Ресурсосберегающей технологии оптимизации трасс инженерных сооружений по геодезическим данным

Размещено на http://www.allbest.ru

Ташкентский государственный транспортный университет (г. Ташкент, Республика Узбекистан)

Ресурсосберегающей технологии оптимизации трасс инженерных сооружений по геодезическим данным

Кахаров З.В.

доцент кафедры «Инженерия железных дорог»

Кодиров Н.Б.

докторант кафедры «Инженерия железных дорог»

Kakharov Z.V.

Tashkent State Transport University (Tashkent, Republic of Uzbekistan)

Kodirov N.B.

Tashkent State Transport University (Tashkent, Republic of Uzbekistan)

RESOURCE-SAVING TECHNOLOGY FOR OPTIMIZING ROUTES OF ENGINEERING STRUCTURES BASED ON GEODETIC DATA

Abstract

this article includes approaches to solving the problem of engineering surveys and design of complex engineering structures, in particular, linear structures (power transmission and communication lines, oil and gas pipelines, cars and railways, etc.) on a different methodological basis.

Keywords: engineering surveys, route design, engineering structures.

Аннотация

в данная статья включает подходы к решению проблемы инженерных изысканий и проектирования сложных инженерных сооружений, в частности, сооружений линейного типа (линий электропередачи и связи, нефти и газопроводов, авто и железных дорог и т. п.) на иной методологической основе.

Ключевые слова: инженерные изысканий, проектирования трассы, инженерные сооружения.

инженерный сооружение геодезический

Процесс проектирования представляется в виде иерархической системы. В её подсистемах (уровнях и блоках) присутствуют такие основные операции, как изобретательство, инженерный анализ, оптимизация и принятие решений.

Одной из основных задач инженерной геодезии является создание геодезических построений для обеспечения проектирования, строительства и эксплуатации промышленных инженерных сооружений. При этом в единой системе координат должны быть определены на земной поверхности или вынесены в натуру положения точек и направления осей в соответствии с пространственной или пространственно-временной структурой инженерного сооружения.

Традиционно при инженерных изысканиях и проектировании трасс сооружений линейного типа большая роль в определении оптимального пространственного положения сооружения принадлежит геодезистам. Результаты геодезических работ в значительной степени предопределяют эффективность проектных работ, строительства и эксплуатации будущего сооружения.

Приходится констатировать, что в традиционной технологии инженерных изысканий и проектирования указанного типа инженерных сооружений имеет место противоречивая ситуация, когда трасса выносится в натуру до процесса определения мест установки опор линий электропередачи (ВЛ) или площадок нефтеперекачивающих станций в нефтепроводах. Это искусственно ограничивает область проектирования, так как не позволяет рассматривать всё многообразие возможных проектных вариантов, что, в конечном счете, ведет к неоправданному расходу различных ресурсов, т. е. к неоптимальному решению задачи. Причиной тому является раздельная, т. е. не системная, организация производственного процесса, осуществляющего технологическую формулу «сбор, обработка информации о местности - камеральная разработка трассы - вынос в натуру оси сооружения - проектирование». Цена такого разделения труда между процессами инженерных изысканий и проектированием, в частности, в электросетевом строительстве приводит, по некоторым источникам, к омертвлению капитала до 15% от общих капитальных затрат.

Таким образом, для предотвращения негативных явлений в использовании различных ресурсов при проектировании и строительстве, актуальной является проблема осуществления многовариантного моделирования и оптимизации компоновочных решений по размещению проектируемого объекта на местности по критерию минимизации затрат на его строительство.

Традиционная технология слишком упрощена и, вследствие этого, не оптимальна для условий непрерывно возрастающей сложности искусственной среды, и если эффективность традиционных методов размещения на местности проектируемого объекта в основном зависит от интуиции и прошлого опыта проектировщика, то теперь картина резко изменилась: «на передний план выдвинулась задача теоретического обоснования и планирования, моделирования программы эксперимента, начиная от формулировки задачи и кончая процедурой интерпретации ожидаемых опытных данных». Наступившая эра геоинформационных технологий позволяет эффективно влиять на процесс принятия решения путем оперативного создания аналоговых, электронных и цифровых карт местности в нужном месте и в нужный момент и удобном для потребителя масштабе.

