¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

29 но€бр€ 2015

Autodesk, Bentley или »ндор—офт? “рудности перехода от автоматизированного проектировани€ к информационному моделированию дорог

јлексей —кворцов

—кворцов “омск

ќт главного редактора isicad.ru:   сожалению Ч лишь недавно, мы в редакции в должной мере осознали, что по соседству, в “омске, плодотворно работает, можно сказать, многомерна€ цитадель автоматизированного проектировани€ и информационного моделировани€ автомобильных дорог Ч ќќќ Ђ»ндор—офтї. Ђћногомерна€ї Ч потому, что в работе этой цитадели сочетаетс€ солидный (в чЄм-то даже Ч демонстративно) научный подход, выпуск (научного же) журнала Ђ—јѕ– и √»— автомобильных дорогї и производство прикладного софтвера.

ќриентаци€ на автомобильные дороги может навести неопытного читател€ на мысли об излишне узкой специализации »ндор—офт, котора€ не слишком близка широкому кругу специалистов в области инженерного софтвера. “акие мысли были бы досадным заблуждением. — одной стороны, занима€сь своей рыночной нишей, специалисты »ндор—офт эффективно проецируют на неЄ все уместные идеи, результаты и опыт —јѕ– в целом. — другой стороны, идейно, методологически и технологически грамотна€ реализаци€ даже сравнительно узких программных средств всегда практически поучительна в гораздо более широком контексте.

ѕубликуема€ сегодн€ стать€ јлексе€ —кворцова (генерального директора Ђ»ндор—офтї, доктора технических наук, профессора) прекрасно демонстрирует вышеупом€нутое проецирование мирового опыта информационного моделировани€ (и пр€мо скажем Ч BIM) на область автомобильных дорог (сокращенное именование которых Ч јƒ Ч лишний раз подчЄркивает нетривиальность проблем этой сферы). Ќе исключаю, что некоторых читателей напр€жЄт внешн€€ стилистика научной статьи, однако, учтите моЄ мнение: така€ стать€, независимо от еЄ содержани€, может послужить образцом дл€ многих наших авторов: прежде чем преподносить свои великие достижени€ и критиковать конкурентов, весьма желательно показать, что вы квалифицированно осведомлены о лучшем мировом опыте и знаете его сильные и несильные стороны. Ќапример, в насто€щей науке иной стиль преподнесени€ своих идей и результатов фактически €вл€етс€ неприемлемым.

–ыночный мессидж статьи ј.—кворцова состоит в том, что инфраструктурные продукты мировых лидеров, прежде всего, Autodesk и Bentley, при всех их выдающихс€ качествах, нос€т излишне универсальный характер, не обладают функциональностью, имеющейс€ у качественных специализированных систем моделировани€ јƒ и, в значительной степени, маскируютс€ Ч безусловно, прогрессивной, но не всегда конструктивной Ч BIM-методологией. “ака€ точка зрени€ весьма пон€тна, если учесть продуктово-технологические достижени€ самой компании Ђ»ндор—офт Ч тем более, на фоне тренда импортозамещени€.

ясно, что даже сама€ замечательна€ концептуально-обзорно-аналитическа€ стать€ и обоснованные мессиджи не произведут на наших читателей должного впечатлени€, если они не будут представл€ть себе реальные программные воплощени€ собственных идей автора. ¬ообще-то, познакомитьс€ с продуктами »ндор—офт можно на весьма вн€тном сайте компании, однако, зна€ некоторую простительную лень и естественный профессиональный скептицизм наших чрезвычайно зан€тых своими делами читателей, мы пр€мо здесь, в нашем предисловии, приводим список продуктов »ндор—офт (точнее, групп продуктов, поскольку каждый их их содержит набор самосто€тельных модулей) и один из многочисленных видеороликов, Ч по-видимому, достаточно обзорного характера.

ќдна из очевидных целей этой публикации Ч получить профессиональные комментарии и оценки нашего сообщества. ƒл€ более активного привлечени€ читателей, в isicad-публикации заголовок оригинала статьи јлексе€ —кворцова был расширен полемическим префиксом.

ќсновные продукты компании Ђ»ндор—офтї:

  • IndorCAD/Topo: подготовка топопланов
  • IndorCAD/Site: проектирование генеральных планов
  • IndorCAD/River: русловые работы
  • IndorCAD/Road: проектирование автодорог
  • IndorPavement: дорожные одежды
  • IndorRoadSigns: дорожные знаки
  • IndorRoad: √»— автодорог
  • IndorIntensity: учЄт интенсивности
  • IndorDraw: подготовка чертежей
  • IndorGIS: геоинформационна€ система
  • IndorPower: √»— электрических сетей

