mở đầu
Giao thông vận tải luôn là lĩnh vực đợc u tiên phát triển hàng đầu trong chiến lợc
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 đờng luôn đòi hỏi sự nghiên cứu cẩn thận
và sâu sắc trên mọi khía cạnh để đảm bảo sự tối u cho mỗi con đờng, phục vụ tốt
ngay khi đợc đa vào sử dụng.
Để đạt đợc các yêu cầu đó, đã có nhiều công trình khoa học, nhiều luận thuyết
đợc ra đời tạo nền tảng cơ bản cho nghiên cứu xây dựng công trình giao thông nói
chung cũng nh đờng ô tô nói riêng. Đồng thời với sự phát triển về lý thuyết là sự phát
triển vợt bậc về công nghệ thiết kế, thi công đờng. Công nghệ cơ khí, vật liệu, công
nghệ thông tin phát triển mạnh mẽ đã đẩy ngành xây dựng công trình có những bớc
tiến to lớn.
Tuy nhiên, hàng loạt các công nghệ mới xuất hiện đợc đa vào sử dụng đã phần
nào khó khăn trong áp dụng thực tế, nhiều khi không đạt đợc hiệu quả nh mong
muốn vì ngời sử dụng cha thực sự làm chủ công nghệ .
Nh vậy vấn đề đặt ra là làm thế nào để các công nghệ mới đợc áp dụng dễ dàng
và tiếp cận nhanh chóng với thực tế sản xuất.
Trong lĩnh vực thiết kế đờng 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, ng ời kỹ s dễ dàng thể hiện ý tởng thiết kế nhanh chóng thông qua sự trợ giúp của các
phần mềm. Các bớc thiết kế tuyến, xuất bản vẽ trắc dọc, trắc ngang, tính toán khối l ợng đều đợc nghiên cứu tự động hóa và kết quả đạt đợc là rất nhiều phần mềm trợ
giúp thiết kế ra đời giúp cho công tác thiết kế nhanh chóng và thuận tiện. Nhng để
nắm vững và ứng dụng thành thạo các phần mềm này lại không phải là vấn đề đơn
giản do nhiều nguyên nhân, nhng nguyên nhân chủ yếu là do thiếu các tài liệu hớng
dẫn sử dụng chi tiết và dễ hiểu, dễ tiếp cận. Các phần mềm nớc ngoài đợc xây dựng
theo quy chuẩn của nớc ngoài nên kết quả xuất ra có nhiều điểm không phù hợp với
điều kiện làm việc ở Việt Nam. Các phần mềm trong nớc lại không thống nhất về mô
hình và còn nhiều hạn chế, do vậy cha 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 ngời sử dụng dễ dàng tùy biến theo yêu cầu, một
trong số các phần mềm đó là Land Desktop - Civil Design của hãng Autodesk.

Có thể thấy điểm mạnh chung của các phần mềm này là bản vẽ cuối cùng đẹp
do tận dụng đợc u thế về đồ họa của AutoCad. Tuy nhiên do phụ thuộc vào AutoCad
nên dẫn đến trờng hợp ngời 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 n ớc
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 nớc ngoài nh 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 s
Việt Nam hơn do ngời viết chơng trình đã căn cứ vào các tiêu chuẩn Việt Nam để
viết. Tuy nhiên các phần mềm nớc 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 nớc ngoài có mô hình hoạt động đợc thiết
kế rất khoa học, vì vậy chơng trình hoạt động hiệu quả, đạt độ chính xác cao, đồng
thời các phần mềm nớc ngoài đều tạo đợc mối liên hệ nhiều chiều và khép kín giữa
các đối tợng:
Bình đồ Trắc dọc Trắc ngang
Vì vậy tạo tính thống nhất trong quản lý dữ liệu.
Theo nh các tác giả của báo cáo đợc biết thì hiện nay ở Việt Nam Nova TDN
của Hài Hòa đợc sử dụng khá phổ biến trong công tác thiết kế đờng giao thông ở các
3


công ty. Tuy nhiên với các dự án lớn có vốn đầu t nớc ngoài thì nhiều dự án lại sử
dụng Softdesk. TKD chủ yếu đợc sử dụng trong mục đích học tập và nghiên cứu.
Ngoài ra còn có một số lợng lớn các chơng trình khác do các cơ quan tự phát triển và
đợc ứng dụng nội bộ.
Tất cả các phần mềm trên đều đang trong quá trình hoàn thiện và liên tục đợc
cập nhật nhằm có thể đáp ứng đợc các yêu cầu của ngời sử dụng.

