
- •Введение
- •1. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
- •1.1. Основные понятия, методы, модель и структура ИТ
- •2. ПРОГРАММА «ЦИФРОВАЯ ЭКОНОМИКА В РФ»
- •2.1. Россия на глобальном цифровом рынке
- •2.2. Цифровизация в строительной отрасли
- •3. BIM-ТЕХНОЛОГИИ В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
- •4. ВНЕДРЕНИЕ BIM-ТЕХНОЛОГИЙ В ТРАНСПОРТНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
- •4.1. Этапы внедрения, основные задачи
- •4.3. BIM-технологии в мостостроении
- •Библиографический список
3. Перечислите основные цели направления, касающегося инфор-
мационной инфраструктуры.
4.Опишите структуру информационного взаимодействия.
5.Перечислите основные цели развития Федеральной государст-
С |
|
|
|
венной информационной системы территориального планирования. |
|||
6. Что предшествовало переходу к цифровому строительству? |
|||
и |
|
|
|
3. BIM-ТЕХНОЛОГИИ В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ |
|||
3.1. Процесс подготовки к переходу к BIM-технологиям |
|||
|
в дорожном строительстве |
|
|
бА |
|
||
BIM (Building Information Modeling) ‒ информационное моделиро- |
|||
вание здан й |
сооружений, |
при котором |
создается объемная |
3D-модель, где каждый о ъект связан с информационной базой данных |
|||
проекта и имеет назначаемые взаимозависимые атрибуты. Использова- |
|||
ние BIM-технологий позволяет |
объединить все |
этапы строительства |
зданий, от проектирования до вводаДв эксплуатацию, в одну понятную и прозрачную систему, где каждое изменение зафиксировано и влечет за собой другие изменения [13]. Такой подход значительно упрощает со-
вместную работу над разными разделами проектаИи исключает «незаме-
ченные ошибки» на всех этапах жизненного цикла объекта строительст-
ва (рис. 17).
Согласно концепции решения на основе BIM-технологий охваты-
вают все рабочие процессы – от проектирования и строительства до ре-
монта и эксплуатации объектов строительства. Все проектные измене-
ния и документация ведутся в едином информационном
3D-пространстве. В числе преимуществ – двукратное ускорение работ,
соответствие стандартам качества и безопасности, сокращение затрат на
40

строительство и обслуживание и пр. В основе системы лежит много-
мерная информационная модель сооружения, которая представляет со-
бой 3D-модель, обогащаемую в процессе жизненного цикла данными,
необходимыми для управления (рис. 18, 19) [14].
Си бАР с. 17. Жизненный цикл объекта строительства
Д И
Рис. 18. Эволюция инструментов автоматизации проектирования
41

Пространственная 3D-модель искусственных сооружений
Си
всоответствиибАс приказом Федерального дорожного агентства от 28.03.2016 №463 [14] представленДна рис. 20.
На основе плана внедрения BIM-технологий в Росавтодоре планируются результаты их реализации, представленные на рис. 21.
Обеспечение эффективной работы системыИуправления дорожным хозяйством является важнейшей задачей дорожной отрасли. Ее решение
восновном базируется на развитии информационных систем. В последние годы проводится целенаправленная работа по совершенствованию этого стратегического направления. Основные задачи по формированию и поддержанию системы оперативного управления организаций и предприятий дорожного хозяйства – создание и поддержание единого информационного пространства в целях надежного управления дорожным
хозяйством, эффективного контроля за транспортно-эксплуатацион-
42

ными показателями, а также повышение качества обслуживания поль-
зователей автомобильных дорог [15, 16].
Си бА Д И
Рис. 20. Этапы мероприятий поэтапного внедрения технологий информационного моделирования объектов дорожного хозяйства
43

