Автоматизированное проектирование основных видов транспортных сооружений по условиям мощности

AutoCAD Civil 3D [5, 6] - программа, базирующаяся на платформе AutoCAD.

AutoCAD Civil 3D соответствует требованиям следующих нормативных документов: СНиП 2.05.02-85. ГОСТ 21.101-97, ГОСТ 21.204-93. ГОСТ 21.508-93. ГОСТ 21.604-82. ГОСТ 21.610-85, ГОСТ Р 21.1207-97, ГОСТ Р 21.1701-97.

Возможности обработки геодезических данных полностью встроены в AutoCAD Civil 3D. Поддерживается широкий круг задач импорт полевых журналов, обработка методом наименьших квадратов, задание и преобразование системы координат, редактирование результатов съемки, автоматическое создание фигур съемки и поверхностей.

Участки можно создавать путем преобразования полилиний AutoCAD или с помощью гибких топологических инструментов, автоматизирующих работу. При управлении участками AutoCAD Civil 3D опирается на топологию, поэтому с изменением какого-либо участка автоматически перестраиваются соседние.

Трассы содержат прямые участки, повороты и спиральные переходные кривые. В окончательных чертежах к трассам добавляются метки. Мри редактировании трассы с помощью графического интерфейса или табличного редактора метки обновляются автоматически. Поддерживается совместное использование трасс и профилей в нескольких чертежах.

Продольные профили извлекаются из множества поверхностей на основе геометрии трассы.

В AutoCAD Civil 3D реализована функция формирования поперечных профилей поверхностей и коридоров. Их можно создавать на отдельных станциях с интервалом вдоль трассы или в отдельных точках. Программа позволяет компоновать целые чертежные листы из групп профилей.

Программный комплекс Plateia включает инструменты и средства для проектирования новых и реконструкции существующих дорог всех технических категории. Кроме того, существует возможность анализировать рельеф местности, рассчитывать объемы работ, моделировать процессы движения транспортных средств. Программа работает на платформе AutoCAD Civil 3D. AutoCAD Map 3D и AutoCAD.

Программный комплекс Plateia состоит из пяти модулей: «Местность», «Оси». «Продольные профили». «Поперечные сечения» и «Транспорт».

Модуль «Местность» предназначен для работы с координатной геометрией и цифровой моделью местности, в том числе с картами. Модуль позволяет импортировать данные из электронных геодезических приборов, а также из файлов различных форматов, автоматически или интерактивно устанавливать связи между точками (топологию), сохранять атрибутивную информацию точек/связей, осуществлять отбор точек/связей по заданным критериям. Модуль включает набор функций для «классической» геодезии, а также инструменты для спсциалистов-дорожников.

Модуль «Оси» предназначен для трассировки осевых линий на основе комбинации различных элементов (прямых, круговых кривых, спиральных участков, составных спиралей), а также для оформления планов дорог в соответствии с местными стандартами. Запроектированные в плане продольные и поперечные оси проецируются на трехмерную модель рельефа. Данные записываются в текстовых файлах, которые в дальнейшем используются при проектировании земляного полотна.

Модуль «Продольный профиль» предназначен для построения продольных профилей и вписывания вертикальных кривых. Вписывание кривых осуществляется как в ручном, так и в автоматическом режимах. Модуль позволяет формировать собственные типы таблиц-сеток («шапки») с любым содержанием граф, которые автоматически заполняются при обрисовке соответствующих элементов профиля. На стадии создания продольною профиля производится быстрый расчет приблизительных объемов земляных масс, который позволяет определить более экономичный вариант трассы. При проектировании трассы осуществляется контроль соответствия принятым нормам. Предусмотрены функции язя проектирования реконструируемых участков дорог.

Модуль «Поперечные сечения» предлагает инструменты для расстановки поперечных уклонов, длин и отметок, определения точки пересечения выемки и насыпи, подготовки данных для отображения измерений на местности, а также для быстрого изменения масштаба изображения.

Модуль «Транспорт» предназначен для проектирования пересечений и примыканий дорог, разметки и расстановки дорожных знаков, щитов. Специально разработанный инструмент позволяет осуществлять проверку любых транспортных средств (легковые автомобили, автобусы, грузовые автомобили, в том числе с прицепами, и т.д.) па вписывание в проектируемое пересечение или примыкание дорог. При этом рассчитываются заносы как, но передней, так и на задней части автотранспорта, производится обрисовка опасных зон.

