isicad: Autodesk о BIM автомобильных дорог: мифы и реальность

Д. Левин: Благодарю Алексея Скворцова за подготовку публикуемого сегодня развёрнутого ответа на замечания к его предыдущей статье. Надеюсь, что, обсуждая соответствующие продукты Autodesk, мы сможем познакомиться не только с их интерпретацией представителем конкурирующих продуктов, но и с их характеристиками от практикующих специалистов критикуемого вендора.

Введение

На сайте isicad.ru после опубликования моей статьи «Autodesk, Bentley или ИндорСофт? Трудности перехода от автоматизированного проектирования к информационному моделированию дорог» возникла небольшая дискуссия по поводу корректности приведённой в таблицах информации. Масла в огонь подлили анонимные эксперты Autodesk, которые решили, что их линейка продуктов решает большинство задач дорожной отрасли. Их сравнение представлено в заметке Д.Левина.

Боюсь, что эти эксперты имеют слишком завышенное мнение по части могущества Autodesk, и, как следствие, заблуждаются в применимости современных технологий Autodesk для информационного моделирования на всех стадиях жизненного цикла дорог от проектирования до эксплуатации.

В этой статье я попробую разъяснить основной посыл моей исходной статьи: «ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УЖЕ ВО МНОГОМ РЕАЛИЗУЮТ BIM НА ВСЕХ СТАДИЯХ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ».

В этом посыле важно слово «отечественные». У нас нет мании величия. Мы понимаем, что у нас в стране в дорожной отрасли лидерами являются

в обработке материалов инженерно-геодезических и инженерно-геологических изысканий исторически наиболее привычны продукты компании Кредо, но также используется множество других систем для уравнивания геодезических сетей, данных GPS-измерений и обработки фотоматериалов и данных лазерного сканирования;
в сфере геометрического проектирования наиболее массово применяются 3 отечественные системы (CREDO, Robur и IndorCAD) и одна зарубежная (Civil 3D);
для расчета дорожных одежд используется только 3 системы: IndorPavement, CREDO Радон и Robur – Дорожные одежды;
для проектирования водопропускных труб: CREDO Трубы, Robur – Искусственные сооружения, IndorCulvert;
для проектирования мостов и путепроводов: ЛИРА, SCAD, midas Civil, RM Bridge, Revit;
для проектирования организации дорожного движения: CREDO Дислокация, Титул-2005, Road Office, IndorRoad;
для моделирования транспортных потоков: PTV Vissim, PTV Visum, TransNet…
для подготовки (оформления, а не генерации из САПР дорог) чертежей: AutoCAD и его клоны (nanoCAD, BricsCAD, ZWCAD и множество других);
для осмечивания: ГРАНД-Смета, АВС, ПИР, Сметы в дорожном строительстве, Строительные Технологии – СМЕТА, Гектор…
для видеопаспортизации дорог: СВПД, Титул-2005, IndorRoad, Геовидео;
для паспортизации и диагностики дорог: АБДД Дорога, Титул-2005, IndorRoad;
для эксплуатации дорог: АБДД Дорога, Титул-2005, IndorRoad…;
для эксплуатации искусственных сооружений (труб…): Титул-2005, IndorRoad;
для эксплуатации мостов: АИС ИСО-М (Новосибирск);
для управления содержанием: Титул-2005, RoadSoft, IndorRoad…; …

На текущий момент Autodesk не обладает компетенциями в большинстве из этих областей, что в частности, подтверждается наличием, а точнее отсутствием сертификатов соответствия, получаемых в Центре сертификации программной продукции в строительстве при Росстандарте. Актуальный перечень сертифицированной продукции всегда доступен по этой ссылке. В связи с тем, что я отстаиваю в статье право ВСЕХ отечественных технологий на жизнь, хотел бы отметить, что добавление Д.Левиным к названию моей статьи префикса «Autodesk, Bentley или ИндорСофт?», видимо, было излишним, хотя я понимаю мотивы главного редактора: характер площадки isicad.ru предполагает открытую полемику, которую можно было таким образом спровоцировать.

Судя по комментариям, многие читатели не прочитали саму статью, но обратили внимание на таблицы (хотя в статье присутствуют необходимые рассуждения и ссылки на первоисточники), поэтому в своей аргументации я попробую оттолкнуться на одной из них.

