CC BY
34
Рис. 7. Коэффициенты суточной неравномерности
Таблица 2
Основные показатели генерации частного сектора_
Площадь 2 основания, м Число этажей Общая 2 площадь, м Объем генерации, чел/сут Удельный объем генерации, чел/м Удельный объем генерации, м /чел
На инд. тр. Без инд. тр.
503773 1 503773 3970 435 0,00873 114,5096
оооооооо оооооооо
СОГ^ОООЭо-*— CMC)
ооооооооо ооооооооо
Т кГ> СО Г"-- ОО Ol О — СЧ1
-«--^-«-счсмсм
Данные табл. 1 наглядно продемонстрированы на рис. 7.
Тематика дальнейших исследований может быть направлена на выявление основных характеристик
других жилых зон низкоэтажной застройки с участком земли в разных частях города, что позволит выявить закономерности изменения удельной генерации.
Библиографический список
1. Ortuzar S., Juan de Dios. Modelling transport / Juan de Dios Ortuzar, Luis G. Willumen. -2nd ed.
2. Trip Generation Handbook, 2nd Edition: An ITE Recommended Practice. Washington, DC: ITE, 2004.
3. Trip Generation, 8th Edition. Washington, DC: Institute of Transportation Engineers (ITE), 2008.
4. Горев А.Э. Основы теории транспортных систем: учеб. пособие. СПб.: СПбГАСУ, 2010. 214 с.
5. Ефремов И.С., Кобозев В.М., Юдин В.А. Теория городских пассажирских перевозок: учеб. пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1980. 535 с.
6. Зедгенизов А.В. Зедгенизова А.Н. Особенности сбора
исходных данных при оценке числа припаркованных автомобилей возле жилых объектов // Вестник ИрГТУ. 2011. №12 (48). С. 105-108.
7. Зедгенизов А.В., Зедгенизова А.Н. Оценка генерации поездок к жилым районам средней этажности // Известия КГА-СУ. 2012. №1(19). С. 32-38.
8. Зедгенизов А.В., Зедгенизова А.Н., Левашев А.Г. Оценка объема генерации корреспонденций к супермаркету в будние дни // Вестник ИрГТУ. 2012. №5(64). С. 97-101.
9. Лобанов Е.М. Транспортная планировка городов: учебник для студентов вузов. М.: Транспорт, 1990. 240 с.
УДК 519.6
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ ПРОЕКТОВ ОРГАНИЗАЦИИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ
© М.Д. Каташевцев1, В.И. Мартьянов2, А.А. Степаненко3, Ле Чан Минь Дат4
Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Рассмотрен подход к автоматизации создания проектов организации дорожного движения на основе применения правил, соответствующих положениям нормативных документов (ГОСТ, СНиП и др.). Разработано унифицированное представление для данных по автомобильным дорогам и нормам проектирования, что позволило решить
1 Каташевцев Михаил Дмитриевич, аспирант, тел.: (3952) 405139, e-mail: ad@istu.edu Katashevtsev Mikhail, Postgraduate, tel.: (3952) 405139, e-mail: ad@istu.edu
2Мартьянов Владимир Иванович, доктор физико-математических наук, профессор кафедры автомобильных дорог, тел.: (3952) 405139, e-mail: ad@istu.edu
Martyanov Vladimir, Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor of the Department of Automobile Roads, tel.: (3952) 405139, e-mail: ad@istu.edu
3Степаненко Анна Александровна, старший преподаватель кафедры автомобильных дорог, тел.: (3952) 405139, e-mail: ad@istu.edu
Stepanenko Anna, Senior Lecturer of the Department of Automobile Roads, tel.: (3952) 405139, e-mail: ad@istu.edu
4Ле Чан Минь Дат, студент, тел.: (3952) 405139, e-mail: ad@istu.edu Le Tran Minh Dat, Student, tel.: (3952) 405139, e-mail: ad@istu.edu
вопрос автоматизации применения правил проектирования к конкретным данным по автомобильной дороге и ее обустройству. Приведены оценки сложности алгоритмов проектирования и примеры автомобильных дорог, где была успешно использована бета-версия разработанной технологии. Ил. 4. Библиогр. 3 назв.