Plateia работает со стандартами следующих стран: Россия, Германия, Австрия. Словения, Хорватия, Босния и Герцеговина. Сербия. Македония. Польша. Чехия. Венгрия. Болгария.

В программном комплексе MXROAD выполняются проектные работы от создания трехмерной модели местности и проектируемого объекта до формирования проектной документации - чертежей и ведомостей.

Проектирование оси трассы в плане возможно тремя методами:
метод проектирования с помощью вершин углов поворота;

- метод проектирования с помощью элементов (прямая, круговая кривая, переходная кривая);

- метод проектирования с помощью сплайнов.

Программа позволяет производить редактирования оси, строить сложные геометрические элементы.

Проектирование продольного профиля возможно тремя методами: метод проектирования с помощью точек перелома уклонов с вписанном вогнутых и выпуклых кривых или создание пилообразного профиля без вписывания кривых;

- метод проектирования с помощью элементов (прямая, круговая кривая);

- метод проектирования с помощью сплайнов.

Программа позволяет редактировать профиль, производить автоматическую привязку начальной и конечной точек красной линии относительно начала и конца трассы, подгружать сечения дополнительных поверхностей, которые дают возможность точно проектировать пересечения, примыкания и транспортные развязки.

При проектировании проезжей части используется редактируемая библиотека шаблонов проезжей части с различными вариантами: без разделительной полосы, с разделительной полосой и т.д. При необходимости можно создавать индивидуальные шаблоны.

Конструкция дорожной одежды задается как по проезжей части, так и по тротуарам и обочинам. Варианты конструкции дорожной одежды можно сохранять в библиотеке и использовать в дальнейшем для проектирования других объектов.

Верх земляного полотна задается но различным параметрам, в том числе по уклонам, в зависимости от геометрии проезжей части и т.д.

Программный комплекс CARD4 «Проектирование автомобильных дорог» позволяет решать задачи проектирования новых, реконструкции и ремонта существующих дорог. Реализовано не только проектирование городских и загородных дорог, но и детальное, многовариантное проектирование примыканий и пересечений в одном и в нескольких уровнях. На основе данных проекта производится оценка видимости, расчет объемов, создание отчетной документации, а также трехмерная визуализация проекта.

Базовый пакет включает в себя:

- подготовку топографических планов;

- создание и трехмерное представление цифровых моделей рельефа, геологических слоев;

- задание собственных атрибутов различным объектам;

- трассирование в плане с использованием классических элементов проектирования (прямая, переходная кривая, круговая кривая);

- конструирование примыканий, пересечении и кольцевого движения в автоматизированном режиме с возможностью автоматическою обновления при изменении взаимною расположения осей дорог;

- мощный инструментарий для проектирования транспортных развязок, дающий неограниченную свободу для создания проектов, готовых к строительству;

- проектирование проектной линии в продольном профиле классическими элементами. Проектирование продольного профиля с учетом плана, поперечных уклонов, ширин. Увязка продольных профилей различных осей на транспортных развязках;

- автоматический перерасчет данных пикетов (например: ширины, поперечные уклоны, продольный профиль) при изменении пикетажа трассы;

- ввод неправильных (резанных) пикетов;

- проектирование типовых и индивидуальных поперечных профилей с учетом всех данных проекта;

- расчет объемов земляных работ, слоев дорожной одежды и т.д.;

- создание чертежей плана, продольного и поперечных профилей; вывод всевозможных ведомостей;

- обмен данными в формате DXF и других текстовых форматах.

В состав системы Credo (10) входят четыре основные подсистемы: «Топоплан», «Линейные изыскания», «Генеральный план», «Дороги» и ряд других пакетов прикладных программ. Подсистема «Дороги» предназначена для проектирования загородных автомобильных дорог всех категорий, городских улиц и магистралей и транспортных развязок.

Проектирование ведется по цифровой модели местности площадки или полосы участка проектирования. В качестве ЦММ используются данные изысканий, обработанных в системе «Топоплан» или «Линейные изыскания». Система имеет инструментарий самостоятельного формирования ЦММ с использованием существующих картографических материалов, представленных в виде растровых или векторных данных.

