На главную pro@cyber-s.ru
КИБЕРНЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТАМИ И ТЕРРИТОРИЯМИ
С ПРИМЕНЕНИЕМ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ И МОНИТОРИНГА
    Виртуальное проектирование

   
Виртуальное проектирование.

В.И. Семенов, к.т.н., генеральный директор ЗАО «Кибер-С».

 

Российская проектно-инжиниринговая компания ЗАО «Кибер-С» разрабатывает  Кибернетические системы проектирования нефтегазовых комплексов для обустройства месторождений, строительства магистральных трубопроводных систем, автомобильных и железных дорог.  На этапе предварительного проектирования создается Виртуальный мир на территорию будущего нефтегазового комплекса со сценариями многовариантного его развития путем 3-х мерного моделирования поэтапного строительства с технико-экономическим обоснованием, с оптимизацией по стоимости и рискам. Внедрение этой технологии позволило сократить сроки и повысить качество инженерных изысканий трасс магистральных газопроводов  «Ямал-Европа» и Северо-европейского газопровода», автомобильных и железных дорог на Крайнем Севере, проектирования обустройства нефтегазовых месторождений Восточной Сибири.

 

Виртуальный мир – это результат синтеза 3-х мерных моделей природных и техногенных структур для проектирования поэтапного развития нефтегазового комплекса и оптимизации количественных, качественных и стоимостных характеристик проекта.

Виртуальный мир создается методом фотокартографического моделирования, с включением результатов инженерных изысканий и конструктивных построений. При этом максимально используются данные аэрокосмических и ранее выполненных наземных топографических, инженерно-геологических, экологических, гидрологических и других видов съемок, интегрированная обработка которых позволяет создавать трехмерные модели местности, отдельных природных и техногенных структур, производить их синтез, анализ и оценку. Виртуальный мир создается и оценивается на этапе обоснования инвестиций с точностью и детальностью  масштабов 1:200000 или 1:100000, а для отдельных участков - в масштабе 1:25000; на этапе ТЭО (проект) - в масштабах 1:25000- 1:10000 и крупнее в строгом соответствии с требованиями нормативных документов для проектирования объектов строительства. Для небольших территорий Виртуальный проект создается сразу в крупных масштабах, поэтому некоторые его разделы могут составляться одновременно с рабочим проектированием. Высокая степень технико-экономической обоснованности проектных решений и их наглядное представление в виде 3-х мерных моделей на местности позволяют максимально сократить сроки согласования проекта, легче решать вопросы землеоотвода.  Всесторонний анализ многовариантных проектных решений, оценка всех видов риска и оптимизация по стоимости позволяют повысить обоснованность проектных решений и размеры необходимых инвестиций, оптимизировать финансовые потоки, сократить сроки окупаемости проекта. Рассмотрим основные этапы проектирования с помощью Кибернетических систем на конкретных примерах из имеющегося опыта ЗАО «Кибер-С».

 

Этап 1. Создание Виртуального мира. Актуализация топографической информации по данным аэрокосмических съемок и составление 3-х мерных фотокартографических моделей в необходимых масштабах (рис. 1) с соответствующей атрибутивной информацией с использованием ГИС-технологий (рис. 2).

Этап 2. Инженерно-геодезические изыскания осуществляются с помощью созданного Виртуального мира параллельно с инженерно-геологическими изысканиями. Трассирование и выбор площадок под строительство отдельных объектов с соответствующим оформлением документации выполняется в автоматизированном режиме. Векторизация трасс и ситуационных планов площадок выполняется непосредственно на Виртуальном мире в виде отдельных 3-х мерных моделей или ГИС-слоев информации (рис. 3).

Этап 3. Инженерно-геологические изыскания трасс и площадок под строительство выполняется в процессе составления инженерно-геологических карт на данную территорию.  Одновременно составляются карты природно-техногенного риска применительно к проектируемым объектам строительства, выполняется зонирование территории по степени риска. По результатам этапов 1 и 2 окончательно оформляется документация по инженерным изысканиям с определением категории сложности участков трасс или площадок под строительство (рис. 4).

Поиск месторождений грунтовых строительных материалов (песка, гравия, смесей) вдоль трасс и вблизи строительных площадок выполняется с использованием экспертной системы дешифрирования аэрокосмических снимков и специально созданных баз данных и знаний на территорию России. Выполняется каталогизация месторождений с подсчетом прогнозируемых запасов и качественных характеристик строительных материалов (рис. 5).

Этап 4. Оптимизация трассирования осуществляется с помощью оптимизационной матрицы оценки основных вариантов трасс по степени риска, категории сложности, длине и близости к существующей инфраструктуре с последующим выбором основного варианта и его согласование.

Этап 5.  Гидравлические, термодинамические и прочностные расчеты, основные конструктивные решения выполняются только для согласованного варианта. Для построения трехмерной модели проектируемого объекта используются типовые конструкции из базы данных Кибернетической Информационной системы, с помощью которых «как из кирпичиков» создается целостная конструкция  (рис. 6).  

Этап 6.  Планирование процессов поэтапной организации строительства (ПОС) выполняется с помощью оптимизационных матриц по законам логистики и строительным нормам,  используя данные о найденных месторождениях грунтовых строительных материалов и конструктивных особенностей объектов строительства.

Этап 7. Оценка воздействия проекта на окружающую среду (ОВОС) начинается с создания модели экосистемы, основой которой опять же является Виртуальный мир. Благодаря этому можно смоделировать в динамике все процессы возможного влияния проекта на окружающую среду, разработать защитные меры с целью предупреждения и ликвидации аварий (рис. 7).

Этап 8. Экономические расчеты выполняются поэтапно (рис 8). При составлении Декларации о намерениях (ДОН) описываются возможные последствия от реализации проекта и источники финансирования. На этапе составления Обоснования инвестиций (ОИ) определяется эффективность инвестиций:

  • оценка и анализ инвестиционных издержек,
  • оценка эффективности инвестиций,
  • стратегия финансирования инвестиционного проекта,
  • оценка риска инвестиций,
  • анализ финансового состояния предприятия – объекта инвестиций,

При составлении Бизнес-плана приводятся результаты финансового анализа, выполняется расчет эффективности проекта.  При составлении ТЭО (проект) приводятся:

·        технико-экономические показатели проекта,

·        сметная документация,

·        эффективность инвестиций.

 

Таким образом, особенностью новых технологий является интеллектуализация проектирования, под которой понимается:

·        создание, ведение (актуализация) баз топографических, геологических и аэрокосмических  данных первого уровня информативности и максимальное использование их на этапе предварительного проектирования,

·        3-х мерное моделирование типовых конструкций проектируемых объектов, создание моделей типовых проектных решений и образцов дешифрирования аэрокосмических изображений, формализованных в виде баз знаний, которые используются для автоматизации проектирования,

·        последующее обновление, детализация (укрупнение масштабов) и анализ первичной информации и  создание баз знаний второго уровня информативности. Например, по результатам инженерных изысканий, где используются первичная информация о местности, создаются карты риска, экологические карты, прогнозные карты месторождений грунтовых строительных материалов, которые относятся ко второму уровню информативности.

Другими словами в Кибернетических системах проектирования заложен принцип самосовершенствования процессов принятия решений. Самосовершенствование или самообучение – основа создания Кибернетического проектировщика или полной автоматизации проектирования.

 

 



 

Туристические
Фотокарты

Стратегическое
Планирование

Управление
проектами

Предупреждение
ЧС

Публикации


       Rambler's Top100 CO.KZ WebGroup Счетчик посещений Counter.CO.KZ


 
English