Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
1.Технология автоматизированного проектирования с использованием
программного комплекса CREDO.
Технология проектирования автомобильных дорог зависит от сочетания значительного числа факторов, среди которых следует, в первую очередь, выделить:
- стадию проектирования (экономическое обоснование, инженерный проект, рабочая документация);
- категорию дороги и ее административно-хозяйственное значение;
- природные особенности района проектирования, прежде всего, рельеф, климат, геологические, гидрологические и гидрогеологические условия;
- вид проектируемого объекта и его протяженность;
- вид, объем, качество и форму представления материалов технических изысканий;
- особенности трассирования дороги (проложение по новому направлению или использование существующей дороги);
- экологические особенности района проложения дороги.
Программный комплекс CREDO может быть использован на любой стадии проектирования независимо от категории дороги и особенностей района проектирования. Однако следует учитывать ограничения, связанные с протяженностью дороги: количество точек продольного профиля не должно превышать 500; количество углов поворота в плане - 30. При превышении этих значений дорогу приходится разбивать на отдельные участки, отвечающие приведенным выше условиям.
Технология автоматизированного проектирования с использованием САПР CREDO предусматривает:
- создание цифровой модели местности для территории возможного проложения вариантов дороги;
- автоматизированное проектирование плана трассы, продольного и поперечных профилей дороги, пересечений с другими дорогами, мостов, труб и других искусственных сооружений, подсчет объемов работ, оценку проектных решений;
- автоматизацию на всех этапах проектирования расчетных, чертежно-графических и оформительских работ;
- диалоговый режим взаимодействия инженера-проектировщика с ЭВМ;
- использование методов математического моделирования (моделирование рельефа и геологического строения местности, положения дороги в пространстве, работы грунтов в основании земляного полотна, работы водопропускных сооружений, движения одиночных автомобилей и транспортных потоков и т.п.);
- использование математических методов оптимизации проектных решений ( проектирование оптимального продольного профиля, расчет оптимальной конструкции дорожной одежды и др.);
- возможность проработки и корректировки на любом этапе проектирования нескольких вариантов проектных решений;
- оценку качества проектных решений по комплексу показателей: объемы и стоимость строительных работ, транспортно-эксплуатационные качества дороги, безопасность движения, уровни неблагоприятного воздействия на окружающую среду.
При автоматизированном проектировании каждого из вариантов дороги с использованием программного комплекса CREDO целесообразна следующая последовательность работ:
- составление цифровой модели местности;
- изготовление топографических планов;
- проектирование плана трассы;
- расчет и проектирование водопропускных сооружений;
- расчет и проектирование дорожной одежды;
- проектирование продольного профиля дороги;
- проектирование поперечных профилей дороги;
- проектирование дорожного водоотвода;
- просмотр перспективных изображений дороги;
- проектирование пересечений дорог;
- подсчет объемов работ;
- распределение земляных масс;
- оценка проектных решений;
- проектирование экологических мероприятий;
- проектирование элементов инженерного оборудования дороги;
- определение стоимости строительства;
- оформление проектной документации.
На любом из этапов проектирования возможна корректировка проектного решения, что может потребовать возвращения к предыдущим этапам.
При вариантном проектировании дороги проектное решение по каждому из них разрабатывается по приведенной выше схеме. После этого, используя полученные для каждого варианта технико-экономические, транспортно-эксплуатационные и экологические показатели, выбирают наиболее выгодный из них.
2. Составление цифровой модели местности. Виды ЦММ.
При автоматизированном проектировании автомобильных дорог основным источником информации о местности служат цифровые модели местности (ЦММ). Их разработка и последующее использование при проектировании дорог требуют в десятки раз меньших затрат времени и трудовых ресурсов по сравнению с получением необходимой информации при использовании топографических планов и стереомоделей по обычной технологии.
Составными частями цифровой модели местности являются: цифровые модели рельефа местности, цифровые модели ситуации, цифровые модели геологического и гидрогеологического строения местности, цифровые модели распределения экологических параметров на местности и др. Цифровые модели местности могут быть регулярными, нерегулярными, статистическими [13, 26].
В программном комплексе CREDO (подсистема CREDO-TER) используются цифровые модели рельефа (ЦМР), ситуации (ЦМС) и геологии (ЦМГ). ЦМР формируется на основе точек, структурных линий и контуров рельефа. При этом создается сеть, состоящая из треугольников (рис.4.1), с помощью которой могут быть вычислены высотные отметки точек с известными координатами в плане, построены разрезы поверхности земли по заданному направлению, выполнено отображение рельефа с использованием горизонталей, условных изображений откосов и обрывов.
При этом предполагается, что поверхность внутри каждого треугольника, вершинами которого являются точки с известными координатами X, Y, Z (рис. 4.2), или между пересекающимися структурными линиями, представляет собой плоскость, уравнение которой в матричной форме имеет вид
X - X1 Y - Y1 Z - Z1
X2- X1 Y2 - Y1 Z2 - Z1 = 0 .
