CÔNG NGHỆ BIM + QUẢN lý cơ sở hạ TẦNG

Báo cáo Khoa học Kỹ thuật SITK, số (110) / 2016, Krakow 2016 Các công nghệ hệ thống quản lý đại vận tải đường sắt, Zakopane 2016 dr trongż hab Marek SALAMAK Đại học Công nghệ Silesian, ul Akademicka 5, 44-100 Gliwice phone: 32 372 189, e-mail: marek.salamak@polsl.pl Cổ phần: 33% dr trongż Marcin JANUSZKA Đại học Công nghệ Silesian, ul Konarskiego 18, 44-100 Gliwice phone: 32 372 189, e-mail: marcin.januszka@polsl.pl ThS Tomasz PŁASZCZYK Đại học Công nghệ Silesian, ul Akademicka 5, 44-100 Gliwice phone: 32 372 189, e-mail: tomasz.plaszczyk@polsl.pl CÔNG NGHỆ BIM + QUẢN LÝ CƠ SỞ HẠ TẦNG ĐƯỜNG SẮT Tóm lược: Bài báo thảo luận hai cơng nghệ mới: Xây dựng mơ hình thơng tin (BIM) Thực tế tăng cường (AR), năm tới có hội trở thành sở cho cách mạng quy trình thiết kế, xây dựng quản lý sở hạ tầng, bao gồm sở hạ tầng đường sắt Bài báo trình bày tính cụ thể mơ hình BIM dựa tảng phát triển kỹ thuật thiết kế hỗ trợ máy tính CAD Các điều kiện khó khăn liên quan đến việc triển khai cơng nghệ BIM dự án sở hạ tầng Các kỹ thuật AR khả sử dụng chúng quản lý sở hạ tầng đường sắt thảo luận Các giả định quan trọng hệ thống để hỗ trợ người kiểm tra cầu việc sử dụng công cụ BIM + AR đưa Tóm lược: BIM, thực tế tăng cường, quản lý sở hạ tầng Giới thiệu Vào tháng năm 2014, Chỉ thị Mua sắm Châu Âu 2014/24 / EU cơng bố cơng cộng Lỗi! Khơng thể tìm thấy nguồn tham khảo Việc triển khai thay đổi hoàn toàn toàn thị trường châu Âu lĩnh vực đầu tư sở hạ tầng Điều bao gồm việc sử dụng cơng cụ mơ hình hóa liệu tịa nhà điện tử Những cơng cụ ngày sử dụng thường xuyên thiết kế, cơng nghệ BIM, tức Lập mơ hình thơng tin tịa nhà Thật khơng may, Ba Lan chúng biết đến, trường hợp sở hạ tầng đường sắt, không thực sử dụng Mặc dù thị không buộc quốc gia thành viên bắt buộc sử dụng công cụ này, chắn, thay đổi thiết kế thực loại hình đầu tư này, xét cho cùng, chiếm thị phần lớn thị trường mua sắm công lĩnh vực xây dựng, dẫn đến q trình gần mang tính cách mạng, mà nhiều doanh nhân cá nhân Ba Lan, việc quản lý hồn tồn khơng chuẩn bị trước Theo ý định nhà lập pháp, việc sử dụng BIM góp phần tối ưu hóa việc lập kế hoạch thực khoản đầu tư xây dựng cơng cách tích hợp q trình thiết kế xây dựng cải thiện việc quản lý sở vật chất sẵn có Theo ước tính, việc sử dụng BIM dẫn đến tiết kiệm tới 20%, điều không liên quan đến quy mô toàn Liên minh châu Âu Một số nước phương Tây, Anh, Hà Lan nước Scandinavia đưa BIM trở thành bắt buộc tất hoạt động mua sắm công từ năm 2016 Sự phát triển hệ thống CAD Trước cố gắng khám phá ẩn hiệu BIM, gần trở nên phổ biến môi trường kỹ thuật chúng ta, nhớ lại ngắn gọn phát triển hệ thống CAD (Thiết kế hỗ trợ máy tính), tức thiết kế hỗ trợ máy tính thiết kế Năm 1957, Patrick J Hanratty, coi cha đẻ công nghệ CAD / CAM, phát triển chương trình thương mại mang tên CAM (Computer Aided Machining), sử dụng giao thức NC (Numerical Control) để điều khiển máy móc Thế hệ hệ thống CAD sử dụng để tạo phác thảo 2D đơn giản Vào năm 1970, chiều thứ ba bắt đầu đưa vào ngày nhiều sản phẩm Năm 1975, sở lý thuyết cho việc sử dụng đường cong B-Spline để mơ hình hóa đối tượng không gian phát triển Việc triển khai chương trình CAD văn phịng thiết kế ngành xây dựng bắt đầu Thời kỳ nước ta trùng với thời kỳ chuyển đổi kinh tế vơ đau đớn khó khăn nhiều nhà thiết kế đột ngột phải chuyển từ máy tính bảng sang máy tính với vi xử lý hiệu quả, Kỹ sư Ba Lan Trong thời gian dài, chương trình CAD nhà thiết kế kiến trúc sư sử dụng loại bảng vẽ điện tử Mặc dù đắt nhiều lần, chắn chiếm khơng gian văn phịng cải thiện chất lượng tài liệu chuẩn bị Sau thực thành cơng, cho phép đẩy nhanh công việc thiết kế, hiệu đơi phải chờ đợi thời gian dài Tuy nhiên, chúng vẽ 2D, tìm kiếm cách trình bày thuộc tính phi đồ họa yếu tố xây dựng vẽ, chẳng hạn cốt thép, [6] Cả phần cứng sử dụng giao diện chương trình CAD sử dụng khơng có lợi cho việc sử dụng công cụ 3D Ưu tiên tài liệu giấy phẳng với dấu chữ ký gốc bất hủ Chiều thứ 3, sử dụng chủ yếu để tạo hình ảnh trực quan thuyết trình hấp dẫn Trong nhiều ấn phẩm, biểu đồ Hình cho thấy phát triển hệ thống CAD công nghệ BIM thường xuyên Giai đoạn mô tả đặt khu vực giai đoạn Cần lưu ý giới, giai đoạn phát triển này, việc triển khai công nghệ điện tử để thiết kế kèm với tiêu chuẩn hóa, điều quy định tổ chức ghi chép yếu tố vẽ Ở đất nước chúng tôi, thật không may, diễn hồn tồn khơng có quy định nào, ảnh hưởng có lẽ cảm nhận Giai đoạn mơ tả đặt khu vực giai đoạn Cần lưu ý giới, giai đoạn phát triển này, việc triển khai công nghệ điện tử để thiết kế kèm với tiêu chuẩn hóa, điều quy định tổ chức ghi chép yếu tố vẽ Ở đất nước chúng tơi, thật khơng may, diễn hồn tồn khơng có quy định nào, ảnh hưởng có lẽ chúng tơi cảm nhận Giai đoạn mơ tả đặt khu vực giai đoạn Cần lưu ý giới, giai đoạn phát triển này, việc triển khai công nghệ điện tử để thiết kế kèm với tiêu chuẩn hóa, điều quy định tổ chức ghi chép yếu tố vẽ Ở đất nước chúng tơi, thật khơng may, diễn hồn tồn khơng có quy định nào, ảnh hưởng có lẽ chúng tơi cảm nhận Hình Sự phát triển hệ thống CAD cơng nghệ BIM [10] Tình hình bắt đầu thay đổi 3D bắt đầu sử dụng để thiết kế dạng tòa nhà ngày phức tạp tinh vi Như ngành kỹ thuật, công cụ 2D chứng minh khơng cịn đủ Nó đặc biệt xuất sau đời thiết kế tham số, cho phép tạo mơ hình hình dạng phức tạp hơn, ghi nhớ lịch sử tạo mơ hình khả lặp lại trình tự định dễ dàng chỉnh sửa cách thay đổi tham số xác định trước Kể từ chương trình 3D nguyên thủy đầu tiên, việc sử dụng chiều thứ ba cải thiện nhiều, đến mức việc tái tạo hầu hết hình dạng tịa nhà tương đối dễ dàng hình chiếu mặt cắt cần thiết để tạo tài liệu giấy phẳng tạo gần tự động Cơng nghệ BIM Theo định nghĩa chung có sẵn, BIM mơ hình thơng tin xây dựng cấu trúc Các mơ hình đại diện cho thuộc tính vật lý chức phản ánh kỹ thuật số đối tượng xây dựng Ngoài định nghĩa chung chung này, có nhiều mơ tả khơng xác khác công cụ để cải thiện trình xây dựng để tạo chia sẻ thông tin cho việc xây dựng, từ giai đoạn lập kế hoạch thiết kế, thơng qua vịng đời đối tượng hoàn thiện, việc phá dỡ Chắc chắn, định nghĩa bao quát Việc coi BIM cơng nghệ mơ hình hóa máy tính để xây dựng đối tượng dường thích hợp Một cơng nghệ giúp tạo mơ hình tịa nhà kỹ thuật số bao gồm liệu đồ họa, thuộc tính vật lý chức quy tắc tham số mối quan hệ phần tử Cùng mơ hình sử dụng giai đoạn khác vòng đời tòa nhà: khái niệm, xây dựng, thiết kế chi tiết công nghệ, xây dựng, vận hành, tuổi thọ sử dụng với nhiều lần đại hóa điều chỉnh, lên đến phá dỡ Ngồi hình dạng, mơ hình lưu trữ số loại liệu khác, khác nhau, chẳng hạn như: liệu vật liệu chi phí, thơng tin thời gian công nghệ lắp ráp, thiết bị với hướng dẫn vận hành bảo hành, hư hỏng phát lịch sử sửa đổi Nó sử dụng để mơ thay đổi thông số chức khác đối tượng (sưởi ấm, thơng gió, chiếu sáng, biển báo) chí để điều khiển thơng số cách tương tác (Tịa nhà thơng minh) Khi tạo hình học mơ hình ba chiều, bạn khơng cịn sử dụng ngun mẫu sử dụng chương trình CAD (ví dụ: đường thẳng, hình trịn chí hình trụ chất rắn hình khối, v.v.), mà sử dụng đối tượng tham số thông minh tường, cột, cửa sổ , thanh, biên dạng, gân, v.v Các đối tượng cung cấp thơng số thích hợp thực phụ thuộc vào hệ trục hình học chung toàn kết cấu Điều cho phép chỉnh sửa dễ dàng tự động điều chỉnh đối tượng, ví dụ, khoảng cách thay đổi giá đỡ đường phân loại Người ta thường tin BIM phần mở rộng phương pháp CAD Trong đó, vượt xa thân trình thiết kế CAD phép cải thiện trình chuẩn bị tài liệu dự án Mặt khác, BIM cải thiện tồn quy trình thực đầu tư, khơng thiết kế Vì vậy, bạn nói CAD số loại tập hợp BIM công cụ Lưu ý thành phần quan trọng tên BIM thông tin từ Các mô hình mở rộng đa ngành có nhiều ứng dụng sử dụng theo nhiều cách khác Bạn có thể, số người khác: • phát triển biến thể khái niệm, • tạo hình ảnh hoạt ảnh thơng qua kết xuất 3D, • kiểm tra va chạm hình học cơng nghiệp tính đắn thiết • kế, tạo vẽ nhà xưởng dạng hình chiếu mặt cắt