КРЕДО – это комплекс, который состоит из нескольких крупных систем и ряда дополнительных задач. В результате его применения формируется единое информационное пространство, которое описывает исходное состояние территории (модели рельефа, ситуации, геологического строения) и проектные решения по объекту.

Использование программных продуктов комплекса КРЕДО для объектов дорожно-транспортного строительства позволяет специалистам выстроить эффективную технологию работы: от подготовки исходных данных для проектирования до передачи проектных решений на строительную площадку, в том числе и для 3D-систем автоматического управления дорожно-строительными машинами.

Ядром комплекса КРЕДО для автоматизированного проектирования дорог является система КРЕДО ДОРОГИ. Её применение позволяет выполнять проекты в условиях нового строительства, реконструкции и ремонта автомобильных дорог.

В системе КРЕДО ДОРОГИ можно проектировать дороги всех технических категорий, включая городские улицы, дороги общего пользования, промышленные, подъездные, промысловые и внутрихозяйственные дороги. Универсальные возможности трассирования позволяют создавать дороги и транспортные развязки любой конфигурации.

Автоматизированное проектирование съездов облегчает и значительно ускоряет разработку решений в узлах пересечений, слияния и разделения транспортных потоков.

К основному функционалу системы КРЕДО ДОРОГИ можно добавлять модули КРЕДО СЪЕЗДЫ, КРЕДО ОРГАНИЗАЦИЯ ДВИЖЕНИЯ, ОСАДКА, ОЦЕНКА ДОРОГИ.

Для решения дополнительных и специальных задач служат отдельные приложения: КРЕДО РАДОН, КРЕДО ОРГАНИЗАЦИЯ ДВИЖЕНИЯ, КРЕДО ЗНАК, ГРИС, МОРФОСТВОР, ОТКОС.

Основные преимущества КРЕДО ДОРОГИ

Применение системы КРЕДО ДОРОГИ обеспечивает совместную работу нескольких специалистов над одним объектом. Информация из отдельных проектов легко и без потерь соединяется в общий документ. Для этого можно использовать импорт новых данных различного типа, добавление и удаление проектов, копирование, врезку, вырезку и объединение данных.

С системой поставляются библиотеки различных ресурсов – от линий и штриховок до объектов инженерного назначения, стилей типовых поперечников земляного полотна, шаблонов чертежей, ведомостей и т.д.

Для создания новых данных или для их корректировки согласно стандартам предприятия в систему встроены простые и понятные редакторы

Использование библиотек ресурсов позволяет повысить скорость и результативность работы проектировщика, избавляя его от кропотливого, монотонного труда при наполнении цифровой модели различной информацией и при оформлении выходных документов.

Пополнение библиотек происходит практически к каждому выпуску системы. Нужно отметить, что поставляемые ресурсы полностью соответствуют актуальным отечественным нормам проектирования и требованиям к проектной документации.

Трассирование

В системе КРЕДО ДОРОГИ представлен ряд интерактивных методов, которые позволяют создать трассу даже при неблагоприятных условиях ее прохождения, соблюдая самые высокие требования заказчика (рис. 1).

Реализован расчет переходных кривых по типу VGV_Kurve, которые, наряду с плавным изменением кривизны трассы, обеспечивают безопасность и удобство движения автомобиля с переменной скоростью. В результате применения этих кривых расширяются возможности проектирования самопоясняющих дорог.

Один из примеров работы с трассой – создание магистрали, у которой оси по направлениям движения могут сходиться и расходиться (рис. 2).

При этом создается один объект, а на его различных участках формируется общее полотно дороги или раздельные полотна с автономными настройками элементов для каждого направления: параметрами поперечника, конструкции дорожной одежды и земляного полотна.

В системе КРЕДО ДОРОГИ возможна замена трассы на отдельном участке в любой момент работы над проектом, при этом потери данных будут минимальны.

Генплан дороги

С системой поставляются шаблоны по дорогам всех технических категорий. Их применение обеспечивает быстрое и точное воспроизведение основных параметров дороги, в том числе и плановой геометрии через дорожные полосы. Такие шаблоны разработаны специалистами компании «Кредо-Диалог» по отечественным нормам проектирования.

Можно создавать свои шаблоны на базе любого проекта, сохранив параметры и настройки для дальнейшего применения на других дорогах.

