Актуализация требований информационного моделирования для организации работ железнодорожного строительства

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Шарапов Р.Р. Построение кривой разделения воздушного сепаратора по экспериментальным данным. — Системные технологии. — 2018. — № 28. — С. 47—50.

DETERMINATION OF THE AIR SEPARATOR SEPARATION CURVE BASED ON EXPERIMENTAL DATA Sharapov Rinat R.

National Research Moscow State University of Civil Engineering (NRU MGSU), Moscow

Abstract

The article deals with the approach to the determination of the air separator separation function according to the data obtained as a result of the experiment. A technical solution to improve the efficiency of separation of fine powders is proposed. It is shown that taking into account the proposed technical solution, the separation function tends to the ideal.

Keywords:

fine powders, air separator, separation curve, efficiency, dispersed composition. Date of receipt in edition: 05.08.18 Date of acceptance for printing: 19.08.18

УДК 69.003:65

АКТУАЛИЗАЦИЯ ТРЕБОВАНИЙ ИНФОРМАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

А.В. Кабанов, Д.Н. Васильев, А.Д. Хрупина

ФГБОУ ВПО «Петербургский государственный университет путей сообщения»

Аннотация

Рассматриваются вопросы цифровой трансформации отрасли транспортного строительства. Предлагается схема взаимодействия информационных моделей железнодорожного строительства в единой информационной среде управления проектами создания крупных транспортных объектов. Приводится сравнительный анализ проек-тно-расчетных и фактических стоимостных показателей современных объектов различных видов транспорта. Предлагается использование современных BIM технологий на стадии проектирования; производства работ и при дальнейшей эксплуатации транспортных объектов, что позволит повысить: качество проектных работ; эффективность организации строительства и долговечность эксплуатации.

Ключевые слова:

цифровая трансформация строительной отрасли; единая информационная среда управления проектами в транспортном строительстве; жизненный цикл строительства объектов, BIM (Building Informations Models) -технологии

История статьи:

Дата поступления в редакцию 22.09.18

Дата принятия к печати 25.09.18

Дальнейшее совершенствование производственных отношений в строительной отрасли связано с решением проблем создания цифровой экономики [1; 2]. Базовым параметром национального проекта «Цифровая экономика Российской Федерации» являются запланированные расходы в размере 1,31 трл. рублей, что составляет 6% от суммы расходов по всем 13, принятыми правительством, национальным проектам.

Создание единой информационной среды управления проектами в транспортном строительстве основано на применении и широком внедрении BIM (Building Informations Models) — технологий. Анализ существующего опыта показывает, что их использование способствует росту прибыли и показателей рентабельности реализации проектов в строительстве. Повышается производительность труда; сокращаются затраты; повышается возможность автоматизации процессов; снижается общая стоимость проекта; повышается безопасность объекта на всех стадиях жизненного цикла. Минимизируется роль человеческого фактора при принятии решений о действиях в условиях происшествий и чрезвычайных ситуаций.

На сегодняшний день состояние готовности и практика применения BIM моделей, по экспертному опросу участников конференции СПбГАСУ [8], выглядит следующим образом (рис.1) (на уровне применения: 5 D — объект; время финансы; N-D — объект; время; комплекс ресурсов).

Рис. 1. Практика применения BIM-технологий на этапах жизненного цикла и для участников инвестиционного проекта

Создается государственная площадка накопления знаний и централизованной информационно-технической поддержки развития BIM-технологий. Минстрой России создает нормативную базу в области технологии информационного моделирования в строительстве, охватывающую нормативно-техническое обеспечение цифровой инфраструктуры, понятийный аппарат. Методология внедрения информационного моделирования в практику реализации строительных проектов включает в себя все жизненные циклы — от обоснования инвестиций до утилизации и сноса зданий и сооружений [4; 5; 6; ]. Приняты к исполнению и находятся в разработке более десяти государственных стандартов, одним из

первых был ГОСТ Р «Моделирование информационное в строительстве. Отраслевые базовые классы для обмена информацией на всех этапах жизненного цикла. Основные положения.»

Основное преимущество цифрового моделирования на этапе жизненного цикла, соответствующего производству работ и реализации проекта, заключается в правильном бюджетировании и управлении бюджетом стойки и строительными процессами. Это решает важнейшую проблему строительства крупных транспортно -инфраструктурных объектов (ТриО): большое расхождение в величине проек-тно-расчетной стоимости и фактической. Наиболее ярким примером является стоимость строительства транспортного обхода Санкт-Петербурга (кольцевая автодорога-КАД): стоимость по проекту — 25млрд.руб, фактическая стоимость — 120 млрд.руб. на рис. 3 представлена динамика соотношения проектно-расчетных (Спр) и фактических (Сф) цен строительства современных ТриО. В период 20002007 годы такое расхождение было вызвано:

- слабой нормативно-технической базой (начало реформирования и актуализации нормативов),

- низким качеством проектов: зачастую проектирование велось в период уже начавшихся строительных работ; слабый контроль надзорных органов и пр.;

- особенно требовала доработки методика разработки ПОС.

Рис. 2. Линия соотношения проектно-расчётной и фактической стоимости строительства

транспортно-инфраструктурных объектов.

Авторами выполнен анализ и включены в цифровое моделирование ПОС и ППР следующие корректировки:

1. Корректировка ПОС (проектного).

2. При работе по целевой программе.

3. По данным проекта.

4. По данным рабочей документации.

5. Объемов работ

- по участкам трассы;

- по исполнителям.

6. Применяемых технологий

- по видам работ;

- по материалам.

7. По структуре исполнителей (генподрядчик, субподрядчик).

8. По территориальной взаимоувязке.

9. По объемам и этапам финансирования.

10. По срокам подготовительных и основных работ.

11. По количеству реально-привлекаемых субподрядчиков.

12. По размещению временных сооружений.

13. По распределению материально-технических ресурсов.

14. По срокам поэтапного ввода объектов.

15. По структуре сметной стоимости из рабочей документации при неизменных объемах работ.

16. По определению реальной сметной стоимости отдельных объектов, материалов.

17. По определению стоимости дополнительных и прочих затрат.

18. По прогнозу объема дополнительных работ.

19. По уточнению распределения объемов финансирования, в связи с корректировкой объемов работ и сметной стоимости.

20. По устранению несоответствия между выделенными «Заказчиком» ассигнованиями и требуемыми по проекту.

21. По разработке оптимального (директивного) целевого варианта организации строительства.

22. По решениям, не нашедшим отражение в проектном ПОС.

Далее по данным рис. 2 видно, что с введением Единого Государственного Реестра Заключений (ЕГРЗ-загрузка в цифровую экспертизу); конкурсно-тендерных мероприятий, с применением цифрового регламентирования в строительной отрасли, на крупных стройках удается по итогу выходить на расчетные показатели по стоимости.

Дальнейшее совершенствование регламентирования строительства предусматривает применение BIMтехнологий на всех стадиях создания транспортных объектов (рис.3).

Рис. 3. Соотношение пространства целеполагания инвестиционно-строительного проекта

и пространства BIM технологий.

Минстроем России была разработана «Дорожная карта» [2], которая предусматривает разработку национальных стандартов информационного моделирования в процессах проектирования, строительства (реконструкции, капитального ремонта), эксплуатации и сноса объектов капитального строительства, приведение нормативно-технических документов и сметных нормативов, применяемых в строительстве, в соответствие с классификатором строительных ресурсов.

Технология, в основе которой лежит Ы-Бмерная информационная модель, позволяет более эффективно решать задачи концептуального проектирования: дает возможность в короткий срок определить принципиальную трассировку дороги, оперативно рассмотреть варианты проектных решений, сравнить их между собой, в том числе по объему земляных работ, протяженности трассы и ее стоимости. Инструменты BIM позволяют исключить коллизии, обнаружение которых на этапе строительства может существенно сказаться на фактической стоимости объекта, уже на этапе проектирования оптимизировать график строительства и стоимость эксплуатации. Работая в BIM, можно объединять многочисленные объекты в рамках единой модели, синхронизировать действия архитекторов, конструкторов, инженеров, железнодорожников и проектировщиков ген. плана. При проектировании пересадочных узлов инструменты информационного моделирования дают возможность планировать взаимодействие транспортных артерий разного типа и распределять транспортные потоки. Информационные массивы, по реализации проекта строительства железнодорожного объекта, объединяются в пространство связанных данных в облачной платформе, в которой имеется доступ к необходимым данным в любое время (в том числе входы в порталы государственных цифровых платформ; цифровых платформ надзорных государственных органов и т.д.) (таблица 1).

Это позволяет увеличить скорость проектирования ввиду упрощения процедур получения спецификаций и чертежей; более эффективной координации работы специалистов подрядных и субподрядных организаций. Компьютерная программа отслеживает соответствие материалов, документации и расчетов по связям идентификации «документ-объект» в функциональных блоках:

СПДС — система проектной документации в строительстве;

ЭДО — электронный документооборот;

ФГИС ЦС — федеральная государственная система ценообразования и смет.

Для решения вопросов со смежными организациями производится загрузка в ЕССК — единая система строительного комплекса. Для прохождения экспертизы необходимая информация и проектная документация загружается в ЕГРЗ — единый государственный реестр заключений.

Многоуровневая информационная модель инвестиционного проекта создания железнодорожного объекта состоит из набора взаимосвязанных информационных блоков и может быть представлена в виде совокупности информационных массивов. Рекуррентное соотношение информационных массивов строительства крупного транспортного объекта представим в виде нотации:

и = ((ир ) [ир ) [ир ) [ир ) [ир ) [ир )]

ГАкрто I (. per)> 1ГАтер)> 1ГАж.д.)> lrinp)> 1ГАподр)> 1ГАэкспл J J

где (ИРег j — информационный массив подрядных организаций

- [ИРер j — информационный массив регламентирования территориально-цифровой платформы

- j — информационный массив транспортных надзорных органов

- [ИРр j — информационный массив технического проекта

- [ИР0Др j — информационный массив подрядчика

- (ИРКСПЛ j— информационный массив эксплуатирующей организации

Их взаимосвязь позволяет анализировать и оптимизировать показатели (таблица 1) инвестиционного проекта на всех этапах жизненного цикла по заложенным в компьютерную программу критериям и принципам электронного документооборота(ЭДО):

п

о н л

г я

а

л н л

и

Я §

О

ч

г г

ю ое

ю о

ое

Таблица 1.

Рекуррентное соотношение информационных массивов для участников рынка общегражданского и железнодорожного строительства

9

Я"

Л Рч

а н а

е «

о

«

и «

и и о

Рч

«

М

г

О Я

о

И

Л

И «

м о

Сч

-е-г Я"

« Рч

1-н

о

Рч

е

и1 и1

Этапы жизненного цикла Информац. массивы тэо Проектирование Строительство Эксплуатация Утилизация

Информационный массив регламентирования общегражданского строительства Директивы правительства РФ, эдо СПДС, НОПРИЗ, ЭГРЗ (экспертиза), ЭДО, ФГИС ЦС Ростехнадзор, Нострой, ЕССК, ФГИС ЦС, эдо Ростехнадзор (ЗОС), ЭДО, гисжкх ЕГРН Ростехнадзор (ЗОС), эдо

Информационный массив «проекта» Инвестиционный замысел Проект (технический) ПОС Договор, Инвестиционное соглашение, Концессионное соглашение ПОР-ППР ЗОС, Исполнительная документация, Акт сдачи в эксплуатацию Документация балансодержателя

Информационный массив регламентирования ж.д. строительства Директивы правительства РФ Постановление правительства РФ №87, ГОСТР 21.1101.2013 (СПДС), Отраслевые регламенты ЦУКС ОАО «РЖД», ОАО «РЖДстрой», Инструкция №799, Система мониторинга ОАО «РЖД» ИДИ, ОАО «РЖД», Система мониторинга ЦДИ

Показатели информационных массивов Целевые, Конструктивно-технологические Технико-экономи-ческие, конструктивно -технологи -ческие Организационно-техноло-гические, технико-эконо-мические Эксплуатацион-но-целевые показатели Показатели износа

>

я н

^с р

а

со р

-Я Я ¡ч н 'ТЗ

п> ©\

о

и р

я а

а

я >&

о

¡2 р и я о я я о

п о

о »

п> а я о о

и р

я я

¡4

а

¡4

о о

р я я

со р

.Я

я я

о

р

©\

о н

зарегистрировать;

взять на исполнение;

исполнить;

утвердить;

согласовать;

отказать.

Загрузка электронного вида услуг:

выдача технического задания;

выдача технических условий;

выдача разрешений на строительство и ввод в эксплуатацию;

подача извещений (о начале строительства; об устранении нарушений; о возникновении аварийных ситуаций; об окончании строительства);

формирование плана проверок;

формирование ЗОС (заключений о соответствии построенного объекта требованиям проектной документации и техрегламентов).

«По оценкам экспертов, применение технологий информационного моделирования только в процессе проектирования строительства позволит достичь экономии до 20% средств на возведение объекта. Кроме того, использование BIM позволит снизить административные барьеры и сократить сроки возведения объекта» [18].

ЛИТЕРАТУРА:

1. Распоряжение правительства РФ от 28.07.2017г. №1632 «Об утверждении программы «Цифровая экономика Российской Федерации»

2. Минстрой России — «дорожная карта» по внедрению технологий информационного моделирования (BIM) на всех этапах «жизненного цикла» объекта капитального строительства от 12 апреля 2017 года.

