Геоинформационные системы (ГИС) – это информационная система, используемая для сбора, хранения, пополнения, обработки, отображения и анализа данных, а также получения на их основе новой информации и знаний о пространственных объектах и явлениях. Моделируемые в ГИС объекты и явления имеют пространственную привязку, позволяющую использовать их географические (топологические) и семантические свойства для потребителей различного уровня с целью организации предпринимательства.
Среди множества различных видов программных технологий, работающих с графической информацией, в дорожной отрасли наиболее востребованы программные технологии: геоинформационные системыи системы автоматизированного проектирования. Кроме того, для работы с атрибутивной информацией используются технологии баз данных (БД). На разных этапах жизненного цикла дороги применяются отдельные информационные системы, но чаще всего в сочетании с другими.
Системы автоматизированного проектирования (САПР) призваны автоматизировать различные этапы проектирования автомобильных дорог, имеют богатые средства для работы с чертежами и схемами элементов дорог, а также позволяют работать с топографическими планами в крупном масштабе. Основной целью работы БД на различных его этапах в САПР является создание проектной документации в виде чертежей, таблиц и ведомостей. Кроме того, САПР могут использоваться и на этапе строительства в основном только для документирования результатов исполнительной съемки и их передачи в ГИС и БД.
|
|
Геоинформационные системы (ГИС) предназначены для аккумулирования большим количеством разномасштабной картографической информации, анализа взаимосвязей объектов в пространстве, управления атрибутными характеристиками объектов. На этапах проектирования сети дорог. ГИС помогают проанализировать различные варианты прохождения трасс автомобильных дорог, выступая, в первую очередь, как средство отображения тематических карт и как инструмент пространственного анализа.
При эксплуатации автомобильных дорог на первый план выходит возможность ГИС тесно работать с атрибутивной информацией, хранящейся в базах данных. ГИС позволяет быстро находить объекты на карте и получать детальную информацию по ним. С другой стороны, выполнив некоторый запрос к БД, результат можно очень наглядно представить на карте. Вышеизложенный системный подход к формированию информационной основы для управления автомобильными дорогами на всех стадиях их функционирования удовлетворяет всем современным требованиям дорожной отрасли, соответствуя при этом возможностям современных информационных технологий.
|
|
Дорожные сети являются сложными объектами, имеющими протяженность не только в пространстве, но и во времени. Выделим основные этапы жизненного цикла дорожных сетей. Существование любой дороги обусловлено необходимостью получения услуг. Эта необходимость ставит задачу по созданию дороги определенного класса, проводятся технико-экономические изыскания. Созданию дороги предшествуют действия по изысканиям и проектированию дороги. После проектирования следует этап физического воплощения проекта – строительство. Как правило, это длительный этап, совмещенный с эксплуатацией уже построенных частей дороги.
Следующим этапом является эксплуатация, то есть процесс обслуживания дороги в соответствии с задачами по ее содержанию. В процессе эксплуатации автомобильной дороги может возникнуть необходимость в ремонте или реконструкции, в зависимости от технического состояния (рис.1).
Жизненный цикл автомобильной дороги (сети дорог) как объекта общего пользования состоит из процессов:
1) стратегического планирования развития сети дорог;
2) технико-экономического обоснования строительства;
3) изысканий дорог;
4) землеотвода;
5) торгов;
6) разработки инженерного проекта;
7) разработки проекта производства работ;
8) выполнения строительно-монтажных работ;
9) инженерного сопровождения;
10) оценки уровня качества СМР;
11) составления паспорта дороги;
12) мониторинга дороги в процессе эксплуатации;
13) содержания и ремонта дороги;
14) модернизации (капитальный ремонт дороги);
15) реконструкции дороги или утилизации.
Управлять потребительскими качествами во всех процессах жизненного цикла автомобильной дороги возможно при надежной организации информационных потоков, их систематизации и выработке управляющих решений. Базой, аккумулирующей информационные потоки, их систематизацию и иерархическое использование, может быть ГИС. Возможности ГИС значительно шире и многофункциональные: имеет более высокое информационное и топологическое содержание, чем автоматизированный банк данных (АБДД), который ориентирован на ограниченный круг потребителей – дорожно-эксплуатационные организации.
Использование ГИС при изысканиях и проектировании автомобильных дорог наиболее эффективно по следующим причинам:
– линейному характеру транспортных сооружений;
Рис.1. Жизненный цикл автомобильной дороги и место
ГИС, САПР и БД на различных его этапах
– полноте и оперативности сбора информации (геологической, гидрологической, гидрогеологической, экологической) и возможности ее повторного использования;
– возможности оперативного решения инженерных задач;
– оперативному внесению исполнительной документации;
– мониторинго–технологическом решениям и их эффективности;
– мониторингу технического состояния дорог и показателей уровня потребительских качеств;
– прогнозированию профилактических и ремонтных мероприятий;
– оперативной ликвидации дефектных мест на дороге;
– снижению аварийности на дорогах.
В процессе проектирования инженер-проектировщик имеет дело с информационной моделью будущей автомобильной дороги, которая на последнем этапе проектирования (оформление проектной документации) представляется, как правило, в виде совокупности инженерных чертежей и описаний (рис. 2).
Рис. 2. 3D-изображение проектируемой автомобильной дороги