јннотаци€

–ассматриваетс€ истори€ создани€ и развити€ систем автоматизированного проектировани€ автомобильных дорог (—јѕ– јƒ) от первых расчЄтов до современной работы в соответствии с концепцией информационного моделировани€ автомобильных дорог (»ћƒ). јнализируетс€ текущий переломный момент в эволюции —јѕ– јƒ, когда цели развити€ »ћƒ сформулированы, но как их достичь средствами —јѕ– јƒ, ещЄ не €сно. —формулированы 12 основных элементов информационного моделировани€ автомобильных дорог, наиболее подход€щих дл€ оценки »ћƒ как в части уровн€ развити€ программных систем (в т.ч. —јѕ– јƒ), так и управленческого окружени€. Ќа основе анализа существующего отечественного опыта показана высока€ степень готовности отечественных программных технологий, ничуть не уступающих зарубежным решени€м. ¬ заключении формулируютс€ в виде плана основные направлени€ и задачи развити€ информационного моделировани€ автомобильных дорог в отечественных услови€х.
»ндор—офт pics

«аглавна€ иллюстраци€ оригинала статьи

1. ¬ведение

ѕервое программное обеспечение дл€ инженеров-проектировщиков автомобильных дорог по€вилось в мире (и одновременно в —оветском —оюзе) в 1960-х годах как инструмент расчЄта трасс и продольных профилей [1]. ¬ силу ограниченности возможностей компьютеров в те времена долгое врем€ эти программы имели весьма ограниченный функционал и примен€лись в основном в научных и вузовских кругах.

—итуаци€ существенно помен€лась в 1980-х годах, когда по€вились персональные компьютеры, к которым имели доступ широкий круг инженеров. ¬ это врем€ стали по€вл€тьс€ программные системы дл€ геометрического проектировани€ дорог. »менно этот класс программ получил название Ђсистемы автоматизированного проектировани€ автомобильных дорог (—јѕ– јƒ)ї [1Ц3]. ћетодологически эти программы дожили до наших дней практически в неизменном виде. »сходными данными по-прежнему €вл€етс€ модель рельефа, а инженер создаЄт дорогу в классических терминах Ђтангенциальный ход оси дорогиї, Ђпрофильї, Ђпоперечникї. –езультатом работы —јѕ– јƒ обычно €вл€лс€ набор текстовых и графических чертежей, дорабатываемых позже в той или иной графической системе, например в AutoCAD.

¬ дальнейшем были созданы многочисленные программы дл€ автоматизации расчЄтов и проектировани€ отдельных негеометрических элементов дорог, например, мостов, водопропускных труб, дорожных одежд, дорожных знаков, моделировани€ транспортных потоков, оценки воздействи€ на окружающую среду, подготовки смет и пр. ѕарадоксально, что, хот€ все эти программы предназначены дл€ автоматизации проектировани€ автомобильных дорог (или еЄ элементов), мало кто из них сейчас входит в состав —јѕ– јƒ.

≈сли посмотреть на процесс автоматизации других отраслей, то истори€ развивалась во многом похоже [4].

Ќапример, в машиностроении в 1960-е годы с помощью компьютеров были автоматизированы отдельные виды расчЄтов, но отсутствие интерактивного графического интерфейса сдерживало развитие до 1980-х. “огда по€вились машиностроительные —јѕ–, которые вначале только чертили проекции. «атем по€вилось геометрическое 3D-моделирование, а затем (заново с учЄтом опыта 1960‑х) Ч вспомогательные программы дл€ расчЄтов (прочностных и пр.) и проектировани€ технологии производства. ¬ качестве архитектурных —јѕ– вначале примен€лись машиностроительные, однако позже по€вились специализированные системы, позвол€вшие проектировать здани€ в привычных терминах этажей, стен, окон, дверей, а также специализированные программы дл€ проектировани€ инженерных коммуникаций зданий, экологических и тепловых расчЄтов.

¬ажным этапом эволюции машиностроительного и архитектурного автоматизированного проектировани€ стало по€вление концепций PLM (англ. product lifecycle management Ч управление жизненным циклом продукции) и BIM (англ. building information modeling Ч информационное моделирование зданий), выдвинувших р€д требований к базовым —јѕ– (параметризаци€ объектов, повторное использование объектов с помощью библиотек, стандартизаци€ форматов обмена данными, управление проектами в течение всего жизненного цикла продукции или здани€). —амым важным в PLM и BIM стал перенос акцента с технического проектировани€ объекта на комплексное управление видоизмен€ющимс€ объектом в течение всего его жизненного цикла.

јналогичные инновационные процессы неизбежно шли со своей спецификой и в дорожном проектировании. “ак, большинство объектов в —јѕ– јƒ уже давно параметризированы, включа€ проектные поверхности, автоматически создаваемые на основе осей дорог, профилей и поперечников. ¬место Ђбиблиотек объектовї в BIM, в —јѕ– јƒ и смежных продуктах представлены типовые библиотеки поперечников, водопропускных труб, элементов обустройства, материалов дорожной одежды и пр. ѕостепенно в мире стали по€вл€тьс€ новые стандарты дл€ обмена данными [5Ц7], и возникла концепци€ управлени€ дорожными данными на всех этапах жизненного цикла на основе интегрированных технологий √»— и —јѕ– (концепци€ Ђинфраструктуры дорожных данныхї) [8, 9].

