EXAMENSARBETE. Jämförelse mellan vägmodellering i Novapoint 18:30 och Civil 3D Gustav Malmberg Högskoleexamen Samhällsbyggnad

Transkript

1 EXAMENSARBETE Novapoint 18:30 och Civil 3D 2015 Gustav Malmberg 2015 Högskoleexamen Samhällsbyggnad Luleå tekniska universitet Institutionen för samhällsbyggnad och naturresurser

2 2015 Gustav Malmberg

3 Förord Först och främst vill jag tacka David Harrysson och Tomas Andersson på WSP Samhällsbyggnad i Gävle för att jag fått möjligheten att genomföra min praktik samt att jag även fått sitta stationerad med mitt examensarbete hos er. Jag har lärt mig väldigt mycket under min praktikperiod och fått stor insikt i det dagliga arbetet. Jag skulle även vilja tacka Christian Granath, vägprojektör på WSP i Gävle som jag diskuterat, och fört dialog med under genomförandet av examensarbetet. Till sist vill jag tacka Tim Johansson vid Luleå Tekniska Universitet, som jag bollat tankar och idéer med och som lämnat feedback och kritik på mitt examensarbete. Gävle, Maj 2015 Gustav Malmberg

4 Sammanfattning Detta examensarbete ingår i kursen Y0009B vid Luleå Tekniska Universitet, där jag gjort en rapport med en övergripande jämförelse kring vägmodellering i Civil 3D 2015 och Novapoint som idag är de två vanligaste vägprojekteringsprogrammen i branschen. Jämförelsen har skett utifrån den erfarenhet jag skaffat mig under min studietid då jag kommit i kontakt med de båda programmen. Genom att övergripande förklara hur vägmodellering går till och visualisera med hjälp av bilder, är tanken att detta ska bidra till att skapa förståelse för den som läser rapporten. Jämförelsen baserades på programmens respektive funktioner och hjälpmedel, som sedan ställdes mot varandra och där jag senare upptäckte att programmen visade sig ha många likheter men även en del olikheter. Utifrån jämförelsen och den uppfattning jag skapat mig kring programmen anser jag att Civil 3D ligger steget före i utvecklingen p.g.a. möjligheten att i ett tidigt skede kunna projektera enligt vägstandarder, tack vare funktionen Design Criteria. Samtidigt drog jag även slutsatsen att Novapoint är ett program som passar bra när man lär sig grundprinciperna inom vägprojektering, utifrån perspektivet att det är relativt användarvänligt. Rapporten innehåller även en generell förklaring av hur vägprojektering kan gå till i de båda programmen. Därefter presenteras för- och nackdelar med respektive program tillsammans med mina personliga åsikter.

5 Abstract This report contains a comparison between the industry s two biggest road design programs in Sweden. The two compared programs are Vianova s Novapoint and Autodesk s AutoCad Civil 3D The comparison is based on the programs different functions and tools, together with a small explanation in how to road design with each of the programs. Both programs proved to be similar in many ways, but some of the functions and the structure of the programs themselves make them quite different. I found that Civil 3D is a great choice due to the function Design Criteria, which allows you to create roads with design standards in the early stages of the road designing process. I also made the conclusion that Novapoint is a great program for learning the basics in road designing, due to being more user friendly and easier to learn for inexperienced people. In the end of the report you can also find a discussion part, where I present pros and cons of each of the programs.

6 Innehållsförteckning Förord Sammanfattning Abstract 1. Inledning Bakgrund Syfte Metod Avgränsningar Resurser Ordförklaringar Vägprojektering Vägprojekteringsprocessen för en vägmodell Förutsättningar Novapoint med Väg Prof Linjeföring i plan Konstruera vägprofil Normalsektion och tvärsektion Släntmarkeringar Visualisering Civil 3D 2015 med Naviate Road Linjeföring i plan Konstruera vägprofil Normalsektion Korridor och släntmarkering Visualisering Jämförelse och utvärdering Användarvänlighet Vägmodellering Diskussion Slutsats Källhänvisning... 28

7 1. Inledning 1.1 Bakgrund Jag har genomfört min verksamhetsförlagda utbildning (Y0006B) på konsultföretaget WSP i Gävle, där jag praktiserat som vägprojektör. Under denna praktikperiod fick jag veta att man sedan en tid tillbaka har tagit ett internt beslut om att frångå vägprojekteringsprogrammet Novapoint och istället övergå till att projektera i programmet Civil 3D. Det har dock uppstått en del funderingar och kritik kring detta beslut och man har i vissa fall svårt att se anledningen till programbytet. Utifrån detta har jag valt att skriva mitt examensarbete (Y0009B), där jag gjort en mindre jämförelse mellan dessa två vägprojekteringsprogram och övergripande förklarar hur vägmodellering går till i respektive program. Mina personliga åsikter i form av för- och nackdelar med respektive program redovisas i en diskussionsdel i slutet av denna rapport. Novapoint och Civil 3D är båda tilläggsprogram som används tillsammans med Autodesks AutoCad program. Båda programmen är framtagna för att underlätta vägprojektering för såväl nybörjare som erfarna projektörer. Detta genom att underlätta konstruktions- och dokumentationslösningar för mark-, väg- och VA-projektering samtidigt som de stödjer arbetsflöden i byggnadsinformationsmodeller (BIM). Programmen ska hjälpa projektören att enklare ta fram vägar som följer de krav som ställs från beställare, t.ex. Trafikverkets dokument Vägar och gators utformning, även benämnd VGU. Novapoint modellerar i två dimensioner och gör enbart enklare visualisering i 3D. Civil 3D tillåter istället projektering i tre dimensioner genom att bidra till en mer detaljerad projektering och samtidigt kunna ge en god visuell bild av resultatet. 1.2 Syfte Syftet med rapporten är att jämföra genomförandet av vägmodellering i de två vanligast förekommande vägprojekteringsprogrammen i branschen, samt identifiera några för- och nackdelar med respektive program. Rapporten kan förhoppningsvis sedan hjälpa till att utgöra underlag för andra projektörer att bilda sig en uppfattning om vilket program som kan lämpa sig för deras ändamål och specifika uppgift. 1.3 Metod Med hjälp av den erfarenhet jag fått kring Novapoint från kursen Väg- och järnvägsprojektering med datorstöd (G0001B) samt den erfarenhet jag skaffat mig kring Civil 3D under min verksamhetsförlagda utbildning på WSP i Gävle, har jag gjort en jämförelse mellan de två programmen. Under arbetets gång använde jag mig av båda programmen och genomförde vägmodellering med respektive program, där jag antecknade deras tillvägagångssätt samt användarvänligheten av dem. Programmens olika hjälpfunktioner användes för att skapa en uppfattning om hur enkelt det är för oerfarna och erfarna projektörer att söka hjälp med programmens egna funktioner. 5

