Giải pháp cho vấn đề này là sử dụng các phần mềm mạnh và cho phép người sử dụng dễ dàng tùy biến theo yêu cầu, một trong số các phần mềm đó là Land Desktop - Civil Design của hãng Autode
Trang 1mở đầu
Giao thông vận tải luôn là lĩnh vực được ưu tiên phát triển hàng đầu trong chiến
lược phát triển của mỗi quốc gia bởi tầm quan trọng của nó
Xây dựng và hoàn thiện hệ thống giao thông là nhu cầu cấp thiết với bất kỳ quốc
gia nào, vì vậy, quá trình xây dựng các con đường luôn đòi hỏi sự nghiên cứu cẩn
thận và sâu sắc trên mọi khía cạnh để đảm bảo sự tối ưu cho mỗi con đường, phục
vụ tốt ngay khi được đưa vào sử dụng
Để đạt được các yêu cầu đó, đã có nhiều công trình khoa học, nhiều luận thuyết
được ra đời tạo nền tảng cơ bản cho nghiên cứu xây dựng công trình giao thông nói
chung cũng như đường ô tô nói riêng Đồng thời với sự phát triển về lý thuyết là sự
phát triển vượt bậc về công nghệ thiết kế, thi công đường Công nghệ cơ khí, vật liệu,
công nghệ thông tin phát triển mạnh mẽ đã đẩy ngành xây dựng công trình có những
bước tiến to lớn
Tuy nhiên, hàng loạt các công nghệ mới xuất hiện được đưa vào sử dụng đã
phần nào khó khăn trong áp dụng thực tế, nhiều khi không đạt được hiệu quả như
mong muốn vì người sử dụng chưa thực sự làm chủ công nghệ
Như vậy vấn đề đặt ra là làm thế nào để các công nghệ mới được áp dụng dễ
dàng và tiếp cận nhanh chóng với thực tế sản xuất
Trong lĩnh vực thiết kế đường ô tô, đã có những thay đổi lớn trong cách làm việc
do sự áp dụng công nghệ CAD vào công tác thiết kế Với việc áp dụng máy tính,
người kỹ sư dễ dàng thể hiện ý tưởng thiết kế nhanh chóng thông qua sự trợ giúp của
các phần mềm Các bước thiết kế tuyến, xuất bản vẽ trắc dọc, trắc ngang, tính toán
khối lượng đều được nghiên cứu tự động hóa và kết quả đạt được là rất nhiều phần
mềm trợ giúp thiết kế ra đời giúp cho công tác thiết kế nhanh chóng và thuận tiện
Nhưng để nắm vững và ứng dụng thành thạo các phần mềm này lại không phải là
vấn đề đơn giản do nhiều nguyên nhân, nhưng nguyên nhân chủ yếu là do thiếu các
tài liệu hướng dẫn sử dụng chi tiết và dễ hiểu, dễ tiếp cận Các phần mềm nước
ngoài được xây dựng theo quy chuẩn của nước ngoài nên kết quả xuất ra có nhiều
điểm không phù hợp với điều kiện làm việc ở Việt Nam Các phần mềm trong nước
lại không thống nhất về mô hình và còn nhiều hạn chế, do vậy chưa có tính phổ cập
cao dẫn đến khó khăn trong công tác trao đổi dữ liệu các dự án và quản lý Giải
pháp cho vấn đề này là sử dụng các phần mềm mạnh và cho phép người sử dụng dễ
dàng tùy biến theo yêu cầu, một trong số các phần mềm đó là Land Desktop - Civil
Design của hãng Autodesk
Từ vấn đề đó, báo cáo này đi vào nghiên cứu ứng dụng máy tính trong công tác
thiết kế đường ô tô, mà cụ thể là cách sử dụng phần mềm Land Desktop - Civil
Design, đồng thời so sánh điểm mạnh và các khuyết điểm còn tồn tại của nó với các
phần mềm khác hiện nay được sử dụng nhiều ở Việt Nam
Trang 2
Chương 1
Sơ lược về một số phần mềm
thiết kế đường hiện có ở Việt Nam
1.1 Tổng quan
Hiện nay ở Việt Nam xuất hiện khá nhiều các phần mềm trợ giúp thiết kế đường
ô tô
Có thể phân chúng ra làm hai loại chính :
- Loại 1 :
Đây là các phần mềm được xây dựng để chạy độc lập, không phụ thuộc vào bất
cứ một phần mềm nào khác ngoài hệ điều hành máy Các phần mềm này chủ yếu
được xây dựng bởi các cá nhân là các kỹ sư Việt Nam Nói chung điểm mạnh của
các phần mềm này là nhỏ gọn, dễ sử dụng và chạy được trên nhiều loại máy khác
