6 - 2001

Комплексная автоматизация проектно-изыскательских работ в дорожной отрасли с помощью CREDO

Владимир Филиппов, Геннадий Величко

Развитие методологии проектирования средствами CREDO

CREDO — инфраструктура обеспечения процесса автоматизации

Состав систем и модулей комплекса CREDO

Повышение качества проектов при использовании CREDO

На страницах многих современных научно-технических и популярных изданий часто появляются публикации о программных продуктах для проектирования автомобильных дорог. Однако краткий, а зачастую и рекламный характер таких статей не дает читателю объективного ответа на вопрос, каким образом в том или ином программном продукте комплексно решаются разнообразные и сложные задачи изысканий и проектирования. Например, как проектировать реконструкцию дороги, как выполнять поперечное и продольное выравнивание проезжей части при капитальном ремонте, как по результатам изысканий построить объемную геологическую модель, а затем учесть в проекте геологические и гидрогеологические условия местности, как удовлетворить требования архитектурно-ландшафтного проектирования, как конструировать транспортные развязки, как решать проблемы экологии и т.д. И наконец, как обеспечить решение не отдельных задач, а комплексность, непрерывность и единство всего процесса проектно-изыскательских работ.

Этой статьей мы открываем серию публикаций, в которых расскажем о возможностях программного комплекса CREDO для изысканий и проектирования транспортных объектов и подробно ответим на эти вопросы.

Развитие методологии проектирования средствами CREDO

Анализ методологии, которой следуют программные продукты даже известных западных фирм, показывает, что они в значительной степени основаны на тщательном копировании традиционных элементов проектно-изыскательских работ (ПИР), а это, собственно говоря, является не автоматизацией, а механизацией ПИР. Сегодня такой этап компьютеризации инженерной деятельности должен быть признан неприемлемым.

В отличие от этого при создании второго и особенно третьего поколения программных продуктов CREDO разработчики, опираясь на проверенную практикой методологию процесса ПИР в дорожной отрасли, совершенствуют данную методологию, развивают ее на основе цифровой технологии, информационной основой которой является цифровая модель местности (ЦММ). Вследствие этого CREDO обеспечивает комплексное решение задач проектирования нового строительства, реконструкции и капитального ремонта автомобильных дорог, транспортных сооружений и объектов инфраструктуры в дорожной отрасли.

В современную методологию ПИР в дорожной отрасли с помощью комплекса CREDO активно включаются новые технические средства и технологические приемы:

  • технологии полевых полосных изысканий с камеральным вариантным трассированием по ЦММ;
  • совместное полевое трассирование на реальной местности и на ЦММ;
  • проектирование цифровой модели дороги (ЦМД) на ЦММ;
  • иерархично-блочное структурирование проектируемого объекта с разнесением разнообразной функциональной, конструкторской и технологической информации по слоям структуры объекта.

Комплекс CREDO разработан на ряде принципов, основными из которых являются:

  • стремление автоматизировать наиболее трудные и крайне необходимые в дорожной отрасли задачи совместно с разработкой проектов в полном соответствии с требованиями ГОСТ, СНиП, ВСН и т.п.;
  • системный подход при постановке и решении проектных задач, требующий прогнозирования и оценки последствий инженерных решений для общества и природы;
  • открытость системы в аспекте взаимосвязи с другими современными информационными системами и продуктами общеинженерного профиля;
  • простота освоения и удобство в эксплуатации; приоритет инженера в системе «компьютер-человек»; интерактивная динамичность процессов проектирования;
  • максимально возможная интеллектуальная мощность и надежность операций, функций и методов конструкторского проектирования;
  • согласованность с многообразными типами данных по точности, способам получения, информативности.

Новые глубинные изменения в экономике и технике требуют пересмотра критериев оценки эффективности автоматизации ПИР. Одним из самых главных становится критерий единства и непрерывности всего процесса проектирования — от сбора данных и их обработки до заключительного этапа (оформления проекта). При этом системы автоматизированного проектирования должны обеспечивать оптимизацию проектного решения и всестороннюю оценку вариантов.

Внедрение CREDO в производство не только совершенствует процесс проектирования для каждого конкретного инженера, но и существенно влияет на технологию, организацию и результативность работы всех участников процесса изысканий и проектирования, включая заказчика, ГИП, изыскателя, проектировщика и подрядную строительную организацию.

В начало В начало

CREDO — инфраструктура обеспечения процесса автоматизации

Комплекс CREDO выгодно отличается от других программных пакетов, так как в качестве обязательных элементов содержит в себе и встроенную справочную систему, и подробную документацию на все блоки и модули, и методические указания по применению систем для решения как типовых, так и самых неординарных задач.

