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

22 июл€ 2019

 ак создать эскизную модель автомобильной дороги в контексте окружающей среды с помощью InfraWorks

≈лена ѕетрова, эксперт по внедрению инфраструктурных —јѕ–, »нфарс

≈лена ѕетрова Infars

¬ведение

Ќа мой взгл€д, основной сложностью проектировани€ автомобильных дорог €вл€етс€ ув€зка проектных решений с существующей инфраструктурой на большой прот€женности. ѕри выполнении проекта автомобильной дороги необходимо учитывать и анализировать огромное количество исходных данных, а также не забывать о перспективном развитии района, в котором ведетс€ проектирование.

 ƒл€ поиска оптимального варианта прохождени€ трассы, предварительной оценки объемов работ, да и оценки проекта в целом существует стади€ предпроекта. Ќа этой стадии происходит техническое и экономическое обоснование инвестиций в строительство дороги. “о есть от того, насколько качественно будет выполнен этап предпроектных разработок, зависит прин€тие правильного решени€ в пользу того или иного варианта.

¬ этой статье мне хотелось бы рассказать об Autodesk InfraWorks как о программе дл€ эскизного проектировани€ автомобильных дорог. — помощью специализированного набора инструментов можно довольно быстро создать информационную модель, котора€ будет включать в себ€ несколько вариантов планировочных решений, проанализировать ее, а затем передать выбранный вариант в другие программы дл€ дальнейшей и более детальной проработки.

—оздание модели существующей ситуации

—оздать модель в InfraWorks можно двум€ способами: с помощью конструктора модели или вручную.

— помощью конструктора модель создаетс€ в мировой системе координат LL84. Ќе стоит этого опасатьс€ Ц у вас будет возможность экспортировать созданную модель в нужную вам систему координат.

√лавным преимуществом конструктора модели при разработке предпроектных решений €вл€етс€ то, что вс€ существующа€ ситуаци€ подгружаетс€ из данных открытых источников. Ќапример, информаци€ о дорогах, здани€х и водных пространствах подгружаетс€ из OpenStreetMap, снимки со спутников из Microsoft Bing Maps накладываютс€ на рельеф модели, который, в свою очередь, строитс€ на основе геолокационных радаров. Ёто актуально, если у вас нет исходных данных дл€ проектировани€ (например поверхности существующей земли).

Infars модель автомобильной дороги

–ис. 1. ћодель, созданна€ с помощью конструктора модели

—ледует понимать, что данные открытых источников не обладают достаточной дл€ проектировани€ точностью Ц например, вы не сможете высчитать правильные объемы земл€ных работ на основе такой поверхности существующей земли, а в карты OpenStreetMap вносить изменени€ может любой зарегистрированный пользователь. —ледовательно, не стоит всецело полагатьс€ на эти данные.

≈сли у вас есть собственные исходные данные дл€ проектировани€, то вы можете также подгрузить их в уже созданную модель или на их основе создать модель существующей инфраструктуры вручную сразу в нужной системе координат.

—оставные и планируемые дороги

ƒороги в InfraWorks дел€тс€ на 2 типа: планируемые и составные (компонентные).

“е дороги, которые по€вились в модели с помощью конструктора, по умолчанию €вл€ютс€ планируемыми. Ёто простые дороги, которые можно создать в модели, указыва€ щелчками мыши вершины углов поворота трассы в плане. InfraWorks сам впишет в эти углы радиусы. ¬ысотные отметки дороги в этих точках будут соответствовать отметкам земли. ¬ планируемых дорогах ввести конкретные значени€ радиусов вертикальных кривых и кривых в плане не получитс€. ‘ункционал профилировани€ дл€ планируемых дорог недоступен Ц вы не можете мен€ть заложение откосов, управл€ть материалом их укреплени€.  оличество полос движени€ на планируемых дорогах измен€етс€ в свойствах.