Ключевые слова: автоматизированное проектирование; оценки сложности решения задач проектирования.
AUTOMATED TECHNOLOGY FOR TRAFFIC ORGANIZATION PROJECTS M.D.Katashevtsev, V.I. Martyanov, A.A.Stepanenko, Le Tran Minh Dat
Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, Russia, 664074.
The paper considers an approach to the automation of traffic organization projects by applying the regulations of normative documents (GOST, Building codes and others). A unified representation for the data by motor roads and design codes has been developed. The last allowed to solve the problem of automated application of designing regulations to the specific data by a motor road and its development. The paper provides the estimates of design algorithm complexity and the examples of motor roads, which successfully use a beta version of the developed technology. 4 figures. 3 sources.
Key words: computer-aided design; evaluation of complexity in solving design problems.
Введение
Кафедра автомобильных дорог ИрГТУ регулярно занимается разработкой проектов организации дорожного движения (ПОДД) для автомобильных дорог (а/д) Иркутской области с использованием ранее созданных программных комплексов и баз данных [1, 2]. 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.
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 (конец 2012г.) следующими нормативными документами:
1) Федеральный закон от 10 декабря 1995 г. № 196-ФЗ «О безопасности дорожного движения»;
2) «Порядок разработки и утверждения проектов организации дорожного движения на автомобильных дорогах» (письмо МВД РФ от 02.08.2006 г. № 13/63853, ФДА от 07.08.2006 г. № 01-29/5313);
3) «Технические средства организации дорожного движения» ГОСТ Р52289-2004;
4) «Знаки дорожные» ГОСТ Р52290-2004;
5) «Ограждения дорожные металлические барьерного типа» ГОСТ 26804-86;
6) «Столбики сигнальные дорожные» ГОСТ Р 50970;
7) «Разметка дорожная» ГОСТ 51256-99.
Процесс разработки ПОДД можно разделить на
три этапа:
1) Проведение полевых работ, включающих этап сбора данных передвижной видеолабораторией.
2) Камеральная обработка результатов полевых работ.
3) Построение ПОДД с учетом данных обработки.
Автоматизация предполагает разработку про-
граммных решений, позволяющих снизить объемы работ по выполнению пунктов 2 и 3.
Обработка данных видеопаспортизации представляет собой крайне ресурсозатратный процесс, результатом которого является план автодороги, полученный на основе видеоряда. От оператора в данном случае требуется скрупулёзное изучение видеоряда на предмет наличия тех или иных объектов (ЛЭП, барьерные ограждения, направляющие устройства и т.д.) и позиционирование их на плане. Автоматизация данного процесса предполагает разработку программ, позволяющих в автоматическом режиме находить необходимые объекты на кадрах видеоряда, тем самым снижая нагрузку на оператора.
Процесс построения ПОДД требует от специалиста построения нового плана на основе текущего путем добавления новых и удаления существующих объектов а/д таким образом, чтобы расположение объектов на новом отредактированном плане было выполнено в соответствии с требованиями ГОСТ и в соответствии с текущей дорожной обстановкой.
В статье будут рассмотрены методы автоматизации пункта 3 на примере размещения на плане автодороги дорожных ограждений и сигнальных устройств.
Общие принципы представления дороги, правил и объектов
Во время работы с базой данных (БД), представляющей а/д, было замечено, что большинство свойств а/д можно отразить схемой (рис.1, серая область), где состояние - это некоторый участок а/д, а свойство - это функция, протяженная на этом участке и соответствующая некоторому свойству дороги (причем в качестве свойств может выступать наличие на участке трубы, дорожного знака, съезда и т.д.). Стоит отметить, что в БД функция представлена, как правило, набором аппроксимирующих точек.
В соответствии с таким подходом было решено разработать надстройку над БД, представляющую собой набор фиксированных таблиц и осуществляющую связь с основной БД через таблицу «связка». Таблица «связка» имеет ключевое значение в схеме. За счет неё организуется «безболезненная» связь между основной БД и надстройкой.
