xây dựng hệ thống phần mềm trợ giúp
thiết kế nút giao thông
PGS.TS. Nguyễn Viết Trung
KS. Trần Thu Hằng
Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố - ĐH GTVT
Tóm tắt : Bài báo giới thiệu cơ sở dữ liệu của một hệ thống phần mềm trợ giúp công tác thiết kế
nút giao thông lập thể dựa trên các phần mềm quen thuộc, sẵn có.
Summary : The report introduces a database of the software system aidding traffic interchange
design founded on popurlar softwares.
1. Mở đầu
Ngày nay, giao thông đô thị đã trở thành một bài toán cấp bách cần đợc giải quyết. Với
tình hình phát triển của các phơng tiện giao thông cá nhân, các yêu cầu về qui hoạch kiến trúc
dân c, định hớng phát triển kinh tế xã hội khu vực của các đô thị ở nớc ta hiện nay, việc xây
dựng các nút giao thông lập thể (nút giao khác mức) đã trở thành một giải pháp đợc u tiên lựa
chọn. Hiệu quả của việc xây dựng các nút giao thông khác mức là rõ rệt cải thiện đợc tính an toàn
lu thông xe, tránh ùn tắc, tăng khả năng thông hành. Tính mỹ quan của công trình cũng đem lại
những cảnh quan kiến trúc đẹp cho đô thị.
Tuy nhiên, việc thiết kế hoàn chỉnh một công trình nút giao thông lập thể còn là một công
tác tơng đối mới mẻ ở nớc ta. Bài báo này trình bày cơ sở dữ liệu của một hệ thống phần mềm trợ
giúp cho công tác thiết kế kỹ thuật một nút giao lập thể dựa trên các chơng trình phần mềm phổ
biến sẵn có trên thị trờng.
2. Giới thiệu hệ thống
Hệ thống phần mềm trợ giúp thiết kế nút giao thông lập thể là một tập hợp gồm nhiều ch-
ơng trình con đợc xây dựng từ các phần mềm trợ giúp thiết kế khá quen thuộc với những kỹ s
thiết kế.
Sơ đồ khối tổng quát của hệ thống đợc trình bày trong hình vẽ sau:
số liệu đầu vào
bộ xử lý sơ bộ
bộ điều chỉnh
bộ xử lý kỹ thuật
xây dựng

t
kết thúc
Cơ sở dữ liệu cho hệ thống bao gồm những yếu tố sau:
- Các tiêu chuẩn thiết kế
- Các mô hình nút giao thông lập thể.
- Các dạng kết cấu nhịp, mố trụ, tờng chắn và các công trình phụ trợ khác.
1
- Các phần mềm trợ giúp thiết kế:
+ Phần mềm lập trình hớng đối tợng C.
+ Trợ giúp công tác đồ hoạ: AutoCAD, CAD Overlay.
+ Trợ giúp công tác tính toán và phân tích kết cấu: SAP, STAAD, VBDS
+ Trợ giúp công tác tính toán san lấp, giải phóng mặt bằng: TOPO, HS, HS Mỏ.
3. Phân tích hệ thống
3.1. Số liệu đầu vào
Những số liệu cần thiết cho công tác thiết kế một nút giao thông lập thể gồm có:
- Bản đồ địa hình số hoá của khu vực.
- Báo cáo về tình hình giao thông, phát triển dân c kinh tế xã hội khu vực.
- Báo cáo về qui hoạch, chiến lợc phát triển giao thông, không gian kiến trúc của khu vực.
- Số liệu địa chất của khu vực.
3.2. Bộ Xử lý sơ bộ (B.I)
Nội dung bộ Xử lý sơ bộ đợc thể hiện trong sơ đồ khối sau:
lựa chọn
loại hình nút
Vẽ mô hình
đường tim nút
bố trí nút lên
bản đồ khu vực
K
h
ô