Infars модель автомобильной дороги

–ис. 2. –едактирование планируемых дорог

“акие дороги создаютс€ на основе стил€: в нем настраиваютс€ элементы поперечного профил€ (полосы движени€, обочины, тротуары и т. д.), задаютс€ материалы дл€ этих элементов, а также размещаютс€ элементы оформлени€ дороги (ограждени€, опоры освещени€ и т. д.). Ёлементами оформлени€ дороги выступают 3D-модели из палитры стилей. ћожно использовать как стандартные 3D-модели, так и наполн€ть библиотеку своими собственными.
Infars модель автомобильной дороги

–ис. 3. –едактирование стил€ планируемых дорог

ѕомимо размещени€ различных 3D-моделей вдоль планируемой дороги в качестве оформлени€ можно примен€ть пользовательские профили дл€ визуализации линейных элементов.

„тобы сделать пользовательский профиль, необходимо:

1. —оздать чертеж в Civil 3D и обычными средствами AutoCAD вычертить поперечное сечение необходимого элемента. ќбратите внимание на то, чтобы центр этого сечени€ имел координату 0 во всех направлени€х;

Infars модель автомобильной дороги

–ис. 4. ¬ычерчивание профил€ средствами AutoCAD

2. ѕереключитьс€ в рабочее пространство MAP 3D;

Infars модель автомобильной дороги

–ис. 5. –абочее пространство MAP 3D

3. ¬ыполнить экспорт профил€ в формат .*sdf;

Infars модель автомобильной дороги

–ис. 6. Ёкспорт профил€

4. ¬ редактировании стил€ дороги добавить пользовательский профиль;

5. Ќастроить размер, материал и положение этого профил€ вдоль дороги;

Infars модель автомобильной дороги

–ис. 7. ƒобавление пользовательского профил€

6. —охранить изменени€.
Infars модель автомобильной дороги

–ис. 8. –езультат

ѕланируемые дороги больше подход€т дл€ моделировани€ существующей ситуации.

ƒл€ эскизного проектировани€ дорог в InfraWorks есть специальный модуль Ц Roadway Design. — помощью этого модул€ можно создавать составные дороги.

—оставные дороги включают в себ€ сборки различных компонентов дороги. ћожно проложить трассу на местности, всЄ также указыва€ щелчками мыши вершины углов поворота в плане. Ќо при работе с составными дорогами у вас есть возможность вписать в угол поворота кривую или комбинацию Ђпереходна€ крива€ Ц крива€ Ц переходна€ крива€ї с заданными радиусами и длинами переходных кривых (дл€ этого необходимо настроить направление просмотра Ц смотреть на трассу сверху).

Infars модель автомобильной дороги

–ис. 9. –едактирование параметров кривой и переходных кривых в плане

ѕри направлении просмотра на трассу сбоку у вас по€витс€ возможность отредактировать вертикальный профиль трассы Ц изменить высотные отметки точек перелома, вписать вертикальные вогнутые и выпуклые кривые с нужными значени€ми радиусов. ѕомимо изменени€ отметок непосредственно на трассе можно открыть вид профил€ и корректировать профиль на виде.  стати, в последних верси€х продукта есть возможность создать профиль, максимально проход€щий по поверхности существующей земли.
Infars модель автомобильной дороги

–ис. 10. –едактирование продольного профил€ дороги

ƒл€ составных дорог доступно профилирование откосов: можно самосто€тельно задавать их заложение, раздел€ть на участки с разным укреплением.
Infars модель автомобильной дороги

–ис. 11. –абота с профилированием

ƒл€ таких дорог можно предварительно рассчитать вираж. –асчет ведетс€ в соответствии со стандартами проекта; российского пакета локализации Country Kit дл€ InfraWorks пока не выпущено, так что такой расчет виража стоит использовать только дл€ визуализации.

ƒл€ составных дорог можно включить отображение поперечных сечений и визуально оценить, как будет вести себ€ дорога на пр€мых участках и поворотах.

