Проектирование автомобильных дорог на основе САПР АД
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Технический институт (филиал) федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования
«Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова»
в г. Нерюнгри
Кафедра «Горное дело»
Реферат
Дисциплина: Автоматизированное проектирование по цифровым планам
на тему "Автоматизированное проектирование автомобильных дорог"
Выполнил: ст. гр. С-ГД-17
Андросова Я.М.
Проверил: старший преподаватель
Малинин Ю.А.
г. Нерюнгри 2020 г.
Содержание
Введение
1. Общее понятие «Системы автоматизированного проектирования» и ее место среди других информационных технологий
2. Проектирование автомобильных дорог на основе САПР АД
3. Особенности проектирования АД в системе САПР АД GIF
Заключение
Список использованных источников
Введение
Развитие экономики России делает автодороги важнейшим звеном народного хозяйства. Автодороги - это транспортные артерии страны, остро нуждающихся в новейших средствах информатизации.
Основные направления развития системы управления дорожным хозяйством России определены программой "Автомобильные дороги". В её программном проекте "Информационное обеспечение" одной из основных задач является создание и поддержание единого информационного пространства в целях надежного управления дорожным хозяйством, эффективного контроля за деятельностью дорожных организаций и предприятий, также повышение качества обслуживания пользователей автомобильных дорог.
|
|
|
Низкий уровень развития сети автомобильных дорог России является существенным сдерживающим фактором роста рыночной экономики, при которой автомобильный транспорт играет доминирующую роль. Разработанная и принятая к реализации "Транспортная стратегия Российской Федерации на 2010-2013 г.г." должна улучшить состояние дел на транспорте ,и, в первую очередь, в дорожном хозяйстве.
Высокие требования, которые предъявляет современный автомобильный транспорт к качеству автомобильных дорог, могут быть реализованы лишь при системном подходе, как к самому процессу проектирования, так и к последующим этапам реализации результатов этого проектирования: строительству и эксплуатации.
В настоящее время проектирование автомобильных дорог выполняется с широким применением автоматизированных процедур, начиная от сбора и обработки геодезической информации и заканчивая подготовкой чертежей и сметных расчетов. Автоматизация проектирования занимает особое место среди информационных технологий, являясь синтетической дисциплиной, включающей множество информационных элементов: от вычислительных сетей и телекоммуникационных технологий до передовых методов вычислительной математики и средств моделирования трехмерной виртуальной реальности.
|
|
|
Общее понятие «Системы автоматизированного проектирования» и ее место среди других информационных технологий
Работы по созданию автоматизированной системы оперативного управления в дорожном хозяйстве России ведутся с 1998 года. За эти годы накоплен опыт работы, реализован целый ряд успешных и перспективных проектов, заслуживающих дальнейшего развития и тиражирования в рамках всего дорожного хозяйства.
В то же время следует признать, что в целом информационная и телекоммуникационная обеспеченность системы управления дорожным хозяйством далека от мирового уровня развития информационных и телекоммуникационных технологий, как по технологическим характеристикам, так и по уровню интеграции информационного пространства.
В настоящее время в центральном аппарате Росавтодора функционируют или находятся в стадии доработки 14 информационных систем.
Существует несколько разновидностей систем автоматизации. В зависимости от их функциональности можно выделить системы автоматизированного проектирования автодорог (САПР), автоматизированные банки дорожных данных (АБДД), автоматизированные системы управления содержанием искусственных сооружений и системы паспортизации автомобильных дорог.
|
|
|
Система автоматизированного проектирования - организационно-техническая система, состоящая из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимосвязанного с подразделениями проектной организации выполняющая автоматизированное проектирование. Таким образом, САПР следует понимать и как компьютерную программу, и как организационно-техническую систему в широком смысле.
Автоматизация проектирования занимает особое место среди информационных технологий, являясь собственно синтетической дисциплиной, включающей множество информационных элементов: от вычислительных сетей и телекоммуникационных технологий до передовых методов вычислительной математики и средств моделирования трехмерной виртуальной реальности.
Классификацию САПР осуществляют по разным признакам, например, по приложению, целевому назначению, комплексности решаемых задач, характеру базовой подсистемы.
|
|
|
По приложениям наиболее актуальными и широко развитыми являются:
1)САПР машиностроения;
2)САПР радиоэлектроники;
3)САПР архитектуры и строительства.
4)САПР автомобильных дорог можно классифицировать как архитектурно-строительная САПР.
В тоже время САПР АД необходимо рассматривать как самостоятельную ветвь (подкласс) в этом классе.
Проектирование автомобильных дорог на основе САПР АД
Система автоматизированного проектирования - это организационно- техническая система, состоящая из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимосвязанного с подразделениями проектной организации.
