Жизненный цикл дорог

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