Методы и алгоритмы автоматизированного проектирования сетей коммунального хозяйства

• Автор: Поярков, Виктор Алексеевич
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 165 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .
Глава I МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ, МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЕТЕЙ КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА

1.1. Математическое представление графа сети коммунального хозяйства .

1.2. Математические модели расчета установившегося потокораспределения в коммунальных сетях .

1.3. Параметрическая оптимизация коммунальных сетей

при автоматизированном проектировании .

1.4. Результаты и выводы .

Глава 2. СИСТЕМНЫЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ

АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЕТЕЙ КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА

2.1. Характеристика системы автоматизированного проектирования сетевых систем

2.2. Вопросы построения САПРСЕТЬ
2.3. Основные теоретические и методологические предпосылки
2.4. Формализация системы сетей коммунального хозяйства как объекта автоматизированного проектирования .
2.5. Результаты и выводы
Глава 3. ПОСТРОЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ БАЗЫ САПРСЕТЬ
3.1. Представление информации о проектируемой сети
3.2. Основные понятия языка БГМРЬ.
3.3. Описание работы интерпретатора языка ЗМРЬ
3.4. Результаты и выводы
Глава 4. ИНВАРИАНТНЫЕ КОМПОНЕНТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ САПРСЕТЬ
4.1. Синтаксис языка 3I
4.2. Описание базовых сегментов языка ИЗ
4.3. Подсистема ведения диалога и обучения пользователя
4.4. Программные средства автоматизации изготовления проектноконструкторской документации .
4.5. Результаты и выводы .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
ЛИТЕРАТУРА


С позиций этих разработок возникает народнохозяйственная необходимость в разработке математического обеспечения системы типа "САПР-СЕТЬ", теории и практики автоматизированного проектирования сетей коммунального хозяйства с учетом прогнозируемого развития больших городов. Решение такой задачи-позволит специалистам, проектирующим и эксплуатирующим эти системы, в приемлимые сроки и эффективно решать задачи по отысканию ресурсов для интенсификации работы трудопроводных сетей, еще на стадии проектирования определять оптимальные характеристики и параметры трудопрово-дов, насосов, напорных станций, регуляторов в условиях их долгосрочной эксплуатации, определять возможность ликвидации аварийных ситуаций (моделируя их с помощью "САПР-СЕТЬ"), определять функциональные алгоритмы работы сетей в условиях автоматического управления. Целью настоящей диссертационной работы является разработка математического обеспечения системы типа "САПР-СЕТЬ" трубопроводных еетей коммунального хозяйства на этапе проектирования (реконструкции) с позиций реализации "человеко-машинного" диалога, с использованием единой информационной базы сетей коммунального хозяйства. САПР-СЕТЪ". Отдельные результаты диссертации, выполненной в соответствии с планом развития науки и техники в жилищно-коммунальном хозяйстве Украинской ССР на - гг. Министра ЖКХ УССР № от г. Харьковгаз", а также при реконструкции распределительных сетей водоснабжения Кировоградского областного производственного объединения водопроводно-канализациенного хозяйства "Днепр-Кировоград". Суммарный экономический эффект от внедрения результатов работы составил ,8 тыс. Приложение). Ровно, г. КИБЕРНЕТИКА" ИК АН УССР (г. Республиканском научно-техническом семинаре "Региональные и учрежденческие системы параллельной обработки информации на базе микропроцессорной техники" (г. Киев, г. Киевского инженерно-строительного института в - гг. Глава I. У) ,называехчых ребрами (ветвями) сети Сг Причем, количество вершин м-м , МИ ,а количество ребер Л/=|Е| , А/аО . Таким образом сеть может быть полностью определена простим перечислением множеств V и Е Однако такое представление сети не позволяет быстро анализировать те или иные свойства сети. В настоящее время для математического представления графа сетевой системы и ее элементов используется матричная алгебра [,,,, У, векторы смежности f, J и списки смежности [ У. Поскольку большинство реальных сетей коммунального хозяйства состоит из очень большого количества узлов малой кратности с1у , то матричное представление графа сетевой системы в памяти ЗВМ приводит к неопределенному увеличению оперативной памяти для хранения нулевых элементов, кроме того, с ростом размерности сети значительно увеличивается процессорное время используемое программными модулями реализующими матричные алгоритмы. Такое представление информации о графе Щ Е) позволяет избежать необходимость хранения информации о несвязанной части графа и,как следствие, приводит к резкому сокращению количества данных и времени доступа к ним. Для иллюстрации рассмотрим простую кольцевую водопроводную сеть, состоящую из десяти магистральных трубопроводов и семи фиктивных участков, соединяющих семь потребителей с фиктивным узлом под номером О . На рис. Итак граф сети, представленный на рис. Матрица инциденций Д*и соответствующее ей множество узловых подмножеств могут быть преобразованы в матрицу главных сечений и в множество главных сечений . Например, для дерева Т = 1,2,3,4,5,6,7. Рис. Программные модули преобразующие a=*a,a=^q,q=*>b (а также А ^ А^О* =^В*) в соответствии с алгоритмами взаимосвязи предложенным в f J реализованы в виде подпрограмм на языке FORTRAA/-IV. Свойства матриц Ad. Qd , Bd. А , Q , В , а также взаимосвязь между ними исчерпывающе изложены в /*,7 . Не повторяя всех свойств и соотношений, содержащихся в указанных работах, приведем только те зависимости и соотношения, которые будут использованы в данной главе. Если столбцы матрицы Bd И Qd. Q<* = Qot ВоС “ О mod 2 (I. Если столбцы матриц Qd И Bd. Qd. Qda] (1. Bd = [ Bdi I Bda] (1. Qd. M~1i)x (N~/Z! Следуя/3В] , нумерацию, которая позволяет представить матрицы Q««. Bd. QoC2 БоС2 (1.