Историческая справка. Система автоматизированного проектирования автомобильных дорог «IndorCAD/Road» развивается с 1991 г

Система автоматизированного проектирования автомобильных дорог «IndorCAD/Road» развивается с 1991 г. До 2003 г. система разрабатывалась в Инженерном дорожном центре «Индор» (г. Томск) и называлась ReCAD (по аббревиатуре слов реконструкция автомобильных дорог). На начальном этапе развития система ReCAD представляла собой исследовательскую систему, на которой отрабатывались новые подходы и алгоритмы автоматизированного проектирования автомобильных дорог. До 2001 г. система ограниченно применялась в производственной практике в ряде дорожных проектных организаций Западной Сибири.

В 2001 г. была завершена разработка системы ReCAD 3-го поколения под управлением ОС Windows, которая была анонсирована и сертифицирована как программный продукт для массового применения. С этого времени система ReCAD нашла широкое применение в производственной практике в России и в странах СНГ.

В марте 2003 г. система ReCAD была передана для дальнейшего развития в специализированную фирму по разработке программного обеспечения «ИндорСофт. Инженерные сети и дороги», которая наряду с системами автоматизированного проектирования разрабатывает и геоинформационные системы (ГИС). С этого времени система ReCAD была переименована в систему «IndorCAD/Road».

Теоретические основы и практические методы, а также расчетные схемы и алгоритмы для системы «IndorCAD/Road» были разработаны д-ром техн. наук., проф. Г.А. Федотовым, д-ром техн. наук В.Н. Войковым, д-ром техн. наук А.В. Скворцовым, д-ром физ.-мат. наук Б.М. Шумиловым, канд. техн. наук С.П. Крысиным, инженерами С.Р. Люстом, Д.А. Петренко, М.О. Ивановым и др.

Система IndorCAD/Road позволяет проектировать автомобильные дороги всех категорий на стадии их строительства, реконструкции и ремонта. В основу идеологии системы положены, в первую очередь, расчетные схемы для реконструкции дорог. Новое строительство здесь следует понимать как частный случай реконструкции, то есть в отсутствии фактора учета элементов существующей дороги.

В системе реализован принцип единой модели дороги, то есть любые изменения в одной из проекций дороги (план, продольный и поперечные профили) приведут к немедленным изменениям в других проекциях. Такой подход позволяет получать непротиворечивые проектные решения, дает возможность одновременно корректировать поперечный и продольный профили и обеспечивает организацию коллективной работы над одним проектом.

Рис. 27.1. Формат обработки данных из тахеометрического журнала. Общий вид

Инструментальные средства системы предоставляют возможность:

обрабатывать геодезическую информацию, полученную разными методами: нивелирование, тахеометрическая съемка (рис. 27.1), GPS-съемка;

на основе обработанных данных формировать цифровые модели местности (ЦММ), редактировать их, отображать в различных представлениях (изолинии, твердотельная модель, уклоны и т.д.) для визуального анализа;

трассировать автомобильные дороги в плане и продольном профиле как с применением традиционных геометрических элементов (дуги окружностей и клотоиды), так и с применением современного аппарата вычислительной математики (кривые Безье и сплайны);

объединять несколько проектов в один, что позволяет легко разбивать сложный проект на несколько более мелких проектов, обработать их и затем производить склейку проектов в один;

осуществлять параллельный перенос трассы, изменять азимут ее начального направления;

проектировать верх земляного полотна (виражи), в том числе и с учетом сплайновой природы трасс;

конструировать дорожную одежду и поперечные профили как типовые, так и индивидуальные;

отображать 3D-вид как существующей поверхности, так и проектируемой; одновременно отображать на экране все проекции проектируемого объекта (рис. 27.2);

Рис. 27.2. Система «IndorCAD/Road» в режиме полиэкрана. Общий вид

формировать чертежи, ведомости и таблицы для последующего их редактирования соответственно в IndorDrawing и Microsoft Excel;

богатый ActiveX-интерфейс позволяет создавать собственные модули расширения и надстройки системы для выполнения частных задач.

27.2. Функциональная структура системы автоматизированного проектирования «IndorCAD/Road».
Раздел «План»

Система IndorCAD/Road состоит из пяти основных разделов: «План», «Продольный профиль», «Верх земляного полотна», «Поперечный профиль», «3D-вид».

Раздел «План» включает в себя:

различные формы представления рельефа;

построение поверхностей с учетом линий структуры рельефа (рис. 27.3);

Рис. 27.3. Раздел «План» системы «IndorCAD/Road». Общий вид

возможность «подкрашивать» поверхность, редактировать ребра триангуляции в ручном режиме;

возможность построения разности поверхностей;

получение сечений поверхностей по произвольным линиям;

возможность работы с несколькими поверхностями;

возможность отключения ненужных элементов отображения;

возможность использования специализированных библиотек условных знаков, линий, заливок;

возможность широкого выбора инструментов для работы с объектами: полигонами, точками, линиями, трассами и т.д.;

возможность одновременного использования нескольких растровых подложек (сканированные карты, чертежи, аэроснимки).