¬ числе основных приоритетов дальнейшего развити€ —јѕ– јƒ разными авторами и компани€ми в последние годы назывались:

  1. ѕодготовка модели местности на основе видеосъЄмки и лазерного сканировани€.
  2.  онцептуальное (эскизное) проектирование (предпроектные работы).
  3. –абота с материалами аэро- и космосъЄмки.
  4. –абота с большими массивами данных лазерного сканировани€.
  5. ќценка проектных решений (моделирование транспортных потоков, моделирование коридоров движени€ автомобилей, оценка безопасности).
  6. јвтоматизаци€ формировани€ проектной документации.
  7.  оллективна€ работа и облачные технологии.
  8. »нтернет-приложени€ и мобильные устройства.
  9. »нтеграци€ с другими системами дл€ проектировани€.
  10. »нтеграци€ с √»—-системами дл€ управлени€ в жизненном цикле.
  11. »нтеллектуализаци€ —јѕ– јƒ.

ћногое из этого уже реализовано в р€де систем, однако множественность целей безусловно не способствовала планомерному сбалансированному развитию —јѕ– јƒ. » хот€ своей единой (всеми прин€той) концепции из недр дорожной науки не выросло, благодатна€ почва дл€ воспри€ти€ новых идей была подготовлена.

ѕохоже, что таковой сейчас становитс€ иде€ обобщени€ BIM (изначально заточенной под здани€) на инфраструктурные объекты, в т. ч. дл€ проектировани€ мостов, тоннелей, автомобильных и железных дорог. “ем более, что на уровне общих лозунгов (параметризаци€, библиотеки моделей, интероперабельность, регламенты взаимодействи€) всЄ выгл€дит весьма многообещающе.

¬ насто€щей статье мы попробуем разобратьс€, как концепци€ BIM повли€ла и продолжает вли€ть на развитие —јѕ– јƒ Ч сиюминутно и в перспективе.

¬ статье под термином BIM мы будем подразумевать в основном Ђинформационное моделирование дл€ зданийї, а под термином »ћƒ Ч Ђинформационное моделирование автомобильных дорогї как часть концепции BIM дл€ инфраструктуры (англ. BIM for infrastructure).

2. ЂBIM-совместимостьї как массовое помешательство

—читаетс€, что истоки концепции BIM уход€т к 1975 году, когда в научный оборот был введЄн термин Building Description System (система описани€ зданий). ѕервой коммерческой реализацией BIM можно считать концепцию Virtual Building, реализованную компанией Graphisoft в своЄм продукте ArchiCAD, выпущенном в 1987 году. ѕримерно с 2002 года уже сам термин Building Information Model начал широко примен€тьс€ многими ведущими разработчиками программного обеспечени€.

¬ажным фактором, простимулировавшим широкую поддержку BIM в программных продуктах, стало создание консорциумом buildingSMART модели данных Industry Foundation Classes (IFC) и еЄ последующа€ стандартизаци€ в виде ISO 16739.

¬ насто€щее врем€ на рынке концепцию BIM (дл€ зданий) в том или ином виде реализуют продукты ArchiCAD (Graphisoft, ¬енгри€), Revit (Autodesk, —Ўј), Allplan Architecture (Nemetschek, √ермани€), Vectorworks (Nemetschek, √ермани€), VisualARQ (Asuni CAD S.A., »спани€), Bentley Building Mechanical Systems (Bentley Systems, —Ўј), DDS-CAD (Data Design System, Ќорвеги€), Digital Project (Gehry Technologies, —Ўј) и многие другие.

“аким образом, от возникновени€ идеи BIM до массовой реализации (примерно после 2005 года) прошло более 30 лет.

¬оодушевлЄнные успехом BIM дл€ зданий, в последние два года почти все производители программного обеспечени€ дл€ проектировани€ автомобильных дорог массово изменили концепцию позиционировани€ своей продукции на рынке. “еперь они предлагают не —јѕ– јƒ, а ЂBIM-решени€ї. »ли, по крайней мере, они просто предлагают свои давно существующие —јѕ– јƒ как ЂBIM-совместимыеї, не по€сн€€, что они имеют в виду.

—ейчас это стало похоже на массовое помешательство. ѕроцесс присвоени€ себе титула ЂBIM-совместимостиї вышел из-под контрол€. BIM в сфере строительства зданий имеет чЄткие критерии: дл€ программного обеспечени€ работает механизм строгой сертификации под эгидой консорциума buildingSMART, а на государственном уровне в р€де стран поддерживаетс€ механизм сертификации проектных организаций на соответствие принципам информационного моделировани€ в своей де€тельности (например, в —Ўј это называетс€ оценкой уровн€ зрелости организации). јбсолютно ина€ картина в сфере BIM дл€ инфраструктуры. ¬ насто€щее врем€ на площадке консорциума buildingSMART только ведутс€ работы по выработке единых моделей дл€ инфраструктуры. ¬ 2015 году был завершЄн только первый проект по стандартизации пространственных осей автомобильных дорог IFC Alignment, официально утверждЄнный 12 августа 2015 года как IFC 4x1. ќптимистично можно сказать, что полноценный комплект стандартов на информационные модели дорог по€витс€ только через несколько лет.

“ем не менее, термины ЂBIM-совместимостьї и ЂBIM-решениеї уже есть и, несмотр€ на их прит€нутость, необходимо с ними работать.

