CC BY
10
УДК 528.91:665.6/.7 К.А. Карпик, К.Е. Трифонов СГГА, Новосибирск
ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В ПРОЦЕССЕ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЕКТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЛИНЕЙНЫХ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА
Рыночные принципы землепользования требуют разработки таких методов проектирования и эксплуатации объектов землеустройства, которые позволяют оптимально использовать имеющиеся финансовые ресурсы. Как правило, в практике проектирования линейных объектов основным критерием оценки эффективности проекта является величина затрат, позволяющая из ряда проектных альтернатив выбрать оптимальный. Схема этапов работ при проектировании и строительстве линейных объектов, применяема на практике, выглядит следующим образом.
Рекогносцировка
XX
Инженерные изыскания
-зх-
Проектирование
-XX-
Расчет стоимости работ
Исходя из представленной схемы расчет стоимости работ является заключительным этапом всего технологического процесса, что на наш взгляд не позволяет применить комплексные автоматизированные методы и современные геоинформационные технологии для нахождения уникальных параметров прохождения трасс. Используя геологические, геофизические и геоботанические крупномасштабные карты (при их отсутствии данные дистанционного зондирования) уже после этапа рекогносцировки на основе ГИС технологий, возможно, определить перспективную область прохождения трассы. Это достигается за счет формализации условий положения линейного объекта аналитической моделью.
Основными проектными характеристиками для предложенной модели является значение общей протяженности, изначально зависящие от группы территориальных факторов, ограничивающих область допустимого проектирования. К ним относятся природные и техногенные факторы,
увеличивающие стоимость работ и корректирующие пространственное положение трассы.
Данные факторы выражены относительными показателями удорожания работ, где в качестве базисного (эталонного) принимается нормированный показатель равный единице.
т
Сраб.=^[К1 + К2 Ух^Х Сбазио
где Сраб - общая стоимость строительных работ;
т - количество отрезков;
К1 - коэффициент удорожания к нормам затрат труда;
К2 - коэффициент удорожания к нормам эксплуатации машин и оборудования.
£ - протяженность отрезка.
Сбазис - базисная стоимость строительных работ за метр.
Исходя из принципа использования значений затрат, природных и техногенных факторов, для каждой локальной территории определяется коэффициент удорожания работ. Данный поход позволяет применять ГИС технологии, рассматриваемые в данном конкретном случае как способы интеграции разрозненной информации о природных и техногенных факторах влияющих на пространственное положение проектируемого объекта.
географическая информационная система
При данной формулировки, нахождение значений координат трассы относится к задачам численного поиска условного экстремума представленной функции, то есть:
т
Сраб.
= Y,[K1 + К2] xS_x Сбазис min, 1
где граничными условиями являются данные ГИС определяющие общий коэффициент удорожания строительных работ и углы поворотов трассы,
значение которых определяются на основании технических характеристик трубопроводов.
Поэтому данную задачу следует представить как поиск соответствующих координат, при которых площадь, по совокупности отрезков, формирующих трассу в зависимости от коэффициента удорожания работ, является минимальной. Графическая иллюстрация метода представлена на рисунке.
На рисунке максимальные значения коэффициента удорожания введены искусственно и имеют сильно завышенные значения, что соответствует территориальным зонам, по которым проложение трассы невозможно (например, застроенные территории).
Соответственно речь идет о поиске минимального значения целевой функции с ограничениями, при поиске которого возможно воспользоваться численными методами различных порядков.
Используя данный поход, существует возможность, уже к началу инженерных изысканий определить в первом приближение область проложения трассы, что не требует поиска альтернатив. В дальнейшем же только производиться коррекция трассы по результатам геодезических и других изыскательских работ.
© К.А. Карпик, К.Е. Трифонов, 2007