Различные методы построения и универсального редактирования, заложенные в систему, позволяют создавать площадки любой конфигурации, выполнять горизонтальную планировку дорожного полотна с учетом стоянок и других объектов придорожного сервиса.

Создание генплана дороги через дорожные полосы обеспечивает одновременную передачу данных по ширине и местоположению отдельных полос на поперечники.

Горизонтальная планировка съездов и автобусных остановок выполняется автоматически. При этом в состав поперечников добавляются дополнительные элементы (ПСП, центральная полоса торможения и накопления, разделительные полосы между потоками движения и т.д.) и направляющие островки в зоне съездов (рис. 3).

Предусмотрено быстрое перестроение всех проектных поверхностей в зоне съездов и автобусных остановок при любом редактировании плановой геометрии, перемещении на другой пикет и при полном удалении съезда или остановки (рис. 4).

Точная передача из плана на поперечники переменных значений ширины и уклона по проезжей части, обочинам и откосам достигается при помощи целевых линий. Их использование позволяет быстро и точно воспроизвести не только плановую геометрию любой криволинейной полосы, но и отметки существующего покрытия, бортового камня при выполнении ремонта дороги, а также линии сопряжения откосов, когда происходит их перекрытие при близком расположении земляных полотен, например, по съездам развязок или на участке устройства серпантины.

Продольный профиль

В системе КРЕДО ДОРОГИ продольный профиль можно запроектировать с помощью интерактивного конструирования либо автоматизированным созданием проектной линии – оптимизацией, либо комбинируя эти возможности.

Интерактивное конструирование подразумевает непосредственное участие проектировщика на всем протяжении процесса проектирования продольного профиля и включает создание, редактирование, сопряжение геометрических элементов, которые и образуют проектную линию.

Оптимизация позволяет получить наилучший вариант продольного профиля с максимальной автоматизацией процесса проектирования. По сути, этот метод выполняет подбор оптимального положения проектной линии относительно заданного эскиза и с соблюдением критериев, которые определил пользователь. Поэтому, прежде чем начать оптимизацию, проектировщик создает эскиз профиля (линию руководящих отметок), контрольные точки и уточняет параметры ограничений, налагаемых на профиль. В каждом из этих действий предусмотрены рычаги влияния на конечный результат оптимизации.

Поиск наилучшего решения в процессе оптимизации основан на принципах динамического программирования. Это позволяет за короткий промежуток времени просчитать огромное количество возможных вариантов профиля, постепенно, с определенным шагом, добиваясь максимального приближения к эскизной линии и оптимального сочетания требуемых параметров профиля. Очевидно, что получить такой же или хотя бы близкий вариант проектной линии, используя интерактивные методы создания и редактирования элементов, очень трудоемко и затратно по времени.

В итоге создается проектная линия в виде непрерывной цепочки гладкосопряженных сплайнов с плавным изменением кривизны (рис. 5).

В проектах ремонта этот метод обеспечивает поперечное и продольное выравнивание существующего покрытия с наименьшим расходом выравнивающих материалов. Таким образом, выполняется основное требование к любому объекту дорожного строительства – безопасность и комфорт движения с одновременной минимизацией затрат.

Для создания проектных профилей в КРЕДО ДОРОГИ можно использовать также методы интерактивного построения, которые широко представлены в системе. Они позволяют детально прорабатывать сложные участки, учитывая различные ограничения и нормативные требования. При этом удобно контролировать и редактировать параметры вертикальных элементов (окружностей, парабол, сплайнов, прямых), выполнять их гладкое сопряжение.

Оперативно оценить полученный результат проектировщик сможет по графикам кривизны и отклонения от контрольных значений, им заданных.

Качественное решение проекта невозможно без геологических данных. Они формируются в системе КРЕДО ГЕОЛОГИЯ, а затем используются при проектировании дороги (рис. 6).

Для сравнения и выбора наилучшего решения предусмотрено сохранение нескольких вариантов профиля. Их количество неограниченно и всегда можно оперативно вернуться к одному из проработанных вариантов.

Поперечный профиль

Набор различных конструктивных полос проезжей части и обочины позволяет создавать поперечники дорог любого типа, включая городские улицы (рис. 7).

При этом можно использовать конструкции, отработанные ранее, импортируя параметры поперечников из шаблона.