phẳng, mơ • q trình xây dựng vận hành, • kiểm tra thơng số chức năng, tính khả dụng lưu lượng, • chuẩn bị hóa đơn số lượng, ước tính chi phí lịch trình, • quản lý kiểm sốt hiệu đối tượng tịa nhà, • lập kế hoạch sửa chữa tái thiết nó, bao gồm việc phá dỡ Các tài liệu thường tính đa chiều mơ hình BIM Nó kết khả mà họ che giấu Chỉ số số chúng liệt kê Mức 3D thấp liên quan đến hình học mơ hình Mơ hình 3D tạo từ đầu phần trình thiết kế đối tượng có, cách quét laser xử lý đám mây điểm Ví dụ, sử dụng cho dạo chơi ảo xung quanh mơ hình, để đánh giá chức tòa nhà tương lai, mà cho mục đích tiếp thị Các nhà thiết kế sử dụng mơ hình để tính tốn phân tích độ bền tĩnh động Ở mức độ hạn chế, tính tốn thực trực tiếp ứng dụng sử dụng để tạo mơ hình sở BIM phân tích nâng cao thực sau mơ hình xuất sang chương trình khác Sau tính tốn chấp thuận mơ hình 3D tạo, chẳng hạn hệ thống cốt thép nút kết cấu thép, việc tạo tài liệu 2D phẳng, cổ điển bắt đầu, mà môi trường xây dựng khơng thể làm khơng có thời gian Tuy nhiên, thời gian cần thiết để tạo vẽ giảm đáng kể loại bỏ sai sót việc xác định kích thước thực Chiều thứ tư (4D) thời gian, hiểu cách tự nhiên Mỗi đối tượng thêm vào mơ hình có thuộc tính bổ sung (ngồi thơng số hình học vật liệu nói trên), thời gian lắp ráp xây dựng Do đó, mơ hình BIM sử dụng để lập kế hoạch quản lý xây dựng Ban quản lý xây dựng tổ chức hậu cần việc giao nhận cơng trình, phát triển công trường, làm hàng rào, thuê định vị nơi làm việc máy móc, cần cẩu, tổ chức giao thơng, sức khỏe an tồn Lịch trình thời gian hình dung dạng hình ảnh động giai đoạn liên quan đến mốc quan trọng khoản đầu tư Bạn đặt đường dẫn quan trọng, phụ thuộc quy trình hiển thị mối quan hệ mơ hình-lịch trình Các kích thước thơng thường Có chi phí liên quan đến thứ năm (5D) Đây công cụ để tạo bước chuyển liên kết với mơ hình thay đổi Trên sở này, ước tính chi phí tạo Việc giới thiệu giải pháp biến thể cho mơ hình cho phép phát triển kịch tập hợp tài tồn khoản đầu tư Bạn so sánh chi phí giả định chi phí thực tế sở liên tục trình xây dựng đưa định tốn chuyển tiếp Kích thước tiếp theo, thực tế hai thứ nguyên, liên quan đến việc quản lý đối tượng hoàn thiện Ban đầu, ban quản lý đặt cấp 6D Tuy nhiên, khái niệm tách biệt khía cạnh (7D) xuất gần đây, cho phép loại trừ vấn đề liên quan đến phát triển bền vững khỏi quản lý Vì vậy, vấn đề liên quan đến phát triển bền vững (6D), tức ước tính tối ưu hóa mức tiêu thụ lượng chi phí vận hành xử lý Mặt khác, quản lý sở (7D) bao gồm, số hướng dẫn thủ tục vận hành liên quan đến yếu tố mơ hình, lập kế hoạch cải tạo đại hóa, thủ tục kiểm tra bảo trì Tiêu chuẩn COBie, tức Trao đổi thông tin hoạt động xây dựng, sử dụng Nó định dạng trao đổi liệu, giúp nắm bắt ghi lại thông tin quan trọng vật liệu xây dựng yếu tố thiết bị xây dựng, bao gồm: tên địa nhà sản xuất nhà cung cấp, thông số kỹ thuật bảng kỹ thuật sản phẩm, bảo hành danh sách phụ tùng thay lịch bảo dưỡng Việc sở hữu sử dụng mơ hình BIM giai đoạn vận hành tòa nhà yêu cầu phải cập nhật liên tục q trình xây dựng (mơ hình xây dựng) Sau đó, mơ hình sẵn sàng để giới thiệu sửa đổi điều chỉnh q trình sử dụng Và lĩnh vực này, hội chí cịn chưa công nhận đầy đủ liên quan đến quản lý kết cấu hạ tầng đường sắt thông số kỹ thuật sản phẩm bảng kỹ thuật, danh sách bảo hành phụ tùng thay thế, lịch bảo trì Việc sở hữu sử dụng mơ hình BIM giai đoạn vận hành tòa nhà yêu cầu phải cập nhật liên tục trình xây dựng (mơ hình xây dựng) Sau đó, mơ hình chuẩn bị để đưa sửa đổi điều chỉnh trình sử dụng Và lĩnh vực này, hội chí cịn chưa cơng nhận đầy đủ liên quan đến quản lý sở hạ tầng đường sắt thông số kỹ thuật bảng thông số kỹ thuật sản phẩm, danh sách bảo hành phụ tùng thay thế, lịch bảo trì Việc sở hữu sử dụng mơ hình BIM giai đoạn vận hành tòa nhà yêu cầu phải cập nhật liên tục q trình xây dựng (mơ hình xây dựng) Sau đó, mơ hình chuẩn bị để đưa sửa đổi điều chỉnh q trình sử dụng Và lĩnh vực này, hội chí cịn chưa công nhận đầy đủ liên quan đến