Рис. 1. Организация данных в БД и в надстройке
Представление таблицы связки достаточно про-
сто:
id связки Имя таблицы в связи Имя поля, содержащего значение в таблице связи
12 Состояние-свойство Значение
Таблица правил имеет следующий вид:
¡с1 правила id объекта Наименование ¡С списка ограничений
1 2 ГОСТ 1234 34
Таблица ограничения имеет вид:
id ограничения id свойства Значение
1 1 асфальт
Так как схема разрабатывалась для общего случая автоматизации размещения подобъектов (в нашем случае дорожных ограждений, сигнальных устройств и т.д.) на протяженном объекте (а/д), то стоит разъяснить значения некоторых таблиц. Таблица «объекты» хранит всевозможные протяженные объекты, на которых будут размещаться подобъекты. В нашем случае в таблице будет только одна строка, соответствующая а/д. Таблица «состояния объекта» хранит всевозможные участки а/д (например, Иркутск-Листвянка, Братск-Усть-Илимск и т.д.). Таблица «состояние-свойство» хранит множество функций-
Road =
свойств (высота насыпи, тип покрытия и т.д.) для каждого конкретного глобального участка (состояния) а/д. Об особенностях представления правил будет сказано ниже.
Представление дороги. Для представления а/д, заданной на промежутке \а;Ъ], используется система функций
Я2(х)'х е\а;Ъ]
ёп(х)'х е\а;Ъ]
где gi, I = 1,п соответствует 1-му свойству. Если свойство есть некоторая постоянно изменяющаяся величина (например «высота насыпи»), то функция имеет вид непрерывной кривой и при технической реализации представляет собой набор аппроксимирующих точек. Если же свойство представляет собой величину, которая может принимать значения только из строго заданного набора (например «тип покрытия»), то функция имеет ступенчатый вид (рис. 2).
Представление правил. В отличие от данных а/д, информацию о правилах в БД хранить не принято. Связано это с тем, что при составлении ПОДД вся ответственность за корректность расположения тех или иных объектов на дороге ложится на плечи проектировщика, который прекрасно владеет правилами и в случае необходимости обращается к ГОСТам. С другой стороны, чтобы научить машину расставлять объекты на плане в соответствии с ГОСТами в автоматическом режиме, мы должны эти ГОСТы положить в БД.
Тут мы сталкиваемся с первой проблемой: с формальным представлением правила (т.е. как нам представить правило, чтобы его можно было хранить в БД). Так как каждое правило - это некоторый набор конкретных значений свойств а/д, то мы и будем представлять правило просто как набор значений
Р = {Р1,---,Рп ), где каждая рА, / = 1,п есть константа и соответствует 1-му свойству. В более сложных случаях, например, когда значение свойства может принимать значения из некоторого заданного промежутка, можно заменить
Рис. 2. Представление свойств а/д в виде графиков
константы векторами, то есть:
Р = [р1.—.Рп). где р1 = (а1,Ъ1), г = 1,п и соответствует ¡-му свойству. Оба варианта легко реализуются в рамках СУБД.
Вторая проблема заключается в том, как ГОСТ привести к формальному виду. Рассмотрим решение данной проблемы на примере ГОСТ 52289 пункта 8, правила применения дорожных ограждений и направляющих устройств. Так как постановка задачи требует от нас найти корректное расположение для некоторого объекта на а/д, то можно пренебречь некоторыми правилами, определяющими качественное представление объекта (например, кол-во направляющих устройств, удерживающая способность и т.д.). В качестве наглядного представления формализованного правила удобно использовать блок-схемы. На рис.3. приведена часть схемы для расстановки сигнальных устройств на а/д. Каждый возможный «путь» в этой схеме будет соответствовать одной строке в таблице правил БД.