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 nh các dữ liệu địa chất thủy văn v..v
Chơng trình đóng hoàn toàn và ngời sử dụng khó khăn trong khả năng tùy
biến chơng trình theo yêu cầu sử dụng. Các lựa chọn xuất nhập file còn sơ
sài và yếu.

1.3 Chơng trình TKD ĐHGTVT

4


Bộ chơng trình TKD đợc xây dựng và phát triển khởi đầu bởi thầy giáo Lê Quỳnh
Mai, sau đó tiếp tục đợc tập thể tổ môn TĐH Thiết kế Cầu Đờng Trờng đại học
Giao thông hoàn thiện.
TKD là bộ chơng trình gọn nhẹ, đáp ứng đợc đa phần các tác vụ phổ thông
trong thiết kế đờng ô tô nh tạo các bản vẽ cấu tạo của trắc dọc, trắc ngang, thiết lập
bảng khối lợng với các yêu cầu bóc tách riêng.
Ưu điểm nổi trội của chơng trình là tính dễ dùng và giá thành rẻ.
Do vậy chơng trình đợc phổ biến khá rộng rãi trong giới sinh viên Giao thông và
trong một số trung tâm, công ty t vấn thiết kế.
Chơng trình đợc xây dựng bám sát với quy trình Việt Nam, các thao tác nhập dữ
liệu đơn giản, gần gũi và thân thiện với ngời sử dụng. Có thể cho phép ngời sử dụng
liên kết dữ liệu với các chơng trình phổ thông nh AutoCad và Excel.
Công việc thiết kế đợc tiến hành trực quan, các thao tác với bản vẽ đơn giản và
dễ hiểu với các kỹ s đã thạo sử dụng AutoCad
Tuy nhiên chơng trình vẫn đang trong giai đoạn hoàn thiện nên còn nhiều nhợc
điểm. Chơng trình cha cho phép ngời 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 ch ơng trình
khác, quản lý điểm còn thủ công và cha nhất quán.
1.4 Bộ phần mềm thiết kế Softdesk



Do là sự phát triển kế tiếp của Softdesk 8 nên Civil Design đã thừa kế đợc 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 s có thể thực
hiện đợc gần nh mọi yêu cầu khi thiết kế cơ sở hạ tầng.
Softdesk 8 đã đợc áp dụng khá phổ biến ở nớc ta hiện nay, vì vậy tìm hiểu các
chức năng và nghiên cứu sử dụng đợc 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 lợc về các đặc điểm của Land Desktop - Civildesign
AutoDesk Land Desktop đợc phát triển dựa trên nền tảng của AutoCad và
AutoCad Map, là bộ phần mềm mạnh đợc 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, ngời 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 s 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 đờng 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 s đợc làm việc trực tiếp với các
điểm dữ liệu trong môi trờng 3D, trong môi trờng đó, các kỹ s 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 nh một khu vực nhỏ hay một tuyến đờng 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 đợc Land Desktop đòi hỏi sự đầu t thời gian và công sức của ngời sử
dụng. Land Desktop không đơn giản chỉ là công cụ thiết kế mà còn là nguồn cơ sở
dữ liệu lớn bởi nó đợc xây dựng trên nền tảng một công cụ GIS mạnh là AutoCad

Để làm việc với LD, chơng trình luôn yêu cầu ngời sử dụng xác định dự án làm
việc và các đặc tính của nó. Nếu dự án cha tồn tại thì sẽ phải khởi tạo. Mọi bản vẽ
phải đợc xác nhận là thuộc dự án nào, bản vẽ sẽ đợc liên kết trong tổng thể dữ liệu
của dự án đó.
2. Prototypes
Prototypes có thể đợc hiểu là nguyên mẫu chung cho các tùy chọn của một dự
án. Prototypes tạo cho ngời dùng sự thuận tiện trong công tác thiết lập, lu trữ và
chỉnh sửa các đặc tính và các tùy chọn của dự án. Các tùy chọn và các đặc tính ở
đây thể hiện cách ta cấu hình các tham số của LD để chơng trình làm việc.Ví dụ nh
các tùy chọn về xuất nhập dữ liệu, về hệ tọa độ, về kiểu thiết lập tuyến hay bề mặt
v..v. Các tùy chọn này có thể đợc ghi lại và sử dụng trong các dự án kế tiếp.
3. Templates
Khi tạo một bản vẽ với AutoCad, ngời sử dụng luôn phải quan tâm đến các
yếu tố nh tỷ lệ, lớp, kiểu chữ, kiểu đờng, kiểu kích thớc và các tùy chọn thể hiện
khác. Tất cả các giá trị tùy chọn về thể hiện bản vẽ đó có thể đợc lu và tạo thành
khuôn mẫu áp dụng với nhiều bản vẽ và đợc gọi là các Templates. Ngoài ra
Templates còn có thể là các block, khung tên hoặc các đối tợng, các hình ảnh đặc trng và đợc sử dụng chung bởi nhiều bản vẽ.
Nh vậy có sự khác biệt giữa hai khái niệm Prototypes và Templates. Các thiết
lập trong Prototypes có ảnh hởng tới toàn bộ một dự án thiết kế còn Templates chỉ là
các mẫu thiết lập để áp dụng vào bản vẽ bất kỳ. Trong LD - Civil Design, có nhiều
đối tợng đợc lu dới dạng Templates nh các bộ phận của trắc ngang thiết kế. Có thể
tạo một Template bằng các lệnh của AutoCad sau đó định nghĩa Template đó.
2.2 Các bớc thiết kế đờng bằng phần mềm LD Civil Design