Обеспечение концепции BIM различными технологиями в разрезе жизненного цикла и отдельных технологических процессов

Таблица 2 (статья на isicad.ru имеет неверную подпись таблицы 2 в отличие от оригинала, где она идёт под номером 1) в первой колонке имеет чёткие названия стадий жизненного цикла или технологических процессов, общепринятых в дорожной отрасли. Для каждой строчки существует соответствующий набор нормативных отраслевых документов. Рассмотрим эти строчки подробнее.

Таблица. Обеспечение концепции ИМД различными технологиями в разрезе жизненного цикла и отдельных технологических процессов

Строка 2. Планировка территории. Требования к проекту планировки территории (ППТ) в нашей стране регламентируются главой 5 Градостроительного кодекса РФ. Это довольно специфический документ, включающий «чертежи планировки территории, на которых отображаются: красные линии; дороги, улицы, проезды, линии связи, объекты инженерной и транспортной инфраструктур …; границы зон планируемого размещения объектов социально-культурного и коммунально-бытового назначения, иных объектов капитального строительства; границы зон планируемого размещения объектов федерального значения, объектов регионального значения, объектов местного значения». Также в ППТ включаются материалы по обоснованию: схема расположения элемента планировочной структуры; схема использования территории в период подготовки проекта планировки территории; схема организации улично-дорожной сети, которая может включать схему размещения парковок (парковочных мест), и схему движения транспорта на соответствующей территории; схема границ территорий объектов культурного наследия; схема границ зон с особыми условиями использования территорий; схема вертикальной планировки и инженерной подготовки территории.

Если говорить о продуктах Autodesk, то подобную документацию обычно готовят в Civil 3D. Применение InfraWorks здесь возможно для планирования размещения инженерной инфраструктуры, но всё же само проектирование выполняется в Civil 3D.

Строка 3. Инженерные изыскания. К основным видами инженерных изысканий для проектирования объектов транспортного строительства являются инженерно-геодезические изыскания (тахеометрическая съёмка, GPS-съёмка, наземное или воздушное лазерное сканирование) и инженерно-геологические, инженерно-гидрометеорологические, инженерно-гидрологические, инженерно-экологические, почвенно-геоботанические изыскания, геофизические работы, землеустроительные и кадастровые работы, а также обследование существующих строительных конструкций.

Из многообразия видов инженерных изысканий компания Autodesk предлагает два модуля для геодезии и геологии: Survey module и Geotechnical module.

Строка 5. Проектирование (дорожные одежды, ПОС, ППР, сметы).

Подстрока 5.1. Дорожные одежды. В настоящее время Autodesk не обладает функциями расчета дорожных одежд.

Подстрока 5.2. ПОС и ППР. Говоря, что Navisworks подходит для решения задач ПОС и ППР, возможно, компания Autodesk имеет ввиду, что можно импортировать из Microsoft Project календарный план работ, подгрузить в виде совокупности трёхмерных моделей проектное решение, затем назначить трёхмерных объектам ту или иную работу — и ПОС готов в виде «мультика», показывающего процесс строительства объекта при перемещении ползунка времени.

Но в данном случае программный продукт не реализует функцию собственно проектирования, а выполняет лишь роль визуализатора смоделированных не важно в каком продукте 3D-объектов в зависимости от некоторых условий (например, положение «ползунка» на временной шкале).

Для проектирования организации строительства (ПОС) необходима информация, которая не может быть получена с использованием программных решений Autodesk. Просто трёхмерной модели проекта недостаточно! Даже для составления просто календарного плана необходимо определить места расположения резервов грунта, составить план перемещения земляных масс, определиться с возможностями производственных мощностей (АБЗ, карьеры), составить сметы, на их основании определить количество, состав и техническое оснащение бригад, которые будут осуществлять работы и только тогда приступить к составлению календарного плана.

Для составления проекта производства работ (ППР) используются типовые технологические карты, которые определяют детально технологию производства конкретных видов работ, машины и механизмы, используемые при их выполнении и обычно составляются с учётом информации об имеющего у подрядчика технического оснащения.

Ни одно из перечисленных программных решений Infraworks 360, Civil 3D, Navisworks не позволяет выполнять проектирование ПОС и ППР.

Подстрока 5.3. Сметы. Помимо того, что расчёт смет является необходимым звеном для подготовки ПОС, он также позволяет оценить стоимость строительства объекта. Для составления сметы необходима сводная ведомость объёмов работ, которая включает в себя все работы, необходимые для реализации проекта. Следует понимать, что одна строка в сводной ведомости может подразумевать десяток позиций в локальной смете, каждая со своей стоимостью и потребностью в ресурсах (человеко-часах, материалах, механизмах).

В России существуют различные специализированные программные продукты, позволяющие получать сметы из сводной ведомости объёмов работ. Программы для составления смет в силу своей специфики должны постоянно обновлять справочники приведения цен, поэтому проектные организации должны регулярно их обновлять для поддержания справочников в актуальном состоянии.

К таким специализированным программам относятся Гранд-Смета, АВС, Госстройсмета, но никак не Infraworks 360, Civil 3D, Navisworks.

Строка 6. Подготовка чертежей. Возможно здесь произошла подмена понятий. Я под подготовкой чертежей понимаю «программу-чертилку», в которой можно нарисовать «всё, что хочешь», в том числе с использованием определенных знаков, линий, заливок и стандартных рамок. Это именно функционал AutoCAD, на ядре которого работает Civil 3D.

Если же говорить о программе, которая генерирует («готовит») чертежи поперечников, продольника и пр., то это конечно будет Civil 3D, но тогда в эту строку сравнения для конкурентов Autodesk придётся поместить все продукты, отвечающие за проектирование. Например, для Bentley вместо Microstation надо поместить OpenRoads, InRoads, MXRoad, PowerCivil, GEOPAK и пр. От этого логика сравнения сразу теряется.

И всё же здесь должен быть AutoCAD. Хотя бы потому, что прямым конкурентом системам Microstation (и таким как nanoCAD, BricsCAD, ZWCAD) является именно AutoCAD, но никак не Civil 3D.

Строка 7. Эксплуатация (ГИС).

В моей таблице эксплуатация разнесена на 3 строчки. Отдельно в строчки 12 и 14 выделены искусственные сооружения, имеющие, по сути, отдельный набор нормативной базы как для проектирования, так и для эксплуатации.

Правила эксплуатации автомобильных дорог регламентируются ВСН 24-88 «Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог». Большинство отечественных систем для эксплуатации автомобильных дорог обладает более широким набором функций. Они представляют сейчас интегрированные системы, реализующие ведение паспорта автомобильных дорог, хранение и анализ данных диагностики, учёт ДТП, оценка уровня состояния, планирование работ по содержанию и ремонту, контроль за их исполнением. Многие отечественные системы также обеспечивают с помощью ГИС-подсистемы интеграцию с картографической информацией (рис. 1).

Мне не известны решения для эксплуатации, которые используют AIMS, Map 3D и Infraworks Mobile app.

Рис. 1. Пример программы Титул-2005 для эксплуатации автомобильных дорог

Строка 9. Проектирование организации дорожного движения. В соответствии с применяемыми сейчас «Правилами подготовки проектов и схем организации дорожного движения» проект организации дорожного движения (ПОДД) разрабатывается на основе ГОСТ Р 52289-2004, ГОСТ Р 52290-2004, ГОСТ Р 52282-2004 и Федеральным законом № 196-ФЗ «О безопасности дорожного движения». В соответствии с этим Порядком в состав ПОДД входят следующие основные графические материалы: схемы расстановки технических средств организации дорожного движения, эскизы знаков индивидуального проектирования, схемы расстановки оборудования на светофорных объектах.

Хотелось бы особо отметить, что расстановка технических средств выполняется на ЛИНЕЙНОМ (СПРЯМЛЕННОМ) ГРАФИКЕ дороги в масштабе обычно 1:3000 по горизонтали и 1:500 по вертикали (рис. 2). Исключением являются сложные транспортные узлы, где могут использоваться декартовы (не спрямлённые) координаты.

