Понятия об автоматизированной системе проектирования транспортных сооружений.

Под автоматизацией проектирования понимают приме­нение ЭВМ в процессе проектирования технических объектов. Автома­тизация проектирования — одно из главных направле­ний научно-технического прогресса. Это объясняется тем, что промышленный потенциал страны определяется не только воз­можностями массо­вого производства новейших изделий тех­ники, но и возможностя­ми их быстрого проектирования. И если конвейеры для массового производства изделий уже имеются почти во всех отраслях про­мышленности, то время создания «конвейеров» для массового проектирования новых изделий только наступает. На конвейер должны быть поставлены «умст­венные движения» высококвали­фицированного инженера-про­ектировщика. Система автоматизи­рованного проектирования по существу является своеобразным конвейером для проектирова­ния соответствующего изделия.

Создание САПР оказывает большое воздействие на развитие всех отраслей промышлен­ности. Практически во всех отраслях народного хозяйства созда­ются САПР, которые позволят резко поднять производительность проектно-конструкторских работ, быстрее создать новые высоко­качественные изделия, содейство­вать росту экономического по­тенциала страны.

История создания САПР коротка. Пожалуй, трудно назвать другую область человеческой деятельности, которая развивалась бы с такой быстротой. В истории САПР можно условно выде­лить три периода:

1) 1950—1960 гг. — теоретические исследования возможно­сти решения электротехнических и конструкторских задач на ЭВМ и создание первых программ для решения этих задач;

2) 1960—1970 гг. — разработка методов, алгоритмов и про­грамм решения отдельных задач из различных этапов проектиро­вания (составление математических моделей элек­тронных схем, анализ статического и динамического режима их работы, па­раметрическая оптимизация, статистический анализ и др.);

3) с 1970 г. — разработка САПР, продолжение работ, харак­теризующих первые два периода.

Основоположниками в создании отечественного САПР стали советские ученые и инженеры И. П. Норенкова, А. И. Петренко, Е. А. Бутакова, Г. К. Горанского, К. Я. Давиденко, Б. Ф. Высоцкого, В. А. Фроло­ва, Б. Н. Деньдобренко, В. Н. Ильина и др.

Автоматизация проектирования занимает особое место среди инфор­мационных технологий. Во-первых, автоматизация проектирования — син­тетическая дисциплина, ее составными частями являются многие другие современные информационные технологии. Так, техническое обеспечение систем автоматизи­рованного проектирования (САПР) основано на исполь­зовании вычислительных сетей и телекоммуникационных технологий, в САПР используются персональные компьютеры и рабочие станции, есть примеры применения мейнфреймов. Математиче­ское обеспечение САПР отличается богатством и разнообразием используемых методов вычисли­тельной математики, стати­стики, математического программирования, дис­кретной матема­тики, искусственного интеллекта. Программные комплексы САПР относятся к числу наиболее сложных современных про­граммных систем, основанных на операционных системах Unix, FreeBSD, Windows, язы­ках программирования С, C++, Visual Basic и других, современных CASE-технологиях, реляционных и объектно-ориентированных (визуально – программируемых) системах управ­ления базами данных (СУБД), стандартах откры­тых систем и обмена дан­ными в компьютерных средах.

Во-вторых, знание основ автоматизации проектирования и умение работать со средствами САПР требуется практически любому инженеру-разработчику. Компьютерами насыщены проектные подразделения, кон­структорские бюро и офисы. Ра­бота конструктора за обычным кульма­ном, расчеты с помощью логарифмической линейки или оформление от­чета на пишущей машинке стали анахронизмом. Предприятия, ведущие разра­ботки без САПР или лишь с малой степенью их использования, ока­зываются неконкурентоспособными как вследствие больших материаль­ных и временных затрат на проектирование, так и из-за невысокого качества проектов.

Появление первых программ для автоматизации проектиро­вания за рубежом и в СССР относится к началу 60-х гг. Тогда были созданы программы для решения задач строительной ме­ханики, анализа электронных схем, проектирования печатных плат. Дальнейшее развитие САПР шло по пути создания аппа­ратных и программных средств машинной графики, повышения вычислительной эффективности программ моделирования и анализа, расширения областей применения САПР, упрощения пользова­тельского интерфейса, внедрения в САПР элементов искусственного ин­теллекта.

К настоящему времени создано большое число программно-методических комплексов для САПР с различными степенью специализа­ции и прикладной ориентацией. В результате автома­тизация проектирова­ния стала необходимой составной частью подготовки инженеров разных специальностей, в том числе и в транспортном строительстве; инженер, не владеющий знаниями и не умеющий работать в САПР, не может считаться полноцен­ным специалистом.

Подготовка инженеров разных специальностей в области САПР включа­ет в себя базовую и специальную компоненты. Наиболее общие положения, модели и методики автомати­зированного проектирования входят в про­грамму курса, по­священного основам САПР, детальное изучение тех мето­дов и программ, которые специфичны для конкретных специ­альностей, предусматривается в профильных дисциплинах.