8 1.4 Avgränsningar Arbetet har avgränsats till vägmodellering rent generellt och förutsätter till viss del att den som läser rapporten redan har grundläggande kunskap kring de steg som sker innan och under vägmodelleringsprocessen. Vägmodelleringen speglar främst arbete på grundläggande nivå, d.v.s. att de vanligaste kommandona för att rita väglinjer används och presenteras i denna rapport. Detta för att det finns väldigt många tillvägsgångssätt när man vägmodellerar samt att det blir för omfattande att gå in på samtliga av dem, men även för att jag inte besitter full kompetens i något av programmen och därmed inte kan uttala mig om samtliga funktioner. Diskussion och slutsats speglar mina tankar kring de båda programmen och en del av den information jag skriver kan upplevas på annat sätt av andra personer som arbetar som projektörer och dagligen använder något av programmen. 1.5 Resurser Jag har under arbetets gång använt mig av vägprojekteringsprogrammen Novapoint och Civil 3D 2015 (med Naviate) samt den erfarenhet jag erhållit av dem båda från tidigare arbeten. Båda programmen innehåller integrerade hjälpfunktioner som har använts, tillsammans med de tillhörande övningsuppgifter och instruktioner till respektive program. Dialog och diskussioner har ägt rum tillsammans med några erfarna vägprojektörer som arbetar på WSP Samhällsbyggnad i Gävle. Detta gjordes för att få förslag och synpunkter på jämförelser mellan funktioner och hjälpmedel i de två programmen. Youtube och annan instruktiv media har också använts, samt material, underlag och kompendier från kursen Väg/järnvägsprojektering med datorstöd (G0001B) vid Luleå Tekniska Universitet. 2. Ordförklaringar En del ord och förkortningar som ingår denna rapport förklaras och översätts i denna del, på en övergriplig nivå för att underlätta för läsaren. Jag har dock valt att inte översätta engelska ord och kommandon i själva rapporten med anledningen av att det är de orden som används inne i programmet. En del ord förklaras löpande direkt i rapporten. Klotoid Övergångskurva Alignment Creation Tools Verktyg för att skapa väglinje Surface Yta Create Surface Profile Skapa markprofil Profile Layout Tools Profil verktyg Object Viewer Visualiseringsruta för objekt ÅDT Årsdygnstrafik VA Vatten och avlopp Viewport - Fönster i en AutoCAD där modellen (arbetsytan), visas BIM Byggnadsinformationsmodeller BH90 Bygghandlingar 90 Polyline En sammanhängande sekvens av linjer och cirkelbågar som ritas genom att man klickar ut ändpunkter för linjerna. 6

9 3. Vägprojektering Denna rapport förutsätter att läsaren besitter grundläggande kunskap kring projektering som begrepp och kommandon, samt vilka steg som bör genomföras innan själva vägprojekteringen påbörjas i respektive program 3.1 Vägprojekteringsprocessen för en vägmodell Nedan följer en generell beskrivning av vägprojektering steg för steg på en väldigt övergripande nivå. Detta för att läsaren ska kunna skapa sig en förståelse av hur vägprojekteringsprocessen kan se ut. 1. Terrängmodell Det första steget vid projektering av en väg är att importera en så kallad terrängmodell. Terrängmodellen är en modell som visualiserar den markyta som vägen kommer att ritas på. En terrängmodell tas fram genom att man gör inmätningar av marken i området där den planerade eller befintliga vägen ska sträckas/sträcker sig. Inmätningar sker främst med hjälp av totalstation eller laserscanning. 2. Linjeföring i plan När själva terrängmodellen finns i programmet är det dags att börja planera för hur vägen ska sträcka sig genom terrängen sett från en vy ovanifrån (se bild 1), även kallad planvy. Vägens utformning styrs sedan av flera olika faktorer. Exempel på sådana faktorer kan vara: hur den närliggande terrängen ser ut, om det finns känsligt naturliv som kan påverkas, vilken är den mest ekonomiskt fördelaktiga sträckningen, m.fl. Utifrån detta ritas sedan en linje genom terrängen, där linjen representerar mitten på den blivande vägen. Väglinjen måste dock uppfylla de krav som ställs på den blivande vägen, i form av godkända radier på kurvor utifrån referenshastighet, tillräckligt långa raksträckor för att klara skevningsövergångar mellan kurvor m.m. Bild 1: Linjeföring i plan. Väglinjen med tillhörande terrängmodell. 7

