Công nghệ Digital twins đã và đang được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như quy hoạch đô thị bền vững, phát triển, nâng cấp cơ sở hạ tầng, giúp chúng ta tiết kiệm thời gian và kiểm soát được toàn diện.

Ứng dụng công nghệ Digital Twins trong quy hoạch và quản lý đô thị tại thành phố Thành Đô

Tìm không gian cho những con đường mới trong một đô thị chật hẹp

Để giải quyết tình trạng tắc nghẽn giao thông và quy hoạch đô thị ở thành phố Thành Đô (Trung Quốc), Tập đoàn Quản lý Đầu tư Xây dựng Đô thị Thành Đô (CUCIMG) được giao nhiệm vụ thiết kế gói tái phát triển cơ sở hạ tầng trị giá 1,38 tỷ nhân dân tệ. Trọng tâm của gói thầu là hệ thống đường bộ dài 4,3 km sẽ tích hợp 64 tuyến đường hiện có với đường chính mới được thiết kế cho tốc độ tối đa 60km/h. Dự án cũng sẽ bao gồm các giao lộ mới và tối ưu hóa phân luồng giao thông, xây dựng những cây cầu, đường hầm, không gian xanh mới dành cho người đi bộ cũng như phát triển lại mạng lưới đường ống hiện có và thêm một đường hầm mới để phân phối điện.

Tuy nhiên, CUCIMG phải đối mặt với vô số thách thức. Vì dự án được dự kiến ​​là một khu thương mại phát triển mạnh, việc lập kế hoạch để tối ưu hóa giao thông trở nên khó khăn. Các cầu vượt có thể ảnh hưởng đến các tòa nhà hiện có, trong khi các hầm chui phải được xây dựng xung quanh sông Jin, hệ thống tàu điện ngầm với hai ga trong khu vực và đường hầm điện. Cuối cùng, một đường hầm dài 35 mét sẽ phải được xây dựng cách tàu điện ngầm dưới 2m, điều này đòi hỏi phải phát triển lại phần tàu điện ngầm bị ảnh hưởng. Để phù hợp với những con đường mới và công trình xây dựng bên dưới, các loại đường ống và dây cáp khác nhau, bao gồm cả những đường ống nước thải. Nước mưa, điện, khí đốt và dữ liệu sẽ phải được di chuyển tạm thời hoặc di chuyển vĩnh viễn hoặc được bảo vệ trong quá trình xây dựng. Nhóm thiết kế cũng cần thiết kế một hệ thống lối đi an toàn cho người đi bộ gần những con đường có nhiều người qua lại.

Quy hoạch sơ bộ xung quanh sông Jin với các tòa nhà dày đặc, một tuyến tàu điện ngầm và 2 ga tàu đang ngày càng trở nên phức tạp. Ban đầu, nhóm dự án xác định rằng các bản vẽ CAD 2D truyền thống không đủ hiệu quả để hoàn thành thiết kế trong thời hạn 3 tháng. Ngoài ra, trong các dự án của CUCIMG trước đây, thiết kế 2D cản trở sự phối hợp giữa những người đóng góp với các chuyên ngành khác nhau và tạo ra nhiều xung đột ẩn giữa các yếu tố thiết kế. CUCIMG đã tạo ra các mô hình 3D vào cuối quá trình thiết kế, tổ chức đã phát hiện ra rằng các mô hình ở giai đoạn cuối tạo ra giá trị hạn chế cho việc lập kế hoạch, báo cáo, xây dựng và quản lý.

Vượt qua thử thách thông qua hình ảnh hóa

Để vượt qua những thách thức của dự án và tối ưu hóa các thiết kế trong khung thời gian eo hẹp, CUCIMG đã tận dụng các ứng dụng của Bentley để kết hợp phương pháp BIM vào từng bước của quy trình thiết kế. Nhóm thiết kế đã sử dụng các thiết bị bay không người lái để ghi lại hình ảnh của khu vực xây dựng, sau đó tạo ra một lưới thực tế về địa hình, các tòa nhà và các yếu tố dưới lòng đất bằng cách sử dụng ContextCapture cũng như một mô hình kỹ thuật số hiện có của thành phố thành Đô. Nhóm thiết kế đã lập mô hình các thiết kế tiềm năng với OpenBuildings, OpenRoads và OpenBridge. Bằng cách xem kế hoạch ở dạng 3D, nhóm thiết kế có thể đo lường hiệu quả của từng sản phẩm và xác định cách cải thiện chúng.