CREDO обладает и такими потребительскими свойствами, которых часто нет в других продуктах и программах. Это — система гарантий, сертификатов и целый ряд организационно-методических мероприятий, которые обеспечивает компания «Кредо-Диалог»: сопровождение и обучение, регулярное проведение региональных курсов повышения квалификации для пользователей разного уровня подготовки и разных специальностей, развернутая поддержка пользователей с помощью Internet, а также устойчивая и эффективная связь пользователей с разработчиками.

Сегодня CREDO используется в учебном процессе 56 учебных заведений, и в 27 из них обучение инженеров-дорожников проводится с использованием CREDO в качестве базового комплекса для преподавания современных автоматизированных технологий. На базе учебных заведений и фирм — системных интеграторов работают постоянно действующие учебные центры CREDO в Москве, Иркутске, Нижнем Новгороде. Компанией создан институт региональных консультантов, которые оказывают практическую помощь пользователям в большинстве регионов России и других стран СНГ.

Опыт применения, принципы и методология построения комплекса обсуждаются и апробируются на ежегодной международной конференции, проводимой НПО «Кредо-Диалог». Растет популярность издаваемого компанией журнала «Автоматизированные технологии изысканий и проектирования», где рассматриваются вопросы внедрения новейших научно-практических достижений в практику проектно-изыскательских организаций.

В начало В начало

Состав систем и модулей комплекса CREDO

Состав систем и модулей комплекса CREDO, а также информационные и технологические связи при эксплуатации комплекса представлены на рис. 1.

В начале технологического процесса комплексного проектирования в CREDO стоят системы сбора и обработки данных инженерно-геодезических изысканий. Для обработки наземных методов съемки используются системы CREDO_DAT (площадная и полосная съемка), CREDO_LIN (традиционные линейные изыскания) и программа TRANSFORM (обработка бумажных картографических материалов). Дополнительная программа ТРАНСКОР (преобразование координат в различных системах) и вспомогательные модули АСТРО (обработка астрономических определений азимута) и ЗЕМПЛАН (выпуск землеустроительных документов) расширяют возможности работы геодезистов и изыскателей.

Данные первичной информации поступают в систему CREDO_TER или CREDO_MIX, где формируется ЦММ как основной результат инженерно-геодезических изысканий.

Результат инженерно-геологических изысканий — объемная геологическая модель (ОГМ) — формируется в системе CREDO_GEO. Для обработки и представления первичных инженерно-геологических данных используются модули ЛАБОРАТОРИЯ и КОЛОНКА. Данные ОГМ включаются в цифровое представление местности в системах CREDO_TER и CREDO_MIX.

Система CREDO_MIX применяется ядром комплекса и обеспечивает как формирование ЦММ, так и пространственное проектирование дорог, в том числе автомагистралей первой категории, транспортных сооружений, развязок, генплана, объектов железнодорожного транспорта и т.п. Она объединяет функции двух систем: CREDO_TER (формирование ЦММ и объемное моделирование) и CREDDO_PRO (геометрическое проектирование).

С CREDO_MIX (а соответственно и с системами CREDO_TER и CREDO_PRO) связана система автоматизированного проектирования автомобильной дороги CAD_CREDO. Здесь решается комплекс задач проектирования нового строительства и реконструкции автомобильных дорог II-V технических категорий. Дополнительные модули предназначены для решения специфических задач дорожного проектирования: ОТКОС (расчет устойчивости откосов), ОСАДКА (расчет осадки насыпи на слабом основании), ГИДРО (гидравлические расчеты дорожных сооружений), ТРУБА (расчеты водопропускных труб и малых мостов), ZNAK (проектирование индивидуальных дорожных знаков).

Данные системы CREDO_LIN могут непосредственно поступать в CAD_CREDO, что обеспечивает традиционную технологию изысканий и проектирования.

При проектировании объектов инфраструктуры дорожной отрасли дополнительно используется программа СЕТИ (проектирование профилей инженерных коммуникаций). Модуль ГИС-ЭКСПОРТ предназначен для связи результатов изысканий и проектирования с территориальными геоинформационными системами.

Каждая из указанных систем комплекса CREDO может эксплуатироваться как самостоятельно, так и вместе с другими модулями. Особенно ярко преимущества технологии полевых полосных изысканий автомобильных дорог с камеральным вариантным трассированием по ЦММ, совместного полевого трассирования на реальной местности и на ЦММ, проектирования цифровой модели дороги на ЦММ проявляются при комплексном использовании всех систем CREDO.

В начало В начало

Повышение качества проектов при использовании CREDO

Построение САПР автомобильных дорог на основе модулей и систем CREDO осуществляется проектно-изыскательскими организациями дорожной отрасли в 61 регионе России (рис. 2). Практика показывает их высокую эффективность и большие возможности развития, особенно новых направлений методологии проектирования автомобильных дорог. Высокое качество проектов, разработанных в таких САПР, характеризует комплекс CREDO как современный и оптимально развивающийся программный продукт, который отвечает постоянно растущим потребностям дорожной отрасли и потому широко применяется на производстве.

Одним из главных принципов, обеспечивающих высокое качество проектных решений в CREDO, является тщательная алгоритмическая проработка сложных задач дорожной отрасли. Здесь сконцентрирован не только опыт разработчиков, успешно использующих современные научные достижения, а при необходимости и развивающих их. Высокий научный и технологический уровень разработки и поддержки программных продуктов обеспечен высококвалифицированным составом сотрудников компании «Кредо-Диалог»: два доктора и пять кандидатов технических наук, специалисты-изыскатели и проектировщики с большим опытом практической работы в дорожной отрасли.

Иллюстрацией высокого качества проектов, подготовленных с помощью средств CREDO, может служить решение самой актуальной задачи капитального ремонта — проектирования многослойного выравнивания дорожного покрытия с определением объемов работ и построением картограмм с размерами границ каждого выравнивающего слоя. Актуальность указанной задачи обусловлена, с одной стороны, острейшим дефицитом необходимых черных материалов, их высокой стоимостью, а с другой — растущими требованиями к ровности дорожного покрытия.

Качество проектирования автомобильных дорог повышается при последовательном применении принципа иерерхически-древовидного структурирования объектов. Работа в CREDO с проектированием структурированных объектов обеспечивает интенсивное развитие эффективных методик моделирования и описания объектов практически любой сложности, развивает творческие способности пользователя, ускоряет приобретение конструкторских навыков и накопление профессионального опыта.

Повышению качества проектов способствует реализация в CREDO принципа топологической целостности моделей объекта. Это проявляется в особой организации данных, с которыми работают системы CREDO, — от данных полевых изысканий до деталей проектного решения. Целостность объекта не нарушается ни при вырезке из него какой-либо части, ни, что не менее важно, при врезке в него какого-либо сооружения из библиотеки типовых или сконструированных ранее удачных решений (перекрестков, пересечений, площадок, зданий и т.п.).

Среди главных преимуществ комплекса CREDO — легкость генерирования вариантов проектных решений и их всесторонняя оценка.

Ежегодный конкурс проектов, разработанных методами CREDO, способствуют повышению как профессионального уровня изыскателей и проектировщиков, так и качества проектов. Этот конкурс компания «Кредо-Диалог» проводит по нескольким номинациям в рамках ежегодной международной конференции. На рис. 3 представлен фрагмент одного из проектов — победителей конкурса 2000 года, выполненного ОАО «Урал-гипротранс» (г. Екатеринбург).

Высокое качество проектов, выполненных с помощью CREDO, неоднократно отмечалось независимыми экспертами при сравнении с другими зарубежными и отечественными продуктами. Так, например, сравнительный анализ программных комплексов CREDO и InROADS (INTERGRAPH, США), сделанный РОСДОРНИИ в 1995 году по 9 критериям (состав, технические характеристики, применимость, удобство пользования и др.), показал, что по 6 критериям CREDO является более приемлемым для российского пользователя. В частности, в выводе, сделанном РОСДОРНИИ, говорится: «Представленные критерии и технические характеристики выявили преимущество программного комплекса CREDO, более полно отвечающего условиям и специфике проектирования в России».

На Всероссийском совещании работников дорожного хозяйства по вопросам совершенствования проектно-сметного дела (31 марта 2000 года) Управлением методологии проектирования и организации экспертизы проектов Росавтодора отмечены качество и глубина разработки проектных решений в 7 проектах из 34-х, разработанных за период 1996-1999 годов (стадии проектирования: ТЭО, ЭО и инженерный проект). В число отмеченных проектов входят 4, запроектированные в организациях, оснащенных комплексом CREDO.

В следующих публикациях мы планируем на практических примерах проиллюстрировать принципы, заложенные в CREDO при разработке, рассказать о методиках эффективного использования CREDO при изысканиях, проектировании нового строительства, реконструкции и капитального ремонта автомобильных дорог, проектировании развязок, проектировании в сложных геологических и геоморфологических условиях, решении задач оценки воздействия на окружающую среду. Надеемся, что наши публикации помогут специалистам получить обширную и объективную информацию о реальных возможностях и перспективах развития комплекса CREDO, который сегодня является основным средством автоматизации проектно-изыскательских работ в дорожной отрасли.

«САПР и графика» 6'2001