Научная статья на тему 'Автоматизация создания проектов организации дорожного движения для автомобильных дорог'

Автоматизация создания проектов организации дорожного движения для автомобильных дорог Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
204
34
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ / ЛОГИКО-ЭВРИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ КОМБИНАТОРНЫХ ЗАДАЧ / DESIGN / АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ / ЛОГИКО-ЭВРИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ КОМБИНАТОРНЫХ ЗАДАЧ / LOGICAL AND HEURISTIC METHODS / AUTOMATION / TRAFFIC ORGANIZATION / COMBINATORIAL PROBLEMS

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Пахомов Дмитрий Вячеславович, Каташевцев Михаил Дмитриевич, Мартьянов Владимир Иванович, Степаненко Анна Александровна

Рассмотрен подход к автоматизации создания проектов организации дорожного движения на основе применения правил, соответствующих положениям нормативных документов (ГОСТы, СНиПы и др.). Приведены оценки сложности алгоритмов проектирования, интерпретируемые как решение комбинаторных задач высокой сложности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Пахомов Дмитрий Вячеславович, Каташевцев Михаил Дмитриевич, Мартьянов Владимир Иванович, Степаненко Анна Александровна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

AUTOMATION OF THE PROCESS OF THE DESIGN OF TRAFFIC ORGANIZATION

The technique design process automation of traffic organization in accordance with normative documents is described. Estimates of algorithms (interpreted as solutions of combinatorial problems of high complexity) are given.

Текст научной работы на тему «Автоматизация создания проектов организации дорожного движения для автомобильных дорог»

ш

СТЭ необходим учет асинхронной нагрузки. В низковольтных сетях симметрирующий эффект может быть значительно большим.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Гуревич Ю. Е., Либова Л. Е., Хачатрян Э. А. Устойчивость нагрузки электрических систем. М. : Энергоиздат, 1981. 208 с.

2. Крючков И. П., Неклепаев Б. Н., Старшинов В. А. Расчет коротких замыканий и выбор электрооборудования. М. : Академия, 2005. 416 с.

3. Жуков В. В., Неклепаев Б. Н. Эквивалентное сопротивление обратной последовательности

узлов комплексной нагрузки // Электричество. 1975. № 10. С. 57-60.

4. Вагнер К. Ф., Эванс Р. Д. Метод симметричных составляющих. Л. : ОНТИ НКПТ СССР, 1936.

5. Закарюкин В. П., Крюков А. В. Сложнонесим-метричные режимы электрических систем. Иркутск : Иркут. гос.ун-т. 2005. 273 с.

6. Зевеке Г. В., Ионкин П. А., Нетушил А. В. Основы теории цепей. М. : Энергия. 444 с.

7. Винокуров В. А., Попов Д. А. Электрические машины железнодорожного транспорта. М. : Транспорт, 1986. 511 с.

8. Костенко М. П., Пиотровский Л. М. Электрические машины. Ч. 2. Машины переменного тока. М.-Л. : Энергия, 1965. 704 с.

УДК 519.6 Пахомов Дмитрий Вячеславович,

программист, Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет (НИ ИрГТУ), тел.: (8395)40-51-39, e-mail: ad@istu.edu Каташевцев Михаил Дмитриевич, программист, НИ ИрГТУ, тел.: (8395)40-51-39, e-mail: ad@istu.edu

Мартьянов Владимир Иванович, д. ф.-м. н., профессор кафедры автомобильных дорог, НИ ИрГТУ тел.: (8395)40-51-39, e-mail: ad@istu.edu Степаненко Анна Александровна, старший преподаватель кафедры автомобильных дорог, НИ ИрГТУ

тел.: (8395)40-51-39, e-mail: ad@istu.edu,

АВТОМАТИЗАЦИЯ СОЗДАНИЯ ПРОЕКТОВ ОРГАНИЗАЦИИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

D. V. Pakhomov, M.D. Katashevtsev, V.I. Martyanov, A.A. Stepanenko

AUTOMATION OF THE PROCESS OF THE DESIGN OF TRAFFIC ORGANIZATION

Аннотация. Рассмотрен подход к автоматизации создания проектов организации дорожного движения на основе применения правил, соответствующих положениям нормативных документов (ГОСТы, СНиПы и др.). Приведены оценки сложности алгоритмов проектирования, интерпретируемые как решение комбинаторных задач высокой сложности.