Си бА
Рис. 21. Результаты планируемыхДвнедрений и реализаций
В области развития информационныхИсистем в дорожном хозяйст-
ве ведутся работы по созданию: единой информационной системы в до-
рожной отрасли, системы поддержки принятия управленческих реше-
ний, единой унифицированной базы данных (содержащей полную ин-
формацию по диагностике, инвентаризации и паспортизации обследуе-
мых автомобильных дорог и дорожных сооружений на них) со всесто-
ронним анализом и последующей оптимизацией используемых в на-
стоящее время методов и форм для сбора, хранения и переработки дан-
ных по соответствующим видам работ. Результаты деятельности в дан-
44
ном направлении позволяют исключить параллелизм хранимой инфор-
мации, а также существенно сократить затраты на сбор и обработку не-
обходимых данных.
тратегической отраслевой задачей является объединение всех
Синформационных систем в единую отраслевую территориально-
распределительную автоматизированную систему. Одним из основных требован й к отраслевым и локальным банкам данных является их со-
информацвмест мость с создаваемой в дорожной отрасли системой комплексного онно-телекоммуникационного обеспечения, а также возмож-
ность перекрестного использования баз данных. Перспективным на-
правлен бАем разв т я автоматизированных банков дорожных данных является х совместное использование с геоинформационными техно-
логиями, позволяющ ми определять точное местоположение объектов,
их размеры, расстояния и создавать цифровые карты и схемы [17, 18].
Геоинформационная система (ГИС) – это информационная сис-
тема, используемая для сбора, хранения, пополнения, обработки, ото-
бражения и анализа данных, аДтакже получения на их основе новой ин-
формации и знаний о пространственных объектах и явлениях. Модели-
руемые в ГИС объекты и явления имеют пространственную привязку,
позволяющую использовать их географическиеИ(топологические) и се-
мантические свойства для потребителей различного уровня с целью ор-
ганизации предпринимательства. Жизненный цикл автомобильной до-
роги и место ГИС, САПР и БД на различных его этапах представлены на рис. 22.
Управление потребительскими качествами во всех процессах и этапах жизненного цикла автомобильной дороги возможно при надеж-
ной организации информационных потоков, их систематизации и выра-
ботке управляющих решений.
45

Си б А
Рис. 22. ЖизненныйБДцикл автомобильной дороги и место ГИС, С ПР и на различных его этапах
Базой, аккумулирующей информационныеИпотоки, их системати-
зацию и иерархическое использование, может быть Г С. Возможности ГИС значительно шире и многофункциональные: имеют более высокое информационное и топологическое содержание, чем автоматизирован-
ный банк данных (АБДД), который ориентирован на ограниченный круг потребителей – дорожно-эксплуатационные организации. спользова-
ние ГИС при изысканиях и проектировании автомобильных дорог наи-
более эффективно по следующим причинам:
– линейному характеру транспортных сооружений;
46
– полноте и оперативности сбора информации (геологической,
гидрологической, гидрогеологической, экологической) и возможности
ее повторного использования;
– возможности оперативного решения инженерных задач;
– оперативному внесению исполнительной документации;
– мониторинго-технологическим решениям и их эффективности;
– мон тор нгу технического состояния дорог и показателей уров-
ня потреб тельск |
х качеств; |
С |
профилактических и ремонтных мероприятий; |
– прогноз |
|
– операт вной ликвидации дефектных мест на дороге; |
рованию
– снбжен ю аварийности на дорогах.
В процессе проектирования инженер-проектировщик имеет дело с
информац онной моделью удущей автомобильной дороги, которая на
последнем этапе проектирования (оформление проектной документа-
ции) представляется, как правило, |
виде совокупности инженерных |
|
чертежей и описаний (рис. 23) [13, 14]. |
|
|
По данным « |
|
» многие виды технологий ин- |
Автодоринжиниринг |
||
|
Д |
формационного моделирования применяются активно в дорожной от-
расли. Их перечень представлен на рис. 24 [16].
На данный момент в дорожном строительствеИактивно применяет-
ся техника с 3D-системами автоматического управления на основе тех-
нологий высокоточного позиционирования GPS/ГЛОНАСС (рис. 25):
автогрейдеры, бульдозеры, экскаваторы, фрезы, асфальтоукладчики,
катки, геодезические роверы (см. рис. 25).
47

