Цифровое и математическое моделирование рельефа местности в системах автоматизированного проектирования трасс железных дорог

• Автор: Кулажский, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 05.22.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 120 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Системы автоматизированного проектирования железных дорог.

Анализ существующего опыта9

1.1. Информационные технологии. Основные понятия и определения.

1.2. Автоматизированное проектирование. Основные понятия и архитектура систем.

1.2.1. Модель процесса проектирования

1.2.2. Компоненты и архитектура САПР.

1.3. Системы автоматизированного проектирования железных дорог. Перспективы развития.

1.3.1. i ЖЕЛДОР

1.3.2. Топоматик Железные дороги i.

1.3.3. Ii.
1.3.4. .
1.3.5. ivi 3
1.4. Моделирование рельефа местности в системах автоматизированного проектирования железных дорог.
1.4.1. Модели рельефа на основе триангуляции.
1.5. Постановка задачи исследования
2 Цифровое и.математическое моделирование рельефа местности
2.1. Методы построения цифровых моделей рельефа.
2.2. Задачи цифрового моделирования рельефа местности.
2.3. Виды цифровых моделей рельефа
2.4. Триангуляционные модели рельефа местности. Достоинства и недостатки.
2.6. Математические модели рельефа
2.7. Моделирование рельефа местности методом конечных элементов
2.8. Проблема использования, моделей рельефа для линейнопротяженных объектов.
2.9. Выводы по второй главе.
3. Математическое моделирование рельефа местности на стадии разработки инвестиционных проектов
3.1. Назначение вариантов направления проектируемой линии, ее основных технических параметров и трассирование железной дороги .
3.2. Традиционная технология трассирования
3.3. Триангуляционное моделирование в режиме реального времени.
3.4. Стохастическое моделирование
3.5. Программная реализация стохастической и триангуляционной модели
3.6. Применение нейронных сетей в моделировании рельефа местности
3.6.1. Введение в искусственные нейронные сети.
3.6.2. Моделирование рельефа местности на основе нейронных сетей радиальных базисных функций.
3.6.3. Алгоритм обучения РБФ сети
3.6.2. Проблемы применения метода и пути их решения
3.7. Выводы по третьей главе.
4. Моделирование рельефа местности на основе нейронных сетей РБФ в составе программы обоснования инвестиций Iv.
4.1. Общее описание.
4.2. Алгоритм работы комплекса
4.3. Программная реализация.
4.3.1. Задание импорт входных данных
4.3.2. СозданиеЗагрузка модели РБФ.
4.3.3. Контроль модели РБФ
4.3.4. Создание модели Iv.
4.4. Оценка скоростных характеристик предложенной модели в сравнении
с триангуляционным методом
4.5. Практическое применение предложенного метода моделирования рельефа
4.6 Выводы по четвертой главе
5. Общие выводы и предложения.
Список использованных источников


В четвертой главе описана программная реализация метода моделирования рельефа местности на основе РБФ, отвечающая заданным требованиям. Программный комплекс разработан в ,среде Borland. Delphi и состоит из нескольких модулей: В данной главе приведена структура и алгоритм, работы, программного комплекса, а так же описание модулей, входящий в состав комплекса. Сравнение скорости расчета предложенного метода моделирования и традиционно используемого в САПР ЖД метода триангуляции на основе критерия Делоне показывает, что разработанный метод быстрее в десятки раз. Разработанный программный комплекс внедрен в программу оценки инвестиций Invest (RealGeoProject, г. Москва) в качестве инструмента подготовки ЦМР. В' результате проведенного исследования- был разработан, теоретически обоснован и программно реализован новый метод моделирования рельефа, пригодный для- использования при автоматизированном трассировании железных дорог в режиме реального времени. В связи с особенностями предложенного метода погрешность расчета высотных отметок на множестве входных данных является нулевой. Разработанный метод по скорости вычислений в десятки раз превосходит наиболее широко распространенный метод триангуляционного моделирования. Предложенный метод моделирования рельефа удовлетворяет как скоростным, так и точностным характеристикам, предъявляемым к моделям рельефа, используемым в системах реального времени. С практической точки зрения предлагаемый метод моделирования рельефа ориентирован на снижение трудоемкости получения и использования моделей, используемых при вариантных проработках проектных решений по трассе железнодорожной линии. Информационные технологии. Появление новых информационных систем и информационных технологий во второй половине -го века является информационной революцией в собственном смысле слова. По своей информационной насыщенности, по темпу, по глобальности в истории человечества нет аналогов этому процессу [1]. Появление новых информационных технологий приводит не только к тому, что человек начинает овладевать новыми колоссальными объемами информации, но и к тому, что новые информационные технологии коренным образом меняют социальный, культурный порядок развития. Информационные технологии оказывают все возрастающее влияние на формирование личности, семьи, образа жизни. Современные информационные технологии являются подлинной движущей силой мирового экономического и технологического развития, преумножающей сегодняшние знания и духовные ценности, расширяющей сферы использования достижений науки и техники. Существует множество определений понятия информационная технология. Приведем некоторые из них. Технология при переводе с греческого (ЪсЬпе) означает мастерство, умение, т. Под процессом понимают определенную совокупность действий, направленных на достижение поставленной цели. Информация является одним из ценнейших ресурсов общества наряду с такими традиционными материальными видами ресурсов, как нефть, газ, полезные ископаемые и др. Тогда справедливо следующее определение [2]. Согласно [3] Информационная технология — это совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединённых в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации. Прежде чем разрабатывать понятия в любой технологии, в том числе и в информационной, всегда следует начинать с определения, цел и. Цель информационной технологии - снижение трудоёмкости процессов производства и использования информационных ресурсов, повышения их надёжности и оперативности для анализа человеком и принятия решения по выполнению какого-либо действия. Под информационными ресурсами [3] понимается, совокупность- данных, представляющих ценность для организации (предприятия) и выступающих в качестве материальных ресурсов. К ним относятся файлы данных, документы, тексты, графики, аудио и видео информация и др. Далее необходимо провести структурирование всех предполагаемых действий, приводящих к намеченной1 цели, и выбрать необходимый программный инструментарий.