свойств А (верхний) и Б (нижний) на некотором участке дороги. Наша задача найти промежутки, удовлетворяющие заданным выше правилам. Мы разбиваем участок на подучастки точками пересечения функций А(х) и В(х) с прямыми у = а^ у = а2, у = а3 и у = Ьн, у = Ь2 соответственно. В результате обнаруживается (рис.4,Б), что промежуток [п,г2] удовлетворяет правилу Р2, а промежуток [г3,г4] удовлетворяет правилу Р1. После того как промежутки найдены, остается подобрать объекты, для которых выполнения любого из правил Р-1 и Р2 достаточно для того, чтобы их расположение соответствовало правилам ГОСТ, и поставить их на плане а/д.
Математически работа алгоритма описывается следующим образом. Дорога представлена системой функций ОЬ]:
ё1(х),х б[а;Ъ] Я2(х),х 6 [а;Ъ]
ОЪ] =
gn(x),x б[а;Ъ]
Рис. 3. Часть блок-схемы для правил расстановки сигнальных столбиков
Автоматизация
Разработанная система представления позволяет нам реализовать схему автоматизированного рас-ставления объектов на плане а/д. Для начала рассмотрим простой пример, который позволит нам лучше разъяснить принцип работы. Пусть а/д определена в базе двумя функциями-свойствами А и В и задано два правила - Р^ Р2:
Р1 =[(а1, а2 \ Ъ1 ] Р2 =[(а2> а3 ), Ъ2 ]
На рис. 4,А представлены графики функций-
далее объект, заданный в двумерном пространстве на промежутке [а,Ъ]. Функции gi(x) будем называть свойствами объекта. Функции gi(x) являются непрерывными по X на промежутке [а,Ъ]. Требуется найти промежутки из [а,Ъ], на которых объект удовлетворяет ограничениям. Мы рассматриваем универсумы Аг как области значений некоторых функций
А = Е(/г(х)) г = 1,п , где /¡(х) - функции, заданные на некотором промежутке. Ограничения будем представлять следующим образом:
Рис. 4. Графики свойств (А), графики свойств с выделенными участками (Б)
К] =
/2(Х])
/п(х])
> ] = 1,т
Этап 1. Сведение объекта ОЪ] к новому объекту ОЪ]2 ,заданному ступенчатыми функциями. Необходимо обеспечить возможность эффективной работы с объектом. Для этого имеет смысл упростить представление объекта, то есть построить переход от ОЪ]
к новому, упрощенному, объекту ОЪ]2 .
ОЪ]2 =
Н1(х), х е \а;Ъ] Н2(х),х е \а;Ъ]
Нп(х),х е \а;Ъ]
где к = Л(Х]1)), х е {х | /1(х.1) < gi(x) < /(х]2 )}
Оценка: сложность осуществления перехода порядка О(т).
Этап 2. Разбиение объекта ОЪ]2 на множество подобъектов {оЪ]к}. Данный шаг позволяет нам перейти от объекта, заданного системой функций, к множеству подобъектов, каждый из которых определен системой констант. Такое разбиение позволяет нам реализовать методы проверки ограничений, которые подробно были рассмотрены в предыдущих работах [3].
Пусть s¡ - количество точек разрыва у функции к1(х) на [а;Ъ]. £ = Х- это общее количество то-
I
чек разрыва на [а;Ъ] у всех функций к1(х) вместе взятых. Пусть {х1,.хБ} - упорядоченное по возрастанию множество точек разрыва. Тогда наше множество подобъектов будет задано следующим образом:
oЪji =
к* (xi), х е +1)
к+2 (xl), хе [х1,х1+1)
К (xl), х е [х1,х11+)
к+(х1), х е [х1,Ъ]
> при I < Б -1
оЪ]1 =
к2(хг), х е [хиЪ]
К(хг),
> при I = Б -1
х е [х1,Ъ]
Отметим, что х1 = а,хБ = Ъ .
Оценка: сложность построения нового множества объектов порядка О(Б).
Оценки позволяют сделать вывод о возможности эффективной реализации предложенного метода.
Результаты
Система автоматизации проектирования ПОДД находится пока на стадии бета-тестирования, но схема автоматизации вполне успешно использовалась при выполнении контрактов составления ПОДД для а/д «Иркутск-Листвянка», «Братск-Усть-Илимск» и других.