Infars модель автомобильной дороги

–ис. 12. ¬иражи составных дорог

ѕри пересечении составных дорог автоматически формируетс€ перекресток, который можно настроить: выбрать расчетный автомобиль и тип перекрестка (обычный или круговой), создать переходно-скоростные полосы дл€ разгона и торможени€, назначить конкретные радиусы сопр€жений. ”в€зка откосов на перекрестке также происходит автоматически.
Infars модель автомобильной дороги

–ис. 13. ѕримыкание

—оставные дороги, помимо расширенных возможностей их моделировани€, имеют особые инструменты анализа. Ќапример, можно выполнить оценку видимости на дороге или перекрестке, образованном пересечением составных дорог. «а облачные единицы можно выполнить оптимизацию коридора или профил€ Ц InfraWorks сам высчитает лучшие варианты прохождени€ вашей трассы и ее отметок в соответствии с картами пригодности и на основании заданных ограничений. »ме€ данные о перспективной пропускной способности дороги, можно выполнить моделирование транспортных потоков.

¬ случае необходимости планируемые дороги можно преобразовать в составные. Ќапример, если вы захотите проанализировать транспортные потоки планируемых дорог, InfraWorks сам предложит преобразовать их в составные, поскольку эта функци€ доступна только дл€ составных дорог.

—оздание и применение сборок дорог

—борки дорог представл€ют собой наборы отдельных элементов поперечного сечени€: полос движени€, бордюров, тротуаров и т. д.

Ќесколько вариантов сборок представлены в библиотеке InfraWorks. ћожно выбрать наиболее подход€щую и с ее помощью вычертить дорогу, а можно изначально создать свою собственную сборку из отдельных компонентов и сохранить ее как пользовательскую и, таким образом, сформировать свою собственную библиотеку сборок дорог.

„тобы создать пользовательскую сборку дороги, необходимо:

1. «апустить команду создани€ составной дороги

Infars модель автомобильной дороги

–ис. 14. —оздание составной дороги

2. ¬ыбрать компонент, с которого вы начнете создание сборки (например обычную полосу движени€).
Infars модель автомобильной дороги

–ис. 15. ¬ыбор компонентов

3. ѕроложить дорогу в плане
Infars модель автомобильной дороги

–ис. 16. ¬ычерчивание трассы в плане

4. ¬ставить новые компоненты дорожного полотна: выбрать из библиотеки необходимые и разместить их на дороге. Ќовые компоненты могут быть созданы как на всей прот€женности дороги, так и на определенных пикетах. Ѕлагодар€ тому, что компоненты могут добавл€тьс€ только на заданных пикетах, в InfraWorks удобно показывать уширени€, переходно-скоростные полосы. «начение длины перехода также можно отредактировать и сделать равным расчетному.
Infars модель автомобильной дороги

–ис. 17. ƒобавление новых компонентов

5. ¬ окне свойств отредактировать ширину, толщину и уклон компонентов.
Infars модель автомобильной дороги

–ис. 18. –едактирование компонентов дороги

6. —плошную линию разметки (например вдоль разделительной полосы) можно создать с помощью отдельно настроенного компонента. ѕрерывиста€ разметка полос создаетс€ автоматически.
Infars модель автомобильной дороги

–ис. 19. —оздание собственных компонентов

7. –азместить элементы оформлени€ вдоль дороги. Ёлементы оформлени€ можно добавить вдоль любого из компонентов дороги. ƒл€ линейно-прот€женных элементов, например дл€ ограждений, в свойствах стоить включать параметр ЂЌаклонї. Ѕлагодар€ включению этого параметра продольный профиль элемента оформлени€ будет повтор€ть продольный профиль дороги. —вои собственные параметрические элементы оформлени€ можно создать в Inventor и импортировать в InfraWorks.
Infars модель автомобильной дороги

–ис. 20. ќформление дороги с помощью параметрических 3D-моделей

8. Ќастроить профилирование: задать заложени€ откосов, выбрать материал укреплени€. ћожно задавать разное заложение откосов на дороге и формировать между ними переход, выбирать разные материалы укреплени€ дл€ разделенного профилировани€.
Infars модель автомобильной дороги