10 3. Linjeföring i profil Att rita vägens linjeföring i profil fungerar på liknande sätt som vid linjeföring i plan, denna gång utgår man dock från terrängens uppbyggnad fast sett från en sidovy (se bild 2). Terrängprofilen för den blivande vägen genereras utifrån var väglinjen sträcker sig i planvyn, och visar utseendet på vägens kringliggande terräng. Detta innebär att om väglinjen flyttas i terrängen i plan, kommer terrängprofilen att genereras om utifrån den nya sträckningen av vägen. Bild 2: Linjeföring i profil. Väglinjens sträckning i terrängprofilen. När man konstruerar linjeföring i profil måste man också ta hänsyn till en del kriterier precis som i plan. Dessa kriterier är ofta desamma för plan och profil. Upptäcker man i terrängprofilen att vägen i plan sträcker sig över t.ex. en stor ravin eller rakt igenom ett berg kan man behöva justera linjeföringen i plan för att undvika detta. I en del situationer kan detta dock vara nödvändigt och man måste då ta ett beslut om en bro eller tunnel kommer att behöva byggas. 4. Normal- och tvärsektion När man bestämt vägens linjeföring i både plan och profil är det dags att definiera hur normalsektionen för vägen ska se ut. Normalsektionen beskriver vägkroppens utformning, sidoområde och överbyggnad utifrån vägstandard, tvärfall, vägbredd, ÅDT, referenshastighet m.m. För att beräkna hur vägens överbyggnad ska se ut används ett program vid namn PMS Objekt som är framtaget av Trafikverket. Vägöverbyggnaden dimensioneras efter förutsättningar som tjälfarlighet, markförhållanden, ÅDT, planerad livslängd m.m. Programmet räknar då ut hur varje lager i överbyggnaden ska se ut och hur tjocka de ska vara för att klara av de förhållanden som kommer råda för vägen. När normalsektionen sedan har tagits fram kopplas denna samman med linjeföring i plan, profil och tvärsektioner för hela vägen samt att en vägmodell skapas. Tvärsektionerna visar hur normalsektionen ser ut längs vägen i förhållande till den kringliggande terrängen som vägen har ritats mot. Vägmodellens utseende styrs utifrån 8

11 hur vägen ser ut i plan, profil samt hur dess normalsektion är uppbyggd och ger en bild av hur resultatet kan komma att se ut. 5. Släntmarkering Släntmarkeringar är ett bra sätt att visualisera hur den kringliggande terrängen kommer behöva anpassas till vägen, men även för att planera dränering i form av diken samt uppskatta omfattningen av vägrätten som behöver tas i anspråk för byggnationen. Det går även att visa övrig information tillsammans med släntmarkeringen, t.ex. höjdmarkering, hög och lågpunkt för vatten. 6. Mängdning När man projekterar vägar brukar man även göra en s.k. mängdförteckning över fyllnadsmaterial som behöver schaktas bort eller tillföras för att kunna genomföra vägprojektet. Detta kan enkelt göras med hjälp av automatiska funktioner som finns inbyggda i dagens projekteringsprogram. Detta tas dock inte upp i denna rapport. 7. Visualisering Att visualisera vägmodellen kan vara ett bra sätt att få en överblick över utseendet på hur vägen kan komma att se ut när den är klar, men är även bra för att upptäcka om något ser konstigt ut med konstruktionen. Visualisering är också ett bra sätt att visa upp under projektets fortskridande för beställaren av projektet. 8. Ritningar När vägen väl är färdigprojekterad och godkänd är det dags att generera ritningar för att kunna genomföra byggandet av vägen. Även här finns det tillämpbara funktioner i programmen, som tillåter generering av ritningar utifrån den vägmodell som tagits fram. Detta är en mycket bra funktion som sparar gott om tid och tar fram de ritningar som efterfrågas vid vägprojekt. Ritningar och övriga handlingar tas dock inte upp vidare i denna rapport. 3.2 Förutsättningar Innan man påbörjar projektering i något av programmen måste det finnas en så kallad terrängmodell. En terrängmodell är en digital modell som representerar den verkliga markytan som vägen är tänkt att gå på (se bild 3). Det är denna yta som vägen kommer ritas på. Ytan är till för att visualisera terrängen i 3D och enklare visa hur vägen kommer skära terrängen, samt visualisera hur terrängens topografi ser ut samt därmed ge en känsla för var vägen med fördel kan ritas ut med hänseende till omgivningens utformning. Detta är självklart inte det enda som avgör vägens utformning, men är en av de viktigare sakerna att beakta vid projektering. En terrängmodell tas vanligtvis fram genom att man gör en inmätning av det område där vägens linjeföring är planerad att gå, där inmätning av områden kan ske på flera sätt. De data som fås fram vid inmätningen matas sedan in i projekteringsprogrammet och med hjälp av de inbyggda funktionerna ritar programmet ut terrängen automatiskt. Ibland kan terrängmodeller finnas framtagna sedan tidigare projekt i området, eller om man t.ex. ska rita om en redan befintlig väg kan det finnas terrängmodeller eller inmätningar från tiden då denna väg ritades. När terrängmodellen väl är framtagen kan projektering av vägen påbörjas. 9

12 Bild 3: Exempel på terrängmodell i Civil 3D 4. Novapoint med Väg Prof Novapoint Väg Prof är ett vägprojekteringsverktyg som tagits fram av det norska företaget Vianova, som är kända för sin utveckling av infrastruktur program mot de nordiska förutsättningarna. Detta gör att programmet finns tillgängligt på svenska, tillsammans med svenska vägstandarder. Programmet effektiviserar modellering och projektering av vägar samt innehåller funktioner för konstruktion, rapporter m.m. Novapoint arbetar i 2D men erbjuder möjligheten att visualisera vägmodeller i 3D. 4.1 Linjeföring i plan Nedan följer ett exempel på hur man enkelt kan skapa linjeföring i plan med hjälp av Novapoint I Novapoint kan man enkelt ta fram sin linjeföring i plan genom att med hjälp av helt vanliga linjer skissa ut på fri hand hur vägen ska följa terrängen eller t.ex. använda sig av en polyline för att rita ut det som senare ska utgöra vägens mittlinje. Polyline är en sammanhängande sekvens av linjer och cirkelbågar som ritas genom att man klickar ut ändpunkter för linjerna, I bilden nedan (se bild 4) kan man se den gröna linjen som den röda pilen pekar på. Denna linje består än så länge enbart av en helt vanlig AutoCad linje och kommer senare att konverteras till en väglinje med hjälp av Novapoints olika funktioner. 10

