Использование сквозной технологии InRoads компании Bentley Systems

Федор Петров

Создание выходной проектной документации

Интерфейс и настройки продуктов InRoads

В современном мире высоких технологий предъявляются все более жесткие требования к качеству, скорости и экономичности выполняемых работ. Сфера гражданского проектирования — не исключение. Задачи, решаемые в этой области, требуют огромных и разнообразных знаний, а широкий спектр обрабатываемых данных и разнообразной выходной документации делает эту область деятельности сверхтрудоемкой.

Компания Bentley Systems предлагает семейство программных модулей для решения задач гражданского проектирования под общим названием InRoads:

• InRoads Survey — обработка данных геодезических измерений;
• InRoads Site — проектирование искусственных ландшафтов (генплан);
• InRoads — проектирование дорожного покрытия;
• InRail — проектирование железнодорожного полотна;
• InRoads Storm&Sanitary — проектирование сетей инженерных коммуникаций;
• InRoads Bridge — проектирование мостов.

Эти модули могут работать как в среде MicroStation, так и AutoCAD, что дает пользователям возможность выбора графической платформы и позволяет без преобразования передавать данные между отделами или внешними организациями, даже если они используют разные графические редакторы.

Задачи изыскания — InRoads Survey:

• импорт данных с большого числа геодезических приборов непосредственно на компьютер. Данные хранятся в виде журналов измерений. Они доступны для просмотра и редактирования. Применение специальных классификаторов (Feature Table) позволяет отображать данные не в виде набора точек, а непосредственно в виде реальных объектов (заборы, дома, дороги, деревья и т.д.) по соответствующим картографическим классификаторам (рис. 1);
• уравнивание как целой сети, так и отдельных ходов различными методами (рис. 2);
• создание трехмерных поверхностей и их визуализация;
• выполнение точных построений еще до этапа камеральных работ (при помощи модуля координатной геометрии — Cogo Works);
• создание отчетов и аннотаций.

Задачи создания генплана — InRoads Site:

• построение искусственных ландшафтов местности;
• учет геологических и гидрологических особенностей рельефа;
• продольное и поперечное проектирование;
• построение генпланов;
• анализ гидрографии;
• построение проездов;
• расчет и оптимизация земельных работ;
• создание отчетной документации и смет.

По данным, полученным от изыскателей, строится трехмерная модель местности, по которой выполняется продольное и поперечное проектирование. Широкий выбор инструментальных средств позволяет легко решать задачи проектирования генплана: построение площадок, подведение к ним проездов, широкие возможности визуализации поверхностей (треугольники, равномерная сеть, горизонтали, уклоны и многое другое), аннотирование продольных планов и поперечных сечений как в графическом, так и в текстовом режиме, в свою очередь, позволяющее интерактивно контролировать выполнение работ. Анализ земельных работ и подсчеты смет значительно ускоряют работу, а заготовленные шаблоны отчетов позволяют выдавать выходную документацию простым нажатием кнопки. Соединение в одном проекте земельной и гидрографической частей помогает учесть все требования проекта.

Задачи проектирования протяженных участков искусственного рельефа — InRoads:

• построение и анализ рельефа местности (рис. 3);
• проектирование продольных и поперечных планов (рис. 4);
• трассировка дороги (проверка устойчивости и нагрузки транспорта);
• обсчеты земельных работ как в целом, так и по отдельным участкам дороги, а также послойно (песок, гравий, асфальт);
• проектирование с учетом как естественных материалов (глина, песок, гравий), так и характеристик (усадка, насыщенность влагой, вязкость). Само проектирование протяженных объектов выполняется на качественно новом уровне. Если ручной метод предусматривает последовательное проектирование вдоль трассы, то в InRoads описываются местность (тип и характеристики поверхностей) и правила построения дороги (описание вида дороги: двухполосная, скоростная, для тяжелого транспорта и т.д., описание виражей дороги, описание правил проектирования дорожного полотна в зависимости от поверхности проложения: сколько и какие слои дорожного полотна применять, как строить насыпи и откосы, как прерваться в месте прохождения рек, больших канав). Эти правила записываются в библиотеки и доступны для накопления и передачи в другие проекты. Создание таких описаний позволяет при проектировании выдавать много вариантов одной дороги, выбирая среди них оптимальный, что очень важно при проектировании развязок (рис. 5, 6);
• реконструкция дорог и ремонт дорог;
• создание и размещение дорожных знаков;
• фотореалистичная визуализация. Готовую модель можно представить с помощью трехмерного графического ядра MicroStation и визуально проверить правильность ее прохождения. Встроенные средства визуализации позволяют проехать по спроектированной дороге, сымитировав любой вид транспорта. Это дает возможность не только оценить параметры дороги (качество полотна, переходы дорог друг в друга), но и оценить эргономические параметры (удобство визуального контроля местности, легкость ориентирования на развязках, видимость дорожных знаков). Также можно получить фотореалистичное изображение всей местности с любых ракурсов или снять ролик (рис. 7);
• создание отчетной документации и смет.