Ключевые слова: автоматизированное проектирование; логико-эвристические методы решения комбинаторных задач.

Abstract. The technique design process automation of traffic organization in accordance with normative documents is described. Estimates of algorithms (interpreted as solutions of combinatorial problems of high complexity) are given.

Keywords: automation, design, traffic organization, logical and heuristic methods, combinatorial problems.

Введение

Кафедра автомобильных дорог ИрГТУ регулярно занимается разработкой проектов организации дорожного движения (ПОДД) для автомобильных дорог с использованием ранее созданных программных комплексов и баз данных [1, 2].

Кроме создания самого проекта существенным моментом является также необходимость гарантийного сопровождения ПОДД (в течении года после сдачи), что требует определенных усилий по обеспечению возможности корректировки проектов при изменении нормативной базы (и/или реконструкции участков автомобильных дорог) без изменения программного обеспечения (или хотя бы минимизации изменений программного обеспечения, например на уровне замены или редактирования хранимых процедур сетевой базы данных).

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

В настоящей работе рассмотрены следующие вопросы:

1) формализация представления данных по автомобильной дороге (и ее обустройству) и норм проектирования для обеспечения возможности автоматического применения;

2) построение системы автоматизированного проектирования технических средств организации дорожного движения;

3) оценка алгоритмической сложности решения задачи проектирования в контексте общей проблемы эффективного решения комбинаторных задач высокой сложности [3];

4) некоторые технологические аспекты создания ПОДД (на примере работы в 2011 г. по автомобильным дорогам: «Иркутск - Листвянка», «Иркутск - Оса - Усть-Уда», «Усть-Ордынский -Качуг»).

Для понимания специфики предметной постановки задачи приведем основные ее параметры.

Целью разработки ПОДД является рациональная организация дорожного движения на автомобильных дорогах или отдельных ее участках для повышения пропускной способности и повышения безопасности движения транспортных средств и пешеходов.

Технические требования на ПОДД весьма сложны и определяются на настоящий момент следующими нормативными документами:

• Федеральный закон от 10 декабря 1995 г. № 196-ФЗ «О безопасности дорожного движения»;

«Порядок разработки и утверждения проектов организации дорожного движения на автомобильных дорогах» (письмо МВД РФ от 02.08.2006 г. № 13/6-3853, ФДА от 07.08.2006 г. № 01-29/5313);

«Технические средства организации дорожного движения» ГОСТ Р52289-2004;

• «Знаки дорожные» ГОСТ Р52290-2004;

«Ограждения дорожные металлические барьерного типа» ГОСТ 26804-86;

• «Столбики сигнальные дорожные» ГОСТ Р50970;

• «Разметка дорожная» ГОСТ 51256-99;

«Технические средства организации дорожного движения. Ограждения дорожные удерживающие боковые для автомобилей. Общие технические требования» ГОСТ Р52607-2006;

• СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги».

ПОДД определяет (задает) следующие (перечисляем только основные) компоненты обустройства:

линии дорожной разметки и их обозначение;

• дорожные знаки;

• дорожные ограждения;

• пешеходные ограждения;

• направляющие устройства;

• освещение;

• пешеходные дорожки;

• переходно-скоростные полосы.

Проектирование производится на основании

следующего (основного) информационного обеспечения:

геометрические параметры автомобильной дороги (план и профиль: данные о продольных уклонах, радиусы кривых в плане, высоты насыпи

и др.);

• пешеходные переходы в разных уровнях;

• автобусные остановки;

• пешеходные дорожки;

• железнодорожные переезды;

• искусственные сооружения;

• проектируемые и существующие здания и сооружения дорожного и автотранспортного назначения.

Представление данных по автомобильной дороге (а/д) и норм проектирования

Принципиальным отличием между данными по а/д и нормами проектирования является точная привязка данных по а/д к пикетажу и расстояниям от осевой линии (2^модель), а для норм проектирования координатная привязка является относительной (либо от какого-то объекта обустройства, либо от объекта проектирования, либо от параметров дороги, например ограждения ставятся при определенной высоте насыпи).

Объем работы не позволяет дать полное описание базы данных (БД), поэтому будут приведены только основные принципы построения. Таблицы, содержащие минимально необходимую информацию по а/д, имеют следующий вид:

состояния наименование дороги начало дороги (м) конец дороги (м)

1 Иркутск-Листвянка 8000 72000

Будем называть эти таблицы «таблицами состояний» дороги.

На каждое свойство (покрытие, ширина и т. д.) и на каждые объект (знак, разметка и т. д.) имеется таблица, которая, если отбросить все частности, имеет следующий вид:

id состояния значение начало протяженности (м) конец протяженно-сти (м)

3 1 знак 3.24 8157 8157

Рис. 1. Схема представления надстройки

Здесь представлены зависимости между условно заданными таблицами. Таблица объектов имеет следующий вид:

id объекта наименование id связки на таблицу состояний id список свойств

1 дорога 12 123

ш

Таблица, с математической точки зрения, представляет аппроксимацию функции изменения некоторого свойства на всем протяжении каждого состояния дороги. Любую таблицу такого вида будем называть таблицей «состояние - свойство». Таким образом, на базе имеющегося представления мы можем построить надстройку, которая позволит нам задавать для объектов правила и проверять участки дорог на удовлетворение этим правилам. Схема представления надстройки приведена на рис. 1.

id свойства наименование id связки на таблицу «состояние -свойство» id связки на таблицу допустимых значений

1 покрытие 12 123

Таблица «связка» имеет ключевое значение в схеме. За счет неё организуется «безболезненная» связь между основной БД и надстройкой. Представление таблицы связки просто:

id связки имя таблицы в связи имя поля содержащего значение в таблице связи

12 состояние -свойство значение

Таблица правил имеет следующий вид:

id правила id объекта наименование id списка ограничений

1 2 ГОСТ 1234 34

Таблица ограничения имеет следующий вид

id ограничения id свойства значение

1 1 асфальт

Объект задается своим списком свойствами, которые, в свою очередь, задает пользователь на основе имеющихся таблиц вида «состояние -свойство» в БД, а также в соответствии с теми результатами, которые он ожидает получить.

Таблица свойств имеет следующий вид:

Приведенная схема является упрощением реальной. Такой подход позволяет манипулировать объектами, задавать для них правила, реали-зовывать процедуру проверки на удовлетворение ограничениям. Стоит отметить, что все это реализуется, не изменяя непосредственно внутреннего представления данных, а также самих данных.

Построение системы автоматизированного проектирования технических средств организации дорожного движения

Автоматизация создания ПОДД будет основываться на концепции, описанной в [2] (это уже отмечалось во введении), где математические модели предметной области представлены многоосновными алгебраическими системами [5]. Прикладная реализация математических моделей обеспечивается реляционными базами данных, задающими данные по автомобильным дорогам и нормам проектирования. Технологические осо-

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

бенности организации проектов реляционных баз данных рассмотрены в предыдущем разделе.

В логико-эвристическом подходе [6] инициальной моделью является многоосновная алгебраическая система (далее а. с.) сигнатуры а

М1т =<А1,...,А,-/1,...,/п-р1,...,рк >, где А - основные множества, - операции (функции) на основных множествах, р, - предикаты (отношения) на основных множествах, сигнатура

Для решения комбинаторной задачи требуется перестройка отношений и функций сигнатуры (г такая, что получившаяся в результате а.с. М

удовлетворяет ограничениям.

Задача проверки на удовлетворение ограничениям объектов, протяженных в двумерном пространстве

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Пусть имеется объект вида

gl(x),xe а;Ь хе

ОЪ/ = "

gl¡(x),x£ а;Ъ

заданный в двумерном пространстве на промежутке [а, Ь]. Функции ^ (х) будем называть

свойствами объекта. Функции gi (х) являются непрерывными по X на промежутке [а, Ь]. Требуется найти промежутки из [а, Ь], на которых объект удовлетворяет ограничениям. Прежде чем перейти непосредственно к постройке представления ограничений, уточним, как такое представление согласуется с вышеприведенной концепцией. Мы рассматриваем универсумы А как области значений некоторых функций

А1=Е(/1(х)) / = 1Я где (х) - функции, заданные на некотором

промежутке. Ограничения будем представлять

следующим образом:

/2(*;)

/Д*,)

7 = 1 ,т.

в сведении объекта к набору подобъектов, свойства которых заданы константами.

Этап 1. Сведение объекта ОЪ] к новому

объекту ОЬу2, заданному ступенчатыми функция-

ми.