САПР позволяют создать цифровую модель автомобильной дороги и всю необходимую проектную документацию. В настоящее время не все САПР соответствуют нормам и ГОСТАМ РФ, а так же требованиям проектировщиков.
На рынке программных продуктов представлено несколько систем удовлетворяющих требованиям проектировщиков.
Рынок IT-технологий предлагает множество программных продуктов класса САПР, которые различаются между собой по комплексности, удобству интерфейса, соответствию сложившемся технологиям проектирования и пр. Выбор наиболее приемлемых программ для проектирования дорог целесообразно вести, в первую очередь, среди перечня сертифицированных программных средств.
С 1999 году, в соответствии с Распоряжением Госстроя РФ "О сертификации программных средств", всем организациям, выполняющим проектно-изыскательские работы для строительства, а также осуществляющим экспертизу проектов на строительство объектов различного назначения, рекомендовано использовать сертифицированные программные продукты. В этом же Распоряжении рекомендовано организациям - разработчикам программных средств (как отечественным, так и зарубежным) осуществлять сертификацию программной продукции на соответствие требованиям нормативных документов, действующих на территории РФ.
Ниже представлен краткий обзор сертифицированных САПР автомобильных дорог, зарегистрированных в перечне фонда программных средств Гоcстроя РФ (www.gpcps.ru) по состоянию на начало 2004 года:
1)САПР АД PLATEIA (в переводе с древнегреческого - дорога, путь) разрабатывается с начала 90-х годов словенской фирмой CGS (www.cgs.com). PLATEIA использует в качестве графического ядра AutoCAD и состоит из модулей: Местность, Оси, Продольный профиль, Поперечные сечения, Транспорт. Модуль Местность (Layout) - набор инструментов для работы с ЦММ и картами. Модуль обладает средствами импорта данных из электронных геодезических тахеометров и из файлов различных форматов. На этих данных Layout генерирует трехмерную модель рельефа, которую можно импортировать в специализированные программы визуализации и в ГИС (AutoCADMap, AutodeskWorld). Модуль Ось (Axes) позволяет трассировать осевые линии проектируемой дороги. Трассирование выполняется с помощью прямых, круговых и переходных кривых. В модуле Axes хорошо развит блок контроля параметров проектируемой трассы в соответствии с заданной категорией дороги и расчетной скоростью движения. Модуль Продольный профиль (LongitudinalSections) включает инструменты формирования проектной линии, водоотводных канав и приближенного расчета объемов земляных масс. Расчет проектной линии осуществляется по методу тангенсов.
Модуль Поперечные сечения (CrossSections) позволяет производить параметрическую отрисовку откосов, канав, растительного слоя, слоя подсыпки и др. Построение поперечников обеспечивает возможность точного расчета объемов всех элементов земляного полотна дороги.
Модуль Транспорт (Traffic) - это набор инструментов для проектирования пересечений, разметки дорожных знаков. Уникальная функция
Динамическая траектория (DynamicleVehicleCurves) позволяет в интерактивном режиме анализировать траектории движения транспорта с учетом их габаритов и заносов на поворотах.
Российским дистрибьютором, осуществляющим распространение и поддержку программы PLATEIA, является компания "Прин" (www.prin.ru).
2)Программа PYTHAGORAS была создана бельгийской фирмой ADW Software в 1992 году и названа в честь греческого математика и философа Пифагора, чья одноименная теорема положила начало базовым геодезическим принципам. PYTHAGORAS, в первую очередь, это программа для подготовки высококачественных чертежей на основе принципов координатной геометрии. Благодаря хорошо развитому пакету обработки данных геодезии PYTHAGORAS востребован при выполнении инженерно геодезических работ, составлению топографических и кадастровых планов, а также в дорожном проектировании и ГИС-приложениях. Введение в автоматизированное проектирование. Программа имеет простой и дружественный интерфейс. Рабочая область программы разделена на три основные части: окно чертежа, в котором выполняются построения; главное меню, содержащее простые и комплексные процедуры; панель управления, на которой отображается необходимая для работы информация и набор кнопок для быстрого вызова чертежных и вычислительных функций. PYTHAGORAS обладает открытой архитектурой. Эта открытость реализуется посредством создания макросов на языке программирования VBA(VisualBasicforApplication).
К недостаткам программы можно отнести отсутствие возможности корректировать триангуляционные поверхности посредством структурных линий, что существенно снижает точность построения таких поверхностей. Поддержку русскоязычной версии программы PYTHAGORAS осуществляет московская компания "Прин" (www.prin.ru).
