Информационное моделирование территорий в мире и в России

В практике градостроительства сейчас очень актуален вопрос интеграции BIM (Building Information Modeling) и CIM (City Information Modeling).  В России, где по мировым меркам комплексное применение BIM началось относительно недавно, уже накоплен опыт в таких проектах…

В практике градостроительства сейчас очень актуален вопрос интеграции BIM (Building Information Modeling) и CIM (City Information Modeling). Для участников рынка понятие информационного
моделирования зданий и сооружений уже давно стало привычным. В России, где по мировым меркам комплексное применение BIM началось относительно недавно, уже накоплен опыт в таких проектах, начиная от
моделирования зданий типовых детских садов до сложнейшей конструкции Лахта-центра в Санкт-Петербурге. В то же время к практике создания цифровых двойников городов многие мегаполисы мира, в том
числе и российские, только приступают. Мостом между моделированием отдельных зданий и целых городов служат небольшие территории, подходы к проектам которых в России сейчас формируются.

Термины

Говоря о моделировании территорий, мы подразумеваем создание цифровых двойников местности, застройки и инфраструктуры. На следующем уровне проработки таких проектов появляется понятие «цифровой
тени» — цифровой модели, собирающей данные с реальных объектов, датчиков, камер, приложений. Цифровой двойник города — это венец применения технологий информационного моделирования, модель с
двусторонней связью, позволяющая не только собирать данные, но и управлять процессами. Цифровые модели городов значительно превосходят модели объектов капитального строительства по уровню насыщения
информацией. Объем необходимых для рассмотрения в рамках градостроительной деятельности данных, гораздо более масштабный и многофакторный, чем при строительстве отдельного здания или сооружения.

Программные возможности

Для создания цифровых моделей территорий используются программные комплексы, работающие с анализом существующих данных и созданием проектных сущностей. Ведущие поставщики программного обеспечения
для BIM — компании Autodesk и Bentley — имеют инструменты и для CIM. Решения Autodesk, в том числе Revit и InfraWorks, поддерживают инструменты моделирования умных городов. Такие решения
использовались в проектах Копенгагена, Барселоны и корейского U-City. CIM-решения Bentley широко применяются в крупномасштабных проектах цифровых двойников — Монреаля, Хельсинки, Сингапура и других
городов.

На данный момент российский рынок ПО для моделирования территорий мало отличается от западного. В нашей стране высока популярность продуктов от компании Autodesk, активно применяется AutoCAD Civil
3D, завоевывает свою нишу InfraWorks. Некоторые специалисты используют решения от Bentley Systems, но массовой популярности в работе с мастер-планами и инфраструктурой они не нашли, отчасти в связи
с высокой стоимостью по сравнению с продуктами Autodesk. Свою нишу имеют отечественные разработки типа GeoniCS, который работает как с AutoCAD, так и с российским программным комплексом NanoCAD.

Специалистам сейчас приходится решать задачи по взаимоувязке моделей отдельных зданий и модели всей территории, которые выполнены с помощью разных программных продуктов. Большая часть программ
интероперабельны, хотя лучше всего взаимодействие происходят внутри одного программного пакета: программы Autodesk лучше работают в своей экосистеме, Bentley — в своей. Единым языком обмена данными
должен быть формат IFC. Этот протокол активно применяется в сфере BIM, но для инфраструктурных объектов пока мало подходит. В 2022 году формат должны адаптировать к новым задачам — ожидается выход
IFC 5.0, рассчитанного на обмен данными не только зданий, но и линейных объектов, а также территорий. ГИС-формат данных в этом вопросе стоит особняком, поскольку является заведомо более открытым,
но все же надо отметить тесное сотрудничество компаний Esri и Autodesk, позволяющее удобно организовывать работу между Revit и ArcGIS.

