История создания программной системы ТИМ КРЕДО. Обзор функционала и основных сильных сторон

«Стратегия развития строительной отрасли Российской Федерации на период до 2030 года» направлена на рост экономической эффективности процессов строительства, сокращение сроков и повышение качества объектов строительства.

Одним из важных элементов стратегии является применение Технологии Информационного Моделирования (в сокр. ТИМ от анг. Building Information Modelling – BIM). Данная технология предполагает создание 3D-геометрии проекта со связанной с ней атрибутивной информацией на всех этапах жизненного цикла ОКС.

Среди отечественных разработчиков, готовых предложить программное обеспечение ТИМ, в лидирующих позициях находится Компания «КРЕДО-ДИАЛОГ». Более 30 лет компания разрабатывает инструменты для автоматизации решения инженерных задач в области:

• инженерных изысканий.
• проектирования.
• строительства и эксплуатации объектов промышленного, гражданского и транспортного строительства.
• разведки, добычи и транспортировки нефти и газа.
• создания и ведения крупномасштабных цифровых планов городов и промышленных предприятий.
• подготовки данных для землеустройства и геоинформационных систем.

Выпущенные ранее программные продукты КРЕДО трех поколений, стали основой технологических процессов тысяч производственных организаций и учебных заведений, среди которых такие организации как Газпром, Роснефть, Росатом, РЖД и многие другие.

Практический многолетний опыт разработки и внедрения ПО на основе обратной связи с пользователями сформировал понимание потребности в создании программной системы ТИМ КРЕДО (Технологии информационного моделирования КРЕДО).

Решение о старте разработки было принято несколько лет назад. Профессиональная команда разработчиков, аналитиков и инженеров при участии РФРИТ (Российский фонд развития информационных технологий) занималась созданием и тестированием функциональности, обеспечивающей максимально комплексный подход к информационному моделированию инфраструктурных объектов.

Невозможно целиком описать все возможности ТИМ в рамках одной статьи. Но мы постараемся максимально погрузить вас в спектр решаемых задач.

Итак, программная система ТИМ КРЕДО позволяет формировать информационные модели (вместе с «классическими», предусмотренными действующими нормативами, отчетными документами) на всех стадиях жизненного цикла объекта.

Инженерные изыскания

Основной задачей специалистов на этапе инженерных изысканий является создание первичной информационной модели, описывающей текущее состояние пространства — совокупности информации о положении, характеристиках объектов местности, связях между ними, данных о дневной поверхности и геологическом строении местности.

Технологии создания информационных моделей функционируют следующим образом.

На стадии полевых работ топографическая съемка выполняется с применением электронных тахеометров, спутникового геодезического оборудования (ГЛОНАСС-GPS приемников), беспилотных летательных аппаратов, систем лазерного сканирования и фотограмметрии. Собранная таким образом измерительная информация передается в камеральную обработку.

В результате первичной обработки формируется массив точек, характеризующих планово-высотное положение объектов и точность определения координат, дополнительные семантические сведения об измеренных объектах (растительность, колодцы, здания, дороги и пр.), фотоизображения с пространственной привязкой.

Современные системы лазерного сканирования формируют большое количество информации: миллиарды точек и гигабайты фотоизображений. Работа с такими объемами информации предполагает использование подходов BigData.

На следующем этапе происходит формирование информационной модели местности. Подготовленные на предыдущем этапе данные собраны в единой информационной среде, предоставляющей набор инструментов для формирования модели. Основой модели является универсальный классификатор объектов. Увеличение объемов собираемой информации в поле открывает возможности автоматизированного формирования цифровой модели. Для этих целей используются методы глубокого анализа данных и нейронные сети (технологии искусственного интеллекта).

Использование редактируемых классификаторов, описывающих поведение объектов как в трехмерной модели, так и в других проекциях (план, профиль, сечение), возможность создания моделей поверхности с использованием любых данных, а также богатый функционал координатной геометрии позволяют в рамках одной сводной модели получать не только данные по цифровой модели местности, но и, например, информационную модель на основе инженерно-экологических изысканий. Система позволяет сформировать карты загрязнений, границы охранной зоны, отобразить уровни замера шума и пр.

На стадии полевых геологических работ формируется необходимое по нормативам количество исходных данных в виде как фактически пробуренных скважин и отобранных образцов грунтов (прямые методы), так и различных косвенных методов определения физико-механических характеристик и границ распространения грунтов (георадарные исследования, зондирование, сейсмика и пр.). После программной обработки этих данных формируется твердотельная геологическая модель местности, основанная на фактических данных и обеспечивающая проектировщика информацией о любых характеристиках грунта в любой точке объекта изысканий.

Проектирование

В свете применения технологий информационного моделирования необходимо обратить внимание на следующий момент: практикуя взаимодействие изыскателей с проектировщиком напрямую, в постоянном режиме, необходима общая модель данных. Именно такую информационную модель и предлагается использовать. Такой подход позволяет избежать потерь данных, возможных при использовании различных обменных форматов, и обеспечить одновременно и целостность, и динамичность данных модели объекта.

Использование решений ТИМ КРЕДО для самых разнообразных задач проектирования генплана любых площадных или линейных объектов, начиная с отрисовки простейших зданий и сооружений, заканчивая проектированием сложных промышленных и городских территорий, с проработкой вариантов по горизонтальной и вертикальной планировкам, расчетом объемов работ даже с учетом осадки, позволяет получать высококачественные цифровые двойники проектируемых территорий, объектов ПГС или дорог. Методы программной системы ТИМ КРЕДО позволяют работать над проектами повышенной сложности: от быстрого эскизного проектирования объектов нового строительства до детального ремонта существующих объектов с созданием полноценной 3D-модели проекта, прилегающей территории с объектами сервиса и коммуникациями. Технология 3D-визуализации цифровых моделей и вариантов проектных решений, создание 3D-сцен и видеороликов позволяет не только удобно анализировать данные проекта, но и вписывается в общую идеологию ТИМ, поскольку настройка совместной работы между различными отделами и подразделениями, разработка модели корпоративного хранилища – это и есть основа информационного моделирования, как внутри группы / отдела / предприятия, так и с учетом работы смежников.

Строительство

Технология оценки реализации проектных решений при строительстве объекта является логичным продолжением цепочки обработки данных в ТИМ КРЕДО. Централизованное хранение информации по инженерным изысканиям и формирование единого информационного пространства дает пользователю возможность сравнения фактического состояния объекта с проектным решением. Примерами такого сравнения являются исполнительная съемка с контролем соответствия проектному решению непосредственно на площадке, контроль объемов земляных работ и работ по укладке слоев дорожной одежды в дорожном строительстве.

Компоненты программной системы ТИМ КРЕДО имеют возможность работы в составе программно-аппаратных комплексов управления строительной техникой (3D-САУ). Доступ к актуальным проектным данным в общем хранилище данных позволяет с минимальными затратами и высоким качеством, без необходимости геодезического выноса в натуру, выполнять земляные и дорожно-строительные работы. Результат работ в виде информационной модели этапа работ в реальном времени отправляется обратно в хранилище данных и позволяет контролировать процесс строительства на любом этапе, формировать автоматизированные планы производства работ, получать срезы состояния объекта. Таким образом, информационная модель проекта в процессе строительства дополняется и преобразуется в эксплуатационную модель объекта.

Эксплуатация

Сформированная с учетом результатов и особенностей строительства объекта, эксплуатационная модель должна стать не только точным и информативным, но и наглядным реестром имеющихся активов. Данные такой модели могут использоваться при планировании и проведении различных профилактических и ремонтных мероприятий, направленных на поддержание заданных эксплуатационных характеристик объекта. Кроме того, наличие такой модели позволяет не только оперативно отслеживать состояние объекта (деформации, уклоны, крены и пр.), в том числе при возникновении чрезвычайных ситуаций, но и прогнозировать их по данным наблюдений. Своевременная актуализация и дополнение имеющейся информации позволит автоматизировать процессы подготовки детальных отчетов о состоянии различных составляющих объекта, периодичность которых определяется нормативными документами.

Ключевым преимуществом разработанной программной системы ТИМ КРЕДО является единая информационная среда, общий классификатор, унифицированный набор инструментов для работы с моделями для всех этапов жизненного цикла объекта. Ни одно из существующих на рынке программных решений в области изысканий, проектирования, технологий информационного моделирования не обеспечивает бесшовную единую технологию формирования и использования модели на всех этапах. Использование же различных программных решений на разных этапах неизбежно ведет к проблемам передачи данных между этапами, конвертации между различными форматами с неизбежной потерей информации, не позволяя в полной мере использовать потенциал технологии информационного моделирования

Таким образом отечественная программная система ТИМ КРЕДО является уникальным инструментом для организации сквозной многоотраслевой технологии информационного моделирования и управления жизненным циклом объектов капитального строительства и прилегающих территорий.

Приглашаем вас принять участие во всероссийской презентации программной системы ТИМ КРЕДО и оценить все возможности нового IV поколения технологий КРЕДО!