Си
Рис.бА23. Геоинформационная система автомобильных дорог IndorRoad
Д И
Рис. 24. Технологии информационного моделирования, которые уже применяются в дорожной отрасли
48

С |
|
и |
|
|
бА |
|
Р с. 25. Использование 3D-оборудования, лазерное сканирование |
Технология ра от при использовании BIM-технологий [16, 18]: |
|
1) |
создание проектной документации в формате 3D; |
2) создание и закрепление геодезической основы путем устройства |
|
|
Д |
постоянных мест закрепления базовых станций (оптимальный вариант); |
|
3) |
загрузка 3D-модели в механизмы; |
4) |
калибровка механизмов; |
5) |
И |
контроль работ с применением роверов. |
Для выполнения инфраструктурных проектов с применением про-
граммных комплексов Федеральным дорожным агентством разрабаты-
вается ПНСТ «Применение BIM-технологий при строительстве и экс-
плуатации автомобильных дорог. Общие требования» [20].
Цели разработки стандарта (рис. 26−28):
1) аккумулировать лучшие мировые практики в области стандар-
тизации BIM и максимально адаптировать эти знания для их практиче-
ского применения в Российской Федерации;
49

2) определить стандарты, параметры и практические рекоменда-
ции, обеспечивающие высокое качество и единообразное представление проектной информации;
3) обеспечить правильность структуры папок и файлов проекта
Сдля организации эффективного обмена данными при коллективной ра-
боте [19].
и бА Рис. 26. Сфера применения ГИСД-технологий в дорожном строительстве
И
Рис.27.СферапримененияBIM-технологийвдорожномстроительстве
50