Рис. 2. Пример ПОДД (фрагмент схемы расстановки технических средств организации движения)

Мне не известно ни одного случая применения InfraWorks для разработки ПОДД. Из технологий Autodesk в лучшем случае используется только AutoCAD для финальной шлифовки чертежей, сгенерированных в специализированных программных продуктах по разработке ПОДД (CREDO Дислокация, Титул-2005, Road Office, IndorRoad...).

Строка 10. Паспортизация и диагностика. Паспортизация автомобильных дорог выполняются в соответствии с ВСН 1-83, а диагностика с ВСН 6-90 и ОДН 218.0.006-2002. Для их выполнения применяются специализированные программно-аппаратные комплексы (дорожные лаборатории и программное обеспечение для обработки результатов), которые формируют ведомости, линейные графики (рис. 3, 4) и специальные банки данных установленного формата (АБДД Дорога). Здесь широко применяются такие системы, как Титул-2005, СВПД, IndorRoad, АБДД Дорога и ряд других.

Рис. 3. Пример результата паспортизации из ВСН 1-83 в виде линейного графика автомобильной дороги

Рис. 4. Пример результата диагностики из ОДН 218.0.006-2002 в виде линейного графика оценки транспортно-эксплуатационного состояния

Действующая нормативная база в настоящее время не предусматривает применение картографической привязки материалов паспортизации и диагностики, хотя уже около 10 лет в нашей стране ведутся соответствующие эксперименты. Картография в ГИС до сих пор рассматривается как необязательный побочный результат. Системные работы по сопряжению ГИС, паспортизации и диагностики сейчас ведутся наверно только в Государственной компании «Автодор» (рис. 5) и Росавтодоре (рис. 6).

В настоящее время мне не известны примеры использования AIMS, Map 3D и Infraworks Mobile app для выполнения паспортизации или диагностики дорог. О технологиях Autodesk в данном контексте можно говорить, в лучшем случае, как о потенциальной платформе для построения в будущем специализированных решений.

Рис. 5. Пример отображения паспортной информации по объектам автомобильной дороги М-4 в ГИС автомобильных дорог IndorRoad

Рис. 6. Пример отображения паспортной информации по объектам автомобильной дороги А-121 в ГИС АВТОДОР (г. Санкт-Петербург) в окне браузера

Строка 13. Проектирование типовых труб. В настоящее время проектирование конструкций водопропускных труб в нашей стране ведётся с помощью Robur – Искусственные сооружения, CREDO Трубы, IndorCulvert (рис. 7). Эти программы предлагают пользователю автоматически или вручную сформировать трубу на основе некоторой библиотеки типовых проектами (например, Серия 3.501.1-144, Шифр 1484 и пр.) и выполнить необходимые расчеты. В отдельных сложных случаях для расчетов труб на прочность уместно использовать ЛИРА и SCAD.

Рис. 7. Пример проектирования водопропускной трубы в IndorCulvert

Ниже приведён объединённый список типовых проектов, предлагаемых в отечественных системах Robur – Искусственные сооружения (14 проектов), CREDO Трубы (9 проектов), IndorCulvert (4 проекта):

