Исследование и разработка моделей и методов оптимизации систем сетевой структуры в условиях высокогорья

• Автор: Токтошов, Гулжигит Ысакович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 200 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ СЕТЕВОЙ СТРУКТУРЫ ССС НА ПРИМЕРЕ ИНЖЕНЕРНЫХ СЕТЕЙ.

1.1. Инженерные сети ИС как объект исследования.

1.1.1. Основные свойства сетей

1.1.2. Жизненный цикл ИС

1.2. Линейные сооружения ЛС.

1.2.1. Основное виды и назначения назначение.

1.2.2. Факторы, влияющие на выбор трассы для ЛС

1.3. Задачи управления инженерными сетями.

1.3.1. Задачи инвентаризации, паспортизации, учета

1.3.2. Задачи пространственного моделирования сетей.
1.3.3. Расчетные задачи анализа и управления
1.3.4. Задачи моделирования жизненного цикла сетей
1.4. Выводы.
Глава 2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЕТЕЙ
2.1. Описание сетей и их теоретические модели.
2.1.1. Морфологическое описание сетей
2.1.2. Концептуальное описание.
2.1.3. Формальное описание структур сетей
2.2. Технологический подход к решению задач оптимизации сетей.
2.2.1. Предварительное описание ситуации и внешней среды
2.2.2. Анализ критериев эффективности.
2.2.3. Формулировка цели и целевой функции.
2.3. Задами оптимизации сетей и методы их решения
2.3.1. Задачи анализа и синтеза
2.3.2. Содержательная постановка.
2.3.3. Формальная постановка.
2.3.4. Выбор методов решения и их описание.
2.3.4.1 .Сравнительный анализ
2.З.4.2.Описание методов решения.
2.4. Выводы.
Глава 3. ИНФОРМАЦИОННОЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЕТЕЙ В ГОРАХ.
3.1. Особенности проектирования сетей в горах
3.1.Г. Описание горной местности.
3.1.2. Природные и ситуационные условия
3.2. Информационное обеспечение проектирования сетей.
3.2.1. Инженерноэкономическая и информационная модели местности.
3.2.2. Построение интегрированной информационной среды
3.2.3. Основные требования к исходной информации
3.3. Метод сеток в построении моделей местности.
3.3.1. Сущность и применение метода сеток.
3.3.2. Классификация и анализ типов сеток.
3.3.3. Обоснование и выбор сеток и сеточной области.
3.4. Математическое обеспечение проектирования сетей
3.4.1. Двумерная расчетная сетка
3.4.2. Трехмерная расчетная сетка.
3.5. Выводы.
Глава 4. ГИПЕРСЕТЕВОЙ ПОДХОД К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ИНЖЕНЕРНЫХ СЕТЕЙ
4.1. Гиперсетевая технология
4.1.1. Описание и разработка
4.1.2. О методике применения гиперсетевой технологии
4.1.3. Примеры оптимизации сетей
4.2. Гиперсетевой подход к проектированию сетей.
4.2.1. Постановка задачи
4.2.2. Двухэтапный метод прокладки ЛС.
4.2.3. Алгоритмы и численные эксперименты.
4.2.3.1 .Двухэтапный алгоритм построение сетей
4.2.3.2.Описание программной реализации и численные эксперименты
4.3. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Инженерные сети — сложные системы, состоящие из множества элементов, ни одним из которых нельзя пренебречь. Водопроводы, газопроводы, нефтепроводы, электрические и телекоммуникационные сети, сети автомобильных и железных дорог, сети авиалиний, морские пути и прочие виды сетей требуют правильного инженерного решения для достижения максимально эффективного функционирования. Поэтому вопросам качественного проектирования и построения всех видов сетей необходимо уделять большое внимание. В настоящее время создано большое число разнообразных инженерных систем, основное назначение которых — передача и распределение между потребителями жидкого или газообразного продукта, либо информационного потока. Из этого следует, что все виды сетей характеризуются приемоотправочными устройствами и транспортными каналами. Приемоотправочные устройства - это дискретно расположенные объекты, связанные между собой линейными сооружениями: Они могут быть выражены одним или группой технологически взаимосвязанных систем, таких как железнодорожная станция и разъезды, автовокзалы, подстанции, усилительные пункты, газораспределительные станции и станции перекачки и т. С точки зрения системного анализа инженерную сеть можно представить в виде сложной системы взаимодействия перечисленных подсистем. Взаимосвязь подсистем будем называть структурой инженерной сети. Подсистемы обладают собственной структурой. При этом состояние всей сети в любой момент времени определяется этими параметрами и является следствием текущей структуры инженерной сети и значений параметров ее элементов. Таким образом, инженерные сети - это фиксированный конечный набор подсистем и отношения между ними. Основная функция сетей - обеспечение потребителей целевым продуктом (информацией, энергией и продуктом) в требуемом объеме и с хорошим качеством [,, ,,]. Инэ/сенерная сеть — это сложная техническая система, предназначенная для передачи целевой продукции от источников к потребителям с помощью протяженных линий. Современные инженерные сети- характеризуются огромным числом элементов, формирующих систему. Источники транспортируемого продукта и его потребители, как правило, имеют большую территориальную разобщенность. Услуга является централизованной и в то же время адресной, она необходима каждому потребителю в установленном объеме. Отсюда, наряду с высокой централизацией общего5 управления, следует необходимость децентрализации-, оперативного управления*- технологическим процессом,, так как сложность системы не позволяет одному лицу управлять всеми участками сети. Это влечет иерархичность управления. Следует отметить, что в литературных источниках встречаются разночтения в терминах, касающихся объекта исследования. Например,, в []. Однако под различными названиями все авторы подразумевают локально фиксированные и физически стабильные технические объекты, выполняющие функции в условиях существенного влияния окружающей среды и рельефа местности. В данном подразделе проводится анализ предметной области с целью выявления- сходств и различий различных классов инженерных сетей. Рассмотрены основные виды инженерных сетей для проведения анализа, выделены их важнейшие компоненты, рассмотрены основные назначения. При рассмотрении инженерных сетей будет использоваться классификация, охватывающая все важнейшие виды сетей. Большое разнообразие инженерных сетей требует проведения классификации (рис. Первой, наиболее общей, является классификация по виду транспортируемого продукта и метода транспортировки: Различаются трубопроводные сети: теплоснабжение (с различными теплоносителями), водоснабжение (горячее, холодное), газопроводные и нефтепроводные сети, водоотведение (бытовая, ливневая, техническая канализации). Для сети передачи данных существуют сети электросвязи, линии связи, радиопередачи, телсрадиосети. В анализ следует включить еще один вид сетей, предназначенных для сельскохозяйственной деятельности: ирригационные сети, каналы и т. Трубопроводные! Тепловые сети •Водопроводные сети . Канализационные і j3eni И Т. Линии связи •Радиопередачи . Рис.