ОЪк =

ИА{х), хе а\Ъ йо(х), хе а\Ъ

й„(х), хе а\Ъ где Л, - / (хл)), х е {х | / Ц.) < « (х) < /Ц. )}.

Оценка: сложность осуществления перехода порядка О(т) .

Этап 2. Разбиение объекта ОЪ]2 на множество подобъектов {оЪ]к} .

Пусть 5, - количество точек разрыва у функции ЛДх)на \сг,Ь\. ~ эт0 общее количе-

/

ство точек разрыва на [а; 6] у всех функций /т (х) вместе взятых. Пусть {х15 ..., х5}- упорядоченное по возрастанию множество точек разрыва. Тогда наше множество подобъектов будет задано следующим образом:

оЪ]г =

оЪ]г =

К (Х, ), [Х, ,

К (Х, ), [Х, ,

К (Х, ), Х€Е [Х, , Х,1+)

К(Х'), Хе [х, Ъ]

К (Хг ), Х€Е [Х, , Ъ]

при 7 < 8 — 1 .

К (Х, X Хе [Х1, Ъ]

при 1=8 — 1.

Очевидно, что прежде чем пытаться проверить объект, чьи свойства заданы функциями, на ограничения, которые заданы константами, необходимо наш объект преобразовать. Преобразование осуществляется в два этапа и заключается

Отметим, что х1 — а,хв —Ъ.

Оценка: сложность построения нового множества объектов порядка О(8) .

Как видно, каждый из новых подобъектов задан константами. Таким образом, проверка каждого из подобъектов на удовлетворение ограничениям может быть выполнена за линейное время от 8. Проверив каждый объект на выполнение ограничений, в качестве ответа получим множество промежутков { [Ху1, Х;-2] }, на которых объект удовлетворяет ограничениям, тем самым решая поставленную задачу.

ш

Следует отметить, что этап 2 не требует нахождения производных функций hг (—), так как

функции (—) являются ступенчатыми и, как

следствие, имеют точки разрыва при каждой смене значения функции.

Проверка дорожного объекта на удовлетворение правилам ГОСТа

Одной из целей работы является разработка системы поддержки ГОСТов для автомобильных дорог, которая позволяла проводить проверку дорожных объектов на соответствие ГОСТам, а также проводить безболезненное добавление, удаление, изменение правил и, в случае необходимости, добавлять новые свойства, удалять старые. Проще говоря, разработать схему, по которой смогут работать непрограммирующие пользователи (сотрудники ГИБДД и сотрудники отдела инспекции автодорог ОГКУ «Дирекция по строительству и эксплуатации автомобильных дорог Иркутской области»).

Общая последовательность работы с произвольным классом объектов имеет следующий вид:

1. Предобработка:

a) сбор информации о классе объектов (например, класс «Дороги») в БД (т. е. поиск всех таблиц, связанных с классом);

b) поиск и внедрение правил ГОСТ, связанных с классом в БД. Построение дерева правил для класса.

2. Обработка:

a) проверка подобъекта из класса исследуемых объектов на удовлетворение ограничениям согласно п. 2.1

3. Постобработка:

a) анализ полученных результатов.

Для выполнения пункта 1л) необходимо привлечение специалиста, знакомого с устройством рабочей БД. Для выполнения работ пункта 1.Ь) требуется специалист, знакомый с правилами ГОСТ и владеющий ПК на уровне опытного пользователя, знаний об устройстве БД не требуется, так как всю работу по внесению правил в БД и построение дерева возьмет на себя предлагаемое программное решение.

Обработка не требует привлечения специалистов и может быть выполнена опытным пользователем ПК. Пользователю достаточно выбрать имеющийся объект из БД (например, участок дороги) и запустить программу проверки объекта на удовлетворение ограничениям.

Постобработка может быть выполнена как в автоматическом режиме, так и с привлечением специалиста и заключается в объединении результатов проверки с последующими выводами.

Оценка алгоритмической сложности

решения задачи проектирования

Современные системы решения информационных задач (поисковые системы для глобальной сети Интернет, такие как «Google», «Яндекс»; мощные сетевые СУБД, обеспечивающие работу банковских систем с их мировыми сетями терминалов и банкоматов и др.) основаны на технических решениях, где скорость обработки и поиска информации не зависит от объема данных. Это, в частности, обеспечивает парадоксальный на первый взгляд результат: объем данных в глобальной сети Интернет растет по экспоненте, а скорость работы поисковых систем не только не замедляется, а как будто становится выше (и на самом деле это так - из-за повышения физической скорости информационных обменов между компьютерами в глобальной сети).