3.501.1-144. Круглые бетонные трубы бесфундаментные для автомобильных дорог;
3.501.1-144. Круглые бетонные трубы с плоским опиранием для автомобильных и железных дорог;
3.501.1-177.93. Прямоугольные бетонные трубы для автомобильных дорог;
3.501.1-179.94. Прямоугольные бетонные трубы для автомобильных и железных дорог;
503-7-015.90. Круглые бетонные трубы с длинномерными звеньями для автомобильных дорог;
3.501.3-183.01. Круглые трубы из гофрированного метала для автомобильных и железных дорог;
3.501.3-187.10. Трубы водопропускные круглые спиральновитые из гофрированного метала для автомобильных и железных дорог;
501-96. Унифицированные круглые косогорные трубы для автомобильных дорог;
Шифр 1484 выпуски 0-2;
3.501.1-179.94 выпуски 0-1;
3.501.3-185.03. Конструкции из гофрированного металла для автомобильных и железных дорог;
2175РЧ. Трубы водопропускные железобетонные круглые с плоским основанием для автомобильных дорог в умеренных и суровых климатических условиях;
3.501.3-186.09. Трубы водопропускные круглые из гофрированного метала для автомобильных и железных дорог;
3.501.3-187.10 Трубы водопропускные круглые спиральновитые из гофрированного метала для автомобильных и железных дорог (cеверное исполнение).
Серия 3.501.1-144 Трубы водопропускные круглые железобетонные сборные для железных и автомобильных дорог.
Серия 3.503.1-112.97 Трубы водопропускные круглые железобетонные из длинномерных звеньев (для опытного применения) – диаметром 1,5 м; 2х1,5 м; 3х1,5 м.
Серия 3.503.1-144.1 Выпуск 1. Индустриальные изделия.
ОСТ 35-27.1-85. Звенья железобетонные круглых и прямоугольных водопропускных труб под железные и автомобильные дороги. Конструкция и размеры.
Серия 3.503.1-112.97. Выпуск 1. Блоки труб. Технические условия. Рабочие чертежи.
Серия 3.501.1-177.93. Выпуск 1-1. Звенья труб, блоки фундаментов и оголовков для умеренных и суровых климатических условий.
Серия 3.501.1-177.93. Выпуск 1-2. Звенья труб, блоки фундаментов и оголовков для особо суровых климатических условий. Технические условия. Рабочие чертежи.
Серия 3.501.3-183.01. Выпуск 1. Изделия заводского изготовления. Рабочие чертежи.

В настоящее время в пакет российской локализации AutoCAD Civil 3D 2015 входит «Российский каталог труб и колодцев» стр. 67–68. ОДНАКО, КАК СТРАННО! В этот каталог НЕ ВХОДИТ НИ ОДИН распространённый в России типовой проект водопропускных труб для автомобильных дорог! «Российский каталог…» – это универсальный каталог на все случаи жизни, но только не для дорог!

По сути, инженер должен проектировать трубы где-то в другой программе, а в Civil 3D он должен только вставить готовый проект трубы. Именно поэтому я не поставил в строке 13 никаких продуктов Autodesk.

Строка 14. Эксплуатация труб. Правила эксплуатации водопропускных труб регламентируются ВСН 24-88 «Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог» (глава 9). Основными функциями программной системы, обеспечивающих эксплуатацию искусственных сооружений на дороге (труб, мостов, путепроводов, подпорных стенок…) является автоматизированного ведение «Книги искусственного сооружения», планирование работ по содержанию и контроль за их исполнением.

Мне не известны решения для эксплуатации искусственных сооружений, которые используют AIMS, Map 3D и Infraworks Mobile app.

Заключение

Я попытался разобрать и аргументировать таблицу 2. Аналогично можно поспорить и по таблице 1, по которой я считаю, что существующие решения Autodesk слишком универсальны (абстрактны), а потому я и отказал им в наличии решений для эксплуатации (строка 12) и, как следствие, для организации жизненного цикла дороги (строка 3); ведомости объектов обустройства (строка 10) всё-таки генерируются в Civil 3D и т.д.

Слишком абстрактным я считаю и такое достижение компании Autodesk, как только что с помпой презентованный BIM-стандарт. Полностью согласен с мнением В. Талапова, высказанным им в комментариях к статье «Почему BIM-стандарт от компании Autodesk — это событие для отрасли (первые впечатления)», что это «Советы рыболову».

Основной мой вывод таков. Любая большая компания, такая как Autodesk, Bentley, Trimble, Nemetchek, Tekla, имеющая достаточно много универсальных продуктов в сфере строительства, безусловно имеет большой потенциал для разработки решений, решающих конкретные прикладные задачи в дорожной отрасли. И это может быть достигнуто как своими силами, так и силами сторонних разработчиков. Однако не надо в пылу маркетинговой страсти заниматься шапкозакидательством, утверждая, что все необходимые решения уже есть.

За последние десятилетия в России в дорожной отрасли сохранилась своя дорожная наука и сообщество отечественных (я к ним также отношу белорусов и украинцев) производителей дорожного ПО. Совместно мы научились решать практически все отраслевые задачи для всех стадий жизненного цикла. Отечественные продукты решают больше задач, стоят существенно дешевле. Может в западных продуктах красивее этикетка, да громче спикеры, но и это можно наверстать.

ПОКУПАЙТЕ ОТЕЧЕСТВЕННОЕ!