27.3. Раздел «Продольный профиль»

Раздел (подсистема) «Продольный профиль» системы IndorCAD/Road при автоматизированном проектировании обеспечивает:

классическое и сплайновое проектирование продольного профиля (рис. 27.4);

Рис. 27.4. Раздел «Продольный профиль» системы «IndorCAD/Road»

осуществление микропрофилирования;

отображение рабочих, проектных, интерполированных отметок земли, графика кривизны, уклонов;

закрепление точек проектной линии различными типами фиксации;

сплайн-сглаживание с последующим ручным редактированием проектной линии как профиля всей трассы, так и заданного фрагмента;

возможность формирования чертежа продольного профиля различной степени детализации как для реконструкции, так и для нового проектирования.

27.4. Раздел «Верх земляного полотна»

Раздел «Верх земляного полотна» системы IndorCAD/Road при автоматизированном проектировании обеспечивает:

формирование проезжих частей и обочин, разделительных полос, бордюров с применением как линейного, так и синусоидального интерполирования;

моделирование отгонов виражей, виражей, уширений проезжей части на кривых;

формирование автобусных карманов и переходно-скоростных полос;

анализ соответствия виража расчетной скорости автомобиля при заданном коэффициенте поперечной силы;

локальную псевдо-3D визуализацию формируемого полотна.

27.5. Раздел «Поперечный профиль»

Раздел «Поперечный профиль» системы IndorCAD/Road при автоматизированном проектировании обеспечивает:

формирование конструкций поперечного профиля и дорожной одежды как для конкретного профиля, так и для группы профилей (рис. 27.5);

Рис. 27.5. Раздел «Поперечный профиль» системы «IndorCAD/Road»

расчет объемов дорожной одежды, площадей откосов, выдачу результатов в виде таблиц Microsoft Excel;

работу с библиотеками типовых поперечников и конструкций дорожной одежды;

автоматическое доведение проектной линии до пересечения с реальной или интерполированной землей по выбору проектировщика;

формирование своих собственных библиотек поперечных профилей и конструкций дорожной одежды;

формирование чертежей поперечных профилей в заданном масштабе по одному или несколько поперечников на лист;

отображение точечных объектов: деревья, опоры ЛЭП, уличные фонари, светофоры и т.д. (рис. 27.6);

Рис. 27.6. Раздел «3D-вид» системы «IndorCAD/Road»

отображение площадных объектов: здания, водоемы, лесные массивы и т.д.;

отображение линейно-протяженных объектов: мосты, ограждения, шумозащитные экраны и т.д.

отображение в реальном времени всех производимых изменений;

интерактивное перемещение по свободной траектории;

имитацию «проезда» по автомобильной дороге (вид с точки зрения водителя);

запись проезда в AVI-файл любого формата;

«врезку» проектной поверхности в существующую, отображение результата врезки;

возможность создания сторонними разработчиками модулей расширения возможностей 3D-вида, используя технологию ActiveX;

моделирование потока автомобилей в движении с учетом заданной для каждой трассы интенсивности и возможных направлений движения.

По завершению работы с моделью проектируемого объекта (дороги) в системе IndorCAD/Road проекции модели на уровне чертежей передаются в специализированный графический редактор IndorDrawing (рис. 27.7).

Рис. 27.7. Специализированный редактор IndorDrawing

27.6. Графический редактор «IndorDrawing»

Редактор IndorDrawing обеспечивает:

возможность встраивания документов и компоновку чертежей любой сложности;

возможность использования библиотек условных обозначений знаков, линий, заливок, соответствующих ГОСТ, что значительно упрощает процесс оформления чертежа;

использование встроенных в редактор форм стандартных штампов, что делают удобным оформление листов чертежей;

необходимую структуру чертежа и позволяет хранить данные в различных слоях, что дает возможность легко отключать ненужную информацию. Часть слоев может быть заблокирована от изменения пользователем;

экспорт чертежей в стандартные растровые и векторные форматы, в том числе AutoCAD, что позволяет передавать чертежи пользователям, работающим на другой платформе;

использование технологии ActiveX, что позволяет сторонним разработчикам создавать свои инструменты и модули для решения специализированных задач;

использование библиотек, часто требуемых при оформлении чертежей, элементов, что значительно сокращает время создания чертежа. Пользователи могут создавать свои собственные библиотеки.

Помимо того, что IndorDrawing имеет достаточно развитые функции и инструментальные средства, характерные для векторных графических редакторов, в его состав входит также ряд специализированных модулей, значительно расширяющих возможности редактора по подготовке дорожной проектной документации.

Система автоматизированного проектирования автомобильных дорог IndorCAD/Road совместно со специализированным графическим редактором IndorDrawing является универсальным программным комплексом по проектированию автомобильных, городских дорог и генеральных планов.

ГЛАВА 28. АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛАНА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

Дата добавления: 2015-06-04