7


Trong phần này sẽ giới thiệu từng bớc để thiết kế đờng bằng phần mềm Civil
Design. Nói chung để thiết kế một con đờng đều trải qua các bớc nh mô hình sau :


vào nút "Create Project"

9


Trong hộp thoại này bạn hãy chọn "meters" trong hộp "prototype" để thiết lập
đơn vị theo hệ mét. Trong phần "project information" nhập tên dự án vào hộp
"name" mô tả vào hộp "Description" từ khoá vào hộp "Keywords" dự án sẽ nằm
trong th mục cài đặt Land development desktop của bạn( chú ý rằng th mục này mặc
định nằm trên mặt đĩa cứng), cuối cùng nhấp nút "ok". Nh vậy, dự án đã đợc khởi
tạo. Sau khi bạn nhấp OK chơng trình sẽ hỏi bạn:

Bạn hãy nhập tuỳ chọn của mình vào hộp thoại trên và chọn OK. Máy tiếp tục hỏi
bạn về các thiết đặt cho bản vẽ:

10


Bạn chọn đơn vị mét(metric) rồi kích "Next". Máy tiếp tục hiện ra hộp thoại sau và
trong hộp thoại này bạn làm các công việc sau.

Bạn chọn đơn vị mét "Meters", đơn vị góc là độ "Degrees", góc thể hiện là góc bằng
"bearings" lần lợt trong các nhãn "Linear units" "Angle units" "Angle display

11


style". Chọn độ chính xác sau dấu phẩy trong nhãn "Display pricision" hãy thiết
lập các setting tuỳ chọn này cho dự án, đoạn thẳng "Linear", cao độ(Elevation), toạ
độ "Coordinate", góc "Angular" rồi click Next. Máy sẽ tiếp tục hỏi bạn:


1

123.23

4563

90

2

1200

2156

50

3

789

1000

52

4

1456

3124


3120

2154

80

Nói chung hiện nay để có các file dữ liệu này thờng sử dụng máy toàn đạc điện tử
đo đạc khu vực tuyến đờng đi qua. Điểm khó khăn khi chuyển dữ liệu từ máy toàn
đạc điện tử vào Civil Design là có nhiều loại máy toàn đạc điện tử khác nhau do
nhiều hãng sản xuất, và số liệu xuất ra của các loại máy này cũng có những định
dạng khác biệt với cấu trúc riêng, do vậy cần có các chơng trình phụ trợ có khả năng
đọc các file dữ liệu của các loại máy toàn đạc để chuyển thành dạng nh trên. Trong
phạm vi đề tài, các tác giả đã xây dựng một chơng trình nhỏ nhằm mục đích đó :
Chơng trình Datapro cho phép ngời sử dụng nhập, quản lý và xuất dữ liệu của
các máy toàn đạc Leica sang các dạng nh DXF, và dạng text với các trờng nh trên,
giao diện chơng trình dễ dùng, thuận tiện cho ngời sử dụng, đồng thời chơng trình
cung cấp một số các chức năng phụ trợ trong quá trình quản lý và truy xuất dữ liệu.

