Digital twin maakt Vierdaagsefeesten Nijmegen veiliger
Na twee jaar lijkt in 2022 het festivalseizoen dan eindelijk weer doorgang te kunnen krijgen. In Nijmegen ging het grootste event van het jaar, de Vierdaagse, twee keer niet door. Dit jaar gaan duizenden mensen weer vol goede moed op pad. Om na de finish met nog eens anderhalf miljoen andere mensen het feestgedruis in te duiken. Het grootste evenement van Nederland en één van de grootste van Europa, dat op het gebied van veiligheid grote uitdagingen met zich meebrengt. Een digital twin gaat helpen om alles soepeltjes te laten verlopen.
Tekst: Manon van Ketwich | Beeld: Shutterstock
Toen in 2019 de act Snollebollekes de menigte op de Waalkade in vervoering bracht -van links, naar rechts- waren er naast de mensen op het festivalterrein nog veel meer toeschouwers die buiten de hekken meedeelden in de feestvreugde. Gezellig, maar niet veilig. Vluchtroutes werden namelijk geblokkeerd. Reden voor de gemeente Nijmegen en de politie om te zoeken naar manieren om in de toekomst de veiligheid in de stad nog beter voor elkaar te krijgen. In het kader van het Fieldlab Grootschalige Evenementen Nijmegen werd een 3D-tweelingstad ontwikkeld.
Deze afbeelding laat een 3D tekening van het evenemententerrein zien: hoe ziet het terrein uit in een virtueel gesimuleerde realiteit? Hierbij is in een oogopslag duidelijk wat de impact is op de directe omgeving alsook met welke beperkende factoren in de planning rekening moet worden gehouden: is er sprake van ondergronds leidingennetwerk, maximale belasting van een ondergrondse parkeergarage, of mag bijvoorbeeld wel een tentharing in de grond worden geslagen onder bomen met een historische waarde?
“Op het moment dat er een aanvraag voor een vergunning komt, kan op basis van die digital twin een goede beoordeling gedaan worden. Wanneer het festival wordt opgebouwd kunnen de mensen van de inspectie en handhaving met de app controleren of alles zo wordt neergezet als afgesproken.”
Organisatie en veiligheid optimaliseren
Niels van der Vaart, manager innovatie bij Esri Nederland, is betrokken bij de ontwikkeling van de digital twin. “Wij leveren eigenlijk de technologie waarin de digital twin wordt ontwikkeld.” Het doel van het project is om het organisatie- en veiligheidsproces rond grote evenementen zoals de Vierdaagsefeesten te optimaliseren. Door het festivalgebied goed in kaart te brengen, kunnen vergunningaanvragen beter worden beoordeeld en onveilige situaties worden voorkomen.
Deze afbeelding laat hetzelfde evenemententerrein zien in een 2D perspectief: dit is de manier waarop gemeenten normaliter aanvragen voor evenementen ontvangen en beoordelen; echter omdat gebruik wordt gemaakt van een virtueel gesimuleerde realiteit in 3D, is het mogelijk om zichtlijnanalyses uit te voeren waarbij de rode lijnen een zichtblokkade weergeven en de groene lijnen aanduiden dat er vrij zicht is vanaf het gekozen punt.
“Je hebt twee soorten evenementen”, legt Van der Vaart uit. “Enerzijds die op een afgesloten locatie worden gehouden, zoals in Nijmegen het Goffertpark. Die zijn goed te overzien als je het hebt over veiligheid, omdat een organisator controle heeft over het evenemententerrein. En je hebt de evenementen die in de publieke ruimte worden gehouden, zoals de Vierdaagsefeesten. Die zijn een stuk moeilijker te prognosticeren.”
Geen eenvoudige opgave
Naast Esri Nederland zijn nog veel meer partijen aangehaakt bij het proces. Van de veiligheidsregio tot eventorganisator Mojo en Cyclomedia, een bedrijf dat beelden maakt van de openbare ruimte in heel Nederland. En de groep wordt nog steeds groter. “Toen wij erbij kwamen zaten er zes mensen aan tafel, bij de ontwikkelsprint van deze week waren ruim dertig verschillende personen vanuit meer dan tien verschillende organisaties betrokken.”
