ТРАССЫ (геометрия, план, профиль) > План > Оптимизация плана трассы

фильмы --- примеры там

Задача Восстановление оси плана трасс заключается в аппроксимации заданного набора точек трассой, которая состоит из дуг, отрезков и клотоид. Эта трасса должна удовлетворять таблице ограничений (мин./макс. радиусы кривых, длины клотоид и т.п. и особенно коридору сдвижек по каждой точке).

Эта задача характерна для проектирования железных дорог, но и для проектирования капремонта автодорог это может быть инструментом для минимизации объема укладываемого дорогого асфальта (задачу не использовали, потому что не было).

В последние несколько десятилетий проводятся интенсивные исследования в данной области. Несколько авторских алгоритмов доведен до программ решения данной задачи.

Нашими специалистами также разработан эффективный алгоритм и программа решения данной задачи – эвристическими численными методами.

Преимуществом использования данной задачи в среде САПР GeoniCS является прежде всего графический интерфейс: положение дискретных точек, которые определяют ось пути, можно видеть В КОНТЕКСТЕ: на реальном существующем плане. Это позволяет сразу визуально оценивать коридор, в котором допустимо отклонение аппроксимированной линии, полученной в результате оптимизации от этих точек. Также можно заранее задать любую геометрию ограничений – так называемые контурных ограничения. Это позволяет учитывать ограничения не только дискретно, т. е. только в той точке, где была произведена съемка, а, например, ограничение на ширину коридора естественным образом может быть задано в тех точках, которые не были сняты экспериментально. Это позволяет уже на этапе сглаживания видеть междупутья, что весьма важно. Очевидно, что для любых внешних программ выправки такие возможности нереальны, т.к. им недоступен контекст САПР.

Сравнение алгоритмов может быть достаточно объективным по результатам их работы, хотя задача – многокритериальна, в частности в результирующей трассе может быть разное число элементов, разные сдвижки.

Программа является инструментом в умелых руках, позволяя как предварительный расчет выправки, так и доведение ее вручную под те или иные конкретные требования. В целом, окончательное решение о приемлемости выправки в конкретных условиях принимает специалист. Обращаем внимание, что специалисты, допущенные к использованию данным модулем, должны пройти специальное обучение – получить сертификат.

Идет постоянное совершенствование алгоритма. Приглашаем пользователей способствовать этому: присылать примеры, замечания, предложения.

Выправка применяется для двух целей. Первая – как инструмент для оценки существующей трассы, с минимальными сдвижками и соответственно с минимальным учетом ограничений, минимальным, но все же учетом, точнее с максимально либеральными ограничениями. Вторая (для проектирования) – с максимальным соблюдением ограничений, причем всех, и относительно меньшим приоритетом сдвижек.

На самом деле, не все так категорично. При расчете натурной трассы в отдельных местах идут на значительные сдвижки, с тем, чтобы не показывать паразитные элементы, которые только искажают представление о трассе (примеры приводить долго). Подчеркну: натурная трасса нужна исключительно для «визуальной» оценки существующего положения, а излишняя детализация как раз затрудняет такое восприятие. Так что попадание строго в определенный коридор не является определяющим и даже существенным, точнее: на разных участках – по-разному, есть участки нормируемого сдвига.

Цели проектирования: рассчитать проектную трассу с полным соответствием нормативам. Здесь величина сдвижек до выхода из определенного коридора вообще не играет роли: что 5, что 20 см. Но и коридор не выражается одной цифрой. Стараются избежать сползания с земполотна, а оно может быть слева 2 м, справа 5 м, а на другой точке наоборот; в общем – те же контурные ограничения. Наоборот предпочтительными могут оказаться большие сдвижки по сравнением с их отсутствием, при несомненном приоритете полного соблюдения всех ограничений.

Мы отталкиваемся от результата. Т.е. инструментами выправки можно получить практически любой (в разумных пределах) логичный вариант трассы (не всегда, правда, понятно, как этим инструментом пользоваться, но это отдельный вопрос). При этом нельзя утверждать, что найденый вариант – оптимальный. Фактически возможно, что при тех же ограничениях существует трасса с меньшими сдвижками. Команда выправки не гарантирует, что лучшей трассы не существует.

Использование Оптимизации для построения трассы по базовым точкам.

Задается или выбирается группа базовых точек, подается на вход выправки. (Трасса должна хранить на них ссылки.)

Подается на вход «Выправки». Структурой и геометрией плана можно управлять, двигая точки, управляя сдвижками в конкретной точке, добавляя/удаляя точки и всем остальным богатством параметров. Очень гибкий и эффективный вариант.

Ничего нового, но для пользователей, особенно не железнодорожников: далеко не очевидно, что выправку можно использовать для создания новой трассы.