3)САПР АД MXRoad является одним из модулей семейства продуктов MX от фирмы Infrasoft (США). Помимо MXRoad в состав модулей входит система проектирования железных дорог и их инфраструктуры (MXRail), система планировки земельных участков под застройку (MXSite), система проектирования модернизации и ремонта улиц и дорог (MXRenew) и редактор подготовки проектной документации (MXDraw).В начале 90-х годов этот программный продукт, но под маркой английской компании MOSS, чьи технологии впоследствии были приобретены компанией Infrasoft, позиционировался на российском рынке. Но тогда он не получил широкого распространения как из-за высокой стоимости, так и из-за плохой адаптации к требованиям российских нормативных документов. Следует также отметить, что Infrasoft в 2003 г. вошла в состав компании BentleySystems, одного из мировых лидеров в разработке программ класса САПР и ГИС. В настоящее время программы серии MX полностью совместимы с MS Windows и способны работать с Windows либо как самостоятельные приложения, либо в среде наиболее популярных САПР AutoCAD и MicrоStation. MX в AutoCAD и MX в MicrоStation привносят новые возможности в 3D- моделирование, которые обеспечиваются за счет использования последних достижений объектно-ориентированной технологии. MX-модели, созданные в одной среде, могут быть открыты и использованы без какой-либо трансляции в другой среде. Главной концепцией, которая лежит в основе продуктов MX, является моделирование стрингами (струнами). Струны - эта трехмерные ломаные линии, которые представляют собой модель проектируемого объекта. Каждая струна должна иметь свое наименование и быть связана с определенными характеристиками. MXRoad обеспечивает: ввод исходных данных и их анализ; проектирование дороги с помощью динамического 3D- трассирования; использование 3D-осевых линий для определения всех элементов проезжей части дороги и обочин; автоматический расчет виражей и приведение уклонов виража в соответствие с местными стандартами; Введение в автоматизированное проектирование, автоматическое проектирование перекрестков; проектирование земляных работ; интерактивное изменение поперечных сечений; проектирование дорожных одежд; подсчет объемов дорожных работ; автоматическая подготовка чертежей и визуализация. Подготовку русскоязычной версии системы MXRoad осуществлял Иркутский государственный университет, а поддержку и распространение этой программы обеспечивает компания EMT (www.emt.ru).
4) САПР АД CREDO (www.credo-dialogue.com) развивается с 1989 г. В научно-производственном объединении (НПО) Кредо-Диалог (Минск). Изначально это был пакет программ по проектированию ремонта дорожных покрытий. Название этой системы проектирования сохранилась с тех времен по аббревиатуре слов: Капитальный Ремонт Дорожных Одежд. Руководителю НПО "Кредо-Диалог" Жуховицкому Г.Л. удалось создать сильный творческий коллектив специалистов дорожной отрасли из России, Украины, Белоруссии. Над разработкой системы работали и продолжают работать к.т.н. Величко Г. В. (генеральный конструктор), д.т.н. Филиппов В. В., к.т.н. Пигин А. Н.и др. Система с самого начала была ориентирована на эксплуатацию в производственных условиях и получила широкое распространение ни только в дорожных проектных организациях, но и в организациях других отраслей, занимающихся проектированием линейно-протяженных объектов (нефтегазовая, электроэнергетическая), а также при проектировании генеральных планов в промышленном и гражданском строительстве. В 1999 г. Кредо-Диалог приступила к разработке системы CREDO 3-го поколения под управлением ОС Windows. Однако на начало 2004 г. эта работа еще не была завершена. Ряд модулей системы, в том числе и по проектированию дорог, до сих пор существует лишь в DOS-версии, что в значительной мере ослабляет позиции этой системы на рынке программных средств.
Но вклад системы CREDO в проектирование дорог трудно переоценить, поскольку именно с этой системы во многих дорожных проектных организациях начался процесс комплексной автоматизации работ. А многие расчетные схемы и алгоритмы системы CREDO и сегодня оцениваются, как новаторские и взяты на вооружение другими разработчиками программных средств. В состав системы CREDO 3-го поколения вошли 4 подсистемы (ТОПОПЛАН, ЛИНЕЙНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ, ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН, ДОРОГИ) и ряд пакетов прикладных программ (проектирование индивидуальных знаков, расчет нежесткой дорожной одежды и др.)
5)САПР АД Robur разрабатывается в научно-производственной фирме Топоматик (г. Санкт-Петербург). Реализованный на единой методологической основе, Robur (www.topomatic.ru) обеспечивает решение комплекса дорожных задач от обработки материалов изысканий до выноса проекта в натуру. Robur имеет три рабочих окна: План, Профиль и Поперечник, что позволяет вести проектирование трассы как пространственного объекта. Данные в окнах взаимосвязаны. Редактирование в одном окне приводит к модификации данных в других окнах. Например, изменение продольного профиля оси трассы ведет к соответствующему вертикальному сдвигу поперечников.