13 Bild 4: Den gröna linjen representerar det som senare kommer bli en väglinje. Genom att öppna linjekonstruktion i Novapoint kommer det upp en ruta där väglinjen väljs genom att trycka på knappen välj objekt, och sedan klicka på den linje som man vill ska utgöra vägens centrumlinje (se den gröna linjen i bild 4). Novapoint beräknar automatiskt väglinjen och visar om dess geometri är genomförbar och kommer då visa Beräkning OK samt lysa upp grönt. Skulle geometrin innehålla något fel eller inte vara genomförbar kommer programmet istället säga Beräkning inte OK och visa rött. Linjekonstruktion tar även fram vägens parametrar och visar raksträckor och kurvors längd, samt kurvors radier (se bild 5). Man kan ändra vägens parametrar genom att klicka på radien för en kurva i linjekonstruktionsrutan och sedan skriva in önskad radie. 11

14 Bild 5: Väglinjens parametrar i linjekonstruktionsrutan, där vi kan se att vägens geometri är OK. Om man inte är nöjd med vägens placering och sträckning kan man klicka på själva väglinjen och sedan dra i de blå greppunkterna som dyker upp. Så fort man ändrar väglinjens utformning beräknar Novapoint om vägen och visar om dess utformning är okej eller inte. Klotoider infogas längs med väglinjen genom att trycka på knappen infoga klotoider. Novapoint lägger då automatiskt in klotoider före och efter våra kurvor, och anpassar klotoiderna efter kurvans parametrar. Detta innebär alltså att om man ändrar radien på en kurva som innehåller klotoider, kommer även klotoiderna att justeras automatiskt efter kurvans nya radie. 4.2 Konstruera vägprofil På ungefär samma sätt som väglinjen skapades i plan, kommer väglinjen i profil att skapas. Under linjekonstruktion byter man läge från att rita i plan till profil genom att dubbelklicka längst ner på sidan där det står HORISONTAL. Ett nytt fönster öppnas då upp för vägens blivande vertikalgeometri. Novapoint genererar sedan fram en linje som simulerar utseendet på terrängen (den gula linjen i bild 6), för terrängen där väglinjen sträcker sig i plan. 12

15 Bild 6: Den gula linjen utgör terrängprofilen. De blåa, röda, respektive gröna markeringarna symboliserar väglinjen som ritats i plan. Den gröna linjen, med röda vertikalkurvor utgör väglinjen i profil. Väglinjen i profil ritas ut på samma sätt som väglinjen i plan, genom att man ritar ut vanliga linjer och sedan infogar vertikalkurvor. Linjen väljs som tidigare genom att man klickar på välj vertikal och därefter klickar på de utritade linjerna som utgör den vertikala väglinjen. Linjekonstruktion visar raklinjernas längd och vertikalkurvornas radie samt lutning. Utifrån VGU kan man se om vägen uppfyller krav på godkänd längslutning och enkelt justera vägens lutning med hjälp av att dra i greppunkterna, genom att klicka på vägen. Radierna på vertikalkurvorna justeras som tidigare genom att man klickar på deras radie, och skriver in det värde som man vill ändra till. 4.3 Normalsektion och tvärsektion För att senare kunna skapa en vägmodell måste man först ta fram en normalsektion för den blivande vägen. Normalsektionen beskriver vägkroppens utformning, sidoområde och överbyggnad utifrån vägstandard, tvärfall, vägbredd, ÅDT, referenshastighet m.m. För att beräkna överbyggnaden finns även ett program att tillgå vid namn PMS Objekt som är framtaget av Trafikverket, där vägen dimensioneras efter förutsättningar som tjälfarlighet, markförhållanden, ÅDT, planerad livslängd m.m. De värden man får fram skrivs sedan in under överbyggnad i Novapoint (se bild 7). 13

16 Bild 7: Överbyggnad i Novapoint När en normalsektion har skapats väljs väglinjen ut och programmet beräknar fram tvärsektioner för vägen. Tvärsektionerna visar vägens olika sektioner längs väglinjen och hur vägkroppens uppbyggnad ser ut i förhållande till den kringliggande terrängen (se bild 8). Eventuella breddändringar på vägen i form av t.ex. parkeringsplats och busshållplats läggs in i efterhand, genom att välja mellan vilka sektioner på vägen som vägen ska breddas samt hur mycket den ska breddas (se bild 9). 14

17 Bild 8: Tvärsektion i Novapoint. Bild 9: Breddning av väg. Breddökning sker från sektion 2000 till 2070 på höger körfält, från 3,5 m till 5,0 m. 15

18 4.4 Släntmarkeringar Novapoint ritar ut släntmarkeringar (se bild 10) utifrån förhållandet mellan den vägmodell som konstruerats och terrängmodellen. Man får manuellt välja vilken information som ska ritas ut tillsammans med släntmarkeringen, t.ex. vägbreddningar, höjdmarkering, avrinning till lågpunkt samt vilka färger respektive markering ska ha (vanligtvis enligt BH90). Bild 10: Släntmarkeringar i Novapoint 4.5 Visualisering För att enkelt visualisera vägmodellen i 3D kan man öppna vägen med ett perspektivläge. Perspektivläget tillåter även att man kör eller svävar längs sin vägmodell, detta för att kunna bilda sig en uppfattning om hur vägen och slänterna kan se ut (se bild 11). Novapoint kan också tillsammans med AutoCad skapa en trådmodell av projektet för att kunna skapa en ännu mer detaljerad visualisering, genom att senare lägga till övriga 3D objekt, t.ex. träd, skyltar, hus m.m. Detta kan vara lämpligt att använda för att redovisa projektet för beställaren av projektet eller använda som underlag. Dock rekommenderar jag att man inte skapar en trådmodell av en större vägsträcka, då denna generering och fil riskerar att bli väldigt tung för många datorers prestanda. 16

