Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Железнодорожный путь

Диссертационная работа:

Кулажский, Алексей Викторович. Цифровое и математическое моделирование рельефа местности в системах автоматизированного проектирования трасс железных дорог : диссертация ... кандидата технических наук : 05.22.06 / Кулажский Алексей Викторович; [Место защиты: Моск. гос. ун-т путей сообщ. (МИИТ) МПС РФ].- Москва, 2011.- 120 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/1840

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы

С появлением вычислительной техники в области автоматизации проектирования железных дорог появилась возможность автоматизировать наиболее рутинные операции проектирования – аналитические вычисления.

Ориентация первых систем автоматизированного проектирования железных дорог (далее САПР ЖД) на традиционные методы проектирования определялась уровнем развития вычислительной техники того времени, однако такой подход сохраняется и в более поздних разработках.

Существенный рост мощности вычислительной техники определяет возможность перехода от копирования традиционных технологий к реализации собственно машинных технологий, заменяющих традиционные.

Примером разработки такой технологии в области автоматизации трассирования, которая, используя возможности средств современной вычислительной техники, позволяла бы в процессе укладки плана трассы железной дороги или другого линейного сооружения получать оперативную информацию по продольному профилю укладываемого участка в режиме реального времени, являются работы д.т.н. В. А. Бучкина и к.т.н. И. М. Лисицына.

В частности, в работе И. М. Лисицына показано, что при создании САПР ЖД реального времени одним из критических моментов является получение отметок поверхности земли по оси проектируемой трассы («черного профиля»). В связи с этим необходимо применение скоростных моделей рельефа.

В качестве модели рельефа И. М. Лисицыным предложена модель, основанная на методе конечных элементов с использованием сплайн-аппроксимации рельефа местности поверхностями третьего порядка.

Опорные точки аппроксимации при этом находятся в узлах регулярной прямоугольной сетки. Одним из недостатков предложенного метода является отсутствие аппарата получение из облака точек входных данных с регулярной структурой.

Цель работы

Основной целью исследования является разработка и программная реализация такого метода, который позволял бы создавать модели рельефа местности на произвольно расположенных входных данных при сохранении точности моделирования и скорости, позволяющей использовать данный метод в САПР ЖД реального времени.

Для достижения поставленной цели потребовалось:

  1. Рассмотреть существующие САПР ЖД и методы создания моделей рельефа в данных САПР.

  2. Рассмотреть виды цифровых и математических моделей рельефа (ЦМР и ММР соответственно), способы их получения, обработки и хранения.

  3. Оценить пригодность существующих ЦМР и ММР для применения в САПР ЖД реального времени.

  4. Разработать и программно реализовать метод моделирования рельефа, соответствующий поставленной цели.

Научная новизна

разработан новый метод моделирования рельефа, позволяющий реализовать трассирование железных дорог и других линейных сооружений в режиме реального времени на вычислительных машинах серийного образца;

в связи с особенностями предложенного метода погрешность расчета высотных отметок на множестве входных данных является нулевой и не зависит от характера распределения входных данных;

предложенная методика моделирования рельефа удовлетворяет как скоростным, так и точностным характеристикам, предъявляемым к моделям рельефа, используемым в различных проектных системах реального времени.

Практическая ценность

С практической точки зрения разработанный метод моделирования рельефа позволяет сократить время создания моделей рельефа, используемых в системах автоматизированного проектирования железных дорог, при сохранении скоростных и точностных требований, предъявляемых к системам проектирования реального времени. Основные положения работы реализованы в виде опытной компьютерной программы.

Апробация работы и публикации

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры «Изыскания и проектирование железных дорог» МГУПС (МИИТ) (2008-2010 г.г.), на III и IV Всероссийских научно-практических конференциях с международным участием «Проблемы и перспективы изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации железных дорог» , 2009-2010 г.г.)

В 2010 г. разработанная программная реализация предложенного метода моделирования рельефа включена в программу оценки инвестиций новой железнодорожной линии Invest (Real Geo Project, г. Москва) в качестве инструмента подготовки внутренней модели рельефа.

По теме диссертации опубликовано 5 статей, в том числе одна на английском языке, две - в источниках, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net