В статье рассматривается современный подход к разработке, внедрению и эксплуатации систем автоматизации проектирования в сфере дорожного хозяйства. Данный подход предполагает интеграцию систем автоматизированного проектирования (САПР) с геоинформационными системами (ГИС), применение технологий информационного моделирования (BIM), использование облачных вычислений, а также внедрение интеллектуальных алгоритмов обработки данных и средств визуализации проектных решений. Структура систем автоматизации проектирования описывается как совокупность взаимодействующих подсистем и блоков. Особое внимание уделяется возможным проблемам и рискам внедрения.
системы автоматизации проектирования, инструментальный комплекс, интеграционная среда, нормативно-методологический базис, организационно кадровый блок, системы автоматизированного проектирования (САПР), информационное моделирование (BIM), геоинформационные системы (ГИС), техническое обеспечение, технологии искусственного интеллекта
Современное развитие транспортной инфраструктуры неразрывно связано с внедрением цифровых технологий, обеспечивающих повышение эффективности проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог. В условиях усложнения инженерных задач, роста требований к качеству проектной документации и необходимости сокращения сроков разработки особую значимость приобретают системы автоматизации проектирования, позволяющие существенно оптимизировать процессы создания и анализа проектных решений.
Под системой автоматизации проектирования в дорожном хозяйстве понимается организационно-технический комплекс, целью которого является автоматизация процессов проектирования автомобильных дорог и сопутствующей инфраструктуры. Данное определение имеет непосредственное пересечение c термином "система автоматизированного проектирования" (САПР), но данные понятия нельзя путать. Система автоматизации проектирования – это совокупность аппаратных, программных, нормативно-методологических и организационно-кадровых обеспечений. САПР – это аппаратно-программный комплекс, в котором работает инженер-проектировщик. Таким образом, САПР является составной частью системы автоматизации проектирования [1-4].
Современные САПР могут включать в себя следующие инструменты: программные модули для геометрического моделирования трасс, средства для создания цифровых моделей местности, средства расчёта конструктивных элементов дорожной одежды, механизмы подготовки проектной и рабочей документации.
Ниже будет описана структура систем автоматизации проектирования. Некоторые системы могут не иметь в составе некоторые из указанных элементов. Например, локальные системы, работающие в рамках клиент-серверной архитектуры, не будут иметь в своем составе среду интеграции. САПР, нормативы и методики, а также кадры и организация являются обязательными элементами, без которых функционирование системы автоматизации проектирования является невозможным.
Ниже перечислены и описаны элементы систем автоматизации проектирования.
САПР – включает техническое и программное обеспечение. Отвечает за расчеты, моделирование и прорисовку чертежей. Является важной частью системы.
Среда интеграции – включает шину предприятия, ГИC-платформы и BIM-среду. Отвечает за обмен данными.
Нормативы и методики – включает ГОСТы, СП и акты. Отвечает за правила проектирования.
Кадры и организация – включает сотрудников. Отвечает за надзор за искусственным интеллектом.
Внедрение систем автоматизации проектирования связано с закупкой серверов, адаптеров, коммутаторов и программного обеспечения, обучением персонала и калибровкой процессов, протекающих в коллективе [5].
Лучше всего внедрять новую систему постепенно, спиралевидным методом, выстраивая обратную связь с конечным пользователем.
До внедрения продукта в продуктивный контур необходимо провести и внедрить несколько пилотных проектов.
Внедрение систем автоматизации проектирования является трудоемким процессом. Современное программное обеспечение стоит дорого, сетевую инфраструктуру необходимо калибровать и поддерживать. Потребность в квалифицированных специалистах, обладающих высоким уровнем компьютерной грамотности и способных быстро и качественно осваивать новые цифровые решения постоянно растет [6]. Таким образом, компетенции современного инженера-проектировщика должны соответствовать T-образному паттерну. Мало обладать глубокими знаниями в своей предметной области. Нужно также уметь пользоваться цифровыми решениями, которые предоставляет современный IT-сектор. Классический специалист с I-образной компетенцией постепенно уходит в прошлое. Конечно, это справедливо не только для сферы дорожного хозяйства. Но в сфере дорожного хозяйства вследствие ряда факторов данный аспект проявляется наиболее заметно.
Как показывает практика, персонал склонен оказывать сопротивление переводу процессов в систему автоматизации проектирования. Данным тенденциям необходимо противодействовать. Адекватный ответ на данные вызовы включает в себя проведение курсов по повышению квалификации, подготовку текстовых инструкций и видеоуроков и так далее. Таким образом, важную роль в современном подходе к разработке, внедрению и эксплуатации систем автоматизации проектирования в сфере дорожного хозяйства играют средства визуализации проектных решений. Удобный и интуитивно понятный интерфейс САПР значительно облегчает перевод персонала на автоматизированные решения [7].
Таким образом, эффективное внедрение систем автоматизации проектирования требует комплексного подхода, включающего организационную, техническую и образовательную составляющие.
1. Методы разработки электрической принципиальной схемы в программно-аппаратном комплексе системы автоматизации проектирования / К. В. Зольников, Д. В. Шеховцов, М. А. Махиборода [и др.] // Моделирование систем и процессов. – 2025. – Т. 18, № 3. – С. 52-62. – DOIhttps://doi.org/10.12737/2219-0767-2025-18-3-52-62. – EDN MOYIZF.
2. Компьютерное моделирование работоспособности электрической схемы в системах автоматизации проектирования / В. К. Зольников, С. В. Стоянов, Е. В. Шмаков, Н. Н. Литвинов // Моделирование систем и процессов. – 2024. – Т. 17, № 3. – С. 26-36. – DOIhttps://doi.org/10.12737/2219-0767-2024-24-34. – EDN EJJKJP.
3. Формализация верификации топологии и электрической схемы для систем автоматизированного проектирования / Т. В. Скворцова, К. В. Зольников, А. М. Плотников, И. В. Скоркин // Моделирование систем и процессов. – 2024. – Т. 17, № 3. – С. 61-70. – DOIhttps://doi.org/10.12737/2219-0767-2024-59-68. – EDN DUYQHJ.
4. Повышение формализации задач верификации топологии и электрической схемы для систем автоматизированного проектирования / А. В. Полуэктов, К. В. Зольников, А. В. Ачкасов, Ю. А. Чевычелов // Моделирование систем и процессов. – 2024. – Т. 17, № 1. – С. 102-111. – DOIhttps://doi.org/10.12737/2219-0767-2024-17-1-102-111. – EDN QIKKRO.
5. Чекмарев, А. А. Инженерная графика : учебник / А. А. Чекмарев. – 12-е изд., испр. и доп. – М.: Юрайт, 2015. – 381 с.
6. Черепашков, А. А. Основы САПР в машиностроении : учебное пособие / А. А. Черепашков. – Самара: Самарский государственный технический университет, 2015. – 133 с.
7. Пастухова, Я. З. Компьютерная графика в строительстве : учебное пособие / Я. З. Пастухова. – М.: Академия, 2016. – 224 с. EDN: https://elibrary.ru/YQWVQF
