Методы оптимизации трасс в САПР линейных сооружений, Струченков В.И., 2017

Методы оптимизации трасс в САПР линейных сооружений, Струченков В.И., 2017.

   Эта книга для всех, кто проектирует и строит линейные сооружения (железные и автомобильные дороги, трубопроводы, каналы и др.). учится их проектировать и строить или создаёт средства автоматизации проектирования для их практического применения.
В ней обобщён более чем 40-летний опыт исследований и программных разработок в данной области, начиная с получивших широкое практическое применение в 70-80-ых годах прошлого века систем «Профиль», «Профиль-2А» и «Профиль-2Р». Изложены теоретические основы компьютерной выработки проектных решений на основе математических моделей. современных методов и алгоритмов оптимизации и проектирующих программ. Приводятся сведения о новых системах проектирования, в которых проектирующие программы нашли практическое применение. Эти системы относятся к классу Intelligence Systems (Интеллектуальные системы).
Используемый в книге математический аппарат сведён к минимуму и поясняется в тексте, что обеспечивает понимание алгоритмов оптимизации при наличии математической подготовки в объёме программы обычного технического вуза.
Неподготовленный читатель легко поймёт, что сделано и что нового предлагается в книге. Для понимания того, как это сделано и как проектирует компьютер, нужны определённые интеллектуальные усилия.
В помощь читателю необходимые сведения из математики изложены в приложении, с которым рекомендуется ознакомиться предварительно.
Книга может быть полезна аспирантам, магистрантам и студентам вузов транспортного и строительного профиля, практическим работникам в данной области и разработчикам САПР.




Особенности задачи проектирования оптимальных трасс.
Линейные сооружения - это капитальные сооружения, которые строятся на длительный срок, их строительство требует больших затрат труда и средств, которые во многом определяются трассой сооружения.

Основная особенность рассматриваемой задачи применительно практически к любому из линейных сооружений - это чрезвычайная сложность её формализации, т.е. построения математической модели и тем самым сведения проектной задачи к математической задаче оптимизации. Дело в том. что реально приходится рассматривать целый комплекс взаимосвязанных проектных задач. Так применительно к проектированию дорог во взаимосвязи с проектированием плана и продольного профиля должны решаться задачи проектирования поперечных профилей земляного полотна, проектирования водопропускных и других искусственных сооружений, распределение земляных масс и выбор способов производства земляных работ и др. Формализовать всё это в единой математической модели крайне сложно. Практически каждая из упомянутых проектных задач в свою очередь является задачей оптимизации.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Введение.
1. Опыт разработки и применения проектирующих программ.
2. Проектирование трасс линейных сооружений в современных САПР.
3. Постановка задами проектирования оптимальной трассы.
3.1. Особенности задачи проектирования оптимальных трасс.
3.2. Математические модели трассы.
3.2.1. Представление трассы последовательность элементов заданного вида.
3.2.2 Дискретное представление трассы.
4. Проектирование продольного профиля новых железных дорог.
4.1. Критерий оптимальности.
4.1.1. Затраты на сооружение земляного полотна.
4.1.2. Затраты на искусственные сооружения.
4.1.3.Эксплуатационные затраты по передвижению поездов.  
4.1.4. Затраты на снегоборьбу.
4.2. Ограничения на положение проектной линии и их формализация.
4.2.1. Ограничения на уклоны элементов профиля.
4.2.2. Ограничения на разность уклонов смежных элементов.
4.2.3. Высотные ограничения.
4.2.4. Структура матрицы ограничений.
4.3. Формализация взаимосвязи проектных задач.
4.3.1. Проектирование поперечных профилей земляного полотна.
4.3.2. Выбор типов искусственных сооружений.
4.3.3. Распределение земляных масс и выбор способов производства земляных работ.
4.4. Анализ методов автоматизированного проектирования продольного профиля железных и автомобильных дорог.
4.4.1. Динамическое программирование.
4.4.2. Метод локальных вариаций.
4.4.3. Метод граничных итераций.
4.4.4. Методы нелинейного программирования.
5. Методы нелинейного программирования для решения задач с линейными ограничениями специального вида.
6. Алгоритмы проектирования продольного профиля новых железных дорог.
6.1. Проектирование «цепочечного» профиля.
6.2. Расчёт элементов проектной линии.
6.3. Оптимизация проектной линии.
7. Проектирование продольного профиля при реконструкции железных дорог и строительстве вторых путей.
8. Проектирование продольного профиля новых автомобильных дорог.
8.1. Формализация задачи проектирования «цепочечного» профиля.
8.2. Расчёт элементов проектной линии.
8.2.1. Кусочно-параболическая аппроксимация по методу динамического программирования.
8.2.2. Аппроксимация дугами окружностей.
8.3. Оптимизация проектной линии.
8. 3.1. Оптимизация при наличии круговых кривых.
8.3.2. Оптимизация проектной линии, состоящей из параболических элементов.
8.4. Проектирование продольного профиля в равнинных условиях.
8.5. Особенности проектирования продольного профиля реконструируемых автодорог.
9. Проектирование продольного профиля каналов, сооружаемых методом «корыто - подушка».
10. Проектирование продольного профиля магистральных трубопроводов.
11. Математические основы 3D оптимизации трасс линейных сооружений.
12. Оптимизация трассы новой железной дороги на участках напряжённого хода.
13. Оптимизация трассы новой железной дороги на участках вольного хода.
13.1. Оптимизация трассы, заданной последовательностью точек.
13.2. Оптимизация параметров элементов трассы.
14. Оптимизация трасс реконструируемых железных дорог.
15. Оптимизация трасс других линейных сооружений.

Купить .





Теги: учебник по информатике :: информатика :: компьютеры :: Струченков