19 Bild 11: Novapoints perspektivläge. Visar vägens sektionsmarkeringar och tillåter att vi flyger eller kör längs modellen. 5. Civil 3D 2015 med Naviate Road. Civil 3D är projekteringsprogram som är utvecklat av Autodesk, som är kända för att ha tagit fram flera av de stora CAD-programmen inom t.ex. arkitektur och konstruktion. Civil 3D är en konstruktions- och dokumentationslösning för mark-, väg och VA-projektering som ska underlätta projekteringsprocessen för projektören. Programmet tillåter arbete med modellbaserade konstruktioner i 3D, som dynamiskt uppdateras vid ändringar och som sedan kan visualiseras för att utvärdera projektets uppbyggnad. Civil 3D är även framtaget för att stödja och underlätta arbeten med byggnadsinformationsmodeller (BIM) som efterfrågas mer frekvent på dagens marknad. Naviate Road är ett tilläggsprogram till Civil 3D som är utvecklat av företaget CAD-Q. Programmet innehåller Civil 3Ds verktyg översatt på svenska, i svenska menyer med en strukturerad arbetsföljd för att underlätta projekteringsprocessen för projektörer. Naviate innehåller även integrerade svenska väg-standarder för att se till att vägprojektering sker enl. VGU. 5.1 Linjeföring i plan Att skapa en linje i Civil 3D följer samma princip som i Novapoint. Nedan följer en beskrivning av hur man skapar en väglinje med Alignment Creation Tools i Civil. När en väglinje skapas med hjälp av Alignment Creation Tools ombeds man välja linjeutseende och linjemarkeringar m.m. Det finns även en flik som heter Design Criteria, där man kan specificera att vägen ska dimensioneras enligt olika VGU standarder, beroende på hastighet och tvärfall. 17

20 Design Criteria hjälper till att hålla kontroll på att kurvor får godkänd radie efter de kriterier som vi valt att väglinjen ska följa. Den ser även till att tillräckligt långa raksträckor skapas mellan kurvorna så att vägens skevningsövergångar blir tillräckligt långa och uppfyller VGU standard. Under Alignment Layout Tools finns alla de verktyg som behövs för att skapa en väglinje och detta kan göras på flera olika sätt. Civil 3D tillåter precis som Novapoint att man skapar en väglinje utifrån ett redan befintligt objekt som t.ex. en polyline eller en helt vanlig linje. Ett lämpligt sätt att rita en väglinje är att använda Fixed Line (two points) som är en vanlig rak linje och sedan infoga kurvor mellan raklinjerna med kommandot Free Spiral-Curve-Spiral (between two entities), som skapar en kurva med klotoid både före och efter kurvan. Bild 12: Design Criteria i Civil 3D Utifrån de tidigare valda designkriterierna, kommer Civil 3D automatiskt att skapa kurvor och klotoider med parametrar utifrån den valda VGU standarden. Om man försöker infoga t.ex. en kurva mellan två raksträckor och Civil känner att längden mellan raklinjerna är för kort för att skapa en kurva med godkänd radie, kommer programmet säga No solution available och inte rita ut någon kurva. Detta kan enkelt lösas genom att t.ex. markera väglinjen och ta tag i greppunkterna och justera raklinjernas placering för hand. Skapar man en väglinje med kurvor, genom att t.ex. konvertera en polyline och senare för in en Design standard uppdateras kurvorna inte automatiskt och kurvor med radier som inte uppfyller kriterierna kommer att belysas med en varningssymbol i ritningen. Genom att hålla muspekaren på denna symbol står det vilken den befintliga radien är, samt vilken minimum radie kurvan bör ha för att uppnå godkänd standard. 18

21 Bild 13: Väglinjen tillsammans med dess parametrar. Minsta tillåtna radie och faktisk radie, tillsammans med vald referenshastighet. Civil 3D ger också möjlighet till att överskådligt se väglinjens parametrar genom att öppna upp en ruta som visar samtliga parametrar för väglinjen. Denna ruta får man fram genom att klicka på Alignment Grid View symbolen (symbolen som lyser blått i bild 13). Kurvornas befintliga radie visas, samt minsta tillåtna radie utifrån den valda hastigheten. 5.2 Konstruera vägprofil För att skapa vägens linjeföring i profil måste en profile view skapas (se bild 14), vilket görs genom att klicka på create surface profile, där väglinjen som profilvyn ska utgå från kopplas till en terrängmodell i ritningen. En del projekt kan innehålla eller vara refererade till flera terrängmodeller i samma projekt, därför måste man välja vilken terrängmodell som profilritningen ska utgå från. Linjeföring i profil kan också ritas enligt VGU, med hjälp av design criteria på samma sätt som i plan. Design criteria kommer då kontrollera vertikalkurvornas radie, vägens längslutning samt att siktsträckan är tillräckligt bra. Profile Layout Tools öppnas upp, där man på flera sätt kan konstruera sin väglinje i profil med hjälp av olika verktyg. Detta kan göras genom att man med verktyget Draw tangents with curves ritar en väglinje med raklinjer och bågar, från början till slut. Ett annat alternativ är att först rita ut raklinjer (tangents) och sedan infoga bågar mellan raklinjerna. 19