Het geeft wel aan dat het ontwikkelen van een digital twin geen eenvoudige opgave is. Het moet heel duidelijk zijn welk doel het dient. In het geval van Nijmegen is de digital twin een concept waarin de verschillende fasen van een eventorganisatie in verwerkt worden. Van het beoordelen en verstrekken van de vergunningen tot de inspectie en handhaving tijdens de opbouw en de situatie op het moment zelf. “De digital twin wordt opgebouwd uit een aantal zaken”, vertelt Van der Vaart. “We krijgen een fotorealistische 3D-impressie van het gebied. Daarnaast levert de organisator van het evenement data aan over alles wat ze meenemen aan tenten, hekwerken en meer van dat soort dingen. Vanuit de gemeente komt informatie over stroompunten, de locatie van kabels en leidingen, monumentale bomen en vluchtroutes. Dit alles leidt tot een app waarin het festivalterrein in 2D en in 3D is te bekijken. Op het moment dat er een aanvraag voor een vergunning komt, kan op basis van die digital twin een goede beoordeling gedaan worden. Wanneer het festival wordt opgebouwd kunnen de mensen van de inspectie en handhaving met de app controleren of alles zo wordt neergezet als afgesproken.”
Deze afbeelding laat zien, hoe door middel van crowd-simulatie voorafgaand aan het evenement een inschatting kan worden gemaakt van verwachte bezoekersstromen; hierbij speelt de virtueel gesimuleerde omgeving een cruciale rol, omdat deze inzichtelijk maakt waar bezoekers zich kunnen begeven en welke obstakels invloed hebben op de loopstromen. Ten tijde van het evenement worden sensoren gebruikt om de vooraf bepaalde scenario’s te toetsen aan de hand van de realiteit en waar nodig bij te sturen, om zo de veiligheid te waarborgen.
Buurtbarbecues
Welke toegevoegde waarde heeft zo’n digital twin nu ten opzichte van hoe festivals tot nu toe werden georganiseerd? Veel, zo weet Van der Vaart. “Ten eerste kunnen gemeente en veiligheidsdiensten vergunningaanvragen veel beter beoordelen. Ze krijgen heel vaak aanvragen waarvoor bijvoorbeeld de tekeningen niet in orde zijn. Dat geldt meestal niet voor de grote evenementen, die organisatoren hebben hun zaakjes vaak wel op orde. Het zijn juist de kleinere feestjes, buurtbarbecues die een aanzienlijk deel van de tijd opslokken. Het tweede voordeel is dat de kennis die nu in de hoofden van mensen zit, een plek krijgt in het proces. Mensen die al jaren bij de gemeente, politie, brandweer en de veiligheidsregio werken en die weten waar ze op moeten letten bij het verlenen van een vergunning.
Deze afbeelding geeft een combinatie van beschikbare datalagen weer, die een rol spelen bij de vergunningsaanvraag alsook de beoordeling ervan. Naast de traditionele kaartweergave is ook de virtuele 3D omgeving als overlay hier goed op te zien; bovendien is het ingetekende evenemententerrein op de Waalkade op deze afbeelding ook goed waarneembaar.
Door dit te digitaliseren vertalen we die kennis naar punten op een checklist, waardoor je een eenduidiger proces krijgt. De schouw voor een evenement gebeurt tot nu toe met een stapel papieren in de hand waarop aantekeningen worden gemaakt. Dat is lastig overdraagbare kennis.”
Deze afbeelding geeft een goede indruk van de virtuele gesimuleerde realiteit in 3D; de hoge geometrische nauwkeurigheid in combinatie met de fotorealistische texturen maken deze dataset uitermate toepasbaar in de verschillende fases bij vergunningen: deze dataset wordt zowel gebruikt bij het intekenen van het terrein voor (grootschalige) evenementen, als bij de beoordeling door de gemeentelijke adviseurs en veiligheidsdiensten, als bij het simuleren van bezoekersstromen voorafgaand en tijdens het evenement.