X3 - X1 Y3 - Y1 Z3 - Z1
В результате преобразования матрицы получаем зависимость для определения высотной отметки Z точки при заданных ее координатах X и Y в плане:
Z = AX + BY + C.
Рис. 4.1. Элементы цифровой модели рельефа местности
X1,Y1,Z1
Xт,Yт,Zт
X3,Y3,Z3
X2,Y2,Z2
Рис. 4.2. Схема к расчету отметок точек
Цифровая модель ситуации местности представляет собой совокупность объектов, положение и размеры которых заданы точками, а вид - с помощью условных знаков, контуров, линий и заполнений. По методу построений и характеристикам следует различать площадные, линейные и точечные объекты.
Источники данных для построения ЦММ
Основой для создания ЦММ является массив точек с координатами X, Y, Z. Путем его обработки с помощью интерактивного графического аппарата строятся точечные, площадные и линейные объекты, создается математическая модель рельефа.
Данные для получения ЦММ могут формироваться одним из следующих способов:
- при вводе информации в текстовых или специальных редакторах в процессе обработки материалов тахеометрической съемки, планово-высотных обоснований, линейных изысканий в подсистеме CREDO DAT;
- при обработке информации с электронных регистраторов в подсистеме CREDO DAT;
- при стереофотограмметрической обработке аэро- и космических снимков (например, с помощью систем ВНИМИ, СПТБ);
- при дигитализации картографического материала (ГРАФИТ-СПТБ и другие пользовательские системы);
- при векторизации и дигитализации отсканированного отображения (система POCKBIT);
- при импорте результатов проектирования в подсистемах СREDO CAD, CREDO PRO;
- при непосредственном вводе данных с клавиатуры;
- при импорте данных из внешних систем.
Схема обмена данными для подсистемы СREDO TER приведена на рис. 2.1.
При импорте данных из внешних систем они с помощью конверторов е преобразуются в файлы открытого обменного формата (ООФ) (рис.4.3) типа ТОР и ABR, которые создаются попарно с одинаковыми именами для одних и тех же участков. Число таких пар в рабочем каталоге не ограничено. Однако файл типа ТОР может существовать и использоваться самостоятельно.
Файлы ООФ конвертируются в файлы типа CMMV*BIN внутреннего формата CREDO TER, описание которых приводится в прил. 1.
Рис. 4.3. Схема обмена данными через открытый обменный формат
Конвертация файлов ОФФ в файлы ЦММ происходит путем запуска в разделе меню “Цифровая модель местности” задачи “Импорт, экспорт, конвертация данных” с позицией “ASC11(ООФ) в ЦММ”. При этом на экране появляется список имеющихся файлов типа ТОР, из которого пользователь с помощью курсора выбирает нужный файл. После нажатия клавиши “Enter” происходит преобразование и одновременно на экране отображаются элементы (точки, линии, объекты), импортируемые из файлов ООФ, а также элементы существующей ЦММ (если она есть в рабочем каталоге).
4.3. Последовательность работ при составлении цифровой модели рельефа местности
В первую очередь, необходимо создать каталог для проектируемого объекта, так как вся информация по нему должна находиться в отдельном каталоге. Не допускается ввод данных и проектирование нескольких объектов в одном и том же каталоге. Это связано с тем, что файлы, образующиеся в процессе работы, имеют стандартные неизменяемые имена.
После запуска системы CREDO на экране появляется основное меню системы (рис.4.4), в котором выбирается пункт “Утилиты”. Затем на экране возникает подменю для выбора или задания каталога, что может быть выполнено с использованием “дерева” или списка каталогов. Система “просматривает” все каталоги на всех дисках и предлагает пользователю список объектов. В этот список вводится имя нового каталога для проектируемого объекта или в случае продолжения работы выбирается имя существующего каталога.
Геодезические работы CREDO DAT
Цифровая модель местности CREDO TER
Объемная геологическая модель CREDO GEO
Геометрическое проектирование CREDO PRO
Проектирование автодороги CREDO CAD
Утилиты
Выход из системы
Рис. 4.4. Основное меню системы CREDO
Геодезические работы CREDO DAT
Цифровая модель местности CREDO TER
Объемная геологическая модель CREDO GEO
Геометрическое проектирование CREDO PRO
Проектирование автодороги CREDO CAD
Утилиты
Выход из системы
При возвращении в основное меню в нем необходимо выбрать пункт “Цифровая модель местности”. После его активизации появляется подменю (рис.4.5), в котором, если информация должна поступать от внешних систем (см. раздел 4.2), необходимо воспользоваться первой строкой, содержащей функции, обеспечивающие обмен данными между внешними системами и CREDO TER через ООФ.