22 Bild 14: Visar väglinjen ritad i profil, samt dess parametrar och referenshastighet. Den blå linjen visar den kringliggande terrängens utformning. Den röda linjen utgör vägen, tillsammans med de vita vertikalkurvorna. Profilritningarna kan även delas upp mellan olika längdsträckor, där man kan välja att en profilritning t.ex. visar sträckan mellan sektionen samt att en annan profilritning visar sträckan Detta kan med fördel användas vid vägprojektering av längre vägsträckor. Om väglinjen i plan går t.ex. genom en hög topp eller genom en ravin, kommer detta synas tydligt i profilritningen. Linjeföringen i plan kan då behöva justeras, och när väglinjen i plan justeras kommer Civil 3D automatiskt att uppdatera terrängen i profilritningen utifrån vägens placering i plan. 5.3 Normalsektion Att skapa normalsektioner i Civil 3D fungerar på ett annat sätt jämfört med Novapoint. I Civil byggs normalsektionen, (benämnd assembly i Civil) upp del för del med s.k. sub assemblies (se bild 16). En sub-assembly utgör en del av sektionen och kan vara körbana, diken, slänter, överbyggnader etc. (se bild 15) och var och en av dessa kan utformas efter tjocklek, bredd, material, lutning. Detta innebär att man enkelt kan utforma vägen till den unika situationen. 20

23 För att bestämma hur överbyggnaden i assemblyn ska se ut går man tillväga på samma sätt som med Novapoint. Värden som tas fram för överbyggnaden skrivs sedan in direkt i subassemblyn som representerar körbanan (se bild 15). Bild 15: Till vänster visas några av de delar (sub-assemblies) som finns för att skapa en komplett normalsektion (assembly). Till höger visas parametrarna för en överbyggnad i Civil. En del sub-assemblies kan även innehålla vägräcke. När sub-assemblyn sedan kopplas till terrängen genom en vägmodell, räknar programmet ut höjdskillnaden mellan asfaltsytan och bankfoten. Överstiger höjdskillnaden det angivna värdet (vanligtvis 3m), placeras räcke ut automatiskt där det behövs. Assemblies som blivit framtagna i tidigare projekt kan återanvändas i fler projekt, samt att det går att spara ner framtagna assemblies så att de kan användas vid framtida vägprojektering. Är man inte nöjd med de sub-assemblies som finns att tillgå i programmet finns även ett tilläggsprogram där man kan skapa egna sub-assemblies utifrån specifika krav och önskemål, eller anpassas efter en unik utformning. Bild 16: Visualiserar hur en normalsektion (assembly) beståendes av olika delar (subassemblies) kan se ut i Civil 3D. 21

24 Breddändringar i Civil 3D kan göras på flera sätt. En breddändring kan skapas utifrån en befintlig väglinje eller polyline, genom att skriva mellan vilka sektioner på vägen linjen ska breddas och till vilken bredd. Det är dock viktigt att tänka på att skapa en rimlig övergång mellan breddändringen på vägen. 5.4 Korridor och släntmarkering En korridor skapas genom att programmet kopplar ihop väglinjen, vägprofilen och normalsektionen. Normalsektionens slänter och markavtagning anpassas då automatiskt efter markytan och kommer att ritas ut därefter. Korridoren kan styras till att följa olika objekt, t.ex. en vanlig linje eller en polyline. Detta kan användas för att t.ex. styra släntmarkeringar mot en tomtgräns eller annan yta. Utifrån korridoren kan man även skapa punkter och höjdbeteckningar som följer vägens placering i förhållande till terrängen. De punkter som skapas i korridoren kan senare exporteras för att användas till maskinstyrning när vägen ska produceras. Släntmarkeringarna skapas sedan utifrån de linjer som generats fram i samband med korridoren. Man väljer mellan vilka linjer i korridoren som släntmarkeringar ska ritas, vanligtvis linjen för asfaltskant och linjen för dikets början (se bild 17). På motsvarande vis kan man även skapa släntmarkeringar där vägen ligger i fyll. Bild 17: Släntmarkeringar i Civil 3D. 5.5 Visualisering Att visualisera vägmodellen i Civil 3D görs enkelt genom att man markerar korridoren för vägen och öppnar den tillsammans med object viewer, där man i sin tur kan välja om vägen ska visas som realistisk, konceptuell, m.m. För att även visa den kringliggande terrängen tillsammans med vägen, markeras helt enkelt både korridoren och terrängen, sedan öppnas de i object viewer (se bild 18). Det är dock vanligt att terrängen syns i själva vägen och detta kan man justera genom att skapa en s.k. begränsningslinje längs korridoren. 22

25 Övriga 3D objekt som finns inlagda i ritningen kan också visualiseras tillsammans med vägen och terrängen genom att använda object viewer. Att visualisera flera 3D objekt eller en större vägsträcka kan dock vara relativt tungt för det flesta vanliga datorer och kan resultera i att programmet hänger upp sig. Bild 18: Visualisering av vägmodellen i Civil 3D. Här visas vägen och terrängen i läget Realistic No edges. I Civil 3D kan man välja vilket material man vill ska visas på de olika ytorna. T.ex. kan man välja att terrängen ska bestå av gräs, sand, grus m.fl. Vägen och korridoren kan också visualiseras med olika material. Precis som Novapoint har Civil 3D ett läge som tillåter oss att köra längs väglinjen för att se vägens utformning (se bild 19). Samtidigt som detta kan man även skapa en siktanalys genom att ange ögonhöjd och placera ut ett föremål på ett bestämt avstånd, föremålet kommer också följa väglinjen. Försvinner föremålet innebär det att synen inte är tillräckligt bra för att kunna se föremålet i synfältet. 23