Соответствие геоинформационных технологий современным требованиям автоматизированного проектирования (АП) заключается в том, что создаваемая геоинформационная среда позволяет в интерактивном режиме проектировать в вариантах компоновку элементов будущего сооружения и осуществлять их привязку к местности, где намечено строительство, т. е. позволяет вести многовариантное проектирование в пределах пространства управляемых параметров.

Такая концепция проектирования инженерных сооружений линейного типа связана с реализацией формулы «сбор, обработка и интерпретация информации о среде- проектирование-оптимизация решений-вынос трассы в натуру». Это вызывает принципиальное разделение технологических потоков в традиционных производственных процессах собственно проектирования и инженерных изысканий с эффективным качественным изменением существа задач указанных процессов.

В качестве методологической основы решения рассматриваемой комплексной проблемы ряда технических наук, в которых большую роль играет геодезия, принимаем следующие концептуальные положения.

При проектировании трасс инженерных сооружений, очевидно, необходимо предусмотреть влияние на такие сооружения геодинамических процессов как локальных, так и региональных. В связи с этим математические модели проектируемых трасс и геолого-геофизической среды, а также систем разнородных комплексных наблюдений и их обработки рационально строить в пространстве состояний [2]. Из существующих методов, которые направлены на решение растущей сложности систем (метод структурного проектирования или метод организации потоков данных и т. д.) метод объектно-ориентированного проектирования (ООП) наиболее полно отвечает решению проблемы оптимизации трасс инженерных сооружений [2]. В основе объектно - ориентированного подхода лежит представление о том, что сложные системы необходимо проектировать как совокупность взаимодействующих друг с другом объектов, рассматривая каждый объект как экземпляр определенного класса, причем классы при этом образуют иерархию. Проектирование объектно - ориентированной системы (ООС) предполагает эволюционный путь развития системы на базе небольших подсистем. Создание такой модели ООС, которая основывается на объектах (объектах окружающей среды), принадлежащих проблемной области, и сформулировано как результат применения объектно - ориентированной декомпозиции. От того, насколько правильно будет разделена ООС на подсистемы, зависит эффективность отладки (настройки) каждой из этих систем и в какой степени конечный продукт функционирования системы будет свободен от ошибок. Таким образом, ООС рассматривается как упорядоченная совокупность объектов на различных иерархических уровнях, которые в процессе взаимодействия друг с другом обеспечивают функционирование системы как единого целого.

Методологической базой ООП является системно-структурный подход (ССП). В ССП главными понятиями являются «система и структура», «система и модель», рассматриваемые как парные категории. Выделяя оперативно - целевой аспект ССП, система имеет быть определена как некоторый фрагмент объективной реальности, выполненный исследователем для достижения определенной цели, при этом выделяемый фрагмент является объектом системы, т. е. учитывается структурно-функциональный аспект системы. ССП включает в себя субъективный элемент - человека. Таким образом, «вход» ССП к решению системных задач включает в себя и субъективный фактор, связанный с так называемым целеполаганием (например, с уяснением цели оптимального проектирования трассы конкретного линейного сооружения. Но результат на «выходе» ССП основывается на трех объективных методах теоретических исследований, математического моделирования и экспериментальных исследований.

Принципиально важным моментом является то, что моделирование состояния динамической системы выполняется в пространстве состояний теории динамических систем и управления. При этом концептуальная модель такой системы строится в виде трехуровневой иерархической структуры.

Список литературы

Джаббаров С.Т. Temir yo'llami loyihalash.Oliy o'quv yurtlari uchun darslik. Toshkent, Adabiyot uchqunlari, 2015 yil. -192 b.