Импорт, экспорт, конвертация данных
Цифровая модель местности
Возврат на предыдущий уровень
Рис. 4.5. Подменю пункта “Цифровая модель местности”
Импорт, экспорт, конвертация данных
Цифровая модель местности
Возврат на предыдущий уровень
При непосредственном вводе с клавиатуры координат точек, используемых для создания ЦММ, следует активизировать в подменю пункт “Цифровая модель местности”, после чего пользователь входит в рабочую среду CREDO TER.
Необходимым этапом разработки объекта является заполнение карточки объекта. Для этого после выбора в рабочей среде (рис.2.2) с помощью горизонтальных кнопок управления процедуры “Данные” в выпадающем меню функций необходимо активизировать функцию “Карточка объекта” и в появившееся диалоговое окно ввести данные об имени объекта, масштабе и др.
Рис.4.6. Взаимосвязь между процедурами, функциями и операциями при работе в подсистеме CREDO TER
Для ввода координат точек вызываются процедура “Рельеф”, функция “Точка”, операция “Создать”. Точное задание координат каждой из точек осуществляется путем нажатия на клавишу “F7”, после чего в появившееся диалоговое окно следует ввести координаты точки X, Y, активизировать клавишу “ОК” путем нажатия клавиши “Tab” и дважды нажать клавишу “Enter”. Программа запрашивает высоту заданной точки Z, отметка которой вводится в диалоговом окне. В результате в рабочем окне появляются изображение точки, ее номер и высотная отметка.
После ввода всех точек необходимо перейти к созданию одного или нескольких контуров рельефа, с помощью которых выделяются участки поверхности, имеющие однородный рельеф. Допускается делать контур внутри других контуров. Отдельные контуры создаются для поверхностей, границы которых представляют собой изломы или сдвиги рельефа (откосы, обрывы, ямы и т.п.).
Для создания контура рельефа используются процедура “Рельеф”, функция “Контур рельефа”, операция “Создать”. Курсором в режиме “Захват” последовательно захватываются точки, образующие контур. Построение заканчивается замыканием контура, т.е. захватом точки, с которой начиналось построение. В любой момент построения можно отказаться от текущего шага, нажимая правую клавишу мыши или клавишу “Esc”, а при последовательном их нажатии, вообще, вернуться к началу построения контура.
Для создания и отображения рельефа участка местности, выделенного контуром, а также просмотра разрезов по заданным направлениям следует воспользоваться функцией “Поверхность”, операцией “Создать”. После их вызова, установки курсора внутри выбранного контура и нажатия левой клавиши мыши программа проверяет возможность построения поверхности и строит триангуляцию в пределах выбранного контура. После этого следует запрос о виде отображения поверхности, предлагающий следующие варианты:
без отображения;
горизонтали ломаные;
горизонтали интерполяционные;
горизонтали аппроксимационные;
откосы;
обрывы.
Горизонтали в виде ломаных линий целесообразно применять для отображения искусственно созданных поверхностей: проезжей части и обочин дорог, различного вида планировок. Для естественного рельефа используются интерполяционные или сглаживаемые сплайнами, аппроксимационные горизонтали, которые выглядят более плавными по сравнению с интерполяционными. Однако, если последние проводятся точно через узлы интерполяции, то аппроксимационные горизонтали могут отходить от узлов интерполяции; при этом погрешность может достигать до 1/4 сечения горизонталей. После выбора вида горизонталей, установки курсора внутри контура и нажатия левой клавиши мыши в рабочем окне возникает изображение поверхности с помощью горизонталей.
Для отображения откоса необходимо выделить линию верха откоса. Для этого курсором в режиме “захват” показываются начальная и конечная точки верха откоса. В связи с тем, что две точки многоугольного контура можно соединить двумя путями, линию верха откоса определяют движением курсора поперек воображаемой линии, соединяющей начальную и конечную точки. После нажатия левой клавиши мыши происходит построение штрихов откоса. Если они выглядят неудачно, можно внести исправления, используя операцию “Штрихи откоса”.
Построение обрывов аналогично построению откосов. Для замены линии контура по низу обрыва на точки следует использовать операцию “Изменить” функции “Контур рельефа”.
Для анализа рельефа предусмотрены два способа построения разреза: по любой ломаной линии, проведенной на сформированной поверхности, и просмотр рельефа в трехмерной перспективе.
При построении разреза используется операция “Разрез“ функции “Поверхность”. Курсором и левой клавишей мыши фиксируются точки линии разреза. Для завершения ее построения следует дважды нажать клавишу мыши. После этого на экране появляется изображение разреза поверхности земли по заданной линии.
Просмотр рельефа в трехмерной перспективе осуществляется с помощью функции “Камера” процедуры “Рельеф”. Операция “Установка” дает возможность назначать в рабочем окне точку стояния камеры, направление обзора, размер объектива и фокусное расстояние. С помощью операции “Солнце” возможно изменять положение источника освещения. Операция “Кадр” позволяет просмотреть перспективное изображение участка поверхности. В случае необходимости с помощью функции “Камера” процедуры “Настройка” можно изменить вид отображения, освещение, окраску, фактуру, вертикальный масштаб изображения.