В системе реализован автоматизированный расчет уклонов на виражах несколькими способами. Например, на участках с необеспеченным водоотводом можно выполнить отгон поперечных уклонов покрытия по принципу «сухих» виражей. В результате исключаются участки покрытия с незначительными поперечными уклонами, которые не могут обеспечить водоотвод с проезжей части дороги, что особенно опасно на виражах.

Как подсказка специалисту – красным цветом выделяются те участки дороги, на которых нарушены требования по безопасному и комфортному движению на закруглениях с заданной скоростью (рис. 8).

Уширения на кривых в плане можно учесть как для каждой полосы движения, притом с разных сторон от оси дороги, так и в виде специальной полосы общей шириной уширения с внутренней стороны закруглений.

Проектирование ремонта

Сегодня общее состояние дорожной сети и экономики в целом вынуждает сконцентрироваться на ремонте существующих дорог, а проектирование новых направлений сократить до минимума. Как следствие, возрастает конкуренция между проектными организациями за объекты ремонта и реконструкции. Поэтому особенно важно, какими инструментами владеют разработчики проектов и насколько досконально.

Одним из основных преимуществ системы КРЕДО ДОРОГИ является сочетание уникальных возможностей для успешного решения задач по ремонту и реконструкции автомобильных дорог. Специалисты компании «Кредо-Диалог» постоянно наращивают функционал системы в этом направлении, повышая скорость и качество выполнения проектов такого типа. В результате инженеры-проектировщики имеют незаменимого помощника – систему КРЕДО ДОРОГИ, которая позволяет экономить дорогое время специалиста и получать требуемый результат.

Для выполнения ремонтных работ в системе учтены разнообразные требования пользователей: можно провести ремонт по ширине существующего покрытия, сохраняя обочины и откосы, или создать уширения в ровиках, или предусмотреть срезку обочин; выполнить выравнивание различными способами по ширине существующего или по ширине проектного покрытия; поправить геометрию откосов и т.д.

Предусмотрено создание картограмм по всем слоям выравнивания и по различным типам фрезерования и разборки (рис. 9).

Съезды

При помощи программы КРЕДО СЪЕЗДЫ, которая работает вместе с системой КРЕДО ДОРОГИ, автоматизировано создание и редактирование следующих типов съездов:

• простые примыкания и пересечения дорог в одном уровне (рис. 10);

• канализированные съезды (рис. 11);

• участки ответвления или слияния потоков движения по транспортной развязке при пересечении дорог в разных уровнях (рис. 12).

На этапе вертикальной планировки программа корректирует поперечные профили пересекающихся дорог в пределах съезда, достраивает обочины и откосы в зонах закруглений и, как результат, создает цифровую модель проекта по всей длине съезда, а также актуализирует цифровые модели двух исходных дорог.Программа выполняет горизонтальную и вертикальную планировку покрытия в зоне сопряжения проезжих частей, плавное сопряжение обочин и откосов двух дорог, рассчитывает объемы работ по устройству земляного полотна и дорожной одежды съезда.

При формировании цифровой модели соблюдается четкая стыковка различных участков поверхности, а отдельные элементы дорожного полотна плавно отгоняются по ширине и уклонам (рис. 13).

Для съездов выполняется расчет объемов и формирование ведомостей по отдельным видам работ: устройство дорожной одежды, земляные, планировочные и укрепительные работы. За одно применение команды можно рассчитать объемы по всем съездам, которые относятся к указанной дороге, или выборочно, только по съездам, отмеченным в списке.

На простых и канализированных съездах строятся треугольники видимости для планирования мероприятий по обеспечению безопасности движения на пересекающихся дорогах. Для оформления таких съездов можно вынести на план ряд размеров, создать подписи направлений и привязки пикетного положения характерных точек.

Предусмотрено различное редактирование съездов всех типов. Например, мы можем менять любые параметры закруглений и дополнительных полос, выбирать альтернативные схемы отгона поперечных уклонов, полностью менять положение съезда, удалять съезды и создавать новые. В любом случае будет выполняться оперативное восстановление исходных (до создания съезда) проектных поверхностей сопрягаемых дорог.

По многочисленным отзывам наших пользователей программа КРЕДО СЪЕЗДЫ минимизирует затраты времени на проектирование пересечений, примыканий и узлов сопряжения дорог на транспортных развязках.