В частности, разработанные методы использовались и для эскизного проектирования дорожных ограждений и сигнальных устройств.
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. В значительной мере это основано на использовании методов, изложенных в [3].
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. ИрГУПС. 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. Систем-
ный анализ. Моделирование / ИрГУПС. 2009. №2(22). С. 5562.
3. Мартьянов В.И., Архипов В.В., Каташевцев М.Д., Пахомов Д.В. Обзор приложений логико-эвристических методов решения комбинаторных задач высокой сложности // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование / ИрГУПС. 2010. №4(28). С. 61-67.
УДК 331.45
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ УСЛОВИЙ И ОХРАНЫ ТРУДА РАБОТНИКОВ АВТОТРАНСПОРТНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
© В.Ю. Лебединский1, Д.Н. Легусова2
Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Представлен комплексный подход к профилактике условий и охраны труда работников автотранспортных предприятий с использованием телеметрической системы. Представлена общая схема телеметрических систем, а также схема построения клинического мониторинга при использовании этих систем. Дана оценка возможности использования телеметрических систем при оценке воздействия факторов тяжести и напряженности труда на организм водителей автомобилей. Ил. 3. Библиогр. 5 назв.
Ключевые слова: охрана труда; транспорт; телеметрическая система; профилактика состояния здоровья работников; условия труда водителя; автомобильный транспорт.
USING TELEMETRY SYSTEM TO CONTROL WORKING CONDITIONS AND OCCUPATIONAL SAFETY OF MOTOR ENTERPRISE EMPLOYEES V.Yu. Lebedinsky, D.N. Legusova
Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, Russia, 664074.
The paper presents a comprehensive approach involving the use of a telemetry system to the preventive care of conditions and occupational safety of motor enterprise employees. It provides an outline scheme of telemetry systems, as well as a scheme for organizing clinical monitoring when using these systems. The authors assess the possibility to use telemetry systems in order to evaluate the effect of labor severity and intensity factors on the organisms of vehicle drivers. 3 figures. 5 sources.
Key words: occupational safety; transport; telemetry system; staff preventive health care; driver's working conditions; motor vehicles.
Одним из важнейших элементов системы управления охраной труда в современных условиях является комплексный контроль, под которым понимается совокупность организационных мероприятий для оценки различных сторон психофизиологического состояния работников, реакций организма работников на интеллектуальные и физические нагрузки, которые возникают в процессе трудовой деятельности. Одним из перспективных направлений охраны труда и профилактики здоровья работников является разработка и практическая реализация новых, высокоэффективных средств и систем, предлагаемых авторами [2].
Как отмечают авторы статьи [2], труд водителя автомобиля характеризуется наличием ряда вредных факторов, которые учитываются также и при проведе-
нии аттестации рабочих мест по условиям труда. В перечень этих факторов входят: повышенный уровень шума, вибрация (как локальная, передающаяся от рулевого колеса и рычагов управления к рукам водителя, так и общая, передающаяся через кресло водителя), напряженность труда, связанная с риском дорожно-транспортных происшествий, тяжесть труда, связанная с неудобной и фиксированной рабочей позой, запыленность, загазованность и микроклимат внутри кабины автомобиля. Этими авторами был проведен анализ условий труда на предприятиях Иркутской области, в том числе в сфере организации автомобильных перевозок. В генеральную совокупность данных, анализировавшихся ими, вошли 500 рабочих мест различных предприятий, специализирующихся
1Лебединский Владислав Юрьевич, доктор медицинских наук, профессор кафедры физической культуры, тел.: (3952) 4050 24, e-mail: lebedinskiy@istu.ru
Lebedinsky Vladislav, Doctor of Medical sciences, Professor of the Department of Physical Education, tel.:(3952)405024, e-mail: lebedinskiy@istu.ru
2Легусова Дарья Николаевна, аспирант, тел.: (3952) 405907, e-mail: inno@istu.edu Legusova Darya, Postgraduate, tel.: (3952) 405907, e-mail: inno@istu.edu