Сингапурский опыт

Казалось бы, зачем изобретать что-то новое, когда уже есть готовые решения по развитию территорий — цифровые двойники Сингапура, Хельсинки, Ренна, Стокгольма и других городов, которые можно взять
за основу для разработки модели любого другого города. Однако, сравнивая российские реалии с данными кейсами, можно сказать, что такой подход для нас слабо применим. Это связано с тем, что
платформа Virtual Singapore разрабатывается в рамках коллаборации государственного института развития Сингапура и компании Dassault Systems — создателя платформы 3DExperience. Аналогично в связке с
Dassault создан цифровой двойник города Ренн во Франции. Здесь в проекте также участвует родная французская компания-разработчик, кроме того, территория имеет относительно небольшой масштаб. В
случае с созданием цифровых двойников городов России сложно представить себе передачу этой задачи на подряд иностранной компании, ведь в информационную модель закладывают огромное количество
данных, многие из которых имеют гриф секретности. В Российской Федерации сейчас реализуется программа по созданию ГИСОГД РФ, которая в перспективе должна стать единой платформой сбора комплексных
цифровых данных о городе, а заодно сформулировать требования к разработке территориальных моделей.

Цифровой двойник Сингапура. Источник: gisresources.com



Цифровой двойник Ренна (Франция). Источник: 3d.rennes2030.fr


Если говорить об адаптации западного опыта, то к российской действительности на данном этапе больше применимы инфраструктурные кейсы. К примеру, очень интересно и масштабно выглядит проект развития
аэропорта Хитроу в Великобритании. В предложенном решении учитывается вся гигантская территория аэропорта, прилегающих зон и транспортных артерий, которые будут трансформированы для создания нового
терминала, и прогнозируется воздействие на близлежащие населенные пункты и их сообщение.

BIM+ ГИС

Существующие цифровые модели территорий российских городов можно классифицировать в зависимости от применяемых подходов и программного обеспечения. Один подход, который практикует, например,
институт Генплана Москвы, предполагает активное использование Civil 3D для создания актуальных схем местности, линейных объектов и объектов метрополитена, а также оцифровке площадок будущей
реновации и разработке цифровых концепций застройки и размещения сетей. Достоинствами подхода является высокая степень детализации.

Другой подход, который используют в Градостроительном институте «Гипрогорпроект», заключается в создании гибридных решений с помощью связки инструментов «AutoDesk Revit + InfraWorks». Программный
комплекс Infraworks изначально задумывался для решения задач по связи BIM с CIM и сейчас активно применяется передовыми западными фирмами для предпроектного анализа застройки и создания
инфраструктурных проектов. Комбинация «AutoDesk Revit + InfraWorks» больше подходит для разработки концептуальных решений, чем Civil 3D ввиду своей простоты, наглядности и скорости реализации
объемных решений. Данный подход, к примеру, применялся при формировании информационной модели территории в г. Кронштадте и подготовке проектов застройки во Владивостоке и Мурманске.

«Цифровой макет», город Кронштадт, регион – Санкт-Петербург. Источник: Градостроительный институт «Гипрогорпроект»



Проект застройки, город Владивосток. Источник: Градостроительный институт «Гипрогорпроект»




Проект застройки, город Мурманск. Источник: Градостроительный институт «Гипрогорпроект»


Еще один кейс такого плана — проекты цифровых генеральных планов развития территорий округов Пермского края, в которых зашито более 50 слоев — социальная инфраструктура, транспорт, инженерия,
система расселения и другие — вплоть до информации о каждом кадастровом участке и о характеристиках планируемых объектов местного и регионального значения.

Комплексные модели территорий, созданные в связке «AutoDesk Revit + InfraWorks», являются базовыми кирпичиками — элементами таких систем как 3DExperience. Система 3DExperience в свою очередь
является универсальной платформой для управления данными, а точнее PLM-системой (Рroject Lifecycle Management — прикладное программное обеспечение для управления жизненным циклом продукции).
Вариант 3DExperience City заточен на взаимодействие со строительными проектами и обладает модулем, позволяющим импортировать в модель данные из сторонних программ для дальнейшего управления этими
данными.

Повестка взаимодействия BIM и ГИС на сегодняшний день весьма актуальна. На прошедшей в конце 2020 года конференции Autodesk University было несколько презентаций, посвященных данному аспекту.
Участники рынка обсуждали вопросы получения высокоточных и осознанных данных в ходе проектирования за счет использования информации из геоинформационных систем. На наш взгляд, это направление
является наиболее перспективным и будет активно развиваться.

Тимофей Лютомский,

руководитель отдела информационного моделирования Градостроительного института пространственного моделирования городов «Гипрогорпроект»

Журнал IT-News [№ 04/2021], Подписка на журналы

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector