5 minute read
1. Tổng quan về thiết kế và tự động hóa thiết kế công trình giao thông
P PH HẦ ẦN N II:: M MỞ Ở Đ ĐẦ ẦU U
1. Tổng quan về thiết kế và tự động hóa thiết kế công trình giao thông
Advertisement
Công tác thiết kế luôn có một vị trí quan trọng từ khi lập dự án cho đến khi thi công, hoàn thành và đưa công trình vào sử dụng. Từ trước đến nay, công tác khảo sát thiết kế được biết đến như một quá trình gồm nhiều công đoạn khác nhau, mà mục đích cuối cùng là xác lập cấu tạo của công trình, cách thức thi công chủ đạo để tạo ra công trình trên thực địa và phương pháp khai thác công trình một cách hiệu quả nhất. Kết quả của công tác thiết kế được thể hiện dưới dạng hồ sơ thiết kế, nghĩa là quá trình thiết kế nhắm đến việc tạo ra một bộ hồ sơ thiết kế, mà trong đó nó mô tả một cách đầy đủ toàn bộ mục đích của quá trình thiết kế. Thông thường hồ sơ thiết kế bao gồm những thành phần cơ bản như sau: Bản thuyết minh: nơi thể hiện những cơ sở cho công tác thiết kế, lập luận của người thiết kế và giải thích những vẫn đề cơ bản của phương án thiết kế. Các loại bảng tính, bảng thống kê: nơi trình bày các kết quả tính toán trong quá trình thiết kế, là cơ sở cho việc lập bản vẽ và xác định chi phí đầu tư cho công trình. Bản vẽ: nơi thể hiện chi tiết nhất cấu tạo của công trình cũng như phương pháp chủ đạo để thi công công trình. Dự toán: nơi thể hiện cách thức xác định tổng mức đầu tư cho công trình. Mức độ chi tiết của những thành phần trong hồ sơ thiết kế phụ thuộc vào yêu cầu trong từng giai đoạn của quá trình đầu tư cho công trình. Ví dụ giai đoạn lập bản vẽ thi công đòi hỏi mức độ chi tiết cao nhất. Nếu xem xét kỹ hơn bên trong của hồ sơ thiết kế công trình giao thông thì ai cũng nhận thấy rằng chúng có mối liên hệ chặt chẽ với nhau theo một quan hệ logic khá rõ ràng, ví dụ các kích thước hình học trong bản vẽ sẽ phải phù hợp với kết quả tính toán được trình bày trong các bảng tính. Điều này nói lên rằng, khi mô tả mối liên hệ trên thành một chuỗi các lệnh thì ta đã có trong tay thành phần cơ bản nhất của tự động hóa thiết kế công trình giao thông. Vấn đề còn lại là tìm kiếm giải pháp thích hợp để thực hiện tự động hóa. Tự động hóa một công việc được hiểu là công việc đó được thực hiện tự động hoàn toàn hay một phần nhờ có sự trợ giúp của các thiết bị. Ví dụ như quá trình chế tạo xe hơi được tự động hóa nhờ hệ thống robot trong các dây truyền sản xuất. Trong lĩnh vực thiết kế công trình giao thông, do sản phẩm của công tác này là hồ sơ thiết kế, cho nên thiết bị trợ giúp phù hợp là các hệ thống có khả năng tạo văn bản, tính toán kết cấu, vẽ các đối tượng hình học, dựng mô hình.... Hệ thống thông tin, bao gồm phần cứng (máy tính, máy in, máy quét...) và phần mềm (các chương trình ứng dụng), đã và đang được triển khai rộng rãi trong khắp các công ty tư vấn thiết kế công trình giao thông bởi chúng có những đặc điểm rất phù hợp cho việc lập hồ sơ thiết kế công trình: Máy tính cùng với các phần mềm chạy trên chúng cho phép thực hiện nhiều công việc khác nhau như: phân tích kết cấu, vẽ đối tượng hình học, tạo văn bản, dựng mô hình... Tốc độ tính toán nhanh, điều này cho phép đưa ra nhiều hơn một phương án thiết kế với thời gian có thể chấp nhận được. Khả năng lưu trữ và tận dụng lại dữ liệu đạt hiệu quả rất cao, điều này cho phép người thiết kế có thể tận dụng lại tối đa dữ liệu đã có từ trước. Ví dụ, với hệ thống các bản vẽ in trên giấy, việc tận dụng lại đạt hiệu quả rất thấp, hầu như chỉ ở mức tham khảo thông tin, 1
trong khi đó, nếu như cũng các bản vẽ này được lưu trữ trong máy tính, ngoài việc cho phép tham khảo tương tự như bản vẽ in trên giấy, nó còn cho phép tận dụng lại chính các thành phần trong bản vẽ đó để chỉnh sửa, kế thừa, và kết quả ta sẽ có được một bản vẽ mới từ những dữ liệu cũ. Có thể nói rằng mức độ tự động hóa thiết kế công trình hiện nay đang ở nhiều cấp độ khác nhau, tùy theo từng công việc cụ thể, điều này được thể hiện rõ trong cách thức tạo ra từng thành phần trong hồ sơ thiết kế. Ví dụ, trong thiết kế cầu, phần phân tích kết cấu có mức độ tự động hóa rất cao, nhưng việc tạo bản vẽ lại có mức độ tự động hóa thấp hơn nhiều. Tuy vậy, xu hướng nâng cao mức độ tự động hóa đang ngày càng rõ nét bởi sự phát triển rất mạnh của các phần mềm chuyên dụng, chúng đang là công cụ hỗ trợ không thể thiếu cho các kỹ sư thiết kế, đồng thời là thành phần chủ chốt cho quá trình tự động hóa. Nhờ chúng mà việc phân tích kết cấu công trình trở nên nhanh chóng và chính xác, nhờ chúng mà việc đưa ra các phương án thiết kế của tuyến đường cũng như việc tạo mô hình ba chiều động trở thành hiện thực.
