Цифровые технологии и подземное строительство

Строительная отрасль активно развивается, расширяется сфера применения BIM-технологий. Каким образом и насколько эффективно цифровые технологии могут применяться при реализации проектов подземной инфраструктуры?

BIM

Источник: twitter.com, GSA @USGSA

Где нужна цифровизация?

Прежде всего, следует осмыслить понятие «комплексное освоение подземного пространства». Первое, что приходит на ум – это инфраструктура метрополитена. Далее – железнодорожные и автомобильные тоннели, многоуровневые подземные развязки, парковки, торговые и складские центры. Далее – сети трубопроводов для транспортировки воды, пара, природного газа, магистральные трубопроводы газа, нефти, нефтепродуктов, канализационные сети, наконец, энергетическую инфраструктуру и сети связи. Чем система сложнее, тем информационные технологии более востребованы. Хотя даже при строительстве магистрального трубопровода на новой территории экономия на возведении объекта за счет применения BIM технологии может достигать 20%.

Метрополитен как интеллектуальная транспортная система

Городской подземный транспорт – метрополитен – является особым видом железнодорожного транспорта, строго привязанным к общей городской инфраструктуре и плану города. С высокой эффективностью он выполняет транспортную функцию, перевозя миллионы пассажиров в год.

К примеру, Петербургский метрополитен за 2018 год перевез 743,2 млн. пассажиров. На 1 января 2019 года в Петербурге проживало 5,38 млн. человек, то есть, метро, условно говоря, 138 раз перевезло всех жителей города. Поезда метро за год проехали 228,8 млн. километров – это примерно 5.709 длин окружностей Земли. И это не самый большой в мире метрополитен.

Двухпутный тоннель в Санкт-Петербурге

Двухпутный тоннель метрополитена в Санкт-Петербурге

Решая столь масштабные задачи, подземная инфраструктура является чрезвычайно сложной и, безусловно, стоит огромных денег. Любая сложная и дорогая система нуждается в оптимизации, как на стадии концепции и проектирования, так и на стадии строительства и далее эксплуатации.


Стремительный рост городских агломераций в России в 2000-е годы создал условия для повышенного спроса населения на пользование транспортными услугами. Рост числа транспортных средств, увеличение пассажирских и грузовых перевозок увеличили нагрузку на транспортную инфраструктуру России.


Реализация задачи обеспечения растущих транспортных потребностей государства возможна за счет двух взаимодополняемых направлений деятельности:

  • новое строительство, реконструкция участков транспортной инфраструктуры
  • внедрение технологий организационного управления транспортной системой с использованием современных информационно-телекоммуникационных и телематических технологий.

Совокупности таких технологий представляют собой современные интеллектуальные транспортные системы. Метрополитен – одна из них.

Mosmetro

Мэр Москвы Сергей Собянин на открытии участка Некрасовской линии. Источник: stroi.mos.ru

Цифровые системы на службе метрополитена

Применение цифровых технологий в метрополитене началось в 60-х годах 20 века – впервые применена технология автопилотирования поезда. В начале 1980-х годов технические характеристики и уровень надежности систем автопилотирования позволили реализовать на практике управление поездами в полностью автоматическом режиме, то есть без присутствия машиниста в поезде. Впервые такое решение было применено на линии Port Liner в Кобе, открытой для движения поездов в 1981 году.

Тридцать лет спустя в метрополитене Дубая введена в эксплуатацию полностью автоматизированная линия Green.

В настоящее время подавляющее большинство вновь строящихся линий метро оснащаются системами с различным уровнем автоматизации управления поездами. При этом постоянно увеличивается доля линий, где вождение поездов осуществляется полностью в автоматическом режиме без присутствия машинистов на борту.

По данным Международного союза общественного транспорта (UITP), на конец 2013 года в 28 странах мира насчитывалась 41 линия разной провозной способности, работающая в режиме полной автоматизации управления движением. Суммарная эксплуатационная длина этих линий составляла 588 км, общее число обслуживаемых станций — 585. Согласно прогнозам UITP, в предстоящее десятилетие суммарная протяженность таких линий будет расти более быстрыми темпами, чем в предыдущие 30 лет, и к 2025 году может достичь 1 500 км. На долю новых линий в этом количестве придется 64%, на долю продлений уже существующих линий — 29%, а на долю перевода в полностью автоматический режим управления действующих линий метро останется только 7%.