3. Создание цифровой модели ситуации.
Цифровая модель ситуации местности включает в себя площадные (участки земельных угодий, водоемы, населенные пункты, площадки, отдельные здания и сооружения и т.п.), линейные (дороги, водотоки, линии побережья, линии электропередач и связи и др.) и точечные объекты. Создание цифровой модели ситуации производится с использованием процедуры “Ситуация”.
Площадные объекты ограничивают ломаным контуром, который может отображаться условным знаком линии контура и условными знаками заполнения. В одном контуре возможно применение до 3 видов условных знаков. Построение линии контура осуществляется с помощью операции “Создать” функции “Площадные объекты”. Создать контур можно одним из 3 способов: 1) на существующих точках (курсор в режиме “Захват”); 2) при одновременном создании точек (курсор в режиме “Указание”); 3) с использованием ранее построенных линий (контуров рельефа, структурных линий, линейных объектов ситуации, границ соседних площадных объектов). Построение заканчивается замыканием контура - захватом начальной точки построения. Операции “Изменить” или “Удалить” позволяют соответственно изменять или полностью удалять линии контура.
С помощью операции “Заполнить” возможно размещение до З типов условных знаков внутри контура. После установки курсора внутри контура и нажатия левой клавиши мыши на экране появляется окно “Параметры ситуационного контура”, в котором необходимо указать тип поверхности, вид горизонталей, цвет фона заполнения, условные знаки линии контура и заполнения, порядок их размещения. При назначении типа условного знака линии контура следует пользоваться каталогом, который появляется на экране после установки курсора на строке “Условный знак границы” и нажатия левой клавиши мыши. Последовательность заполнения внутри контура следующая: после установки курсора на строке “Тип заполнения” и нажатия левой клавиши мыши появляется окно, в котором необходимо выбрать порядок размещения условных знаков (в узлах или по диагонали сетки) и плотность заполнения, типы условных знаков, размер сетки и при необходимости угол поворота условных знаков. Заполнив окно и нажав клавишу “ОК”, устанавливают курсор внутри контура объекта, окончательное изображение которого появляется на экране после нажатия левой клавиши мыши.
Для создания и отображения линейных топографических объектов используют операцию “Создать” функции “Линейные объекты”. Создавать линии можно: на существующих точках (курсор в режиме “Захват”); при одновременном создании точек (курсор в режиме “Указание”); с использованием линий ранее выполненных построений. Курсором последовательно захватываются или создаются точки линейного объекта. В любой момент построения с помощью клавиши “Esc“ или правой клавиши мыши можно отказаться от текущего шага, а при их последовательном нажатии - вернуться к началу построения. После повторного захвата курсором последней точки построение заканчивается и на экране появляется запрос о выборе условного знака, который осуществляется так же, как для площадных объектов.
Точечные топографические объекты получают с помощью операции “Создать точку” функции “Точечные объекты”. Положение точки в плане задают с помощью курсора в режиме “Указание” или путем точного задания координат Х и Y с помощью клавиши “F7”. После ее нажатия в появившееся окно вводят координаты Х и Y, клавишей “Таb” активизируют клавишу “ОК” и дважды нажимают клавишу “Enter”. Сразу же появляется запрос о выборе условного знака точки, который осуществляется в той же последовательности, что и для линейных объектов. С помощью операции “УЗ повернуть” можно поворачивать символ условного знака.
Имеющиеся в процедуре “Ситуация” функции “Обмеры” и “Измерения” дают возможность выполнять обмеры прямоугольных сооружений, достраивать четвертую точку прямоугольных сооружений, получать ортогональные проекции точек на базовую линию, измерять расстояния между двумя точками, длину и дирекционный угол линии, площади и периметры ситуационных, рельефных и временных контуров, получать информацию по линиям.
После создания цифровой модели местности ее можно дополнить данными проектирования в системах CREDO PRO, CREDO CAD. Это осуществляется с помощью функции “Подгрузка проекта” процедуры “Данные”.
4. Проектирование плана трассы.
Принципы проложения трассы дороги
При трассировании дорог необходимо учитывать значительное число требований, прежде всего: оптимальное обслуживание социальных и экономических потребностей региона, обеспечение эффективной работы автомобильного транспорта, удобства и безопасности движения, уменьшение до допустимых пределов уровня неблагоприятного воздействия на окружающую среду, снижение затрат на строительство и эксплуатацию дороги [1, 2, 3, 13, 15]. Следует отметить, что нередко проектные решения, в максимальной степени отвечающие какому-либо требованию, не соответствуют одному или нескольким другим. Поэтому основной задачей проектирования является поиск такого варианта проектного решения, которое будет разумным компромиссом в удовлетворении перечисленных выше требований.