quản lý kết cấu hạ tầng đường sắt Sau đó, m BIM sở hạ tầng Công nghệ BIM biết đến nhiều sử dụng xây dựng tịa nhà (cái gọi BIM theo chiều dọc) Nó sử dụng kiến trúc sư, nhà xây dựng người lắp đặt, số người khác Cơng nghệ tạo mơ hình đa ngành tịa nhà cơng cộng, chẳng hạn bệnh viện, sân bay, cao ốc văn phòng, khách sạn, v.v Việc triển khai BIM chậm nhiều dự án sở hạ tầng (được gọi BIM tuyến tính), nghĩa là, việc xây dựng đường bộ, đường sắt cơng trình lắp đặt khơng lòng đất, cầu hầm, cảng, cầu cảng đập Lý chậm trễ tìm thấy nhiều điều kiện liên quan đến việc lập kế hoạch thực nhiệm vụ sở hạ tầng Vấn đề thực tế phần lớn khoản đầu tư vào sở hạ tầng liên quan đến lĩnh vực mua sắm công Thật không may, tổ chức cơng thuộc tổ chức có khả chống lại việc triển khai công nghệ cải thiện hiệu hoạt động họ Mơ hình thực đầu tư quan trọng Việc triển khai BIM hợp đồng "thiết kế xây dựng" dễ dàng nhiều, mơ hình đối tượng công cụ cho nhà thiết kế nhà thầu Nó cập nhật liên tục trình xây dựng sở để giải với quan hợp đồng Trong hợp đồng vậy, mơ hình BIM phải trở thành đối tượng hợp đồng Những khó khăn khác làm trì hỗn việc sử dụng cơng nghệ BIM dự án sở hạ tầng bao gồm việc phát triển công cụ BIM lĩnh vực sở hạ tầng chậm so với dự án hình khối cách tổ chức phủ nghĩ cơng nghệ triển khai mà khơng cần hành động từ xuống để đặt tiêu chuẩn yêu cầu áp dụng Như thể thị trường nhà thiết kế kỹ sư CNTT hỗ trợ họ tự giải vấn đề Trong đó, chẳng hạn Vương quốc Anh, việc tiêu chuẩn hóa vẽ CAD điện tử (tên lớp, sử dụng màu sắc, v.v.) hệ thống hóa tiêu chuẩn thích hợp từ năm 90 Ngày đơn giản quan sát phát triển tự nhiên tiêu chuẩn theo hướng BIM Ở nước ta, đề xuất liệu số nhà sản xuất phần mềm độc lập, khơng có tiêu chuẩn hóa vấn đề Nhà thiết kế người Ba Lan va chạm với điều sau mối quan tâm phương Tây xâm nhập vào thị trường chúng ta, vào thời điểm đó, thiết kế xây dựng sở họ (trạm xăng mạng, siêu thị, nhà máy), số thứ khác, việc đặt tên lớp tổ chức toàn vẽ CAD Khơng phải khơng có ý nghĩa khó khăn liên quan đến khác biệt đặc điểm mơ hình tịa nhà (do nhóm thiết kế với vai trị chủ trì kiến trúc sư) mơ hình sở hạ tầng giao thơng, trưởng nhóm thường cơng nhân làm đường Những khác biệt tóm tắt Bảng Tab Sự khác biệt mơ hình BIM đối tượng hình khối sở hạ tầng [3] Yếu tố xem xét mơ hình đối tượng mơ hình địa hình mơ hình cấp độ đối tượng khoảng cách đối tượng chi tiết BIM theo chiều dọc (xây dựng cơng trình) nhỏ gọn (lên đến vài trăm mét) hẹp (trong khu vực tòa nhà vùng lân cận) từ vài đến vài trăm tầng nhỏ nhỏ cao chủ sở đối tượng bổ sung ít va chạm với vật thể khác có yếu tố nước ngồi xác định tiện ích điều kiện trắc địa không (một chủ sở hữu) tốt âm mưu quy định bất động sản BIM tuyến tính (Xây dựng sở hạ tầng) dài tuyến tính (lên đến số km) rộng rãi (đường đường) số (thiết bị ngầm, bề mặt, cao) lớn lớn cao nhiều (người quản lý đường, mạng lưới) nhiều nhiều nhiều (chủ chuỗi) thường xấu nhiều âm mưu vấn đề chúng tính chất Một tính đặc trưng mơ hình sở hạ tầng kết nối chặt chẽ công nghệ BIM với hệ thống GIS (Geographic Information System) Điều nhu cầu nhà thiết kế sử dụng nhiều loại đồ, ngày - mơ hình địa hình kỹ thuật số Mơ hình đất với mạng lưới đường hữu, tiện ích ngầm, tịa nhà lơ đất chủ mơ hình sở Nó sử dụng để thiết kế tất ngành công nghiệp cách bố trí đường đường mới, đặc biệt để thiết kế tuyến đường cấp đường đường đường ray, hệ thống thoát nước, xanh, cầu kiến trúc, tất cơng trình lắp đặt Một mơ hình phức tạp, đa lĩnh vực cấp độ 3D cho phép phát lỗi va chạm hợp tác thỏa thuận nhà thiết kế, nhà thầu chủ sở hữu mạng Ở cấp độ 4D 5D, việc cất cánh, ước tính chi phí lịch trình cần thiết trình thực đầu tư chuẩn bị Mức 6D sử dụng để cập nhật mơ hình tài liệu xây dựng với thơng tin giải pháp hình học vật liệu áp dụng cuối Mô hình 6D 7D sử dụng để quản lý sở hạ tầng Nó chứa tất thơng tin vị trí hình dạng đường, đánh giá Mơ hình hóa cầu đường sắt theo tiêu chuẩn BIM Thiết kế cầu q trình lặp lặp lại thay đổi thông số