nhau, đồng thời không phụ thuộc vào các phần mềm khác, đa số miễn phí, giá thành
rẻ
Nhược điểm của các phần mềm này là còn yếu, khả năng áp dụng hẹp, nhiều
vấn đề chưa được xử lý triệt để và còn nhiều lỗi phát sinh trong khi hoạt động, do vậy
tính ứng dụng của các phần mềm này không cao Đa số các phần mềm này dùng
cho mục đích nghiên cứu
- Loại 2 :
Điểm chung của các phần mềm này là chúng đều lấy AutoCad, chương trình vẽ
kỹ thuật phổ biến hiện nay của AutoDesk làm môi trường đồ họa để thể hiện các bản
vẽ Có một số chương trình được xây dựng khá độc lập, AutoCad được áp dụng trong
quá trình xuất ra bản vẽ cuối cùng Một số chương trình khác thì được viết trên nền
AutoCad và liên kết trực tiếp với AutoCad
Có thể thấy điểm mạnh chung của các phần mềm này là bản vẽ cuối cùng đẹp
do tận dụng được ưu thế về đồ họa của AutoCad Tuy nhiên do phụ thuộc vào
AutoCad nên dẫn đến trường hợp người sử dụng muốn dùng phần mềm thì phải có
AutoCad, do đó chi phí sử dụng tăng cao, đồng thời bị lệ thuộc vào sản phẩm của
một hãng nước ngoài
Các phần mềm phổ biến loại này hiện nay có thể kể đến là : Nova TDN - Hài
Hòa việt hóa; TKĐ - Bộ môn TĐHTKCĐ - ĐH GTVT; ngoài ra còn có một số phần
mềm của các hãng nước ngoài như Softdesk - AutoDesk; Eagles - EaglePoints; MX
Road – Bentley; Nova; RDS v v
Nói chung thì các phần mềm của Việt Nam gần gũi và dễ tiếp cận với các kỹ sư
Việt Nam hơn do người viết chương trình đã căn cứ vào các tiêu chuẩn Việt Nam để
viết Tuy nhiên các phần mềm nước ngoài lại nhiều chức năng, chạy ổn định, nói
chung là mạnh hơn các phần mềm của Việt Nam về khả năng tùy biến và có thể áp
dụng cho các dự án lớn Các phần mềm nước ngoài có mô hình hoạt động được thiết
kế rất khoa học, vì vậy chương trình hoạt động hiệu quả, đạt độ chính xác cao, đồng
thời các phần mềm nước ngoài đều tạo được mối liên hệ nhiều chiều và khép kín
giữa các đối tượng:
Bình đồ ↔ Trắc dọc ↔ Trắc ngang
Vì vậy tạo tính thống nhất trong quản lý dữ liệu
Trang 3Theo như các tác giả của báo cáo được biết thì hiện nay ở Việt Nam Nova TDN
của Hài Hòa được sử dụng khá phổ biến trong công tác thiết kế đường giao thông ở
các công ty Tuy nhiên với các dự án lớn có vốn đầu tư nước ngoài thì nhiều dự án lại
sử dụng Softdesk TKD chủ yếu được sử dụng trong mục đích học tập và nghiên cứu
Ngoài ra còn có một số lượng lớn các chương trình khác do các cơ quan tự phát triển
và được ứng dụng nội bộ
Tất cả các phần mềm trên đều đang trong quá trình hoàn thiện và liên tục được
cập nhật nhằm có thể đáp ứng được các yêu cầu của người sử dụng
1.2 Bộ phần mềm Nova – TDN của Hμi Hòa
Nova TDN là bộ phần mềm thiết kế đường được sử dụng khá phổ biến ở Việt
Nam hiện nay
Chương trình được công ty Hài Hòa Việt hóa trên nền tảng của bộ chương trình
thiết kế công trình của hãng Nova Cad Do chỉ được Việt hóa một phần, vì vậy Nova
TDN không giữ được toàn bộ các đặc tính của chương trình gốc Dữ liệu của chương
trình bị tách riêng, các dữ liệu về tuyến, về bình đồ, trắc dọc trắc ngang không có sự
liên kết, tương tác lẫn nhau, vì vậy khó cho các kỹ sư trong công tác quản lý dữ liệu,
chỉnh sửa và tổng hợp dự án
Tuy nhiên chương trình có một số điểm mạnh và ưu thế riêng :
- Được xây dựng theo tiêu chuẩn Việt Nam, vì vậy gần gũi với các kỹ sư và
dễ làm việc, đồng thời giao diện chủ yếu là tiếng Việt, dễ hiểu và dễ học
Tài liệu hướng dẫn cụ thể, rõ ràng
- Do công ty ở Việt Nam nên liên hệ bảo hành thuận tiện, giá thành rẻ hơn
so với các chương trình thiết kế của nước ngoài