- Lựa chọn vị trí xây dựng phù hợp với mạng lới giao thông tại khu vực, đảm bảo khả năng
thông xe yêu cầu, định hớng phát triển trong tơng lai.
- Đáp ứng yêu cầu về cảnh quan môi trờng xung quanh, các qui hoạch kiến trúc, dân c xã
hội tại khu vực.
Phần mềm cơ sở: C.
b/ Lựa chọn mô hình nút giao thông phù hợp
Căn cứ:
- Địa hình khu vực.
- Yêu cầu thông xe, định hớng phát triển giao thông trong tơng lai.
- Phạm vi cho phép xây dựng.
- Quy hoạch không gian kiến trúc, dân c xã hội tại địa bàn.
- Quan điểm kiến trúc.
- Kinh nghiệm thiết kế, xây dựng.
Mục tiêu:
Lựa chọn loại hình nút phù hợp về:
- Hiện trạng giao thông của tuyến đờng.
- Qui hoạch không gian kiến trúc, định hớng phát triển kinh tế xã hội, giao thông khu vực.
- Cảnh quan môi trờng xung quanh.
2
- Diện giải toả hợp lý.
Phần mềm cơ sở: C, AutoCAD, CAD Overlay.
c/ Vẽ mô hình 2D (đờng tim) của nút
Căn cứ:
- Kết quả lựa chọn ở hai bớc trên.
- Th viện mô hình nút giao lập thể.
Mục tiêu:
- Xây dựng mô hình 2D (phần đờng tim) của nút giao.
Phần mềm cơ sở: AutoCAD.
d/ Đặt mô hình đã lựa chọn vào vị trí
Căn cứ:

ù

h
ợ
p
đánh giá mức độ
phù hợp
hoàn chỉnh
mô hình 2d
bố trí
các yếu tố tuyến
quay lại b.i
kết thúc -
chuyển sang b.IIi
Kết luận
a/ Bố trí các yếu tố tuyến
Căn cứ:
- Bình đồ khu vực đã số hoá.
- Mô hình 2D (đờng tim) của nút đã lựa chọn.
- Các yêu cầu thông qua của phơng tiện, qui hoạch phát triển giao thông, cảnh quan kiến
trúc khu vực.
- Qui hoạch mạng lới giao thông toàn vùng.
Mục tiêu:
- Bố trí đầy đủ các yếu tố tuyến của nút trên mặt bằng.
Phần mềm cơ sở: AutoCAD, CAD Overlay.
b/ Xây dựng hoàn chỉnh mô hình phẳng của nút
Căn cứ:
- Kết quả của bớc trên, mô hình 2D (đờng tim) của nút.
Mục tiêu:
- Hoàn chỉnh mô hình 2D của nút giao.

h
ù

h
ợ
p
P
h
ù

h
ợ
p
tính san-lấp, giải
phóng mặt bằng
xuất file
bản vẽ kết cấu
kết thúc -
chuyển sang b.IV
Kết luận
a/ Lựa chọn dạng kết cấu nhịp, mố trụ, tờng chắn và các kết cấu khác
Căn cứ:
- Cao độ đờng đỏ thiết kế, các cao độ khống chế, các điểm xung đột trên tuyến.
- Khổ thông xe, hành lang không gian kiến trúc yêu cầu.
- Các quan điểm kiến trúc hiện hành.
- Khả năng thi công, các trang thiết bị thi công phù hợp.
- Th viện các bộ phận kết cấu.
Mục tiêu:
- Xác định loại kết cấu nhịp, mố trụ phù hợp.
- Các chi tiết kiến trúc cho các bộ phận khác của công trình.

Phần mềm cơ sở: AutoCAD, NovaTDN.
3.6. Tính toán phân tích kết cấu
Việc tính toán phân tích kết cấu đợc thực hiện trên các công cụ tính toán mạnh đang đợc
áp dụng phổ biến hiện nay nh các chơng trình phần mềm tính toán kết cấu SAP, STAAD , hay
một số phần mềm chuyên biệt (MR, VBDS). Việc lựa chọn loại phần mềm phù hợp hoàn toàn
phụ thuộc vào sự quen thuộc của ngời kỹ s thiết kế.
Nếu công tác tính toán kết thúc một cách thuận lợi (đạt yêu cầu), tiến hành hoàn chỉnh
các file bản tính và chuyển sang bớc cuối cùng. Nếu việc tính toán không đạt yêu cầu, phải quay
về thực hiện lại từ bớc I của hệ thống.
Sơ đồ khối của bớc này đợc trình bày trong hình vẽ sau:
xuất file
bản tính
tổng hợp
kết quả tính toán
tính toán nội lực
trong kết cấu
Đ
ạ
t
K
h
ô
n
g

đ
ạ
t
tính duyệt
Kết luận