cầu phụ thuộc vào số liệu thu từ nhà thiết kế khác (kỹ sư đường bộ, nhà địa kỹ thuật, chuyên gia vật liệu), từ ngành khác (địa kỹ thuật, thủy văn, sinh thái, an toàn tổ chức giao thông ) nguồn cơng cụ hỗ trợ thiết kế (tính tốn độ bền tĩnh, độ cất cánh, phân tích cơng nghệ) Q trình giai đoạn giai đoạn trình phát triển chương trình CAD (Hình 1) Tác dụng quan trọng cơng việc nhà thiết kế cầu vẽ cấp phối phẳng, hình chiếu, hình chiếu mặt cắt, vẽ ván khn, cốt thép nhà xưởng, hóa đơn vật liệu, hóa đơn số lượng dự tốn, thông số kỹ thuật mô tả công nghệ Mô hình 3D cầu tạo cho nhu cầu tính tốn độ tĩnh cường độ hình học u cầu Trong nhiều trường hợp, lý dễ hiểu, nhiều đơn giản hóa chí mơ hình tính tốn phẳng sử dụng Đặc biệt, mơ hình 3D sử dụng để trực quan hóa phân tích trạng thái lắp ráp Hầu hết vẽ tài liệu tạo độc lập, thường sử dụng công cụ ứng dụng khác mà lúc tương thích với Nhắc đến công nghệ BIM tiên tiến từ giai đoạn (Hình 1), nói Thơng thường, khơng có tiêu chuẩn hóa tên lớp, nhà thiết kế bắt đầu hơm cách tính đến liệu đầu vào dạng cấu hình địa hình, đường cao trình tuyến đường từ dự án đường Biết yêu cầu chức cầu, đề xuất mặt cắt ngang và, với biến thể khác việc vượt chướng ngại vật, chấp nhận liệu vật liệu cường độ hệ thống kết cấu Các dự án tham vọng có thời gian nguồn lực để cải thiện tính thẩm mỹ tối ưu hóa chúng Mặt cắt chấp thuận tính tốn phân tích sử dụng để tạo hình chiếu phẳng, mặt cắt chi tiết Nếu mô hình 3D tạo ra, có tác dụng kéo dài mặt cắt dọc theo đường cấp Rất mơ sử dụng trực tiếp cho công việc vẽ bố trí cốt thép xưởng Tuy nhiên, cần nhớ việc áp dụng công nghệ BIM thiết kế cầu không dễ dàng trường hợp xây dựng cơng trình Ngồi khó khăn đề cập trước liên quan đến việc họ đối tượng sở hạ tầng, lưu ý điều sau: • thiếu kiến thức cơng nghệ nhà thiết kế nhà thầu, • khơng có u cầu từ phía bên đặt hàng, • chi phí cao miễn cưỡng việc triển khai cơng nghệ mới, • vấn đề pháp lý chưa giải liên quan đến quyền tài sản mơ hình BIM, • khả hạn chế chương trình BIM mơ hình hóa hình học cầu khơng điển hình Việc nhà thiết kế thiếu kiến thức công nghệ họ ngại tìm kiếm cải tiến kỹ thuật cải tiến công việc họ Các nhà thiết kế nhà thầu tin kỹ thuật CAD hồn tồn đủ Và thật khó để đồng ý với tất điều sau nỗi khó khăn Thứ nhất, BIM khơng u cầu quan hợp đồng, người ngày khơng nhận lợi ích việc có mơ Do đó, nên bắt đầu cách cho chủ sở hữu người quản lý sở hạ tầng, người định cấp phủ, lợi tiềm tiết kiệm việc sử dụng mơ hình BIM, khơng cấp độ từ 3D đến 5D, mà tất cấp độ 6D 7D, thiết kế xây dựng hàng nghìn kết cấu cầu bắt đầu phát sinh chi phí bảo trì sửa chữa Thứ hai, BIM cơng nghệ đắt tiền Có vẻ ngày chi phí thực BIM cao so với chi phí phát sinh khứ kỹ thuật CAD, việc thực nó, phần lớn, bao gồm việc thay mua đồ nội thất đắt tiền (bảng vẽ cho bàn làm việc với máy tính) Ngày nay, việc mua phần mềm đắt tiền trạm máy tính mạnh khơng cịn vấn đề Nó chi phí đào tạo, tích hợp đánh giá Các cơng nghệ cần có thời gian để triển khai công ty thường sử dụng cách miễn cưỡng Những thói quen làm việc biết ăn sâu khó thay đổi, việc có lực kèm với sức đề kháng lớn Hành vi điều dễ hiểu Thật không may, thấy giá dịch vụ thiết kế giảm mạnh, đặc biệt dự án sở hạ tầng Tuy nhiên, vấn đề riêng biệt cần thảo luận rộng rãi Có lẽ thực kỹ thuật thiết kế Các vấn đề pháp lý khó quan trọng Có tính đến thực tế mơ hình BIM cải thiện đáng kể hợp tác tất ngành người tham gia q trình xây dựng, có nghĩa nghĩa vụ lợi ích từ phải quy định mặt pháp lý theo cách hoàn toàn Vấn đề quyền sở hữu mơ hình rủi ro pháp lý liên quan phải quản lý thích hợp để tất bên áp dụng BIM cách suôn sẻ Ngành xây dựng chủ yếu điều chỉnh hợp đồng phát triển trước CAD giới thiệu Do đó, cần phải phát triển hợp đồng bao gồm cách thức sửa đổi để trao đổi thông tin thiết kế cách sử dụng mơ hình điện tử Cuối cùng, cần lưu ý thân công nghệ BIM có vấn đề, đặc biệt nói đến hình học cầu khơng chuẩn Điều bao gồm hình học chồng chéo mặt theo chiều dọc, đường cong