- Bản vẽ xuất tuân thủ các yêu cầu theo tiêu chuẩn nên được chấp nhận
rộng rãi
- Khi nhập số liệu có xét đến điều kiện thực tế ở Việt Nam nên chương trình
cho phép nhập theo các phương pháp phổ thông trước đây như nhập 3
dây v v
- Tính toán khối lượng theo công thức do người sử dụng tự định nghĩa, do
vậy khả năng tùy biến cao, có thể tính được một số trường hợp đặc biệt
Chương trình vẫn còn một số nhược điểm như:
- Khả năng kết xuất và quản lý dữ liệu kém
- Khó khăn trong việc thiết kế mặt cắt ngang cho tuyến đường, trong trường
hợp các đường cao cấp có nhiều làn xe và các công trình phụ trợ đặc biệt
thì chương trình không hỗ trợ thiết kế, do vậy chương trình không áp dụng
được với các đường thành phố hay đường cấp cao
- Trong quá trình thiết kế, việc chỉnh sửa các đối tượng bản vẽ phải làm
thường xuyên, không có sự thống nhất về các thuộc tính bản vẽ từ đầu
đến cuối dự án
- Chương trình chỉ đơn thuần thiết kế đường, có thêm một vài chức năng
nhỏ của khảo sát trắc địa, do vậy rất khó khăn khi liên kết các nguồn dữ
liệu khảo sát thiết kế khác vào dự án như các dữ liệu địa chất thủy văn v v
- Chương trình đóng hoàn toàn và người sử dụng khó khăn trong khả năng
tùy biến chương trình theo yêu cầu sử dụng Các lựa chọn xuất nhập file
còn sơ sài và yếu
Trang 41.3 Chương trình TKD – ĐHGTVT
Bộ chương trình TKD được xây dựng và phát triển khởi đầu bởi thầy giáo Lê
Quỳnh Mai, sau đó tiếp tục được tập thể tổ môn TĐH Thiết kế Cầu Đường – Trường
đại học Giao thông hoàn thiện
TKD là bộ chương trình gọn nhẹ, đáp ứng được đa phần các tác vụ phổ thông
trong thiết kế đường ô tô như tạo các bản vẽ cấu tạo của trắc dọc, trắc ngang, thiết
lập bảng khối lượng với các yêu cầu bóc tách riêng
Ưu điểm nổi trội của chương trình là tính dễ dùng và giá thành rẻ
Do vậy chương trình được phổ biến khá rộng rãi trong giới sinh viên Giao thông
và trong một số trung tâm, công ty tư vấn thiết kế
Chương trình được xây dựng bám sát với quy trình Việt Nam, các thao tác nhập
dữ liệu đơn giản, gần gũi và thân thiện với người sử dụng Có thể cho phép người sử
dụng liên kết dữ liệu với các chương trình phổ thông như AutoCad và Excel
Công việc thiết kế được tiến hành trực quan, các thao tác với bản vẽ đơn giản
và dễ hiểu với các kỹ sư đã thạo sử dụng AutoCad
Tuy nhiên chương trình vẫn đang trong giai đoạn hoàn thiện nên còn nhiều
nhược điểm Chương trình chưa cho phép người sử dụng tạo lập tuyến và thao tác
với tuyến trực tiếp trên bình đồ Khả năng làm việc với bình đồ còn yếu so với các
chương trình khác, quản lý điểm còn thủ công và chưa nhất quán
1.4 Bộ phần mềm thiết kế Softdesk
Softdesk là bộ chương trình nước ngoài được sử dụng khá phổ biến ở nước ta
hiện nay
Chương trình được phát triển trên nền của bộ phần mềm AutoDesk Land
Development Chương trình được chia thành nhiều modul trong đó mỗi modul lại có
các chức năng chuyên biệt riêng
Các modul chính của chương trình là:
- Softdesk Cogo : Modul chuyên về quản lý dữ liệu điểm
- Design : Dùng cho thiết kế chung
- Advanced Design : Thiết kế nâng cao
- DTM ( Digital Terrain Modeling ) : Dùng để tạo số hóa mô hình bề mặt
- Earthworks : Thiết kế san lấp mặt bằng và công tác đất
- Hydrology : Dùng để tính toán thủy văn công trình
- Landscape : Thiết kế cảnh quan đường ô tô
- Survey : Xử lý số liệu khảo sát
Softdesk có rất nhiều ưu điểm, do là chương trình được xây dựng bởi AutoDesk,
hãng mẹ của AutoCad nên Softdesk tận dụng được trọn vẹn khả năng của AutoCad