Цифровая модель проекта

В современных условиях трехмерная модель проектируемых объектов является неотъемлемой частью проектирования.

В системе КРЕДО ДОРОГИ в автоматизированном режиме создается цифровая модель проекта дороги. Предусмотрено создание не только общей проектной поверхности дороги, но и поверхностей по отдельным слоям дорожной одежды и укрепления элементов земполотна, разборки и выравнивания. Эти данные используются в 3D-системах для высокоточного выполнения строительных работ.

Технологии совместного использования 3D-САУ и проектных решений из КРЕДО ДОРОГИ позволяют значительно повысить эффективность и качество покрытий при ремонте существующих и строительстве новых дорог.

Используя разнообразные методы проектирования горизонтальной и вертикальной планировки в плане, можно получить цифровую модель проекта не только дороги, но и прилегающих территорий и объектов сервиса.

Визуально оценить цифровые модели местности и проекта дороги на любой стадии разработки можно при просмотре 3D-изображения, двигаясь по заданной траектории или перемещая и поворачивая камеру (рис. 14).

Для создания реалистичного 3D-изображения дороги применяются трехмерные объекты и текстуры, выбор которых постоянно расширяется.

Расчетные задачи, ведомости и чертежи

Система КРЕДО ДОРОГИ выполняет огромное количество расчетных задач, детально, в любой точке трассы определяет все характеристики дороги, рассчитывает объемы работ по ее устройству.

Оценить проект дороги на любой стадии его создания, начиная с исходных данных, можно путем определения основных показателей дороги, в том числе и с использованием модуля ОЦЕНКА ДОРОГИ. Его функционал позволяет рассчитать коэффициенты аварийности и такие транспортно-эксплуатационные показатели автомобильной дороги как расстояния видимости в прямом и обратном направлениях и ровность покрытия по IRI.

По параметрам трассы в плане, продольного профиля и поперечников создаются различные адресные, объемные и разбивочные ведомости.

Для ведомостей можно получить индивидуальные формы согласно требованиям пользователей. Для этого служит редактор шаблонов. Редактор умеет создавать шаблоны, которые автоматически расширяют или сужают ведомость в зависимости от наличия (отсутствия) различных данных, например, видов земляных работ, материалов укрепления откосов и кюветов, количества геологических слоёв в выемке и т.д.

Пикеты расчетных поперечников можно назначить алгоритмически, уточняя шаг расчета и характерные точки, или задать их интерактивно. Предусмотрено формирование ведомостей с различной степенью детализации расчета. За одно применение команды выполняется расчет объемов и создание сразу всех выбранных ведомостей, а также их сохранение в одной папке.

Можно получить сводную ведомость, в которой будут сгруппированы объемы земляных, планировочных и укрепительных работ, необходимые для создания графика распределения земляных масс.

В системе КРЕДО ДОРОГИ предусмотрено создание чертежей плана с автоматической раскладкой листов по длине протяженных объектов и подбором области вычерчивания и формата чертежа на отдельных участках дороги (рис. 15).

Чертежи продольного профиля и поперечников формируются в соответствии с нормативными требованиями.

Можно получить комплексные чертежи (план, профиль, поперечник); вывести поперечники на любых пикетах, с заданным шагом, и, как вариант, с геологией; сформировать чертежи типовых поперечников земляного полотна и конструкции дорожной одежды.

Организация движения

Основные возможности программы КРЕДО ОРГАНИЗАЦИЯ ДВИЖЕНИЯ:

• автоматическое создание плана дорожного полотна;
• расстановка технических средств организации дорожного движения (ТСОДД) по нормам, принятым в разных странах;
• создание ведомостей и чертежей организации дорожного движения;
• формирование трехмерного изображения модели и оценка проектных решений из любой точки обзора и в режиме движения по заданной траектории.

Программа КРЕДО ОРГАНИЗАЦИЯ ДВИЖЕНИЯ может работать с привязкой к процессу проектирования дороги и отдельно от него.

Для проектирования ОДД эффективнее всего использовать готовое проектное решение по дороге из системы КРЕДО ДОРОГИ без каких-либо конвертаций данных. Одновременно с созданием плана выполняется отрисовка линейной разметки по осевой линии и полосам покрытия дороги с учётом съездов, автобусных остановок, ПСП и разделительных полос. Но и в случаях, когда нет кредовского проекта, можно быстро создать план дороги (ось, дорожные полосы и элементы обустройства) с «нуля» – по картам, данным лазерного сканирования или другим материалам.