3. “екущие фантомные цели —јѕ– јƒ в контексте BIM

«аметим, что если —јѕ– јƒ изначально решает задачу автоматизации проектировани€ дороги, то концепци€ BIM направлена на управление процессом проектировани€, строительства и эксплуатации в контексте жизненного цикла. ѕоэтому от ЂBIM-совместимойї —јѕ– јƒ, работающей в составе ЂBIM-решени€ї, требуютс€ новые Ђнавыкиї.

ќценка проектных процессов в подр€дных организаци€х, проектирующих здани€, в насто€щее врем€ в мире выполн€етс€ в соответствии с концепцией Ђуровн€ зрелости BIMї (англ. BIM maturity level) [10]. —уществует множество таких концепций, часть из которых вход€т в состав стандартов р€да стран: I-CMM в составе National Building Information (—Ўј, 2007), BIM Competency Index (Succar, 2013), BIM Maturity Matrix (Succar, 2010), BIM Proficiency Matrix IU (2009), BIM QuickScan (Van Berlo и др., 2012), VDC Scorecard и bimSCORE (Kam и др., 2013), Owner Maturity Matrix CIC (2012), OwnerТs BIMCAT (Giel и Issa, 2013). Ќе вдава€сь в детали, кратко рассмотрим наиболее попул€рный стандарт оценки зрелости I-CMM, используемый в —Ўј.

“ак, стандарт NBIMS в части I-CMM вводит следующие 11 критериев (категорий) экспертных оценок, по каждой из которых став€тс€ оценки по 10-бальной шкале, которые затем складываютс€ в соответствии с некоторыми весами, формиру€ итоговую оценку до 100 баллов:

A. Data Richness (ѕолнота данных). ’арактеризует полноту представлени€ информационной модели здани€ от отдельных несв€занных элементов данных до полного владени€ всей значимой информацией и знани€ми об объекте в BIM-системе.

B. Life-cycle Views (¬ид жизненного цикла). ’арактеризует, насколько много этапов жизненного цикла покрываетс€ BIM-системой от проектировани€ до эксплуатации.

C. Roles Or Disciplines (ƒолжностные об€занности). –оли (должностные об€занности) определ€ют, каким образом люди вовлечены в бизнес-процессы и как передаЄтс€ информаци€. ¬ идеале все сотрудники, выполнившие какие-то работы, должны от своего имени самосто€тельно занести сведени€ в единую базу данных.

D. ”правление изменени€ми (Change Management). ”правление изменени€ми Ч это методологи€ дл€ анализа и изменени€ бизнес-процессов, прин€тых в организации. ≈сли в результате применени€ этой методологии обнаруживаетс€, что бизнес-процесс некорректен, возникает необходимость проведени€ Ђанализа корневых причинї проблемы, а затем бизнес-процесс перестраиваетс€ на основе этого анализа. ѕосле перестройки необходимо проведение анализа проведЄнных изменений. ¬ идеале все сотрудники организации должны регул€рно рефлексировать с реакцией не более 48 часов.

E. Business process (Ѕизнес-процесс). ќпредел€ет, как ув€заны бизнес-процессы с обработкой данных. ≈сли данные собираютс€ в рамках бизнес-процесса, то на сбор данных не требуетс€ дополнительных затрат. ≈сли сбор данных €вл€етс€ отдельным процессом, то помимо дополнительных затрат данные будут, скорее всего, неточными. ¬ идеале работа с BIM-данными должна стать частью бизнес-процесса, а изменение данных должно немедленно отражатьс€ дл€ остальных пользователей. ≈сли ведутс€ полевые работы, то должна быть посто€нна€ св€зь с офисом.

F. Timeliness/Response (¬рем€ выполнени€ запросов). ¬ то врем€ как часть информации €вл€етс€ отчасти статической, друга€ часть может посто€нно мен€тьс€, и минимальные задержки с еЄ поступлением могут оказатьс€ критическими. ƒанный критерий оценивает скорость предоставлени€ информации по запросам. ¬ идеале должны исчезнуть бумажные архивы, существующие дороги должны быть снабжены большим количеством телеметрических датчиков.

G. Delivery Method (ћетод доступа). ƒанный критерий позвол€ет оценить, насколько просто (но безопасно) получить доступ к данным. »деальные услови€ дл€ доступа к данным должны быть предоставлены на различных вычислительных устройствах в сетецентрической web-среде в архитектуре SOA (Service-Oriented Architecture).  роме того, должна быть обеспечена необходима€ безопасность доступа к данным с помощью персональных карт доступа к BIM-системе.

H. √рафическа€ информаци€ (Graphical Information). ƒанный критерий оценивает эффективность представлени€ графической информации в виде чертежей. ¬ идеале вместо чертежей должны быть базы данных с 3D-объектами, предоставл€ющие доступ к состо€нию объекта в прошлом и проектируемому будущему.  роме того, должна быть информаци€ о времени, стоимости и иных сведени€х.

I. ѕространственные возможности (Spatial Capability). ƒанный критерий оценивает возможности по интеграции с геоинформационными системами, что открывает дл€ BIM-среды возможности по комплексной оценке зданий и сооружений в контексте обеспеченности инженерными коммуникаци€ми, охраны окружающей среды, энергоэффективности и пр. ¬ действительности здание просто должно иметь координатную прив€зку на местности и иметь корректные габариты.