CUCIMG cũng đã sử dụng OpenRoads cho nhiều khía cạnh của dự án. Ngoài việc đặt ra các tuyến đường, xác định các giao lộ và tối ưu hóa luồng giao thông cho 64 con đường khác nhau, nhóm thiết kế đã sử dụng OpenRoads xây dựng các đoạn đường hầm tàu ​​điện ngầm, đường hầm chui và các mô hình tiện ích dưới lòng đất. Các nhóm thiết kế đã tự động hóa nhiều chi tiết thiết kế để cải thiện đáng kể hiệu quả công việc và tăng tốc độ đánh giá mỗi lần lặp lại. Ngoài ra, nhóm thiết kế đã sử dụng OpenRoads để gắn nhãn các đường ống là được giữ lại, loại bỏ hoặc mới được xây dựng, giúp loại bỏ các xung đột trong việc đặt đường ống và phát triển dưới lòng đất. Với OpenBridge, nhóm thiết kế đã củng cố nền móng của các cọc cầu, trong khi OpenBuildings được tận dụng để khôi phục tất cả các khía cạnh của hệ thống tàu điện ngầm bị ảnh hưởng bởi quá trình xây dựng.

“Chân lý” duy nhất là tiết kiệm thời gian và tiền bạc

Các nhóm từ nhiều lĩnh vực đã hợp tác trong ProjectWise để đảm bảo một nguồn sự thật duy nhất. Các mô hình riêng lẻ đã được tập hợp lại với nhau trong LumenRT để tạo thành một cặp song sinh kỹ thuật số hiển thị tất cả các yếu tố của dự án. Mặc dù các nhóm thiết kế đã làm việc ở các định dạng tệp khác nhau, CUCIMG đã sử dụng khả năng tương tác của các ứng dụng Bentley để kết hợp liền mạch vào một định dạng duy nhất. Ngoài ra, bản trình bày kép trực quan hiệu quả đã cải thiện thời gian tải và giảm yêu cầu phần cứng so với các bản trình bày BIM giai đoạn cuối của CUCIMG trong các dự án trước đây. Nhóm thiết kế đã kết hợp tất cả thông tin tài sản, vật liệu vào việc xây dựng, vận hành và bảo trì.

Bằng cách hợp tác trong ProjectWise, CUCIMG đã cải thiện quy trình quản lý thiết kế và tăng 20% ​​hiệu quả công việc nội bộ. ProjectWise cũng giúp CUCIMG phát hiện và giải quyết 16 trường hợp về bất cập thiết kế. Thiết kế tự động trong OpenRoads đã giảm thời gian vẽ xây dựng xuống 120 giờ. Bằng cách sử dụng công nghệ Digital Twins để hướng dẫn quá trình xây dựng, nhóm thiết kế đã rút ngắn 15% thời gian cần thiết cho việc lập kế hoạch, xây dựng và phê duyệt.

Làm việc với Digital twins, được xác định rằng việc xây dựng đồng thời nền móng của đường trên cao và đường hầm chui sẽ tránh được các vấn đề trong quá trình xây dựng. Tổng cộng, công việc của CUCIMG với mô hình 3D đã giảm 23% chi phí thiết kế và 10% chi phí xây dựng.

Tổng kết

  • Thiết kế gói cơ sở hạ tầng trị giá 1,38 tỷ CNY, bao gồm 4,3 km đường mới. Sử dụng các phần mềm ContextCapture, Descartes, gINT, LumenRT, MicroStation, OpenBridge, OpenBuildings, OpenRoads, ProjectWise.
  • Hình ảnh 3D của tất cả các thành phần của dự án đã giúp xác định vị trí đặt các trụ đỡ cầu và cách kết nối 64 con đường được thiết kế cho các tốc độ khác nhau.
  • Môi trường dữ liệu được kết nối đã cải thiện hiệu quả công việc lên 20%, phát hiện và giải quyết 16 xung đột thiết kế và giảm thời gian vẽ xuống 120 giờ.
  • Nhìn chung, các ứng dụng mô hình 3D đã giúp giảm 23% chi phí thiết kế và 10% chi phí xây dựng.

Dịch: Hoàng Anh | Nguồn: Tổng hợp

XEM THÊM

Bình luận từ Facebook