Задачи проектирования железнодорожного полотна — InRail:

• проектирование протяженных участков искусственного рельефа. Это сложные инженерные задачи, относящиеся не к покрытию шоссейных дорог, а к железнодорожному полотну. Здесь накладываются более жесткие требования по усадке грунта, радиусам кривизны и испытываемым нагрузкам;
• проектирование стрелок и разъездов;
• прокладка рельсов, шпал, терминалов (платформ и вокзалов) и т.д. С этими задачами справляется InRail;
• создание отчетной документации и смет.

Задачи проектирования инженерно-технических коммуникаций — Storm&Sanitary InRoads:

• анализ поведения ливневых и талых вод. Подобный анализ зависит от вида поверхности (равнинная, холмистая), ее типа (глина, песок, каменистая почва) и процентного соотношения поверхностей на анализируемом участке (соотношение открытой земли, дорог, зданий), кроме того, необходимо учесть метеосводки за разные периоды (рис. 8);
• проложение сети ливневки (расположить стоки ливневых вод, колодцы, трубы, каналы, насосы);
• анализ построенной сети (пропускная способность, направления протекания, степень загруженности отдельных участков сети в различных условиях, залегание труб) (рис. 9);
• интерактивная работа с элементами структуры сети;
• создание продольных сечений с нанесением на них всех элементов сети (рис. 10, 11);
• расчет и оптимизация земельных работ;
• связывание данных, изменение на профиле (переносятся на модель сети и наоборот);
• контроль всех параметров совместно с ведением файла отчета (позволяет легко контролировать проектирование даже больших сетей);
• легкая интеграция сети в существующий рельеф;
• создание отчетной документации и смет.

Задачи проектирования мостов — InRoads Bridge:

• создание элементов моста;
• 3D-визуализация моста;
• создание отчетной документации и смет.

Создание выходной проектной документации

Все описанные модули имеют набор инструментов, позволяющих быстро и по установленным формам выводить те или иные отчеты. Любой объект можно аннотировать непосредственно на месте его расположения либо создавать специальные отчеты как в текстовой, так и в графической форме. Поскольку все шаблоны отчетов достаточно описать один раз, создание выходной документации сводится к нажатию кнопок. Дополнительные средства аннотирования (выноски, условные обозначения) позволят, в случае необходимости, дополнить вашу информацию. Мощная настроечная система, описанная ниже, дает возможность легко локализовать выходную документацию под российские стандарты (рис. 11).

Интерфейс и настройки продуктов InRoads

Серию продуктов InRoads отличает гибкая система настроек. Любые стандарты гражданского проектирования легко задаются при помощи хорошо продуманной системы настроек. Все они хранятся в отдельных файлах, поэтому, в зависимости от направления работы, подключение соответствующих файлов сразу же настраивает выбранный продукт на нужный фронт работ. Для создания текстовых отчетов существует мастер создания отчетов. С помощью этого мастера легко создать отчет любой формы и сложности, описывая переменные проекта и указывая способ и место их отображения в отчете.

Как и всякий продукт Bentley Systems, InRoads имеет свой API, с помощью которого легко расширить, адаптировать или оптимизировать любую решаемую задачу. Например: написать свой конвертор для импорта данных с геодезического прибора, которого нет в стандартном списке, написать свое приложение, начиная от простейшей программки и кончая полноценным программным продуктом.

Все выполняемые расчеты основываются на табличных данных, которые хранятся в текстовых файлах. Создайте свои таблицы, и в ваших расчетах будут участвовать размеры и параметры объектов, соответствующие местным стандартам.

Локализация продукта проводится не только как приведение его к принятым стандартам, но и как оптимизация рабочего пространства под решение конкретных задач проектирования. Поскольку в основу написания программного продукта InRoads положен объектно-ориентированный подход, создание индивидуальной рабочей среды становится легким делом. Добавление или удаление функций происходит простым включением флажка в панели настроек инструментария. Для пользователя остается совершенно прозрачным, откуда взят инструментарий, из какого программного продукта, или это вообще собственная наработка. С помощью такой настройки рабочего пространства на выходе можно получить функциональную систему, обладающую оптимальным инструментарием для выполнения поставленной перед проектировщиком задачи.

Немаловажным является и то, что весь спектр задач гражданского строительства выполняется в единых форматах данных, с общей идеологией их обработки, визуализации и аннотирования. Это позволяет легко передавать данные по технологическим стадиям, и уже от воли технологов зависит, какие должны быть стадии и сколько. Это позволяет выйти на уровень параллельного проектирования. Действительно, отдел генплана наметил основные области своей работы, и пока он осуществляет свои решения, отдел дорожного проектирования начинает закладывать дороги. При наличии твердых границ объектов можно начинать закладывать сети инженерных коммуникаций, а одновременно с этим отдел изысканий может вносить свои коррективы. Передача данных по стадиям не требует никакого конвертирования, поэтому легко откатиться на несколько шагов назад для внесения каких-либо изменений без потери самих данных и связей между ними. Если на начальной стадии проектирования были где-то внесены изменения, то теперь больше не надо долго и трудно править все последующие решения. Достаточно дать команду выполнить перерасчет проектировочных моделей, и изменения отразятся не только на самой модели, но и на всех связных отчетах. Это возможно по той причине, что InRoads автоматизирует инструментарий проектировщика, а главное — позволяет создать описание правил построения моделей в зависимости от типа, характеристик и свойств объектов, участвующих в проектировании. Это становится важным на последних стадиях работы, когда идет оперирование объектами в целом с целью их оптимального расположения и взаимодействия. Например: необходимо, по технологическим соображениям, передвинуть резервуар. Для этого перемещаем площадку, где он находится, в горизонтальном положении. По анализу земляных работ выполняем вертикальное перемещение. Если площадка налезает на дорогу, отодвигаем дорогу, корректируем положение инженерно-технической сети. На основе гидрографического и гидравлического анализа создаем новые сметы и отчеты. Для выполнения этой «титанической» работы достаточно нажать несколько кнопок. Пользователь, выполняющий все эти действия, может не задумываться над тем, как происходит перерасчет, его интересует только результат. Это связано с тем, что выполнение проекта сопровождается накоплением знаний. На каждой стадии проектирования закладываются специфические правила, известные только специалистам, работающим на этой стадии, а спроектированный ими объект становится интеллектуальным, несущим в себе знания о себе и способах обработки, о взаимодействии с другими объектами и способах своего отображения в виде моделей и документации.

Общий интерфейс программного продукта InRoads выполнен в привычном стиле интерфейса Windows, что позволяет пользователю быстро обучаться, очень легко ориентироваться во всей среде, акцентируя внимание только на изучении нужного ему инструментария. Сам инструментарий интуитивно понятен. Задание параметров, если это вообще возможно, происходит как вручную с клавиатуры, так и интерактивно: данные получаются с самого проекта, а система захватов и замочков гарантирует правильность получения данных даже при не очень точном вводе (например, ввести координату конца трассы можно, указав курсором мыши примерное ее окончание, при включенном захвате опорных точек). Кроме того, общий интерфейс и единые проектные данные позволяют выполнять работу на границе стадий, когда необходимо, например, участие отдела изысканий и отдела генплана.

Управление создаваемыми проектными данными также является очень важной задачей. В рамках концепции комплексного подхода к проектированию компания Bentley Systems не только обеспечивает как можно более тесную интеграцию всех своих продуктов, но и предлагает средства управления проектными данными и ведения технического документооборота — ProjectWise.

Сегодня российские предприятия испытывают большую потребность в автоматизированных средствах гражданского проектирования, и она продолжает расти. Однако все задачи — внедрение и освоение таких продуктов, создание интегрированных технологий, методов сквозного проектирования, локализация — практически невозможно решить в рамках отдельного предприятия. Для решения подобных задач необходимы специалисты с опытом интеграции программно-технических решений, позволяющим им взглянуть на проблему в целом, найти к ее решению комплексный подход, обеспечить взаимодействие проектировщика с компанией-производителем, помочь обменяться опытом с другими проектировщиками, обеспечить техническую поддержку и т.д. Сегодня такую задачу берут на себя специалисты ЗАО «КАД Хауз». 

«САПР и графика» 10'2001