Общее направление дороги назначают по результатам экономических изысканий и обоснования схем развития сети дорог. При этом чем выше ожидаемая интенсивность движения и больше доля транзитного движения, тем большее внимание необходимо уделять максимально возможному сокращению длины дороги, выполнению требований обеспечения эффективности работы автомобильного транспорта и безопасности движения. При проектировании местных дорог в сельскохозяйственных и промышленных регионах выбор трассы дороги должен обеспечивать обслуживание возможно большего количества населенных пунктов и других грузообразующих точек при минимизации транспортной работы.
Требования обеспечения эффективности работы автомобильного транспорта и безопасности движения при трассировании дорог учитывают путем проложения дороги по-возможности по кратчайшему направлению, применения больших радиусов кривых в плане (не менее 3000 м), вертикальных кривых (выпуклых - не менее 70000 м, вогнутых - 8000 м), продольных уклонов не более 0.03 и расстояния видимости поверхности дороги не менее 450 м. Только в сложных условиях, когда выполнение указанных выше рекомендаций строительных норм может привести к резкому увеличению объемов работ и стоимости строительства, допускается снижение требований к геометрическим элементам плана трассы и продольного профиля дороги. Однако во всех случаях они должны соответствовать требованиям норм [21, 23, 24].
При проектировании дороги в плане приходится отклоняться от кратчайшего направления в связи с необходимостью прохождения трассы через контрольные точки, за которые чаще всего принимают места пересечения крупных и средних рек, горные седловины, места пересечений с железными и автомобильными дорогами и другими коммуникациями, участки используемых существующих дорог. Также нередко возникает необходимость обхода контурных и рельефных препятствий, которые могут существенно усложнить строительство и последующую эксплуатацию дороги. К контурным препятствиям относятся населенные пункты, крутые излучины рек, озера и болота, территории с неблагоприятными геологическими условиями, санитарные и водоохранные зоны, ценные земельные угодья и т.п. Рельефными препятствиями являются участки сильно пересеченной местности, отдельные возвышенности и котловины, овраги, горные хребты и др.
В настоящее время при проектировании дорог особое внимание уделяется вопросам охраны окружающей среды. При проектировании плана трассы для решения этой проблемы необходимо:
- прокладывать дорогу в обход ценных сельскохозяйственных угодий, заповедников, лесных массивов, водоохранных зон, природных, исторических и культурных памятников, мест обитания ценных животных и других территорий, где строительство и эксплуатация дороги могут иметь особенно неблагоприятные последствия для окружающей среды;
- удалять дороги с интенсивным движением от населенных пунктов на расстояния, обеспечивающие защиту населения от транспортного шума и вредных выбросов автомобилей;
- назначать параметры и сочетания геометрических элементов дороги, обеспечивающие равномерный режим движения транспортного потока, при котором снижается уровень вредного влияния автотранспорта на окружающую среду.
Уже на этапе проектирования плана трассы необходимо учитывать требования и применять методы архитектурно-ландшафтного проектирования, решая задачи вписывания дороги в окружающий ландшафт, обеспечения зрительной плавности и ясности дороги, зрительного ориентирования водителей [3, 23].
Традиционный метод проектирования плана трассы, получивший название “полигональное трассирование”, заключается в том, что сначала трасса в плане прокладывается как ломаная линия, в углы поворота которой затем вписывают только круговые кривые или круговые кривые в сочетании с переходными. Его основным недостатком является невозможность во многих случаях обеспечить качественное вписывание дороги в окружающий ландшафт. Особенно часто этот недостаток проявляется при отсутствии надежного топографического материала, когда трассу дороги прокладывают непосредственно на местности. В результате может быть получено проектное решение, характеризующееся неудачными сочетаниями прямолинейных и криволинейных участков, необеспеченной видимостью, большими объемами строительных работ, ухудшением транспортно-эксплуатационных качеств и безопасности движения Из-за отсутствия достаточно полной информации о рельефе местности исправление таких недостатков во многих случаях невозможно.
При автоматизированном проектировании дорог целесообразно применять другой метод, получивший название метода “гибкой линейки”, который предусматривает проложение трассы дороги в плане сразу как плавной линии. Она может состоять из сочетания элементов 3 типов: прямых, круговых и переходных (клотоид) кривых. В некоторых случаях основным является один элемент - клотоида; такая трасса получила название клотоидной. Применение этого метода позволяет оптимально вписывать дорогу в рельеф местности. При его реализации вручную на крупномасштабной карте или топографическом плане проводят плавную линию, а затем с помощью прозрачных шаблонов круговых кривых и клотоид определяют параметры каждого элемента и выполняют расчеты по сопряжению этих элементов, отличающиеся значительной трудоемкостью. Использование компьютерных программ, позволяющих вести укладку трассы, подбор и сопряжение элементов непосредственно на ЭВМ, резко уменьшает трудоемкость расчетно-графических работ при повышении их точности.