Chương trình được thiết kế khoa học, tổ chức tốt
Tuy nhiên do là chương trình của nước ngoài nên còn nhiều điểm chưa phù hợp
với các tiêu chuẩn thiết kế của Việt Nam Nhưng chương trình cũng cho phép người
sử dụng tùy chọn các thiết lập xuất nhập và các thiết lập khác nên tạo khả năng tùy
biến khá cao để phù hợp với các tiêu chuẩn khác nhau
Nhằm hoàn thiện chương trình, sau phiên bản Softdesk 8, Autodesk đã phát
triển bộ phần mềm Land Desktop làm nền tảng, sau đó xây dựng các bộ chương
trình chuyên biệt phục vụ xây dựng dân dụng trên nền Land Desktop trong đó có
Civil Design được coi là bước phát triển kế tiếp của Softdesk với cách sử dụng và
cách làm việc về căn bản được giữ nguyên
Trang 5Civil Design có gần như đầy đủ các chức năng của bộ Softdesk, tuy nhiên phần
khảo sát trắc địa thì được tách thành một modul riêng và được bán riêng là Autodesk
Survey
Do là sự phát triển kế tiếp của Softdesk 8 nên Civil Design đã thừa kế được đầy
đủ các đặc tính tốt của Softdesk, đồng thời bổ sung và sửa chữa các khuyết điểm
vốn có để ngày càng hoàn thiện hơn Sử dụng Civil Design, các kỹ sư có thể thực
hiện được gần như mọi yêu cầu khi thiết kế cơ sở hạ tầng
Softdesk 8 đã được áp dụng khá phổ biến ở nước ta hiện nay, vì vậy tìm hiểu
các chức năng và nghiên cứu sử dụng được đầy đủ khả năng phần mềm thế hệ kế
tiếp của nó là cần thiết Đó cũng là một trong những mục đích nghiên cứu của đề tài
này
1.5 Sơ lược về các đặc điểm của Land Desktop - Civildesign
AutoDesk Land Desktop được phát triển dựa trên nền tảng của AutoCad và
AutoCad Map, là bộ phần mềm mạnh được thiết kế nhằm mục đích hỗ trợ cho các
dự án xây dựng cơ sở hạ tầng Trải qua nhiều lần nâng cấp, hiện nay phiên bản mới
nhất là Land Desktop 2005 Nói chung với các phiên bản khác nhau không có sự
thay đổi nhiều về hệ thống menu lệnh, người sử dụng đã dùng các phiên bản cũ có
thể dễ dàng chuyển lên dùng phiên bản mới Trong phạm vi báo cáo này sẽ đi sâu
vào phiên bản 2004
Với Land Desktop, các kỹ sư có thể dễ dàng tạo, chỉnh sửa, xuất và phân tích
các dữ liệu của các dự án phát triển cơ sở hạ tầng nói chung và thiết kế đường ô tô
nói riêng Thực chất Land Desktop là cơ sở cho các công cụ và giải pháp thiết kế cơ
sở hạ tầng của AutoDesk Trong Land Desktop, các kỹ sư được làm việc trực tiếp với
các điểm dữ liệu trong môi trường 3D, trong môi trường đó, các kỹ sư có thể tính toán
dữ liệu khảo sát, tính toán thể tích, mô hình hóa địa hình và tạo các thiết kế đơn giản
sơ bộ ban đầu như một khu vực nhỏ hay một tuyến đường v v
Civil Design và Survey là các phần mở rộng của Land Desktop nhằm phục vụ
các chức năng nâng cao cho công tác khảo sát và thiết kế công trình
Do tầm bao quát rộng và nhằm phục vụ cho nhiều lĩnh vực khác nhau nên để
nắm vững được Land Desktop đòi hỏi sự đầu tư thời gian và công sức của người sử
dụng Land Desktop không đơn giản chỉ là công cụ thiết kế mà còn là nguồn cơ sở
dữ liệu lớn bởi nó được xây dựng trên nền tảng một công cụ GIS mạnh là AutoCad
Map Toàn bộ chương trình được xây dựng và tổ chức rất khoa học, tận dụng triệt để
mọi chức năng của AutoCad, vì vậy đảm bảo cho chương trình có tính khả chuyển
cao Người sử dụng dễ dàng tùy biến và viết thêm các ứng dụng phụ trợ trên nền
tảng của chương trình sẵn có để đáp ứng các yêu cầu cá nhân Đây chính là ưu điểm
vượt trội của bộ phần mềm Land Desktop so với các bộ phần mềm khác
Các đặc điểm và cách làm việc với Land Desktop sẽ được trình bày kỹ ở chương
sau