J. »нформационна€ точность (Information Accuracy). ƒанный критерий определ€ет, насколько непротиворечива и правильна модель здани€, а также насколько устойчива модель при еЄ изменении параметрически или структурно.

K. »нтероперабельность/ѕоддержка IFC (Interoperability/IFC Support). ƒанный критерий определ€ет возможности обмена информацией без потерь между стандартными приложени€ми по стандартным протоколам обмена данными.

ќчевидно, что за рубежом вышеперечисленные критерии последние годы существенно вли€ли на развитие —јѕ– (как зданий, так и дорог) как элементов BIM. ¬едь дл€ успешного прохождени€ проектной организацией сертификации на требуемый уровень зрелости BIM-технологии в организации достаточно продемонстрировать не плохо формализуемое высокое качество получаемых проектных решений, а умение работать в соответствии с приведЄнными 11 критери€ми [10].

»менно поэтому в списках функций зарубежных —јѕ– јƒ мы видим ЂBIM-совместимыеї умени€: работать в цепочке других программ в течение жизненного цикла, работать в облаке (хранить данные), поддерживать IFC и иметь параметрическую модель.

ќстаЄтс€ наде€тьс€, что в ближайшее врем€ все —јѕ– јƒ достигнут максимумов в гонке за критери€ми зрелости и вернутс€ к более глубокому осмыслению базовых, ещЄ неформализованных принципов информационного моделировани€.

4. Ёлементы технологии BIM

“ак всЄ-таки, что такое BIM, в частности, BIM дл€ инфраструктуры?  акие элементы €вл€ютс€ самыми главными, чтобы считать программную систему BIM-системой? » какое место здесь занимают —јѕ– јƒ? ћногие ответы уже сформулированы в существующих национальных и международных нормативных документах по BIM, часть ответов можно получить, изучив документы работы различных международных организаций.

¬ насто€щее врем€ основна€ масса национальных и международных стандартов в сфере BIM базируетс€ на опыте международного консорциума buildingSMART и ¬еликобритании (закреплЄнного в виде семейства стандартов PAS/BS 1192), поэтому рассмотрение элементов BIM целесообразно произвести на их примере.

4.1. —реда общих данных
¬ стандарте BS 1192:2007 [11] были введены самые базовые требовани€, обеспечивающие работу в концепции BIM. ¬ основном они касались организации коллективной работы. ¬ стандарте PAS 1192-2:2013 [12] эти требовани€ были детализированы дл€ стадии проектировани€, а в PAS 1192-3:2014 [13] Ч дл€ стадии эксплуатации.

ƒл€ этого было введено пон€тие среды общих данных (—ќƒ, англ. Common data environment), котора€ должна состо€ть из 4 разделов (рабочего, общего, публичного и архивного), а помещаемые в них папки, файлы и слои чертежей должны удовлетвор€ть определЄнным правилам именовани€.

ќдной из важных тенденций последних лет стало по€вление инструментов дл€ совместного просмотра и рецензировани€ подготовленных проектных решений и документации с помощью интернет-среды. “аким способом заказчик может взаимодействовать с подр€дчиком, предоставл€ющим дл€ рецензировани€ свои проектные решени€ в публичном разделе —ќƒ.

BIM-элемент є 1. —реда общих данных.
BIM-элемент є 2. —овместный просмотр и рецензирование.

4.2. ∆изненный цикл
¬ стандарте PAS 1192-2:2013 [12] было введено пон€тие жизненного цикла в контексте BIM.  лючевой особенностью этого цикла, состо€щего из 8 управленческих этапов, было детальное рассмотрение состава информационных моделей, переход€щих между этапами, а также введени€ управленческого пон€ти€ Ђточек прин€ти€ решенийї (между некоторыми этапами).

¬ажным дальнейшим развитием концепции жизненного цикла стало введение пон€ти€ Ђуровень проработки моделейї (”ѕƒ, англ. level of development, LOD), с помощью которого упор€дочивались требовани€ к информационным модел€м, передаваемым между разными этапами жизненного цикла. “ак, наиболее попул€рна€ спецификаци€ уровней проработки представлена в [14].

ƒетальное рассмотрение жизненного цикла и его адаптации под требовани€ автомобильных дорог в контексте отечественной нормативной базы было проведено в работе [15], а уровней проработки моделей дл€ автомобильных дорог Ч в [16].

¬ свою очередь дл€ управлени€ процессом реализации проектов в соответствии с данной концепцией жизненного цикла јмериканским институтом архитекторов разработана организационно-управленческа€ схема [17].

BIM-элемент є 3. ќрганизаци€ жизненного цикла.
BIM-элемент є 4. ”ровни проработки моделей.
BIM-элемент є 5. ”правление проектами.

4.3. ќткрытые форматы обмена данными
¬ажнейшим элементом организации совместной работы над проектами и залогом долговременной сохранности информации в течение всего жизненного цикла €вл€етс€ применение открытых стандартов, обеспечивающих полноценный обмен данными.

÷ентральным форматом данных в области информационного моделировани€ дл€ зданий €вл€етс€ формат IFC (Industry Foundation Classes), созданный и развивающийс€ консорциумом buildingSMART. ¬ерси€ IFC 2x3 этого стандарта дл€ зданий закреплена в международном стандарте ISO 16739:2013 и аналогично в BS 1192-4:2014 [18]. ¬ стандарте введены основные типы объектов, используемые при проектировании зданий, а также регламентированы их св€зи и атрибуты. »менно использование стандартных параметризированных объектов, а не их чертежей, принципиально отличает стандарт IFC от более ранних —јѕ–-стандартов.

ƒл€ нужд автомобильных дорог возможностей стандарта IFC 2x3 недостаточно, поэтому с 2013 года в консорциуме buildingSMART активно ведутс€ работы по развитию стандарта IFC с целью его адаптации дл€ инфраструктурных объектов (автомобильных и железных дорог, мостов и тоннелей). ѕервым результатом стало утверждение 12 августа 2015 года стандарта IFC 4x1, в который было введено пон€тие Alignment (планова€ трасса, продольный профиль и произвольна€ трЄхмерна€ ось). “ем не менее, стандарт IFC ещЄ не скоро сможет охватить все потребности автомобильных дорог, поэтому на текущий момент целесообразно использовать многообразие других открытых стандартов.

≈щЄ одной важной составл€ющей концепции BIM стало широкое по€вление библиотек типовых объектов, создаваемых производител€ми изделий. ¬ насто€щее врем€ такие библиотеки дл€ зданий охватили практически всю номенклатуру строительных изделий, инженерной инфраструктуры зданий, элементов обустройства и дизайна. јналогична€ работа в сфере автомобильных дорог по созданию стандартных библиотек объектов инженерного обустройства, библиотек материалов дорожной одежды [19] безусловно упростит процессы проектировани€.

BIM-элемент є 6. ѕараметризированные модели данных.
BIM-элемент є 7. ќткрытые форматы обмена данными.
BIM-элемент є 8. Ѕиблиотеки объектов и материалов.

4.4. ћногомерные данные
 онцепци€ BIM декларирует бесшовное управление данными в течение всего жизненного цикла. ƒл€ демонстрации такой все€дности обычно используетс€ метафора Ђмногомерностиї BIM-данных от 4D до 7D и больше (на самом деле это не насто€ща€ размерность привычного евклидова пространства, а просто нека€ Ђграньї, Ђособенностьї реального мира).

Ќаиболее часто в BIM (дл€ зданий) используетс€ такие метафоры:
Ђ2D Ч „ертежи и картыї: ѕлоские √»—-модели, кадастр недвижимости.
Ђ3D Ч ћоделиї: явные (твЄрдотельные в случае зданий и сооружений) или не€вные (в виде плана трассы и профилей в случае автомобильных дорог) модели объектов.
Ђ4D Ч ¬рем€ї: ѕлан реализации проекта, календарный график работ, контроль реализации проекта (строительства).
Ђ5D Ч —метаї: ¬едомости потребности трудовых ресурсов, механизмов, материалов, сметы, логистика поставок.
Ђ6D Ч ”стойчивостьї: ќценка энергоэффективности, воздействи€ на окружающую среду, контроль коллизий при проектировании разнородных инженерных объектов и сетей, оценка устойчивости функционировани€ (прочностные и усталостные расчЄты). ¬ контексте автомобильных дорог в этот раздел целесообразно добавить моделирование транспортных потоков, проектирование организации дорожного движени€ и средств интеллектуальных транспортных систем.
Ђ7D Ч Ёксплуатаци€ї: »сполнительна€ модель объекта, проект содержани€, эксплуатаци€ инженерных сетей, архив работ и событий.

BIM-элемент є 9. 4D Ч ѕлан реализации проекта.
BIM-элемент є 10. 5D Ч ¬едомости и сметы.
BIM-элемент є 11. 6D Ч ќценка проектных решений.
BIM-элемент є 12. 7D Ч Ёксплуатаци€ (√»—-модели дл€ автомобильных дорог).

5. Ёлементы технологии »ћƒ

Ќа декларативном уровне элементы BIM-технологии (дл€ зданий), представленные в предыдущем разделе, безусловно, приемлемы дл€ управлени€ проектами в сфере автомобильных дорог. ќднако, в насто€щее врем€ отсутствуют необходимые стандарты дл€ обмена данными об автомобильных дорогах, а как следствие, отсутствует стандартна€ параметризаци€, стандартные библиотеки объектов и материалов, схемы организации общей среды данных и пр.

Ќа уровне программных решений отдельных компаний и, использу€ нестандартные форматы файлов, уже сейчас можно продемонстрировать работоспособность и эффективность концепции »ћƒ (BIM дл€ автомобильных дорог). Ќа российском рынке такими поставщиками всеобъемлющих BIM-решений дл€ инфраструктуры себ€ позиционируют Autodesk и Bentley. ќни безусловно имеют огромный опыт информационного моделировани€ зданий, но в сфере »ћƒ они лукав€т. ќсобенно это становитс€ заметно, когда речь заходит о специфических отечественных стандартах, модел€х местности, геологии, библиотеках дорожных материалов, проектировании дорожных знаков, о формировании чертежей, ведомостей, оценке проектных решений и эксплуатации.

»менно в этих сферах весьма сильны отечественные продукты, и можно смело за€вить, что линейки отечественных продуктов —јѕ– и √»— автомобильных дорог ничуть не хуже закрывают потребности информационного моделировани€ на всех стади€х жизненного цикла от проектировани€ до эксплуатации.

¬ таблице 1 приведено сравнение возможностей отечественных продуктов в сравнении с продукцией компаний Autodesk и Bentley, за€вл€ющих о полном решении, закрывающем потребности дорожников в течение всего жизненного цикла. Ќичего подобного. ѕо сути, кроме геометрического проектировани€ и универсальных прочностных расчЄтов, у западных коллег ничего нет. «а кадром остаютс€ такие крупные блоки, как подготовка геологических моделей (по отечественным нормативам), расчЄты дорожных одежд, проектирование типовых искусственных сооружений (труб и малых мостов), проектирование ѕќ— и ѕѕ–, подготовка смет, а также все технологические процессы в рамках эксплуатации (паспортизаци€, диагностика, ѕќƒƒ, содержание, проектирование ремонтов).

ƒл€ того чтобы продемонстрировать выигрышность своих позиций, западные маркетологи часто подмен€ют потребности в автоматизации технологических процессов в дорожной отрасли наличием BIM-элементов, приведЄнных в предыдущем разделе. ¬ таблице 2 представлено сравнение отечественных технологий с продукцией компаний Autodesk и Bentley в разрезе приведЄнных в предыдущем разделе 12 BIM-элементов.

Ќапример, в этом случае отсутствие расчЄтов дорожных одежд из 11-го BIM-элемента (раздел 6D) одним мановением пера компенсируетс€ наличием прочностных расчЄтов мостов (тоже раздел 6D). » Ђплюсикї поставлен!

¬ итоге мы начинаем сравнивать программные продукты не по реальному вкладу в автоматизацию работы по проектированию или эксплуатации, а по количеству Ђфишекї, придуманных специалистами по продаже.

»менно поэтому необходимо вернутьс€ на твЄрдую землю и, не дискредитиру€ серьЄзную концепцию информационного моделировани€, сформулировать критерии сравнени€ и направлени€ развити€ этих технологий с учЄтом богатого опыта отечественной науки и существующего огромного задела в сфере информационного моделировани€ автомобильных дорог.

“аблица 1. ќбеспечение концепции »ћƒ различными технологи€ми в разрезе жизненного цикла и отдельных технологических процессов

»ндор—офт pics

“аблица 2. ќбеспечение концепции »ћƒ различными технологи€ми в разрезе BIM-элементов
»ндор—офт pics

6. «аключение

¬ заключение хотелось бы сформулировать в виде плана основные направлени€ и задачи развити€ информационного моделировани€ автомобильных дорог в отечественных услови€х. ѕоследовательна€ реализаци€ такого плана способна дать кумул€тивный эффект развити€ не просто информационного моделировани€, но и всей дорожной отрасли:
»ндор—офт

¬ последние годы дорожна€ отрасль познакомилась с информационным моделированием. ѕервоначальное Ђочарованиеї у многих сменилось Ђразочарованиемї.  расивые концепции оказались не полностью поддержаны программным обеспечением. Ќо по мере совершенствовани€ технологий эпоха Ђидеализмаї неизбежно сменитс€ Ђпрагматизмомї. », как видитс€, отечественна€ дорожна€ наука и наши (российские, белорусские, украинские) производители программного обеспечени€ готовы достойно ответить на вызов времени.
Ћитература:

1. Ѕойков ¬.Ќ., ѕоспелов ѕ.»., ‘едотов √.ј. јвтоматизированное проектирование автомобильных дорог. ћ.: јкадеми€, 2015. 256 с.
2. Ѕойков ¬.Ќ. IT-технологии в поддержке жизненного цикла дорог // —јѕ– и √»— автомобильных дорог. 2014. є 1(2). —. 1,6−7. DOI: 10.17273/CADGIS.2014.1.1.
3. Ѕойков ¬.Ќ. —јѕ– автодорог Ч перспективы развити€ // —јѕ– и √»— автомобильных дорог. 2013. є 1(1). —. 6Ц9. DOI: 10.17273/CADGIS.2013.1.1.
4. —кворцов ј.¬. BIM дл€ дорожной отрасли: что-то новое или мы этим уже занимаемс€? // —јѕ– и √»— автомобильных дорог. 2014. є 1(2). —. 8Ц11. DOI: 10.17273/CADGIS.2014.1.2.
5. —кворцов ј.¬., —арычев ƒ.—. —оздание инфраструктуры дорожных данных –оссийской ‘едерации RusRoads // ѕространственные данные. 2009. є 3. —. 67Ц71.
6. —арычев ƒ.—., —кворцов ј.¬. Ѕазова€ модель дорожных данных в проекте √ќ—“ // —јѕ– и √»— автомобильных дорог. 2014. є 2(3). —. 98Ц102. DOI: 10.17273/CADGIS.2014.2.16.
7. —кворцов ј.¬. јдресный план автомобильной дороги // —јѕ– и √»— автомобильных дорог. 2013. є 1(1). —. 47Ц54. DOI: 10.17273/CADGIS.2013.1.10.
8. —кворцов ј.¬., ѕоспелов ѕ.»., Ѕойков ¬.Ќ.,  рысин —.ѕ. √еоинформационные системы в дорожном хоз€йстве: —правочна€ энциклопеди€ дорожника (—Ёƒ). “. VI. ћ.: ‘√”ѕ Ђ»нформавтодорї, 2006. 372 с.
9. —кворцов ј.¬., ѕоспелов ѕ.».,  отов ј.ј. √еоинформатика в дорожной отрасли. ћ.: ћјƒ» (√“”), 2005. 250 с.
10. —кворцов ј.¬. BIM автомобильных дорог: оценка зрелости технологии // —јѕ– и √»— автомобильных дорог. 2014. є 2(3). —. 12−21. DOI: 10.17273/CADGIS.2014.2.3.
11. BS 1192:2007. Collaborative production of architectural, engineering and construction information Ч Code of practice. 2007. 38 p.
12. PAS 1192-2:2013 (Incorporating Corrigendum No. 1). Specification for information management for the capital/delivery phase of construction projects using building information modelling. 2013. 68 p.
13. PAS 1192-3:2014 (Incorporating corrigendum No.1). Specification for information management for the operational phase of assets using building information modelling. BSI Standards, 2013. 44 p.
14. Level of Development Specification. Bimforum, 2015. 160 p.
15. —кворцов ј.¬., —арычев ƒ.—. ∆изненный цикл проектов автомобильных дорог в контексте информационного моделировани€ // —јѕ– и √»— автомобильных дорог. 2015. є 1(4). —. 4Ц14. DOI: 10.17273/CADGIS.2015.1.1.
16. —арычев ƒ.—., —кворцов ј.¬. Ёлементы моделей автомобильных дорог и уровни проработки как основа требований к информационным модел€м // —јѕ– и √»— автомобильных дорог. 2015. є 1(4). —. 30−36. DOI: 10.17273/CADGIS.2015.1.4.
17. E203Ц2013 Building Information Modeling and Digital Data Exhibit. The American Institute of Architects, 2013. 7 p.
18. BS 1192-4:2014. Collaborative production of information. Part 4: Fulfilling employers information exchange requirements using COBie Ч Code of practice (Draft). 2014. 45 p.
19. –укавишникова ≈.≈. –асчЄт жЄстких дорожных одежд с помощью IndorPavement // —јѕ– и √»— автомобильных дорог. 2015. є 2(5). —. 114Ц118. DOI: 10.17273/CADGIS.2015.2.17.
20. —кворцов ј.¬. Ќормативно-техническое обеспечение BIM автомобильных дорог // —јѕ– и √»— автомобильных дорог. 2014. є 2(3). —. 22-32. DOI: 10.17273/CADGIS.2014.2.4.
21.  н€зюк ≈.ћ. ќбзор возможностей систем эскизного проектировани€ автомобильных дорог // —јѕ– и √»— автомобильных дорог. 2015. є 2(5). —. 59Ц67. DOI: 10.17273/CADGIS.2015.2.10.
22. Ѕойков ¬.Ќ., ћирза Ќ.—., ѕетренко ƒ.ј., —кворцов ј.¬. IndorCAD 10 как BIM-инструмент анализа проектных решений и обнаружени€ коллизий // —јѕ– и √»— автомобильных дорог. 2015. є 2(5). —. 108Ц113. DOI: 10.17273/CADGIS.2015.2.16.
23. —кворцов ј.¬. ћодели данных BIM дл€ инфраструктуры // —јѕ– и √»— автомобильных дорог. 2015. є 1(4). —. 16−23. DOI: 10.17273/CADGIS.2015.1.2.
24. —кворцов ј.¬. —тандарты дл€ обмена данными // јвтомобильные дороги. 2015. є 2. —. 84Ц89.
25. Ѕойков ¬.Ќ., Ќеретин ј.ј., —кворцов ј.¬. јпробирование информационных моделей дорог на стадии реализации проектов // —јѕ– и √»— автомобильных дорог. 2015. є 2(5). —. 30Ц36. DOI: 10.17273/CADGIS.2015.2.5.
26. √улин ¬.Ќ. ÷ифровые модели дл€ систем управлени€ дорожно-строительными машинами // —јѕ– и √»— автомобильных дорог. 2015. є 1(4). —. 56−59. DOI: 10.17273/CADGIS.2015.1.6.
27. √улин ¬.Ќ., ћиронов —.ј. ќбеспечение единого координатного пространства: прив€зка к государственной системе высот // —јѕ– и √»— автомобильных дорог. 2015. є 2(5). —. 48Ц53. DOI: 10.17273/CADGIS.2015.2.8.
28. —кворцов ј.¬., —арычев ƒ.—. –азработка инфраструктуры дорожных данных // ƒорожна€ держава. 2009. є 22. —. 29Ц31.
29. ќфициальный сайт международной организации buildingSMART. URL: http://www.buildingsmart.org (дата обращени€: 28.05.2015).


„итайте также:


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: ƒл€ реального внедрени€ »», облаков, BIM и любых инноваций требуетс€ посто€нна€ всеобща€ коррекци€ менталитета
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2019 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.