chuyển tiếp, độ dốc độ nghiêng, mở rộng dày lên Vấn đề đặc biệt liên quan đến cầu bê tông nguyên khối Các chương trình CAD phổ biến khơng thuộc nhóm sản phẩm BIM (AutoCAD Microstation) đối phó với thách thức vậy, chúng làm mà khơng thể trì mối quan hệ thích hợp đối tượng mơ hình khơng có tham số hóa đầy đủ Là phần hoạt động đội cầu Đại học Công nghệ Silesian, mơ hình BIM (hoặc trường hợp BrIM, Mơ hình Thơng tin Cầu) cầu cạn đường ray xe lửa tạo ra, tương lai sử dụng bãi thử nghiệm nghiên cứu sử dụng mơ hình BrIM quản lý kết cấu hạ tầng giao thông Về mặt cắt ngang, hộp bê tơng có ứng suất trước bên ngồi Tất điều có nghĩa đối tượng này, hình dạng, kích thước độ phức tạp nó, coi đại diện cho tầng lớp trung lưu, chí cấu trúc cầu đường lớn, việc kiểm tra chúng tốn nhiều thời gian thân đối tượng có trách nhiệm quan trọng Mơ hình BrIM cầu cạn phát triển theo hai quy trình: sở tài liệu thiết kế kịch nhà thiết kế cầu tạo sở kiểm kê cầu có - kịch tạo mơ hình từ đám mây điểm (Hình 2) Quá trình quét thực Tiến sĩ T Owerka từ AGH Krakow Cả hai mơ hình so sánh với hợp để nghiên cứu thêm Cái chứa số chi tiết thông tin sẵn cho máy quét Mọi thứ gán cho lớp chuyên đề thích hợp đánh dấu màu cụ thể Bằng cách này, người sử dụng mơ hình chọn đối tượng hiển thị cách có chọn lọc Hình Đám mây điểm sau kiểm kê cầu cạn đường ray BrIM hệ thống quản lý cầu Một yếu tố quan trọng gọi Hệ thống Quản lý Cầu (SGM) [2] kết việc kiểm tra cầu Chúng nguồn thơng tin tình trạng kỹ thuật sở thiệt hại xảy Ở hầu hết quốc gia giới, chúng bắt buộc thực sở chiến lược có hệ thống để kiểm sốt tình trạng sở hạ tầng giao thơng Mục đích họ phát xác định khuyết tật xuất trình sử dụng sở Hình thức kiểm tra đánh giá trực quan toàn diện bổ sung phép đo kiểm tra cấu trúc Điều nêu chi tiết hướng dẫn kiểm tra cho quốc gia Các tài liệu xác định phạm vi hình thức báo cáo tra, hầu hết thường tạo dạng tài liệu giấy Sử dụng máy tính xách tay, máy tính bảng cổ điển, ủng hộ J Bień [2] viết mối liên hệ chặt chẽ hệ thống SGM công nghệ thông tin phát triển nhanh chóng Gần giới có nhiều ấn phẩm lĩnh vực xuất bản, chủ yếu nước Châu Âu [4] Họ nói việc sử dụng trí tuệ nhân tạo, thực tế ảo tăng cường, hệ thống giám sát, thuật toán định, v.v Tuy nhiên, quan sát hướng phát triển định trị đưa ra, có nhiều khả thập kỷ tới gắn liền với tốc độ phát triển công nghệ BIM sở hạ tầng Vì hiệu việc sử dụng kỹ thuật SGM phụ thuộc vào mơ hình cầu ảo kiểm tra, nên cần phải sử dụng phương pháp nâng cao mơ hình thơng tin cầu Mơ hình cầu BrIM yếu tố quan trọng sở kiến thức SGM Hiện trạng sử dụng thực tế mơ hình BIM giới hạn giai đoạn thiết kế (BIM 3D 4D), tình cờ trình xây dựng (BIM 4D 5D) Việc sử dụng mơ hình BIM để quản lý bảo trì (BIM 6D 7D) xảy dự án thử nghiệm cần nghiên cứu Điều đặc biệt áp dụng cho yếu tố sở hạ tầng giao thơng cầu đường đường sắt Vì vậy, cần thiết phải xây dựng thủ tục để tạo mơ hình cầu Các mơ hình nhắm mục tiêu để sử dụng tra SGM Trong trường hợp sở có chưa có mơ hình này, Thực tế ảo tăng cường Trong năm gần đây, nỗ lực thực để hỗ trợ giai đoạn chọn trình bảo dưỡng sở khác cách sử dụng gọi Thực tế tăng cường (AR) Các kỹ thuật AR, ví dụ kỹ thuật máy tính sử dụng để hỗ trợ người thực hoạt động khác nhau, hứa hẹn Chúng cho phép kết nối giới máy tính tạo (ảo) với giới thực (nơi người dùng ở) theo cách mà chúng tạo thành môi trường tổng hợp số [1] Trái ngược với Thực tế ảo (VR) phổ biến hơn, người dùng hồn tồn đắm chìm mơi trường ảo, thực tế tăng cường cho phép hoạt động tự môi trường thực với khả làm phong phú nhận thức người đối tượng ảo (Hình 3) Các kỹ thuật trực quan hóa đại, chẳng hạn AR, cho phép bạn trình bày giới ảo cách trực quan, ví dụ: dạng đối tượng ba chiều, với khả xem chúng từ góc độ nào, với kết cấu khơng thể phân biệt với kết cấu thực thực đối tượng quy mơ Ngồi ra, yếu tố làm phong phú thêm thực tế cách sử dụng hệ thống AR có nhiều dạng khác nhau, ngồi mơ hình ba chiều, cịn có: phụ đề, sơ đồ, ảnh, phim thơng tin âm [5], [6], [7] Hình Thực tế tăng cường giới thực-ảo liên tục Mối quan tâm ngày phổ biến kỹ thuật AR gắn liền với lợi ích mà chúng mang lại - chủ yếu khả bổ sung thông tin từ sở liệu / kiến thức vào cảm nhận giác quan Thay thay hồn tồn giới xung quanh người giới ảo - nhân tạo (như trường hợp VR), AR cho phép làm phong phú giới cách bổ sung thơng tin kiến thức cần thiết làm tăng tính chắn cho hoạt động người [1] Thơng tin cung cấp cho người sử dụng hệ thống cách xác chỗ thời điểm nhu cầu thơng tin (Just-inPlace / Just-in-Time) [6], [7] Hiện nay, nghiên cứu phát triển quản lý kết cấu cầu có hỗ trợ máy tính sử dụng phương pháp kỹ thuật AR kết hợp với mơ hình BrIM thực vài trung tâm giới (chủ yếu ngồi Châu Âu, ví dụ Canada, Hoa Kỳ, Đài Loan, Úc ) mức độ hạn chế Thông thường hơn, hệ thống tương tự phát triển cho đối tượng xây dựng khác, ví dụ: tịa nhà Trong q trình kiểm tra, cần thu thập nhiều liệu trạng đối tượng (cầu) Người kiểm tra sử dụng công cụ khác để lấy liệu Do đó, hỗ trợ việc kiểm tra cách sử dụng hệ thống AR, có vấn đề thiết bị mà kiểm tra viên phải trang bị, hết làm để mang theo sử dụng chúng cách thuận tiện Trong [4], tác giả đề xuất máy tính người dùng đeo tích hợp với hệ thống định vị hình AR Tuy nhiên, giải pháp khơng cung cấp tích hợp yếu tố bổ sung thiết bị người kiểm tra, tức thiết bị đo cảm biến Các giải pháp đề xuất khơng tính đến an tồn sử dụng (u cầu phải đội mũ bảo hiểm người đăng kiểm) Do thiếu giải pháp hiệu quả, tác giả báo trình bày giải pháp sáng tạo hệ thống thông minh dựa kỹ thuật AR để hỗ trợ kiểm tra cầu Hệ thống bao gồm số mơ-đun liên quan đến ba giai đoạn kiểm tra cầu: Giai đoạn chuẩn bị kiểm tra, người dùng, sử dụng trình mơ phỏng, lập kế hoạch cho bước kiểm tra tìm hiểu đối tượng Giai đoạn kiểm tra, người kiểm tra, sử dụng giao diện AR tích hợp với hệ thống hỗ trợ định thu thập liệu, thu thập thu thập liệu tình trạng sở / xem xét thông tin lịch sử vật Giai đoạn chuẩn bị báo cáo kiểm tra, người dùng hệ thống hỗ trợ chuẩn bị báo cáo tình trạng sở Một tính quan trọng hệ thống dựa AR đề xuất tích hợp với BrIM SGM Sự tích hợp cho phép bạn cập nhật liệu tình trạng sở truy cập trực quan vào liệu cấu trúc lịch sử giai đoạn từ chuẩn bị tra, thông qua việc thực hiện, chuẩn bị báo cáo Trong trình kiểm tra cầu, hệ thống cho phép hình dung yếu tố cấu trúc lựa chọn - đặc biệt ẩn khơng nhìn thấy cầu (ví dụ: cốt thép, ứng suất trước, ổ trục, v.v.) yếu tố khác thiết bị thiết bị bên ngồi ( ví dụ hệ thống thoát nước, lắp đặt điện, ICT) kiến thức liên quan (Hình 4) Những liệu đến từ hệ thống SGM mơ hình BrIM sở Hình Ví dụ việc sử dụng hệ thống AR trình kiểm tra cầu Trong trình làm việc, người kiểm tra có hệ thống hỗ trợ định theo ý Trong trình kiểm tra, người dùng nên nhập liệu cần thiết vào hệ thống tư vấn, hệ thống sau nhắc nhở kỹ sư bước cho phép phân loại hư hỏng quan sát (ví dụ vết xước, vết nứt, hốc bê tơng) Bằng cách này, người kiểm tra xác định lớp lỗi, sau gán cho mơ hình BrIM ảo vị trí phù hợp với vị trí lỗi đối tượng thực Người kiểm tra theo cách tương tự, sử dụng hệ thống cảm biến tích hợp với giao diện AR, đo giá trị thơng số quan trọng (ví dụ: phép đo từ thiết bị thử nghiệm không phá hủy, khoảng cách hai phần tử có, diện tích khuyết tật, chiều dài đứt gãy, v.v.), sau lưu kết đo mơ hình BrIM Tất thích khác tra viên ghi lại theo cách tương tự, chủ yếu dạng tài liệu ảnh, phác thảo, ghi ghi âm (giọng nói) Dữ liệu thu thập phải lưu thành lớp mơ hình BrIM tích hợp với hệ thống SGM Bất kỳ liệu tra viên thu thập sử dụng lúc tương lai, đặc biệt giai đoạn chuẩn bị báo cáo lập kế hoạch cho tra Yếu tố quan trọng cuối hệ thống cho phép bạn hỗ trợ việc chuẩn bị báo cáo sau kiểm tra, dựa liệu thu thu thập Sự tham gia người dùng giai đoạn hầu hết trường hợp phải chấp nhận phần riêng lẻ báo cáo kết luận từ hệ thống chuyên gia Các hoạt động khác liên quan đến việc chuẩn bị báo cáo nên thực tự động Tóm tắt Trong năm tới, ngành xây dựng sở hạ tầng phải đối mặt với cách