Als CAD-Basis für PLATEIA wird Autodesk Civil 3D, AutoCAD oder AutodeskMAP verwendet, welche an der TU Wien auch als Campussoftware zur Verfügung stehen. Der große Vorteil für den Benutzer besteht darin, dass die Trassierung im Rahmen der bekannten Oberfläche von AutoCAD durchgeführt werden kann und die Anwendung daher auch für nicht CAD-Geübte keine große Schwierigkeit darstellt.
PLATEIA stellt die Technologie und alle Werkzeuge bereit, die benötigt werden, um die Verkehrswegeplanung schnell und effizient durchzuführen und zu kontrollieren. Es besteht aus einzelnen Modulen, welche für die Bearbeitung spezifische Aufgaben übernehmen. Die Kernfunktionen sollen im Überblick nachstehend beschrieben werden.
Modul: Lageplan
Im Lageplan werden die vermessenen Daten, welche als Grundlage für die Trassierung dienen, graphisch dargestellt. Punkteingaben können auch direkt von elektronischen Messgeräten übernommen werden.
Da Punkte die wichtigsten Elemente eines Lageplans darstellen, besteht die Möglichkeit, neben Haupt- und Neben(Detail-)punkten auch eigene Punktarten mit Attributen zu definieren. Diese Datenstruktur entspricht den Vorgaben, die bei der Erstellung von Katastermappen benötigt werden. Im Lageplan beziehen sich daher viele Befehle auf den „aktuellen Punkttyp“. Punkte werden in der Zeichnung entweder aus einer Datei eingelesen, oder interaktiv eingegeben.
Lagepläne können entweder in 2D oder 3D dargestellt werden. PLATEIA stellt aber auch Werkzeuge bereit, um 2D Punkte und Verbindungen in ein 3D Datenmodell überzuführen, welches wieder die Basis für die Berechnung eines „Digitalen Geländemodells“ darstellt.
Es ist ebenfalls möglich, Volumina nach der Prismenmethode zu berechnen. Bei dieser Methode werden die Volumina auf Grund der im digitalen Geländemodell erstellten Dreiecksvermaschung zwischen zwei Geländen (z. B. zwischen dem bestehenden und dem geplanten Geländeverlauf) und den sich dadurch ergebenden Prismen berechnet.
Modul: Achsen
Die horizontalen Elemente eines Verkehrsweges werden im Modul Achsen konstruiert und dargestellt, wobei dies auf Grundlage des erstellten Lageplans oder auch auf eingescannten Zeichnungen oder Luftbildaufnahmen geschehen kann.
Der Benutzer kann innerhalb eines Projekts an beliebig vielen Achsen arbeiten. Während des Entwurfs überprüft PLATEIA laufend die technischen Spezifikationen der einzelnen Achselemente und meldet technische Fehler oder Mängel. Aufgrund der unterschiedlichen Trassierungsrichtlinien im Straßen- bzw. im Eisenbahnwesen und bedingt durch die Straßenbauorientierung der Software kann es im Bereich der Eisenbahntrassierungen jedoch zu mangelhaften Fehlermeldungen kommen, welche durch Zusatzberechnungen entsprechend zu hinterfragen sind. Mit ein wenig Übung weiß der Bearbeiter jedoch die Meldungen richtig einzuschätzen.
Alle für die Achsgestaltung notwendigen Daten werden in der Projektdatenbank gespeichert. Man kann daher auch von anderen Modulen und Zeichnungen auf diese Daten zugreifen. Die Achsdaten werden mit zahlreichen Daten aus den Längen- und Querschnitten verbunden. Wählt man eine bestimmte Achse aus, an der man in PLATEIA arbeiten will, werden automatisch nur die Daten dieser Achse zur Verfügung gestellt, wodurch ein automatisiertes, fehlerfreies Arbeiten mit dem Achsmodul gewährleistet wird.
Werden zwei- oder mehrgleisige Eisenbahnstrecken projektiert, so muss darauf geachtet werden, dass jede Gleisachse auch als eigenständige Achse definiert wird.
Die Achsgeometrie kann auf zwei Arten eingegeben werden. Entweder benützt man Hilfselemente (Gerade oder Kreisbögen) oder man reiht die Hauptelemente (Gerade, Bogen oder Klotoide) direkt aneinander. Das Programm berechnet in diesem Fall automatisch die Richtung des nächsten Kopplungselements und zeigt die Lösungsvorschau interaktiv – dynamisch an (Abb. 1).
Längen- und Querschnitte werden im Achsmodul durch Projektion der Achse auf das digitale Geländemodell erzeugt. Aus dieser Projektion werden die Höhenkoordinaten der Achspunkte bestimmt, welche in weiterer Folge für die Gestaltung von Längen- und Querschnitten erforderlich sind. Damm- und Einschnittsbereiche können nach Projektierung von Längen- und Querschnitten im Modul Achsen eingelesen und im Modul Lageplan anschließend kotiert werden.