Het derde voordeel heeft te maken met de 3D-visualisatie van het festivalterrein. “Op een platte kaart zijn de zichtlijnen niet goed te zien. Zeker in het geval van Nijmegen heb je te maken met glooiend terrein. Dan kan het zijn dat je buiten het festivalterrein op een hooggelegen punt toch een opeenhoping krijgt van mensen die meekijken bij een concert. En die mensen worden tot nu toe niet meegenomen in het veiligheidsplan.”
Gebruiksgemak
Een nieuw systeem vraagt om nieuwe vaardigheden. Wat betekent het werken met een digital twin voor de interne organisatie? Van der Vaart: “Alles is gericht op gebruiksgemak. Iedereen moet er mee kunnen werken. We doen onderzoek onder de eindgebruikers om erachter te komen wat ze prettig vinden en wat er beter moet. Het is niet de bedoeling dat je een heleboel technische skills moet bijleren om met het systeem te werken – het moet het proces eenvoudiger maken.”
Deze afbeelding, in het verlengde van afbeelding 1, laat het geplande en ingetekende evenemententerrein alsook het virtuele model van de realiteit zien; de combinatie van beide modellen in een enkele 3D omgeving maakt het mogelijk om tal van analyses uit te voeren die in een 2D omgeving niet uitvoerbaar zijn, bijvoorbeeld: kan ik het podium zien als ik buiten het evenemententerrein sta?
In Nijmegen is de digital twin vooral gericht op de organisatie van evenementen. In theorie zou je meer functies in het platform kunnen toevoegen. Dat wordt echter bewust niet gedaan, vertelt Van der Vaart. “Een digital twin is een vereenvoudiging van de echte wereld. Daarin stop je elementen die van belang zijn. Voor evenementen is het belangrijk om te weten hoe breed bepaalde doorgangen zijn, terwijl dat voor een stedenbouwkundige niet relevant is. Zo zou je kunnen zeggen dat ieder proces een eigen digital twin kent en dat er niet één digital twin is.”
Nu de beperkingen door corona eindelijk lijken weg te vallen, staat bijna niets een mooi festivalseizoen nog in de weg. In Nijmegen zal de digital twin naast de bekende werkwijze worden gebruikt. “Op die manier krijgen we nog beter inzichtelijk wat de toegevoegde waarde is”, aldus Van der Vaart. “Met deze inzichten kunnen we het de digital twin voor evenementen nog verder ontwikkelen.”
Toepassingen van digital twins In verschillende Nederlandse gemeenten worden stappen gezet op het gebied van digital twins. Enkele voorbeelden:
Zwolle ontwikkelde een digital twin waarmee niet alleen de bestaande stad wordt gevisualiseerd, maar waarin ook toekomstige scenario’s kunnen worden doorgerekend en integraliteit wordt gestimuleerd. De focus ligt nu nog op gebouwen. Zo is goed te zien welke monumenten de stad heeft, kan je het energielabel van je huis checken en is van alle gebouwen de basisinformatie in te zien, zoals het bouwjaar. Ook is al te zien op welke locaties in de stad laadpalen zijn te vinden en wordt realtime de bezetting van parkeergarages bijgehouden.
De gemeente Den Haag ontwikkelt aan de kust van Scheveningen een Living Lab om nieuwe technologische oplossingen voor maatschappelijke, economische en sociale opgaven te testen. Een van deze technologische oplossingen is een online digital twin dashboard waarin (live) data worden gevisualiseerd en kunnen worden geanalyseerd. Met het Living Lab leert de gemeente hoe slimme toepassingen kunnen slagen in een bestaande stedelijke context, hoe deze toepassingen nog beter kunnen aansluiten op de behoeften van bewoners en welke samenwerkingspartners hierbij betrokken moeten worden. Lees hierover meer op pagina 6.
Gemeente Eindhoven werkt met een digital twin als integrale ontwerptool voor gebiedsontwikkeling op basis van meetbare indicatoren. Het Digital City Program is het eerste programma van het Urban Development Initiative (UDI). Het programma richt zich op digitale oplossingen voor integrale en duurzame stedelijke planning via digital twinning en virtual reality.