mạng liên quan đến việc đưa công nghệ BIM đại vào thiết kế, xây dựng bảo trì Phạm vi thay đổi cách tiếp cận thiết kế tâm lý thói quen tất người tham gia trình đầu tư (bên đặt hàng, nhà thiết kế, giám sát, nhà thầu) lớn nhiều so với thay đổi liên quan đến đời kỹ thuật CAD năm 1990 Lần này, tính tất yếu trình chứng minh định trị cấp Liên minh châu Âu, với hy vọng đạt mức tiết kiệm đáng kể giảm tiêu thụ lượng toàn ngành xây dựng, đặc biệt lĩnh vực mua sắm cơng Bài báo trình bày giả định thiết bị sử dụng công nghệ BIM + AR để hỗ trợ người kiểm tra cầu trình đánh giá tình trạng kỹ thuật phần tử sở hạ tầng 10 đường sắt, giống cầu Giải pháp nhóm tác giả đưa sớm sân khấu nghiên cứu Phát triển hệ thống đòi hỏi giải pháp nhiều vấn đề liên ngành, chưa thực nơi giới, không hiệu cần phải cải tiến Hệ thống đề xuất nâng cao chất lượng giảm chi phí quản lý bảo trì kết cấu cầu Hơn nữa, việc tích hợp hệ thống với mơ hình BrIM hệ thống SGM góp phần giải thích liệu hiệu từ việc đánh giá tình trạng cầu lập báo cáo chi tiết xác Hệ thống sử dụng tra (kỹ sư cầu nối) đại diện nhà quản lý sở hạ tầng Việc áp dụng hệ thống để hỗ trợ kiểm tra từ xa điều khiển từ xa cho cấu trúc cầu sử dụng phương tiện không người lái (UV), bao gồm robot tự động, có tiềm đổi di động Thư mục [1] Azuma RT: Khảo sát thực tế tăng cường Điều hành viên từ xa ảo Môi trường, 6, (1997): 355-385 [2] Bień J : Hư hỏng chẩn đoán kết cấu cầu., WKŁ, Warsaw, 2010 Bohatkiewicz J., [3] Biernacki S., Drach M., Jamrozik K : BIM kỹ thuật đường bộ: quan điểm, khả hạn chế., Hội nghị BIM quốc tế II Hội chợ Thiết kế Tương lai, Kraków, ngày 4-5 tháng năm 2015 (trình bày) [4] Doppleb J., Steinke N., Meyer N., Kulik A., Petzold F., Thurow T., Bürgy C : Máy tính đeo cho cơng trình khảo sát, Proc Của ISWC'04, 2004 [5] Hammad A., Wang H., Mudu SP: Thực tế tăng cường phân tán để hình dung nhiệm vụ xây dựng hợp tác ASCE Journal of Computing in Civil Engineering, ASCE, Vol 23, 2009, pp 418-427 [6] Januszka M., Moczulski W : Tiếp thu trình bày tri thức trình phát triển sản phẩm với việc sử dụng thực tế tăng cường, J Stjepandic et al (eds.), Phương pháp tiếp cận kỹ thuật đồng thời để phát triển sản phẩm bền vững môi trường đa ngành, Springer-Verlag London 2013, pp 315-326 [7] Moczulski W., Panfil W., Januszka M., Mikulski G : Các ứng dụng thực tế tăng cường thiết kế, bảo trì chẩn đốn máy móc, Những tiến gần điện tử, SpringerVerlag Berlin Heidelberg 2007, pp 52-56 Salamak M : Các tốn chọn lọc trình bày đồ họa cốt thép chương trình CAD ví dụ BestCAD., Inżynieria i Budownictwo 2/2001, trang 122-123 Salamak [9] M., Januszka M : Mơ hình BIM thực tế tăng cường cho việc kiểm tra cầu bê tông, Đại hội Trung Âu lần thứ 11 Kỹ thuật Bê tông CCC2015, Hainburg, 2015, trang 25-28 [số 8] [10] http://www.cpic.org.uk/publications/drawing-is-dead/ THỰC TẾ ĐƯỢC THỰC HIỆN TRONG QUẢN LÝ CẦU Tóm lược: Bài báo mô tả hai công nghệ mới: Xây dựng mơ hình thơng tin (BIM) Thực tế tăng cường (AR), năm tới sở cách mạng trình thiết kế, xây dựng quản lý sở hạ tầng giao thông, bao gồm cầu Bài báo giới thiệu tính cụ thể mơ hình BIM tảng phát triển kỹ thuật thiết kế có hỗ trợ máy tính (CAD) Nó điều kiện khó khăn việc triển khai cơng nghệ BIM dự án hạ tầng đường sắt mơ hình hóa cầu Các giả định hệ thống ABIM + AR khả sử dụng quản lý kết cấu cầu trình bày Từ khóa: BIM, thực tế tăng cường, quản lý sở hạ tầng 11 ... này, hội chí cịn chưa công nhận đầy đủ liên quan đến quản lý kết cấu hạ tầng đường sắt Sau đó, m BIM sở hạ tầng Công nghệ BIM biết đến nhiều sử dụng xây dựng tịa nhà (cái gọi BIM theo chiều dọc)... vậy, mơ hình BIM phải trở thành đối tượng hợp đồng Những khó khăn khác làm trì hỗn việc sử dụng cơng nghệ BIM dự án sở hạ tầng bao gồm việc phát triển công cụ BIM lĩnh vực sở hạ tầng chậm so... HIỆN TRONG QUẢN LÝ CẦU Tóm lược: Bài báo mô tả hai công nghệ mới: Xây dựng mơ hình thơng tin (BIM) Thực tế tăng cường (AR), năm tới sở cách mạng trình thiết kế, xây dựng quản lý sở hạ tầng giao