Modul: Längenschnitt
Der durch die Projektion der Achse auf das Gelände ermittelte Geländeschnitt entlang der Achsen wird als Grundlage für die Projektierung der Gradiente verwendet. Diese wird mit Hilfe von Tangenten bestimmt, deren Lage man zuerst über interaktive Funktionen festlegt, um anschließend die entsprechenden Ausrundungen zu berechnen.
Die Daten aus dem Längenschnitt werden im „geschriebenen Längenschnitt“ zusammen mit den Tangentenwerten, den Werten für die Ausrundungen und die Gefälle, sowie die Beschriftung aller charakteristischen Punkte des Längenschnittes mit Höhen- und Richtungsänderungen ausgegeben (Abb. 2).
Eine einfache Massenberechnung ermöglicht ein dauerndes Überprüfen und Optimieren der Gradiente. Mit Hilfe der Gradiente und der Querprofildaten berechnet das Programm die Aushub- und Schüttvolumina und zeichnet eine Massenlinie.
Modul: Querschnitte
Durch die Einführung von Regel-Querschnitts-Elementen wurde vor allem darauf geachtet, möglichst die Ausprägung eines Querschnitts in die übrigen Querschnitte übernehmen zu können und dadurch einen hohen Grad an Automation mit den bereits vordefinierten Elementen zu erreichen.
Die Regel-Querschnittselemente werden als Makros erzeugt, in denen sowohl die Geometrie wie auch die Funktionalität genauestens beschrieben sind. Die Befehle zur Planimetrierung und Volumsberechnung sind in einer eigenen Gruppe zusammengefasst. Mit diesen Funktionen kann man Aushub- und Schüttmengen, oder den Bedarf an Asphalt, Beton oder Humus berechnen. Vom Benutzer können neue Planimetrierungsmengen, zusätzlich zu den bereits vorhandenen, definiert werden (Abb. 3).
Alle Ergebnisse aus der Planimetrierung werden sorgfältig überprüft. Das Programm gibt außerdem die entsprechenden Koordinaten der Planimetrierungspolygone aus, sodass die Ergebnisse auch mit anderen Programmen verifiziert werden können. Die Volumsberechnungen erfolgen nach der Standardmethode, weiters nach Elling, nach der deutschen REB 21.003 Methode und nach der ÖNORM B2114.
Das Querschnitte-Modul bietet aber auch andere Funktionen wie zum Beispiel Möglichkeiten zur Bemaßung von Gefällen, Längen und Höhen, sowie die Definition von Schnittlinien zwischen Dämmen und Einschnitten, die Vorbereitung zur maßstabsgetreuen Projektion der Querschnitte in den Lageplan und Befehle zum schnellen Zoomen. Zusätzlich hat der Benutzer Zugriff zu einer Bibliothek, die Querschnitts-Elemente wie Gräben, Mulden, Zäune, Tore, Wegweiser, Schächte, Stränge, Lichter etc. enthält.
Diese Bibliothek kann beliebig mit neuen Elementen erweitert werden. Wie bei den Längenschnitten können auch die Querschnitte im Papierbereich in vordefinierten Druck-Formaten mit Rändern und Überschriften ausgegeben werden.
Weitere Module
PLATEIA bietet noch zwei zusätzliche Module, die jedoch ausschließlich im Bereich Straßenbau Anwendung finden und daher außerhalb des Erfahrungsbereiches des Autors liegen. Diese sind das Modul für Schleppkurven und jenes für Verkehrsausstattung.
Erfahrungen mit PLATEIA
Grundsätzlich ist zu sagen, dass alle bekannten Trassierungsprogramme ursprünglich für den Straßenbau entwickelt wurden und daher für die Eisenbahntrassierung nur mit gewissen Einschränkungen mehr oder weniger gut geeignet sind. Der Vergleich mit anderen Softwareprodukten hat jedoch ergeben, dass PLATEIA für die Eisenbahnprojektierung einen sehr guten Kompromiss aus Bedienungsfreundlichkeit und inhaltlicher Anwendbarkeit darstellt. Besonders, da es sich um eine AutoCAD-Applikation handelt, ist für die meisten Benutzer ein hohes Maß an Anwenderfreundlichkeit gegeben.
Die einfache Bedienung und die gute inhaltliche Eignung für das Eisenbahnwesen sowie der hervorragende Support waren im Endeffekt die Beweggründe, im Rahmen von Vertiefungs-Lehrveranstaltungen und studentischen Projektarbeiten das Softwareprodukt PLATEIA auszuwählen.
Quelle: www.peterschinegg.at