26 Bild 19: Kör längs vägmodellen. Har visas vägen och terrängen i läget Realistic. 6. Jämförelse och utvärdering De åsikter och reflektioner som presenteras i denna del av rapporten baseras på den erfarenhet jag har skaffat mig av de båda programmen när jag har arbetat med dem under min studietid. Andra personer kan ha en annan uppfattning av respektive program, hur de är utformade och hur de fungerar jämfört med mina slutsatser. Därför att det bäst att försöka bilda sig en egen uppfattning och vara kritisk till de åsikter som publiceras. 6.1 Användarvänlighet Både Civil 3D och Novapoint är framtagna för att underlätta projektering av vägar utifrån de krav som ställs i dagens samhälle, samtidigt som projektören ska kunna spara tid genom att slippa att projektera större uppdrag för hand. Att projektera en väg kan ändå vara en relativt tidskrävande process som också varierar utifrån projekts storlek och omfattning. Både Novapoint och Civil 3D är två utmärkta program för vägmodellering, med för- och nackdelar i respektive program inom olika områden. Den största skillnaden mellan de båda programmen är att Civil 3D främst används för att modellera i tre dimensioner, medan Novapoint arbetar med hjälp av två dimensioner och enbart visualiserar i 3D. I Novapoint delas även modelleringen upp i olika filer för t.ex. vägmodell, terrängmodell och VA-modell, vilket gör att filernas storlek inte blir för omfattande. Civil 3D modellerar istället samtliga delar i samma fil och detta kan leda till att större projekt kan bli för tunga för en del datorer att hantera. En fördel med det kan dock vara att man nästan alltid kan lita på att det är rätt information som finns i filen. Civil 3D är utvecklat på engelska, vilket innebär att samtliga kommandon och funktioner i programmet är på engelska. Däremot har ett företaget CAD-Q utvecklat ett tilläggsprogram till Civil 3D vid namn Naviate som skapar svenska menyer och svenska vägstandarder för att underlätta att arbeta i programmet. De har även tagit fram instruktioner för Civil 3D på svenska, då Autodesks egna instruktioner och övningar enbart finns tillgängliga på engelska. 24

27 Naviate fungerar som en genväg till de olika kommandona i Civil 3D, medan själva programmet fortfarande är på engelska och det blir lätt rörigt för projektören när två språk måste kombineras. Civil 3D är väl integrerat i basapplikationen AutoCad och jag tycker därför att det blir relativt smidigt att navigera mellan programmets olika funktioner. Novapoint är grundat i Norge av företaget Vianova, som har stort fokus på utvecklingen av infrastruktur i Norden. Novapoint finns därför tillgängligt helt på svenska, tillsammans med utbildningar, övningsuppgifter och instruktioner. Novapoint känns däremot inte lika väl integrerat i AutoCad, men har ändå en struktur som är enkel att följa steg för steg vid projektering. 6.2 Vägmodellering Att rita vägens linjeföring i plan sker på ett snarlikt sätt i de båda programmen. Jag anser däremot att det är lite enklare att skissa fram vägens linjeföring i Novapoint. Detta p.g.a. att Civil 3D kan upplevas lite känsligt när man skapar en linje utifrån befintliga objekt och att det inte ges någon möjlighet att automatiskt infoga klotoider i efterhand på samma vis som i Novapoint. Civil 3D har dock en stor fördel över Novapoint, vilket är Design Criteria. Möjligheten att redan under projektering av vägens linjeföring, kunna välja att vägen ska dimensioneras utifrån en specificerad hastighet, tvärfall, kvalitet m.m. gör att programmet automatiskt håller reda på t.ex. att en kurva uppfyller godkänd radie för den angivna hastigheten eller att vägen får tillräckligt lång övergångssträcka mellan två kurvor för att få rätt skevningsövergång. I Novapoint kan man enbart välja en design-standard på vägen under den senare projekteringsprocessen av vägmodelleringen och det ges enbart möjligheten till att styra skevning, tvärfall samt förslag på överbyggnad. Detta innebär att vi manuellt måste kontrollera att t.ex. vägens horisontalradier och vertikalradier uppfyller krav enl. VGU. Att rita linjeföring i profil fungerar också enligt samma princip i båda programmen. En skillnad mellan dem är däremot hur de visualiserar vägprofilen. Civil 3D ritar profiler direkt i den aktiva vyn i programmet, medan Novapoint öppnar upp en helt ny Viewport för profilen. Jag föredrar Novapoints sätt att separera profilen från det övriga materialet, samt hur hela arbetet med profilen visualiseras m.m. Dock anser jag att Civil 3D har ett övertag även i denna kategori p.g.a. att terrängprofilen automatiskt uppdateras i profilritningen om vägen behöver justeras i plan. Att ta fram normalsektioner för vägen är det som mest skiljer sig åt för dessa två program. Att skapa normalsektioner i Novapoint kan vara lite krångligt då man måste orientera sig mellan flera olika flikar i programmet och fylla i vägens önskade parametrar för hand. Detta gör att det kan vara svårt att överblicka resultatet av t.ex. breddändringar innan de ritas ut på vägen. Civil 3D tar fram normalsektioner (assemblies) genom att man bygger upp dem själv och kan designa dem praktiskt taget hur man vill. Att bygga en väldigt skräddarsydd assembly kan dock vara väldigt komplicerat av just den anledningen att man bygger ihop olika delar i vägen med varandra. Fördelen med Civil 3Ds sätt att rita normalsektioner är dock att man får en bra översikt av vägkroppens utformning. 25