Программное обеспечение CREDO дает возможность при проектировании плана трассы применять оба перечисленных выше метода. В подсистеме СREDO TER предусмотрено использование метода “полигонального трассирования”. При этом наличие цифровой модели местности и возможность быстрой корректировки трассы путем изменения как положения вершин углов поворота, так и радиусов круговых кривых, и параметров клотоид существенно повышают гибкость этого метода с точки зрения сочетания дороги с окружающим ландшафтом. Подсистема СREDO PRO позволяет применять как метод “гибкой линейки”, так и метод “полигонального трассирования”.
5.Проектирование плана трассы в подсистеме CREDO TER.
Для проектирования плана трассы используется процедура “Трасса”, которая позволяет формировать, корректировать, удалять варианты трассы дороги, а также экспортировать результаты проектирования плана трассы, отметки продольного и поперечных профилей поверхности земли в другие подсистемы СREDO и во внешние системы.
Перед началом проектирования плана трассы необходимо через строку “Утилиты” в главном меню (рис. 4.4) выйти в каталог и выбрать объект (ЦММ), в котором будет происходить проектирование. После выхода через главное меню в подсистему “Цифровая модель местности” СREDO TER на экране появится изображение рельефа и ситуации местности. В процедуре “Данные” в случае необходимости следует выполнить подгрузку проекта и перейти к процедуре “Трасса”, выбрав в ней операцию “Создать/экспорт”. С ее помощью трассу проектируют вначале в виде ломаной линии одним из двух способов: 1) назначают положение точек начала и конца трассы, вершин углов поворота; 2) определив начало трассы, задают последовательно для каждой прямой значения ее дирекционного угла и длины.
Рис. 5.1. Проектирование плана трассы как ломаной линии
Назначить положение начала и конца трассы, углов поворота можно путем захвата существующих точек курсором в режиме “Захват” или при одновременном создании точек курсором в режиме “Указание”. При создании очередного прямолинейного отрезка в диалоговом окне появляются его параметры (расстояние, дирекционный угол и угол поворота), которые можно редактировать.
В любой момент построения можно отказаться от текущего шага путем нажатия на клавишу “Esc” или правую клавишу мыши. При последовательном использовании этих клавиш возможно возвращение к началу трассы. Построение заканчивается повторным нажатием левой клавиши мыши при положении курсора в режиме “Захват” над точкой конца трассы. После этого на экране появляется окно “Параметры объекта”, в которое следует ввести следующие данные: название автомобильной дороги, тип линии или условного знака для отображения трассы дороги, толщину линии и ее цвет, необходимость отображения пикетов, пикетажное положение начала трассы, имя и начальный номер точки, погрешность аппроксимации плана трассы, минимальный и максимальный шаги аппроксимации. После ввода параметров объекта на экране появляется изображение трассы в виде ломаной линии с нанесенными на нее пикетами (рис. 5.1).
Рис. 5.2. Диалогово-информационное окно “Параметры объекта”
Для вписывания кривых в углы поворота следует воспользоваться операцией “Изменение параметров закругления вершины угла поворота” (Изм. R, L1, L2, ВУ) функции “Изменить”. Определив объект курсором или клавишей “Пробел”, захватывают поочередно каждую вершину угла и в появившемся на экране окне запроса вводят значения радиуса круговой кривой и длины клотоид. Если расстояние между вершинами углов недостаточно для размещения тангенсов круговых и переходных кривых, программа уменьшает значения радиусов и длины переходных кривых, предварительно информируя пользователя. Для завершения работы после вписывания кривых во все углы поворота необходимо нажать правую клавишу мыши или клавишу “Esc”. На экране появляется диалогово-информационное окно (рис.5.2) “Параметры объекта” с изменившимися в результате вписывания кривых данными. В случае необходимости возможно перестроить трассу дороги, используя операции “Изменение положения вершины угла поворота”, “Удалить вершину угла поворота”, “Изменить параметры трассы”.
В связи с тем, что дальнейшее проектирование будет проводиться в других подсистемах СREDO или во внешних системах, необходимо экспортировать данные из СREDO TER в другие подсистемы. Для этого следует воспользоваться операцией “Экспорт” функции “Создать/экспорт”. После определения объекта на экране появляется таблица “Параметры экспорта” (рис.5.3), содержащая информационные и редактируемые параметры, характеризующие экспортируемую трассу.
После редактирования характеристик объекта на экране появляется окно выбора (рис.5.4), пользуясь котором можно просмотреть на экране продольный профиль поверхности земли по оси дороги, таблицу с отметками поверхности земли, поперечные профили в задаваемых проектировщиком створах, обеспечить экспорт данных в другие подсистемы или внешние системы, указанные в окне.