3. ОАО «РОССИЙСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ «РАСПОРЯЖЕНИЕ от 4 Марта 2015 г. N 551р ОБ УТВЕРЖДЕНИИ МЕТОДИКИ КЛАССИФИКАЦИИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ЛИНИЙ ОАО «РЖД»

4. СП 331.1325800.2017 Информационное моделирование в строительстве. Правила обмена между информационными моделями объектов и моделями, используемыми в программных комплексах. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 18 сентября 2017 г. N 1230/пр и введен в действие с 19 марта 2018 г.

5. СП 328.1325800.2017 Информационное моделирование в строительстве Правила описания компонентов информационной модели УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 15 декабря 2017 г. N 1674/пр и введен в действие с 19 марта 2018 г.

6. СП 301.1325800.2017 Информационное моделирование в строительстве. Правила организации работ производственно-техническими отделами УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 29 августа2017 г. N 1178/пр и введен в действие с 19 марта 2018 г.

7. СП 333.1325800.2017 Информационное моделирование в строительстве. Правила формирования информационной модели объектов на различных стадиях жизненного цикла УТВЕРЖДЕН приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 18 сентября 2017 г. № 1227/пр и введен в действие с 19 марта 2018 г.

8. BIM-моделирование в задачах строительства и архитектуры: материалы Всероссийской научно-практической конференции; СПбГАСУ-СПб.,2018.-239с.

9. Инфография. Том 1: Многоуровневое инфографическое моделирование. Модульный курс лекций. Серия «Инфографические основы функциональных систем» (ИОФС) / под ред. В.О. Чулкова. М. : СвР-АРГУС, 2007. 352 с.

10. Инфографическое моделирование иерархической структуры системы управления в условиях инновационного конфликта / В.О. Чулков, Э.К. Рахмонов, В.Ф. Касьянов, Е.А. Гусакова // Вестник МГСУ 2012. № 12. С. 282—287.

11. Колос А.Ф., Кабанов А.В., Морозова А.А. «Управление строительными проектами: Учебное пособие.» — СПб.: Петербургский государственный университет путей сообщения, 2016 г., 80с.

12. Жинкин Г.Н. Система календарных планов для строительства железных дорог.// Трансп.стр-во.1979.№5

13. Кабанов А.В. Основы системного экономико-математического моделирования организации строительства железных дорог.//Экономика и математич. методы. М.: ЦЭМИ РАН.2003.

14. Гусаков А.А. Основы проектирования организации строительного производства (в условиях АСУ). М., Стройиздат,1977.

15. Кабанов А.В. Совершенствование организационно-технологического проектирования при строительстве крупных транспортных объектов. Вестник гражданских инженеров, №4, 2007, СПбГАСУ

16. Козырев А.Н. Моделирование НТП, упорядоченность и цифровая экономика // Экономика и математические методы — Т. 47 — № 4 — 2

17. Кравченко Т.К., Фомин А.В., Огуречников Е.В. Проектирование системы поддержки принятия решений на основе интеграции системы имитационного моделирования и хранилища данных // Информационные технологии в проектировании и производстве — М., 2014 — № 3 (155) — С. 56-63.

18. URL: http://www.minstroyrf.ru/press/utverzhdena-dorozhnaya-karta-po-vnedreniyu-bim-tekhnologiy-v-stroitelstve/ Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

А.В. Кабанов, Д.Н. Васильев, А.Д. Хрупина. Актуализация требований информационного моделирования для организации работ железнодорожного строительства. — Системные технологии. — 2018. — № 28. — С. 50—57.

ACTUALIZATION OF INFORMATION MODELING REQUIREMENTS FOR THE ORGANIZATION OF

RAILWAY CONSTRUCTION WORKS.

A.V. Kabanov, D.N. Vasiliev, A.D. Chrupina.

FGBOU VPO «Petersburg State University of Communications»

Abstract

The issues of digital transformation of the transport construction sector are considered. The scheme of interaction of information models of railway construction in a single information environment for project management for the creation of large transport facilities is proposed. The comparative analysis of design-calculated and actual cost parameters of modern objects of various types of transport is given. It is proposed to use modern BIM technologies at the design stage; production works and with the further operation of transport facilities, which will improve: the quality of design work; efficiency of the organization of construction and durability of operation.

Keywords:

digital transformation of the construction industry; a unified information environment for project management in transport construction; the life cycle of construction of objects, BIM (Building Informations Models) -technologies Date of receipt in edition: 22.09.18 Date of acceptance for printing: 25.09.18