Математически точно этот факт (в наиболее простом и наглядном виде) может быть сформулирован следующим образом.

Пусть отношение H определено на конечных множествах A1,...,As, т. е. H является подмножеством декартового произведения А1 х... х As. тогда сложность вычислимости на реляционной таблице H в реляционной базе данных с доменами, соответствующими конечным множествам A1,...,As, линейна от s [3].

Таким образом, количество элементов в отношении H (соответственно, количество записей в реляционной таблице H ) не влияет на скорость обработки информации из таблицы H. Этот фундаментальный результат и является одним из «китов», обеспечивающих независимость скорости работы информационных систем от объема информации.

Конечно, может возникнуть вопрос: а не слишком ли упрощена модель организации данных при таком подходе? Да, это так. Например, для рассматриваемой здесь предметной области реляционная БД имеет иерархическую структуру таблиц со сложными связями между ними.

Для логико-эвристического подхода [3, 6] обработка и поиск элементов производится на основании проверки ограничений, и главным результатом (второй «кит») здесь является следующая

Теорема 1 [6]. Верхняя граница сложности проверки принадлежности ситуации (с^,..., ап) классам ситуаций (кластерам) //,,..., не превышает n2.

Таким образом, сложность поиска объектов, удовлетворяющих ограничения, зависит не от числа ограничений (кластеров , ..., /ит), а только

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

от сложности определения ограничений (количества показателей ,...,аи, задающих (описывающих) ситуации).

Вообще говоря, данный результат (теорема) не исчерпывает все проблемы для обеспечения независимости скорости вычислений от объема данных, но другие аспекты требуют отдельного серьезного рассмотрения, что выходит за пределы данной статьи (а для конкретной структуры данных для решения задачи проектирования хватает и этих результатов).

Используя линейные оценки сложности решения расчетных задач, приведенные выше, и оценки сложности, определяемые теоремой, получаем следующий основной результат данного раздела.

Теорема 2. Верхняя граница сложности задачи проектирования меньше или равна 0{п2хт), где п - максимум числа столбцов в таблицах, задающих правила проектирования, m - максимум числа столбцов в таблицах, задающих данные об автомобильных дорогах.

Замечание 1. Предполагается, что количество столбцов берется в приведенной реляционной базе данных, т. е. избавленной от иерархической структуры [4].

Замечание 2. Проектирование и редактирование проекта может проводиться в режиме реального времени (без сколько-либо заметного «торможения»).

Технологические аспекты создания ПОДД

Создание ПОДД имеет три основных технологических аспекта:

1) интеграцию БД заказчика (включает данные обследований автодорог, утвержденные ГИБДД, проекты дислокации дорожных знаков, схем разметки и других средств организации дорожного движения), а также результатов полевых и камеральных работ проектировщика;

2) работу в программной среде, определенной заказчиком (включает необходимость создания итоговых документов и их редактирование заказчиком в САПР AutoCAD [7]);

3) разработку генераторов отчетов для определения объемов работ по созданию дорожной разметки и установки знаков в натуральных показателях (например, сводная ведомость объёмов горизонтальной и вертикальной дорожной разметки должна включать номенклатуру дорожной горизонтальной и вертикальной разметки с покилометровой разбивкой, видами разметки с приведением объёмов разметки к линии 1.1).

По данным трем вопросам коротко отметим следующее.

1. Данные обследований автодорог, утвержденные ГИБДД проекты дислокации дорожных знаков, схем разметки и других средств организации дорожного движения или были получены кафедрой автомобильных дорог в 2004-2007 гг., что существенно облегчило их интеграцию с результатами полевых и камеральных работ группы проектировщиков в 2011 г., или корректировались на основе программного обеспечения, разработанного проектировщиками [2].

2. Для обеспечения выгрузки проектов в среду САПР AutoCAD был разработан модуль на С++.

3. Генератор отчетов был создан на основе программного обеспечения, разработанного в 2004-2007 гг. для определения физических объемов элементов автодорог и/или объемов работ для планирования содержания или текущего ремонта [2].