Система позволяет создавать и редактировать трассы дороги с использованием различных стилей трассирования: от «жестких» (прямыми и круговыми кривыми) до очень плавных и эстетичных трасс (прямыми, круговыми кривыми, клотоидами и сплайнами), с удовлетворением архитектурно- ландшафтных требований.

Проектирование продольною профиля включает в себя:

- простое и оптимизационное проектирование профиля дороги;

- использование при интерактивном проектировании профилей всего многообразия геометрических элементов (прямых, квадратных парабол, сплайнов) в любых необходимых комбинациях;

- применение при проектировании профиля методов, аналогичных созданию и редактированию трасс в плане: аппроксимация фрагментов реконструируемого профиля, создание и последующее сопряжение элементов.

- проектирование продольного профиля наиболее подходящими методами, в том числе:

• полное автоматизированное проектирование;

• по секущим с вписыванием кривых;

• методом «опорных точек» и «элементов» с учетом ограничений, накладываемых технологией производства работ или особенностей реконструкции дороги.

Подсистема «Дороги» позволяет проектировать земляное полотно и проезжую часть с необходимым количеством и параметрами их элементов: полос движения, обочин, разделительной полосы, тротуаров, переходно-скоростных полос, карманов автобусных остановок и пр. Имеется возможность конструирования поперечного профиля как в интерактивном режиме по поперечным уклонам, так и с использованием шаблонов поперечников.

Общим недостатком существующих в настоящее время систем автоматизированного проектирования автомобильных дорог является использование при расчете дорожных одежд в качестве параметра механических свойств грунтов модуля упругости только в статике, что не позволяет адекватно на этапе проектирования оценить прочность и ресурс многослойных структур.

Заключение

Из приведенного обзора методов проектирования автомобильных дорог, в том числе заложенных в современные системы автоматизированного проектирования технологии, следует основной вывод: реальный ресурс дорог может быть существенно увеличен за счет разработки и введения в нормативную документацию расчетных методик динамики многослойных гетерогенных структур дорог при различных формах внешнего воздействия, при различных ситуациях анализа и проектирования дорог. В расчет нежестких дорожных одежд заложены закономерности накопления деформаций при реальном (т.е. с учетом выходных данных динамических воздействий) многократном нагружении вследствие упругопластических деформаций и усталости (деструкции материала).

На сегодня системный подход при проектировании автомобильных дорог реализуется через применение:

- современных технологий и методов производства изысканий, основанных на использовании высокопроизводительных методов сбора информации о местности;

- современных систем автоматизированного проектирования автомобильных дорог, предоставляющих проектировщику инструменты для решения задач по формированию цифровых моделей местности зоны проектирования. трассированию проектируемой автомобильной дороги, проектированию продольного профиля дороги, проектированию поперечных профилей и дорожных одежд, проектированию искусственных сооружений и инженерно-сервисного обустройства дороги, оценке проектных решений.

Список использованной литературы

1. Поспелов П.И., Самодурова Т.В., Малофеев А.Г. и др. Основы автоматизированного проектирования автомобильных дорого (на базе программного комплекса CREDO). Учеб. пособие. Москва, 2007.

2. Пуркин В.И. Основы автоматизированного проектирования автомобильных дорог: Учеб.пособие / МАДИ (ТУ). М.: 2000.

3. Журнал «Вестник Астраханского Государственного Технического Университета» Серия: Управление, Вычислительная Техника и Информатика, Выпуск № 1 / 2010 Авторы: Хоменко Т.В., Ерёменко О.О.

4. Справочная энциклопедия дорожника. V том Проектирование автомобильных дорог / под ред. Г.Л. Федогова. II.И. Поспелова. М„ 2007.

5. AutoCAD Civil ЗО-проектнрованне объектов инфраструкту ры Autodesk. URL: http:/Avww.autodesk.ru/adsk/servlet.

6. AutoCAD Civil 3D 2010. - URL: http://www.csoft.ni'catalog'soft/autocad-civil- 3d/autocad-civil-3d-2010.html.

7. PLATEIA. - URL: http://oneroads.ru/po/plateia/plateia.htm.

Размещено на Allbest.ru