能够临时评估整个网络。
-基于强大的数据收集能力可以进行全网分析（AI / ML）
-可进行整个生命周期的维护检测，但是特别是整个网络的动态跟踪预测。
一致且因此有效的数字流程链从而实现运营维护管理尽可能无缝数字连接。
从上述前提出发，在技术背景下的要求有：
1.自动状态检测和检测系统，建立评估和检查过程。
2.基础架构管理者的强大技术，使驱动程序和所有者可以临时创建建筑状态或网络状态以进行评估和可视化。
3.帮助建筑承包商管理整个生命周期的工具（ASB-ING）。
第七 智能汉堡桥
该项目的内容是一个大型的自动状态检测系统。然后将记录的数据与主题相关的上下文中进行处理和评估。此评估过程分为几个阶段，目标是专业评估和是否达到指标水平的最终结果。开发一种方法使用当前可用的技术结构监测和条件检测体系将在广泛的范围内得到数据。与经典监控系统相比，数据孪生系统架构应按规定模块化。
“智能汉堡桥”项目集成了经典监控，但从概念上讲显然超出了。其预期的结果是以360°视角监视结构。目标是降低复杂性提高直观性，透明地为一个人提供信息群。尽可能的向公众，所有者或决策者提供高度聚合的数据。
第八 展望
数字孪生的概念并不新颖。在其他领域数据孪生已得到很大应用，通过互联网设备，我们可以在线购买，导航等，得到了一个数字自我。作为基础架构，HPA希望尽早进行开发并积极塑造它，通过利用现有的专业知识将其转化为新的知识，“ 智能汉堡桥”项目致力于这个想法。
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