BIM

Работа по внедрению BIM-технологий ведется в соответствии с указаниями мэра Москвы Сергея Собянина. Источник: stroi.mos.ru

Цифровые технологии на стадии проектирования метро

Современный город является сложнейшим автономным логистическим механизмом, его работу можно понять намного точнее при использовании цифрового моделирования. Интеграция подземной транспортной инфраструктуры в структуру города, его транспортную сеть, инженерную инфраструктуру, мастер-план, архитектуру и даже геологию, требует больших интеллектуальных ресурсов.


В последнее годы наблюдается экспоненциальный рост востребования цифровых технологий в проектировании, особенно в проектировании транспортной и подземной транспортной инфраструктуры. Безусловно, это связано с развитием самих цифровых технологий и их возможностей.


Положительная обратная связь со стороны проектного общества усиливает этот процесс, как в области программного обеспечения, так и аппаратной. Применение цифровых технологий в процессе проектирования повышает качество проекта, понижает стоимость возведения инфраструктуры и повышает конечную эффективность транспорта. Улучшается также интеграция наземной инфраструктуры метрополитена в мастер-план и архитектуру города. Наблюдается управляемое явление корректировки направлений развития города путем влияния планированным расположением подземной транспортной инфраструктуры на будущие логистические потоки города.

Строительство подземной инфраструктуры также нуждается в применении цифровых технологий. Прежде всего, это управление финансированием и логистикой строительства.

Сегодня уже невозможно представить себе работу финансиста, бухгалтера или логиста без компьютеров и соответствующего программного обеспечения. И все они работают в сети, объединяющей таких же специалистов. Благодаря цифровому проекту, выполненному по принципу цифровой модели объекта, управление строительством можно поднять на недостижимый доныне уровень. Результат —значительное снижение стоимости возведения объекта, сокращение сроков и повышение качества.

Новый экспозиционный корпус Музея Мирового океана, город Калининград. Проектировщик: ГК «КБ ВиПС». Источник: kbvips.ru

Кто нуждается в цифровой трансформации?

Основной принцип определения наиболее подходящих для цифровой трансформации сегментов отрасли инфраструктурного строительства: чем сегмент сложнее и дороже, тем он более он в ней нуждается. Под этот принцип прекрасно подходит строительство подземной транспортной инфраструктуры, прежде всего, метрополитена. Вслед за метрополитеном идут строительство горных и подводных железнодорожных тоннелей.

Разумеется, тоннелестроение не является уникальной отраслью с точки зрения внедрения цифровых технологии. Основной причиной торможения процесса является малое количество новых проектов. Намного легче внедрять новые технологии на волне роста спроса на конечный продукт.

Хорошо, когда все участники рынка находятся на одном уровне и говорят на одном языке. Для хорошей коммуникации, безусловно, необходимой для эффективного взаимодействия, требуется соответствие программного обеспечения и нормативной базы, унифицированный документооборот, единая база BIM-классификаторов.

Качественно выполненный BIM проект полезен девелоперу, строителям и, что немаловажно, эксплуатирующим организациям. Сегодня последние в процессе информатизации зачастую вообще не участвуют. А это огромный потенциал развития, который положительно повлияет и на повышение использования информатизации процессов у остальных участников. Конечно, все ждём искусственного интеллекта с его волшебными возможностями. Прежде всего, он должен сам себя внедрить. Это всегда самое сложное задание.

KB VIPS

120-метровая башня штаб-квартиры компании «Азербайджанские авиалинии», проектировщик «КБ ВиПС». Источник: kbvips.ru

Расскажите о нашей статье своим друзьям,
поделившись ссылкой в социальной сети

Комментарии (0)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Настоящим подтверждаю, что я ознакомлен с политикой конфиденциальности
и согласен на обработку персональных данных. Подробнее

Наверх