Sau khi đã có phai dữ liệu điểm ta khởi tạo bình đồ nh sau: Vào module
"Survey". "Point/Point setting", hộp thoại sau sẽ xuất hiện:

14


Trong hộp thoại này ngời dùng phải thiết đặt toạ độ, định dạng điểm trên màn
hình, cao chữ của điểm, khoá mô tả lần lợt trong các nhãn "Coords", "Descriptions",
"Maker", "Text". Sau khi thiết đặt điểm xong vào "Points/Import/Export points/Import
point" hộp thoại sau sẽ xuất hiện:



Vạch tuyến.
Chú ý rằng, trớc khi vạch tuyến thì ta phải tạo một
"Layer" của tuyến có tên tuỳ ý và cho "Layer" này là hiện
hành. Để vạch tuyến vào:
-

Line/Curves trong menu này có nhiều phơng pháp để vẽ đờng
thẳng, thông thờng ta chọn phơng thức "Line" để vẽ đờng thẳng.
Các đờng thẳng này chính là các cánh tuyến của tuyến đờng.

2.

Tạo các đuờng cong bằng của tuyến.
-

Sau khi đã có tuyến ta đi bố trí đờng cong bằng: Line/Curves
Curves Between Two Lines"(Đờng cong tròn), cũng giống nh ở
trên, chơng trình cung cấp cho ngời sử dụng rất nhiều cách để
tạo ra đờng cong tròn. Thông thờng ta chọn cách thức nh trên
sau đó ta chọn

cánh tuyến thứ nhất "Select The First

Tangent", sau khi chọn cánh tuyến thứ nhất tại dòng nhắc
"command" xuất hiện câu hỏi thứ hai "Second tangent" chọn
cánh tuyến thứ hai. Lúc này tại dòng nhắc xuất hiện một loạt các
phơng thức cho phép ta vẽ đờng tròn, cách chọn bán kính
"Radius" là thông dụng hơn cả bằng cách gõ "R" và tại dòng
nhắc tiếp theo bạn hãy nhập giá trị bán kính đờng cong tròn.

Ngời dùng có thể tạo ra các đờng cong mới bằng cách nhấp chuột vào nút Edit
hộp thoại sau sẽ hiện ra:

Trong hộp thoại trên nhập giá trị cho một trong hai ô "Degree of Curves" và
Radius", nhập độ dốc siêu cao trong nhãn "Superelevation Rate" chiều dài đờng cong chuyển tiếp tuỳ thuộc vào đờng 4 làn hay 2 làn mà ta nhập vào ô "2
Lane Spiral Length" hoặc " 4 Lane Spiral Length" sau đó chọn OK. Để tạo đợc
đờng cong này trên tuyến vào:
-Line/CurvesSpeed TableCreate Curves. Tại dòng nhắc lệnh:
Select line or point: Chọn cánh tuyến thứ nhất
23


Select line or point: Chọn cánh tuyến thứ hai
Sau khi chọn cánh tuyến thứ hai thì hộp thoại sau xuất hiện:

Trong hộp thoại này chọn đờng cong vừa đợc tạo ra ở mục trên rồi nhấp OK, trên
màn hình tiếp tục xuất hiện một hộp thoại nhỏ:

Trong hộp thoại này chọn số làn là hai hoặc 4 là tuỳ thuộc vào ng ời sử dụng. Ta
có thể hoàn toàn tạo ra các thông số theo tiêu chuẩn VIET NAM bằng cách soạn
một chơng trình theo mẫu trong NOTEPAD rồi lu dới dạng ".SUP". Đoạn chơng
trình mẫu đợc viết nh sau:

{* Superelevation rate table
*
* Spiral defined by Length (L) or A factor (A)
24


Spiral L

*

2-lane 4-lane
Deg Crv Radius Super Rate spl_lgt spl_lgt

*
na

15

0.060

100

100

*
* Design Speed
60
*
*
*

2-lane 4-lane
Deg Crv Radius Super Rate spl_lgt spl_lgt

*
na

20


Sau khi tạo các đờng cong bằng cho tuyến ta có thể tạo các đờng biên củ tuyến
hoặc không là tuỳ thuộc vào ngời sử dụng. Để tạo các đờng biên của tuyến vào:
"Alignment/Create offset" sẽ xuất hiện bảng sau:

Ngời sử dụng phải thiết đặt giá trị cho các mụch ở trong bảng này, gồm có tên
các "Layer" của các đờng biên, độ rộng của các đờng biên tính từ tim tuyến nh
hình trên. Các giá trị thiết đặt tuỳ thuộc vào ngời sử dụng. Các đờng biên này có
thể hiểu nh là một đờng tim tuyến bình thờng nếu nh ta định nghĩa chúng. Đó
chính là một u điểm vợt trội của chơng trình này. Nếu ngời sử dụng không muốn
tạo các đờng biên này thì bổ qua bớc này.
Đến đây ta load modul Civil Design, gõ lệnh MP tại dòng nhắc màn hình sẽ
xuất hiện hộp thoại sau:

26