Си Рис. 28. Сфера пересечения ГИС- и BIM-технологий в дорожном строительстве
Перспективные задачи:
1) принятие на отраслевом уровне поэтапного плана внедрения
технологий информационного моделирования; |
|
2) |
созданиебАправовой базы использования технологий информаци- |
онного моделирования автомобильных дорог; |
|
3) |
разработка мер по организационной и технологической под- |
|
И |
держке «Информационного моделированияДдорог в процессе их жиз-
ненного цикла»; 4) разработка гармонизированных с международной практикой
стандартов по форматам данных, моделям и процессам для их реализа-
ции при изысканиях, проектировании, строительстве (реконструкции),
капитальном ремонте, ремонте и содержании автомобильных дорог; 5) формирование условий для интегрированного управления про-
цессами «Информационного моделирования дорог» [19].
51
3.2.Нормативная документация BIM-технологий: цели, задачи
В2016 г. был опубликован «Перечень поручений по итогам засе-
дания Государственного совета», в котором Президент России опреде-
лил ближайшие перспективы развития строительной политики страны.
В этот перечень входит внедрение в строительство технологий инфор- |
||
мац онного модел рования. Минстроем России в рамках дорожной |
||
карты были сформулированы требования для применения технологий |
||
С |
направлен на утверждение в Правительство РФ |
|
BIM. Был подготовлен |
||
перечень документов, которые необходимо разработать или изменить. |
||
Обсуждалось |
|
стандартов OPEN BIM и открытого форма- |
спользование |
|
|
та IFC, который предположительно будет взят за основу при государст- |
||
венном спользован |
BIM [15, 16]. |
значительныйбАопыт во внедрении современных технологий в практику проектирования, строительства и эксплуатации транспортной инфра-
Федеральное дорожное агентство, реализующее инновационные
подходы и стандартизацию в сфере дорожного хозяйства РФ, накопило
ИТС и автоматизированное управлениеДдорожно-строительной техни-
структуры (автоматизированное проектирование, системы спутниковой
навигации и лазерное сканирование при изысканиях и диагностике,
кой). Эти технологии, по своей сути, являются неотъемлемыми компо-
нентами BIM, однако их применение носит фрагментарный и зачастую
лишь пилотный характер. Повсеместное их внедрение должно сопрово- |
|||
ждаться |
соответствующими |
И |
|
организационными, |
нормативно- |
техническими и технологическими процессами, обучением персонала.
Текущее состояние нормативной базы в дорожной отрасли не только не способствует, но и препятствует внедрению BIM [15, 16].
52
В период разработки и принятия нормативных документов по применению BIM-технологий в строительстве вводятся временные рег-
ламенты BIM для проектирования автомобильных дорог. В ходе разра-
ботки временных регламентов взаимодействия участников и дополни-
тельных разделов технического задания на выполнение работ по разра-
ботке проектной и рабочей документации на пилотных проектах приме-
нительно к стро тельству, капитальному ремонту и реконструкции объ-
ектов транспортной |
нфраструктуры с применением BIM-технологии |
|
С |
|
|
|
сформул рованы следующие цели: |
|
Цель 1. Повышение качества проектной документации и сокраще- |
||
ние сроков стро тельства (реконструкции, ремонта) дорог за счёт реа- |
||
были |
||
лизац |
парад гмы |
«Информационное моделирование в жизненном |
цикле дорог». |
|
автомобильныхбАдорог и повышение эффективности капитальных вложе-
Цель 2. Совершенствование системы управления состоянием сети
ний на всех стадиях жизненного цикла дорог внедрением в инженерные и управленческие процессытехнологииинформационногомоделирования.
Цель 3. Мотивация участников дорожно-строительного процесса
к формированию рынка технологий информационного моделирования и
создание для этого соответствующих организационных, нормативно- |
|
Д |
|
технических и технологических основ. |
|
В рамках поставленных целей были выделены следующие задачи: |
|
Задача 1. Разработать основы нормативной и технологической |
|
|
И |
поддержки единого координатного пространства информационных мо-
делей в процессе их жизненного цикла.
Задача 2. Разработать рекомендации по форматам и моделям дан-
ных для их реализации в ТЗ на проектирование строительства (реконст-
рукции, ремонта) участков автомобильных дорог, а также выполнение
53
работ по кадастру земель, инвентаризации, техническому учёту и мони-
торингу (диагностике) автомобильных дорог.
Задача 3. Разработать рекомендации по изменению организацион-
ной и технологической среды для внедрения методов и средств инфор-
Смационного моделирования в жизненном цикле дорог.
Задача 4. Разработать предложения, связанные с дополнениями и изменен ями в действующем законодательстве РФ в части функциони-
Подготовитьрован я автомоб льных дорог и транспортной инфраструктуры в це-
лом, а также нео ход мые для внедрения технологий информационного модел рован я.
разработкебАпроектной документации на пилотных проектах примени-
Задача 5. рекомендации по дальнейшему совершен-
ствован ю этого процесса в формате серии отраслевых дорожных нор-
мативов (ОДН).
Состав и содержание временных регламентов:
1. Регламент взаимодействия участников при выполнении работ по
бильных дорог. Документ устанавливает порядок взаимодействия заказ-