Основной трудностью при сдаче ПОДД оказались противоречия между ГИБДД и заказчиком, не согласным нести большие затраты в ограниченное время (согласование ПОДД должно проводиться в течении квартала после сдачи в ГИБДД) по приведению технических средств организации дорожного движения и элементов обустройства к требованиям нормативных документов (ликвидация некоторых съездов, перенос автобусных остановок и др.).

Заключение

Успешно выполненная работа по обеспечению создания ПОДД показала, что современные методы решения информационных и расчетных задач могут использоваться и в весьма сложной и запутанной (из-за противоречий между хозяйствующими и регулирующими организациями) предметной области. Причем программное обеспечение может работать в реальном времени без неудобств для пользователей из-за задержек по времени реакции системы на поставленные задачи.

Авторы считают, что математическое обоснование и определение области эффективной работы использованных методов весьма актуально для современного этапа развития дискретной математики.

Авторы благодарны К.Д. Кириченко за активное участие в реализации проекта и ценные советы.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Мартьянов В. И., Симонов А. С. Анализ и проектирование трассы автомобильной дороги //

Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2008. № 4 (20). С. 16-23.

2. Мартьянов В. И., Пахомов Д. В., Архипов В. В. Организация рационального управления содержанием региональной сети автомобильных дорог // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2009. № 2 (22). С. 55-62.

3. Мартьянов В. И., Архипов В. В., Каташевцев М. Д. Обзор приложений логико-эвристических методов решения комбинаторных задач высокой сложности // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2010. № 4(28). С. 61-67.

ш

4. Codd, E. F. The Relational Model For Database Management Version 2. Reading, Mass. : Addison-Wesley, 1990.

5. Мальцев А. И. Алгебраические системы М. : Наука. 1967. 324 с.

6. Мартьянов В. И. Логико-эвристические методы сетевого планирования и распознавание ситуаций // Труды Междунар. конф. «Проблемы управления и моделирования в сложных системах». Самара, 2001. С. 203-215.

7. Вермишев Ю. Х. Основы автоматизации проектирования. М. : Радио и связь, 1988.

УДК 622.23.05 Петров Юрий Сергеевич,

д. т. н., профессор, зав. кафедрой теоретической электротехники и электрических машин,

Северо-Кавказский горно-металлургический институт (Государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ)), г. Владикавказ,

тел. (8672) 76-21-80, +7-918-833-06-07 Рогачев Леонид Викторович,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

к. т. н., доцент кафедры теоретической электротехники и электрических машин СКГМИ (ГТУ),

тел. (8672) 51 09 99, +7 928 069 77 48 Саханский Юрий Владимирович, к. т. н., доцент кафедры теоретической электротехники и электрических машин СКГМИ (ГТУ),

тел. (8672) 74-99-51, +7-918-827-30-49, е-mail: 749951@rambler.ru

ПРИМЕНЕНИЕ СИГНАЛЬНЫХ ГРАФОВ В МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНЫХ ЦЕПЕЙ

Y.S. Petrov, L.V. Rogachev, Y.V. Sakhansky

THE USE OF SIGNAL GRAPHS IN MATHEMATICAL MODELS OF ELECTROEXPLOSIVE CHAINS

Аннотация. Приведено теоретическое обоснование и методика расчёта электровзрывной цепи методом сигнальных графов. Определены основные параметры безотказного инициирования электродетонаторов - ток и импульс тока. На основании приведённых расчётов даны практические рекомендации по повышению безопасности и безотказности электровзрывания.

Ключевые слова: теория графов, электровзрывание, электродетонатор.

Abstract. The theoretical basis and method of electroexplosive chain calculation by signal graphs are given. The main parameters of the failsafe of electric detonators initiation - current and current pulse are determined. On the basis of calculations practical recommendations for improving the safety and reliability of electroblasting are provided.

Keywords: graph theory, electroblasting, elec-trodetonator.

В настоящее время в связи с развитием техники, усложнением применяемых в этой области устройств и повышением требований к их точности, для анализа работы и расчета характеристик электровзрывных цепей большое внимание уделяется компьютерным методам расчёта. К таким методам, в первую очередь, относятся матрично-топологические методы, благодаря которым процедура формирования математических моделей линейных электрических цепей в виде матричных уравнений наиболее наглядна, проста и согласована с последующим их численным решением при помощи стандартных программ или универсальных математических пакетов (МаШСАБ, МаЛАВ и др.).

Удельный вес матрично-топологических методов в последние годы продолжает возрастать, поэтому метод расчёта электровзрывных цепей

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.