Рис. 5.3. Диалогово-информационное окно “Параметры экспорта”
выбор
Таблица
Дополнить
Удалить
Просмотр
Поперечник
Экспорт
Закончить
Рис. 5.4. Окно выбора
После указания с помощью курсора операции “Экспорт” в систему СREDO на экране появляется имя каталога данных по проектируемой дороге. На этом работа по проектированию плана трассы в подсистеме СREDO TER заканчивается. Необходимо перейти в главное меню и выбрать через “Утилиты” и затем через “Выбор и задание каталогов” каталог проектируемой дороги. Дальнейшее проектирование должно происходить в подсистеме “Проектирование автодороги” СREDO CAD, переход к которой осуществляется через главное меню. Меню подсистемы СREDO CAD показано на рис. 5.5.
Карточка объекта
Описание поперечного профиля
План трассы
Дорожная одежда
Искусственные сооружения
Земляное полотно
Оценка проектного решения
Проектирование экологических мероприятий
Просмотр перспективного изображения
Индивидуальные дорожные знаки
Вывод результатов
Возврат на предыдущий уровень
6. Меню подсистемы CREDO CAD.
Первым обязательным этапом работы в этой подсистеме является заполнение карточки дороги (объекта), появляющейся на экране после активизации аналогичного пункта меню. При экспорте трассы дороги из подсистем СREDO TER или СREDO PRO название дороги, данные о пикетажном положении начала или конца трассы, ее протяженности формируются автоматически. Категорию автомобильной дороги и название типа рельефа местности выбирают из таблицы, появляющейся после нажатия клавиши “Пробел”.
При наличии рубленых пикетов необходимо заполнить “Карточку регистрации рубленности”. Если рубленый пикет меньше 100 м, вводятся его начальное и конечное пикетажные положения и длина. При протяженности рубленого пикета в пределах между 100 и 200 м вводится промежуточный пикет со штрихом. Например, для пк 26 длиной 185 м заполнение таблицы будет иметь следующий вид:
от пикета
до пикета
расстояние
25+00
26+00’
100
26+00’
26+00
85
Если рубленый пикет имеет длину более 200 м, то вводится промежуточный пикет с двумя штрихами.
Рис. 5.6. Стыковка двух вариантов трассы
При стыковке двух вариантов трассы (рис.5.6) для того чтобы показать, что трасса с пк 1+35 пойдет по второму варианту, в карточке рубленности необходимо ввести:
от пикета 1+35
до пикета 0+00’
расстояние0.00
Все пикеты по второму варианту должны вводиться со штрихом: 2+00’, 3+00’, 4+00’. В месте стыковки конца второго варианта (пк 4+10) с первым вариантом в точке пк 5+75 в карточке рубленности следует указать:
от пикета 4+10’
до пикета5+75’’
расстояние0.00
Далее все пикеты до следующей стыковки вариантов трассы должны быть указаны с двумя штрихами. Допускается в одной трассе до 9 случаев стыковки.
Выход из пункта “Карточка дороги” осуществляется с помощью клавиши “Esc”.
Проезжая часть и обочины
Откосы насыпи и выемки
Кюветы и резервы
Для дальнейшего проектирования плана трассы необходимо ввести данные о поперечном профиле проезжей части и обочин, заполняя таблицу, появляющуюся на экране после выбора в подменю “Описание поперечного профиля” (рис.5.7) строки “Проезжая часть и обочины”. При этом, если параметры поперечного профиля постоянны для всей проектируемой дороги, их задают дважды: для начала и конца дороги. При изменении параметров по длине дороги в таблице указывают положение начала и конца первого участка с постоянными параметрами, а для всех последующих - положение их конца. В каждой строке таблицы наряду с информацией о пикатажном положении створа содержатся данные о ширине и поперечном уклоне проезжей части и обочин справа и слева от оси дороги. При этом уклоны, направленные вниз от оси дороги, должны вводиться со знаком “минус”. Для всей дороги вводятся также значения максимального дополнительного уклона кромки проезжей части на отгоне виража и минимально допустимой ширины обочины.
План трассы, виражи и уширения
Просмотр плана трассы
Вычерчивание плана трассы
Ведомость углов поворота, прямых и кривых
Ведомость координат разбивки закруглений
Ведомость разбивки виражей и уширений
Разбивка кривых в стесненных условиях
После заполнения таблицы “Параметры поперечного профиля дороги”, вернувшись в меню подсистемы СREDO CAD, следует активизировать строку “План трассы” (рис.5.8) и выбрать пункт “План трассы, виражи и уширения”. В появившейся после этого таблице уже имеются экспортированные из подсистем СREDO TER и СREDO PRO данные об углах поворота, длинах прямых, параметры вписываемых кривых, и необходимо лишь дополнительно ввести в нее значения уклонов виражей и уширения проезжей части на кривых малого радиуса. После запуска программа рассчитывает и увязывает все элементы плана трассы и выдает об этом сообщение. Пользуясь подменю “План трассы”, можно просмотреть и получить чертеж плана трассы, просмотреть и распечатать: ведомость углов поворота прямых и кривых, ведомость координат для разбивки закруглений, ведомость разбивки виражей и уширений.