28 Att skapa en breddändring kan ske på samma sätt som i Novapoint, men är enklare att överblicka i Civil 3D då programmet uppdaterar vägen när någon parameter ändras. Släntmarkeringar i Civil 3D ritas enkelt utifrån den korridor som genereras av programmet, samt styrs efter hur projektören själv vill att de ska se ut. Att rita ut slänter i Novapoint är lite mer komplicerat anser jag då man måste definiera vägens olika delar för att programmet ska veta mellan vilka delar som markeringarna ska ritas ut. Novapoints visualiseringsläge är bra anpassat med sektionsnumrering samt möjligheten att köra längs med vägen. Däremot upptäckte jag att man ibland kan påträffa delar av terrängen som sticker upp någonsstans mitt i vägen. Möjligheten att titta på själva modellen som tagits fram i 3D är inte heller möjlig. Civil 3D tillåter dock att hela vägmodellen tillsammans med terrängmodellen visualiseras i 3D, dock kan delar av visualiseringen bugga och därmed visa svarta hål mellan de ytor som genererats från terrängmodellen. Körläget med siktkontroll är en bra funktion men själva visualiseringen av vägmodellen tenderar att inte alltid fungera som det är tänkt. 7. Diskussion Civil 3D är fortfarande ett relativt nytt program för många företag i Sverige som arbetar med vägprojektering. Detta gör att det kan finnas avsaknad av lokal kunskap på en del arbetsplatser, och man måste försöka vända sig till experter eller utvecklarna själva om man behöver hjälp med någon svårare uppgift. Design Criteria är en väldigt stor fördel för Civil 3D men detta innebär inte att man enbart ska lita på att programmet gör rätt, man måste fortfarande kontrollera att vägen uppföljer godkänd nivå enligt VGU. Detta med hänseende på att krav på utformning av vägar och gator kan revideras av Trafikverket, och då måste detta uppdateras även i programmet. Det är även möjligt att ändra dessa vägutformningsstandarder manuellt i programmet samt skapa egna kriterier. Därför gäller det att vara uppmärksam på att kriterierna stämmer, och att de inte är ändrade eller framtagna enligt fel parametrar. Den här jämförelsen gjordes mellan Civil 3D 2015 som är den senaste utgivna versionen av Civil 3D, medan Novapoint är en tidigare version av Novapoint. För att kunna göra denna undersökning mer rättvis skulle man istället kunna jämföra Civil 3D med Novapoint som är den senast utgivna versionen, där man har förbättrat just en del av Novapoints svagheter, såsom t.ex. arbete med 3D modellering och BIM. Dock fanns inte denna möjlighet då jag inte hade tillgång till den versionen av Novapoint, samt p.g.a. bristande erfarenhet från den versionen. Utvecklarna av respektive program strävar dessutom mot att göra Civil 3D och Novapoint med kompatibla med varandra, d.v.s. att delar av projekteringen kan göras i det ena programmet och sedan överföras till det andra. Detta är en väldigt positiv utveckling då man själv kan kombinera de bästa funktionerna från respektive program. Jag anser att där det ena programmets svaghet ligger, har det andra programmet sin styrka och vise versa. Att kunna kombinera de två programmen skulle då enbart kunna vara till fördel. 26

29 Däremot innebär detta att företagen då tvingas köpa två programlicenser om man vill använda båda programmen, samt också besitta kunskap om båda. Det innebär även stora ekonomiska nackdelar för företagen i form av att man förutom fler licenser även måste betala för eventuella utbildningar för de båda programmen. Samtidigt ställer detta höga krav på projektörerna som måste vara kunniga och klara av att hantera två program istället för ett. Ett problem som jag upptäckt kan uppstå hos både Civil 3D och Novapoint är att större projekt kan vara krävande att hantera för datorn och därmed kan programmen upplevas tröga eller rent av hänga upp sig. Därför kan det vara viktigt att utnyttja inbyggda funktioner som kan minimera arbetsfilernas omfattning eller rentav dela upp en del stora projekt i mindre delar. 8. Slutsats Båda programmen är väldigt bra vägprojekteringsverktyg och uppfyller den funktion de är framtagna för, att underlätta projektering av vägar. Programmen är väldigt snarlika varandra sett till funktion och fungerar på liknande sätt, men det finns en del små funktioner och hjälpmedel som gör att de skiljer sig åt. Svårighetsgraden mellan programmen skiljer sig inte mycket åt. Jag personligen anser dock att Novapoint är relativt nybörjarvänligt när det kommer till att lära sig grunderna inom vägprojektering, men blir mer avancerat ju längre man kommer. Civil 3D anser jag vara raka motsatsen, svårt i början men ju längre man kommer i programmet, blir det successivt lättare. En del funktioner i Civil 3D kan dock kräva att projektören sitter på större erfarenheter än vad motsvarande funktion i Novapoint gör. Jag tycker dessutom att Civil 3D är bättre integrerat i basapplikationen AutoCad och underlättar därmed orienteringen i programmet. Civil 3Ds största försprång framför Novapoint är främst Design Criteria, att kunna styra vägens utformning redan i tidigt skede genom att bestämma en vägstandard som programmet sedan följer genom hela processen. Tillsammans med tilläggsprogrammet Naviate blir Civil 3D även lättare att förstå och navigera sig igenom projekteringen då Naviate beskriver steg för steg hur projektören ska gå tillväga samt har egna dokument med instruktioner på svenska. Civil 3Ds sätt att projektera på uppfyller även dagens krav på att arbeta med BIM som många beställare efterfrågar mer och mer i flera av dagens aktuella projekt. Utifrån den erfarenhet jag hittills har skaffat mig under min utbildning och praktik, anser jag att Civil 3D ligger i framkant inom utvecklingen av projekteringsverktyg för väg rent generellt. Detta genom att vara enklare att navigera, förenklade funktioner samt bättre uppdelat mellan de olika stegen i projekteringsprocessen. Däremot kan Novapoint vara enklare att använda sig av i en del situationer, t.ex. vid större nybyggnationsprojekt. Däremot vid ombyggnation av befintlig väg eller vid mindre, mer detaljerade projekt är Civil förstahandsvalet enligt min mening. 27

30 9. Källhänvisning Om Autodesk Om Civil 3D Om Vianova Om Naviate Road Autocad Civil 3D Tutorial CAD-1 Presents - Basic Roadway Design in Civil 3D AutoCad Civil 3D / Naviate Road Novapoint 18 tips och trix Kursdokument G0001B Väg- och järnvägsprojektering med Datorstöd ent+f_prcent_f6rbifart+sikfors/projektuppgift+2014.pdf WSP dokument: AutoCad Civil 3D 2014, Grundkurs WSP dokument: AutoCad Civil 3D 2014, Vägprojektering WSP intranät: WSP metodik Civil 3D 28