–ис. 21. Ќастройка профилировани€

9. —озданную сборку сохранить в библиотеку. “еперь вы можете создавать новые дороги на основе вашей сборки. Ёлементы оформлени€, настроенные вами в сборке, также сохран€ютс€.
Infars модель автомобильной дороги

–ис. 22. —охранение сборки в библиотеку

ѕодсчет объемов

ƒл€ составных дорог в InfraWorks можно подсчитать количественные характеристики, например объемы земл€ных работ. ќбъемы будут рассчитаны попикетно. ѕри желании из расчета объемов можно исключить мосты и перекрестки.
Infars модель автомобильной дороги

–ис. 23. ѕодсчет объемов земработ

ќбъем можно посчитать как по всей дороге, так и на определенных пикетах, указав их значени€ в окне расчета. ѕопикетный отчет об объемах земл€ных работ можно выгрузить во внешний файл в формате *.csv.
Infars модель автомобильной дороги

–ис. 24. ќтчет по расчету объемов земработ

Ёкспорт данных в Civil 3D

ѕосле того как эскиз дороги создан, а решение по выбору варианта прохождени€ трассы прин€то или требует дополнительных уточнений и расчетов, необходимо экспортировать полученную модель в Civil 3D дл€ детальной проработки. »з InfraWorks информаци€ передаетс€ в формате IMX. ƒругой вариант Ц модель напр€мую открываетс€ в Civil 3D. ѕри экспорте модели в формат .*imx по€вл€етс€ возможность задать целевую систему координат (например местную, созданную вами с помощью функционала MAP 3D).

¬ Civil 3D из InfraWorks переходит трасса, продольный профиль, поверхность существующего рельефа, проектна€ поверхность по верху дороги, конструкции и коридор. ќбластей коридора на перекрестке создано не будет, вираж, рассчитанный по трассе, в Civil 3D также пока что не импортируетс€. Ќо в любом случае данные, полученные из InfraWorks, Ц это хороша€ основа дл€ разработки проектной документации и доработки предпроектной.

Infars модель автомобильной дороги

–ис. 25. Ёкспорт модели в Civil 3D

ƒл€ получени€ полноценного проекта потребуетс€ изменить конструкции поперечных сечений автомобильной дороги, замоделировать и ув€зать перекрестки, создать поверхность по верху дороги на основе коридора и рассчитать объемы.

ƒл€ создани€ конструкций в Civil 3D можно воспользоватьс€ стандартной библиотекой элементов или создать собственные элементы в приложении Subassembly Composer. √лавное преимущество Subassembly Composer Ц это возможность создать элемент конструкции любой сложности и закодировать его точки, звень€ и фигуры необходимым образом. Ќапример, чтобы передать финальную версию проекта в InfraWorks дл€ визуализации, верхние звень€ элементов конструкции следует кодировать в соответствии с тем, какие текстуры должны быть применены к этим област€м в сводной модели.  оридор в модель подгружаетс€ в виде множества областей покрыти€. ¬ InfraWorks можно создать такие правила стил€, чтобы области с тэгом, к примеру Ђ√азонї, присвоилс€ подход€щий материал.

«аключение

ƒл€ взаимной ув€зки элементов плана, продольного и поперечного профил€ между собой и с окружающим ландшафтом, оценки зрительного воспри€ти€ дороги свод правил Ђјвтомобильные дорогиї рекомендует создавать перспективные изображени€ дороги.

Ѕлагодар€ современным технологи€м информационного моделировани€ у нас есть возможность проектировать в контексте окружающей среды и решать вопросы ув€зки и зрительного воспри€ти€ уже на стадии предпроектных проработок. “акие модели могут быть полезны дл€ демонстрации проекта руководству или заказчику. “акже их можно передавать в специализированные программы дл€ разработки полноценной проектной и рабочей документации.



¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

-->

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: „то можно назвать Ђчудо-оружиемї отрасли —јѕ–?
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.