Для ОДД разработаны специальные объекты тематического классификатора. Реализована возможность редактирования и дополнения новыми элементами, как самими объектами организации движения, так и разнообразными подписями и семантическими свойствами, через Редактор классификатора (рис. 16).

Все создаваемые объекты «цепляются» к активной трассе по месту установки – на разделительной полосе, обочине, берме, посередине полосы движения и произвольно. При этом можно изменять пикетажное положение, сторону дороги, место установки, расстояние от элемента дороги для любого объекта через параметры создания или редактирования.

При расстановке дорожных знаков реализованы настройки для получения различных конфигураций знаков и их отображения на плане (рис. 17).

Для знаков с переменной информацией, например, значение скорости, грузоподъемности, габаритов, номера дороги, можно изменить соответствующее значение и оно тут же отобразится на знаке.

Для оптимизации работы можно использовать индивидуальные дорожные знаки, созданные в программе КРЕДО ЗНАК, через буфер обмена. Предусмотрено также чтение изображения на знаке из растровых файлов.

Разные способы интерактивного построения горизонтальной разметки позволяют быстро дополнить линейную разметку по оси и полосам покрытия, которая создается автоматически. Для точечной разметки так же, как и для дорожного знака можно ввести переменную текстовую часть и заменить изображение на индивидуальное из растрового файла.

Широкий спектр настроек площадной разметки обеспечивает штриховку островков безопасности любых конфигураций и позволяет быстро получать пешеходные переходы (рис. 18).

В программе КРЕДО ОРГАНИЗАЦИЯ ДВИЖЕНИЯ реализован наиболее трудоемкий расчет расстановки удерживающих ограждений и сигнальных столбиков на обочинах дороги.

Участки, где нужно устанавливать ограждение, определяются в зависимости от кривизны плана и профиля, уклонов, высот и крутизны насыпи, категории дороги, интенсивности движения, дорожных условий. Для каждого участка назначается удерживающая способность.

Параметры для выполнения расчётов ограждений и сигнальных столбиков можно корректировать в соответствии с используемыми нормами.

Разнообразные методы позволяют выполнять интерактивное создание ограждений и других линейных и точечных объектов ОДД – добавлять освещение, шумозащитные экраны, искусственные неровности, светофоры, тумбы, светильники и т.п.

Для визуальной оценки элементов ОДД служит окно 3D-вида (рис. 19).

Для параллельной работы с проектировщиками реализована актуализация проектных решений, что позволяет учесть изменения проекта на текущий момент в разрабатываемой схеме организации движения – обновляются данные по плану, профилю и поперечникам дороги.

Проектирование дорожных одежд

Автоматизированное конструирование и расчет дорожных одежд нежесткого и жесткого типов при новом строительстве и усилении существующих покрытий автомобильных дорог выполняется в программе КРЕДО РАДОН.

При назначении конструктивных слоев программа помогает проектировщикам принять наиболее рациональные решения. Это достигается исключением необоснованного запаса прочности дорожной одежды при помощи автоматического подбора толщин слоев, устройством дополнительных слоев из дешевых местных материалов, применением прослоек из геосинтетических материалов.

С программой поставляются базы автомобилей и материалов. Они постоянно обновляются, обеспечивая выбор современных транспортных средств и дорожно-строительных материалов, а поиск по различным критериям облегчает работу с базами.

При необходимости библиотеки можно самостоятельно пополнять новыми автомобилями и материалами для любых слоев дорожной одежды.

Результаты расчета сразу после его выполнения появляются на экране (рис. 20). Для просмотра, сравнения вариантов, сохранения на жестком диске и быстрой печати можно использовать краткий протокол основных параметров расчета. Полный протокол содержит подробный отчет о ходе расчета с формулами.

В заключение подчеркнем, что применение комплекса КРЕДО позволяет повысить качество проектных решений и сократить сроки выполнения проектов, а также упростить и ускорить процесс обмена данными как между подразделениями внутри одной организации, так и между исполнителями и заказчиками.

В.С. Каредин, руководитель проектного направления компании «Кредо-Диалог»,

Е.И. Шабуня, ведущий инженер компании «Кредо-Диалог»