ТЕХНОЛОГИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

Технология автоматизированного проектирования автомобильных дорог представляет собой совокупность правил, определяющих действия инженерно-технического персонала по высококачественному решению проектной проблемы в фиксированные сроки и с минимальными затратами при комплексном использовании всех

Рис. 25.3. Схема к обоснованию полосы варьирования трассы, основанному на инженером опыте исполнителя:

• 1 - воздушная линия: 2 - эскизные варианты и подварианты трассы:
• 3 - границы полосы варьирования

компонентов обеспечения САПР-АД: методического, программного, информационного, технического и организационного.

Технология автоматизированного проектирования автомобильных дорог определяется рядом факторов, основные из которых следующие:

• 1) стадия проектирования (ОИ — обоснование инвестиций; П - проект; РД — рабочая документация или РП — рабочий проект). Проектирование автомобильных дорог на разных стадиях проектирования различается кругом решаемых экономических и проектных проблем; составом, объемом и точностью исходной изыскательской информации; степенью детализации проектных проработок и их оценки по основным показателям; шириной полосы варьирования трассы и, наконец, конечной целью проектирования. Характерная особенность проектирования автомобильных дорог на разных стадиях состоит в постепенном сужении полосы поиска наилучшего положения трассы, возрастании точности исходной изыскательской информации (увеличение масштабов топографических планов, детализация ЦММ и т.д.) и возрастании детализации проектных проработок;
• 2) категория проектируемой дороги. С категорией дороги связаны параметры плана трассы и проектной линии продольного профиля, размеры земляного полотна, конструкции дорожных одежд и искусственных сооружений, требования по обеспечению уровней удобства и безопасности движения, требования по охране окружающей среды и решение других экологических проблем;
• 3) административно-хозяйственное значение проектируемой дороги (дороги федерального, республиканского, краевого и областного значения, курортные дороги, подъездные пути, городские дороги, сельскохозяйственные дороги) имеет свои специфические особенности, что находит отражение в методах и технологии ее проектирования;

• 4) природные условия района проектирования. На те или иные проектные решения оказывают существенное влияние: дорожноклиматическая зона района изысканий и проектирования дороги; категория релефа; инженерно-геологические, гидрогеологические, почвенно-грунтовые и другие условия района проектирования;
• 5) вид, качество и объем исходной изыскательской информации для проектирования (материалы тахеометрических, наземно-космических, лазерных, фототеодолитных, аэрофотосъемок, материалы инженерно-геологических и инженерно-гидрологических обследований, данные экономических изысканий и т.д.). Все это во многом определяет различия в технологии и методах автоматизированного проектирования, и прежде всего — на начальных этапах проектного процесса при создании цифровых и математических моделей рельефа и геологического строения местности на полосе варьирования трассы;
• 6) вид проектируемого объекта и его размеры (протяженность). Круг решаемых проектных задач, а также этапная последовательность несколько различаются при проектировании объектов нового строительства, разработке проектов реконструкции и капитального ремонта, разработке проектов титульных мостовых переходов и т.д. При этом проектирование новой автомобильной дороги принято рассматривать как частный случай реконструкции;
• 7) состояние средств обеспечения САПР-АД, находящихся в процессе непрерывного развития и совершенствования, влияет на соответствующие изменения технологии и методов автоматизированного проектирования.

Таким образом, технологию и методы автоматизированного проектирования автомобильных дорог в каждом конкретном случае определяют множество разнообразных факторов. Однако есть и общие черты автоматизированного проектирования, отличающие его от традиционного и присущие всем известным САПР-АД. Это прежде всего:

• а) комплексная автоматизация сбора, регистрации и обработки данных изысканий и представление их в виде крупномасштабных топографических планов в общей системе координат и ЦММ в той же системе координат на полосу варьирования конкурирующих вариантов трассы автомобильной дороги;
• б) многовариантная камеральная проработка многих принципиальных направлений трассы (по крупномасштабным топографическим планам на полосе варьирования трассы рассматривают, как правило, несколько десятков вариантов и подвариантов трассы) с получением исходных данных для проектирования по каждому варианту (черный профиль, поперечные профили земли, почвенно-грунтовые и инженерно-геологические разрезы, исходные данные для расчета поверхностного стока ливневых и талых вод, экономические показатели местности и т.д.) с использованием ЦММ и МММ;
• в) автоматизированное проектирование с использованием систем прикладных программ (СПП) всех элементов автомобильной дороги (план трассы, варианты проектной линии продольного профиля, поперечные профили земляного полотна, варианты конструкции дорожной одежды, искусственные сооружения, система дорожного водоотвода, транспортные развязки движения, обстановка и принадлежности дороги, здания и сооружения дорожной и автотранспортной службы, подсчеты объемов строительных работ и т.д.);
• г) системное использование средств автоматизации и вычислительной техники;
• д) проектирование в интерактивном режиме (взаимодействие в ходе выработки проектных решений инженера-проектировщика и компьютера);
• е) четкая этапность выполнения основных проектных процедур;
• ж) широкое использование методов математического моделирования (цифровое и математическое моделирование рельефа и инженерно-геологического строения местности, геометрическое моделирование полотна автомобильной дороги в трехмерном пространстве, моделирование стока ливневых и талых вод с малых водосборов, моделирование работы малых водопропускных сооружений и мостовых переходов, моделирование транспортных потоков и т.д.);
• з) использование математических методов оптимизации проектных решений (проектирование оптимального продольного профиля, оптимального земляного полотна, оптимальных дорожных одежд, малых водопропускных сооружений и т.д.);
• и) многовариантная проработка тех элементов проектируемых автомобильных дорог, для которых еще не созданы целевые функционалы и математический аппарат аналитического поиска их экстремумов;
• к) всесторонняя глубокая оценка принципиальных проектных решений по каждому варианту и подварианту трассы по многим критериям и их соответствующая корректировка: объемы строительных работ, сметная стоимость, транспортно-эксплуатационные расходы, приведенные затраты, стоимость отчуждения земель, затраты на зимнее содержание дороги, обеспечение видимости, зрительная ясность и плавность трассы и вписывание ее в окружающий ландшафт, время сообщения, уровни удобства и безопасность движения, пропускная способность, степень загрязнения окружающей среды транспортным шумом, тяжелыми окислами свинца, отработанными машинными маслами и т.д.;
• л) полная автоматизация подготовки, оформления, тиражирования и хранения проектно-сметной документации.

На каждой стадии проектирования выполняют согласования проектных решений с заказчиком, землепользователями, заинтересованными организациями, ведомствами и министерствами. Согласования — это весьма трудоемкий, длительный, но совершенно необходимый процесс. В связи с этим на современном этапе все чаще согласования проектов автомобильных дорог осуществляют в автоматизированном режиме в рамках геоинформационных систем (ГИС).