5.3. Проектирование плана трассы в подсистеме
СREDO PRO “Геометрическое проектирование”
Проектирование плана трассы ведется в рабочей среде CREDO PRO, показанной на рис.5.9. Методы конструирования трассы в плане сгруппированы в матрицу пиктограммных графических кнопок (рис.5.10), каждая из которых выполняет свою функцию ( см. прил.2). Матрица методов, содержащая 9 строк и 6 столбцов, появляется на экране после выбора в процедуре “План” функции “Методы” (рис. 5.10). В матрице большинство графических кнопок отмечены буквами, что облегчает поиск нужного метода:
“C” - построение и вписывание окружностей;
“K” - построение клотоид;
“L” - работа с прямыми;
“P” - создание точек;
“O” - работа с объектом (трассой);
“В” - работа с блоками.
Рис. 5.9. Рабочая среда подсистемы CREDO PRO
Не отмеченные буквами кнопки предназначены для проставления размеров, получения информации о геометрических построениях и т.п. На пиктограммах строящиеся элементы обозначены синим цветом, активные - желтым, вспомогательные - белым, место курсора при построениях - красным.
Рис. 5.10. Графические кнопки меню методов создания
При проектировании плана трассы сразу в виде плавной линии, состоящей из прямых, круговые кривых и клотоид, рекомендуется применять метод “Построение трассы с одновременным построением образующих ее элементов”, которому соответствует кнопка, расположенная на пересечении строки 4 со столбцом 6. Целесообразна следующая последовательность проектирования.
После активизации в основном меню (рис. 4.4) строки “Геометрическое проектирование” СREDO PRO пользователь входит в рабочую среду (см. рис.5.6). Работа в ней начинается в процедуре “Данные” с заполнения карточки объекта и подгрузки цифровой модели местности, в результате чего в рабочем окне появляется изображение рельефа и ситуации местности.
Выбрав процедуру “План”, следует активизировать функцию “Методы” и в появившейся на экране матрице (рис. 5.10) выбрать курсором кнопку 4.6, соответствующую методу “Построение трассы с одновременным построением образующих ее элементов”. С помощью курсора в режиме “Указание” определяют начало трассы или принимают за начало трассы одну из существующих точек ( курсор в режиме “Захват”). При проложении трассы дороги используются принципы и рекомендации, изложенные в разделе 5.1.
Назначается вид первого геометрического элемента путем использования следующих клавиш: “L” - при выборе прямой; “C” - круговой кривой; “К” - клотоиды. С помощью мыши “рисуют” этот элемент. Остановив курсор в точке, которую принимают за конец данного элемента, нажимают левую клавишу мыши, и на экране появляется информационное окно, содержащее параметры элемента:
для прямой - длина отрезка; для круговой кривой - значения радиуса, длины дуги и угла между касательными в начале и конце дуги; для клотоиды - значения радиуса, длины, параметра, сдвижки, угла между касательными в начале и конце клотоиды. Проектировщик имеет возможность с клавиатуры изменять значения параметров элемента. При этом после нажатия клавиши “ОК” в соответствии с внесенными изменениями произойдет перестроение данного элемента.
В такой же последовательности от конца предыдущего элемента проектируют следующий. Таким образом, элемент за элементом наращивают трассу. С помощью клавиши “Esc” или правой клавиши мыши возможен откат назад на один элемент. Для окончания проектирования плана трассы при захвате курсором конца трассы следует одновременно нажать левую клавишу мыши и клавишу “Alt” или “Shift”. После этого на экране появляется окно “Параметры объекта”, порядок заполнения и редактирования которого рассмотрен в разделе 5.2.
Для экспорта запроектированного плана трассы, продольного и поперечных профилей в другие подсистемы СREDO или внешние системы в функции “Методы” процедуры “План” необходимо активизировать кнопку 5.6 “Экспорт трасс в проектирующие системы”. После определения объекта клавишей “Пробел” или левой клавишей мыши на экране появляется таблица, содержащая характеристики объекта (см. рис.5.2). Дальнейший порядок работы при экспорте, составлении карточки дороги, ведомостей углов поворота, прямых и кривых, разбивки закруглений и виражей, просмотра плана трассы такой же, как в предыдущем методе (раздел 5.2).
Содержание:
1.Технология автоматизированного проектирования с использованием
программного комплекса CREDO.
2. Составление цифровой модели местности. Виды ЦММ.
3. Создание цифровой модели ситуации
4. Проектирование плана трассы.
5.Проектирование плана трассы в подсистеме CREDO TER
6. Меню подсистемы CREDO CAD