Фактические и проектные данные в Robur представлены в виде поверхностей. Проект может содержать неограниченное количество поверхностей.
В Robur имеется обширный набор функций для работы с поверхностями: импорт материалов изысканий; редактирование съемочных точек; автоматизированное построение структурных линий; построение поверхности (триангуляция поДелоне); редактирование ребер поверхности.
Особенности проектирования автомобильной дороги в САПР АД GIP
Система GIP- определение понятия, особенности, задачи, решаемые системой
Система GIP разработана в ГИПРОДОРНИИ на основе многолетнего успешного опыта проведения инженерных изысканий и проектирования дорог.
Первая версия GIP появилась в начале 1990-х годов. В ней в едином комплексе были собраны ряд существующих и новых программ и методик. С тех пор GIP развивается в направлении наращивания функциональности и универсальности, совершенствования интерфейса и адаптации к новым прогрессивным информационным платформам.
Современная версия GIP 4.2 работает в среде OCMicrosoftWindows 9x/2000/XP и обеспечивает процесс создания цифровой модели местности, проектирование планов, продольных и поперечных профилей, дорожной одежды, транспортных развязок в одном уровне. Все проектные решения оцениваются с точки зрения пропускной способности, скорости и безопасности движения, воздействия на окружающую воздушную, водную, акустическую среду, почвы в придорожной полосе. Решаются задачи землеотвода, распределения земляных масс, выравнивания покрытия, назначения ограждений. Для проектирования в стесненных условиях удобен многооконный редактор, позволяющий одновременно работать с математической моделью местности ситуацией, планом трассы, продольными и поперечными профилями. GIP совместим с большинством программных продуктов, используемых при проектировании автомобильных дорог.
В настоящее время САПР GIP применяется в ГИПРОДОРНИИ, его филиалах и ряде других проектных организаций, а также в учебных заведениях. GIP находится в постоянном развитии, совершенствуются существующие модули и разрабатываются новые.
Основные задачи, решаемые в комплексе GIP:
1) обработка результатов инженерных изысканий;
2) построение математической модели поверхности;
3) проектирование плана трассы;
4) проектирование продольного профиля;
5) проектирование земляного полотна, откосов и кюветов;
6) проектирование линейных подобъектов;
7) проектирование пересечений;
8) назначение ограждений;
9) разработка генерального плана автомобильной дороги;
10) расчет объемов земляных работ;
11) распределение земляных масс;
12) проектирование дорожной одежды нежесткого типа;
13) подготовка материалов для отвода земель;
14) инженерная оценка проектных решений;
15) экологическая оценка проектных решений;
16) подготовка чертежей, схем, графиков и ведомостей.
GIP - мощный и легкий в использовании графический инструмент, позволяющий:
1) пройти в автоматизированном режиме процесс проектирования от обработки материалов топографических изысканий, выполненных различными методами, до выпуска проектной документации;
2) реализовать комплексный подход к проектированию;
3) проектировать совместно с основной дорогой неограниченное количество развязок, пересечений в одном уровне, подъездов, водоотвода и других подобъектов в многооконном режиме;
4) создать множество вариантов проектных решений в рамках одного проекта;
5) легко и наглядно рассмотреть преимущества различных вариантов проектных решений и выбрать вариант, наиболее приемлемый для проектировщика, заказчика, экспертных органов.
Отличительные особенности:
1) работа в операционной системе WINDOWS;
2) использование интуитивно понятного и привычного для пользователя интерфейса, аналогичного интерфейсу большинства программ, работающих под WINDOWS;
3) возможность настройки рабочей среды в соответствии с требованиями пользователя;
4) совместимость с другими САПР для проектирования автомобильных дорог.
5) реализован многооконный режим, в котором можно работать одновременно с продольным профилем и поперечниками, при этом изменения, вносимые в проектные решения в одном из окон, немедленно отображаются в другом;
6) позволяет реализовать нестандартные проектные решения;
7) предоставляет широкие возможности для использования типовых проектных решений;
8) позволяет пользователю создавать свои библиотеки проектных решений;
9) позволяет вносить коррективы в решения вручную на любом этапе проектирования;
10) многолетний опыт эксплуатации комплекса в филиалах ГипродорНИИ позволяет оперативно разрешать вопросы и затруднения пользователей;
11) при необходимости к сопровождению GIP, кроме основных разработчиков, привлекаются опытные пользователи из филиалов ГипродорНИИ;
Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 412; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!