Джаббаров С.Т. Высокоскоростное движение в зоне песчаных пустынь. Москва, «Путь и путевое хозяйство» №5 2011, стр.24 -26.

Djabbarov S., Kakharov Z., Kodirov N. Device of road boards with compacting layers with rollers //AIP Conference Proceedings. - AIP Publishing LLC, 2022. - Т. 2432. - №. 1. - С. 030036.

Kakharov, Z., Yavkacheva, Z. Determination of the bearing capacity of a building and structures of energy facilities. E3S Web of Conferences, 2023, 371, 02042.

Кахаров З.В. Железнодорожная конструкция для высокоскоростных дорог //Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2022. 5(98). - С. 43.

Кахаров З. В., Эшонов Ф. Ф., Козлов И. С. Определение величин энергетических констант материалов при дроблении твердых тел //Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2019. - Т. 16. - №. 3. - С. 499504.

Кахаров, З. В. Анализ процесса схватывания бетона / З. В. Кахаров // Universum: технические науки. - 2022. - № 12-2(105). - С. 63-65.

Кахаров, З. В. Взаимодействие стрелового крана с грузом / З. В. Кахаров // . - 2023. - № 1-2(106). - С. 48-50.

Кахаров З. В., Пурцеладзе И. Б. Проблемы экономии энергоресурсов в строительстве //Инновационные научные исследования. - 2022.

Кахаров, З. В. Проходка выработок в мягких породах без применения буровзрывных работ / З. В. Кахаров, И. Б. Пурцеладзе // Мировая наука. - 2022.

№ 11(68). - С. 75-78.

Кахаров, З. В. Основные требования к щебню из природного камня для балластного слоя железнодорожного пути / З. В. Кахаров, Н. Б. Кодиров // Инновационные научные исследования. - 2022. - № 12-2(24). - С. 93-100. - DOI 10.5281/zenodo.7489750.

Кахаров, З. В. Механизм процессов общего сжатия и расширения массы / З. В. Кахаров, Н. Б. Кодиров // Моя профессиональная карьера. - 2023. - Т. 1, № 44. - С. 11-14.

Кахаров З. В. и др. Назначение материалы для балластного слоя железнодорожных путей //Новая наука: история становления, современное состояние, перспективы развития. - 2021. - С. 33-35.

Кахаров, З., и Н. Кодиров. 2021. Требование к верхному строения пути на высокоскоростных железнодорожных путях. EurasianUnionScientists, май, 45-48.

Кахаров З. В., Кодиров Н. Б. Методы укрепления оснований здании и сооружения //Системная трансформация-основа устойчивого инновационного развития. - 2021. - С. 18-37.

Кахаров З. В. Укрепления основания фундаментов методом закрепления грунтов инъекцией растворов. //материалы и методы инновационных научно - практических исследований и разработок. - 2019. - С. 212-215.

Кахаров З. В. и др. Устройство оснований автомобильных дорог с уплотнением слоев катками //Инновации. Наука. Образование. - 2021. - №. 41. - С. 457-463.

Кахаров З.В., Мирханова М.М. Методы искусственного закрепления грунта оснований зданий и сооружений // Вестник науки №11 (56) том 4. С. 336

340. 2022 г.

Кахаров З. В., Мирханова М. М. Переход жидких, пластичных, сыпучих

тел в твердое состояние //Научно-технический прогресс: актуальные и

перспективные направления будущего. - 2019. - С. 164-166.

Кахаров, З. В. Рекультивация земель при строительстве железных дорог / З. В. Кахаров, Н. Б. Кодиров // Инновационная наука. - 2023. - № 1-2. - С. 28-30.

EDN TCUGEB.

Организация переустройства железных дорог под скоростное движение поездов: Учебное пособие для вузов ж. д транспорт. Под ред. И.В.Прокудина. - М.: Маршрут. 2005. -711 с.

Umarov Xasan, Botirov Otanur. The role of construction of the angren-pap railway line in the plans of international transport and economic relations // Universum: технические науки. 2021. №6-5 (87).

Размещено на Allbest.ru