тельно к строительству, капитальномуДремонту и реконструкции автомо-
чика, исполнителя (генпроектировщика) и других организаций при ин-
формационном обмене между участникамиИс использованием среды об-
щих данных на стадиях разработки, согласования, экспертизы и утвер-
ждения проектной документации [14-16].
2. Регламент взаимодействия участников при выполнении работ по разработке рабочей документации на пилотных проектах применительно к строительству, капитальномуремонту и реконструкции автомобильных дорог. Документ устанавливает порядок взаимодействия заказчика, ис-
полнителя (строительная и/или проектная организация), контролирую-
щих органов и других организаций при информационном обмене между
54
участниками с использованием среды общих данных на стадиях разра-
ботки, согласования и утверждения рабочей документации.
3. Требования заказчика к формированию информационной моде-
ли автомобильной дороги. Документ, определяющий перечень обяза-
Соформлен ю нформационной модели (именованию слоёв, типов ли- , блоков, элементов, тре ованиям к графическому отображению элементов модели), в том числе и для включения в тендерную докумен-
тельных требований заказчика к формированию информационной моде-
ли автомобильной дороги, включая требования к системе координат,
форматам данных, уровням проработки элементов, общих требований к
тацию. Определяет, какие модели должны выполняться на каждом этапе |
||
ний |
||
проект рован |
разра отки рабочей документации с указанием тре- |
|
буемого уровня детал зации и уровня проработки. |
||
4. |
|
к среде о щих данных. Документ, устанавливающий |
|
Требования |
технические тре ованияАк распределённому (сетевому или облачному)
хранилищу данных, используемому при информационном моделирова-
нии участниками процесса информационногоДмоделирования. Документ предназначен для унификации требований, предъявляемых к разделам
(папкам) среды общих данных, техническим методам и сетевым прото-
5.Базовый классификатор элементовИинформационных моделей автомобильных дорог. Документ, определяющий и систематизирующий
структурные элементы моделей объектов дорожной инфраструктуры с опорой на современную отраслевую терминологию.
6.Правила оценки заявок. Правила определяют порядок оценки заявок, окончательных предложений участников закупки проектных ра-
бот, выполняемых с применением технологий информационного моде-
55
лирования дорог (ИМД), в целях выявления лучших из предложенных условий исполнения контракта при проведении закупки, а также пре-
дельные величины значимости каждого критерия оценки заявок, окон-
чательных предложений участников закупки.
С7. Уровни геометрической и атрибутивной проработки информа-
ционной модели. Документ, определяющий виды степеней детализации
(точности, подробности описания) информационных моделей для каж-
иНа рассмотрен е согласование представлен предварительный на-
дого в да составных элементов, а также виды наполнения информацией
(атр буты, параметры, свойства) информационных моделей для каждо-
го в да составных элементов транспортной инфраструктуры.
определяетбАинформационные требования заказчика, представляемые в со-
циональный стандарт на применение технологий информационного моде-
лирован я для эксплуатации автомобильных дорог. Разработанный пред-
варительный национальный стандарт «Применение BIM-технологий при
строительстве и эксплуатации автомобильных дорог. Общие требования»
ставе конкурсной документации при размещении закупок на выполнение
работ и услуг на этапе строительства и эксплуатации автомобильных
дорог, а также на требования к составу и содержанию документов
ние единства принципов создания, обработки, хранения и доступа к ин-
«План выполнения проекта» и «План реализации проекта», оформляе- |
|
мых подрядчиком работ [19]. |
Д |
|
|
Предварительный национальный стандарт направлен на обеспече- |
|
|
И |
формационным моделям, создаваемым и применяемым в ходе:
‒ строительства, реконструкции и капитального ремонта автомо-
бильных дорог;
‒ паспортизации и инвентаризации автомобильных дорог, искус-
ственных сооружений и прочего имущества;
56
‒диагностикиавтомобильныхдорогиискусственныхсооружений;
‒ управления безопасностью дорожного движения;
‒ учёта интенсивности и состава дорожного движения;
‒ оценки уровня содержания дорог;
С‒ технического учёта дорожных работ;
‒ обследований, выполненных для разработки проектов организа-
ции дорожного дв жения;
‒зыскан й проектов выполнения ремонтов, строительства и
и |
|
реконструкц |
автомо ильных дорог; |
‒ земельномущественного учёта [19, 20]. |
|
обозначает |
|
|
Контрольные вопросы и задания |
1. Что |
А |
BIM (Building Information Modeling)? |
|
2. Объясните применение BIM-технологии в жизненном цикле объ- |
|
ектов строительства. |
|
|
Д |
3. Объяснитеэволюциюинструментовавтоматизациипроектирования.
4. Перечислитеэтапымероприятий поэтапноговнедрения технологий информационногомоделирования объектов дорожногохозяйства.
этапного внедрения технологий информационного моделирования объек-
товдорожногохозяйства.
5. Представьте результаты планируемыхИвнедрений и реализаций по-
6. Перечислите цели и задачи при разработке нормативной доку-
ментации BIM-технологий.
7. Перечислите состав и содержание временных регламентов.
57