LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Будівництво → Автоматизована побудова елементів перехрещень у різних рівнях

УДК 515.2+528.48 Ботвіновська С.І.


автоматизована побудова елементів перехрещень у різних рівнях


Одним з найважливіших завдань сьогодення є розробка та впровадження технологій, що сприяють автоматизації та інтенсифікації виробничих і проектувальних процесів.

Дорожнє будівництво − галузь будівництва, яка займається проектуванням, будівництвом, ремонтом та технічним обслуговуванням міських вулиць та автомобільних доріг. Найважливішими питаннями у дорожньому будівництві є питання автоматизації процесу проектування, який би охоплював всі стадії роботи, включаючи обробку та відтворення графічної інформації. Значна увага у галузі приділяється застосуванню ЕОМ на стадії варіантного проектування при виборі планувального рішення перехрещення у різних рівнях. Сучасні автоматизовані системи дають змогу: опрацьовувати та порівнювати між собою значну кількість варіантів проектних рішень; виконувати розрахункові роботи з високою точністю та деталізацією; враховувати значну кількість факторів [1, 2, 3].

Оскільки елементи розв'язок у різних рівнях представляються двома зображеннями – планом та поздовжнім профілем, проекційно не пов'язаними один з одним, це ускладнює математичне моделювання і дослідження лінії лотка з'їзду як просторової кривої. Дослідження ліній кромок проїжджої частини і брівок земляного полотна викликають затруднення, оскільки не можливо довести їх належність поверхні проїжджої частини і узбіччя.

В зв'язку з цим виникає необхідність у програмній реалізації методу побудови плоских і просторових кривих ліній, які будуть лежати в основі моделювання форм ліво- або правоповоротних з'їздів на перехрещеннях у різних рівнях.

На основі розробленого методу [4] створено програмний модуль, який будемо називати „NATURAL CURVE BUILDER (NCО)". Принципи його побудови забезпечують повний цикл функціонального, конструктивного і технологічного проектування різноманітних криволінійних об'єктів. Конструюючи лінію лотка з'їзду, як об'єкт системи, користувач повинен визначити її геометричну форму і розміщення складових елементів у просторі. Технологічний аспект опису об'єкту включає його тривимірне моделювання, оскільки більшість сучасних програмних графічних систем мають стійке прагнення до такого моделювання.

Програмний модуль побудови кривих за їх натуральними рівняннями, оснований на архітектурі ядра, що використовує об'єктно-орієнтовану ієрархічну модель (рис.1). Він є автоматизованою системою проектування і бере на себе основні функції при побудові об'єктів моделювання.



Головним поняттям та верхівкою ієрархії класів є проект (TProject). Проект містить одну або більше кривих, що проектуються, та забезпечує роботу з ними. Клас „TProject" також бере на себе обов'язки по забезпеченню зв'язності між кривими та контролює цілісність загальних параметрів. Проект – отримує інструкції від ядра системи, а при необхідності ядро подає запит на потрібні йому інформацію, що містить проект.

На другій сходинці ієрархії класів стоїть клас кривої (TCurve). Цей клас контролює свій стан („побудовано та незмінено", „побудовано але змінено", „не побудовано"), а також, зберігає вихідну та поточну інформацію про криву.

Клас кривої має ще один підклас, що містить шість структур. При записі файлу на диск, або при його зчитуванні, структури зберігаються у певній послідовності (рис. 2).



Кожен блок інформації займає 112 байт. Заголовок проекту зберігає назву проекту та його параметри. Інформація про кожну криву окремо зберігається у заголовку кривої, а її параметри шістьома блоками після заголовку.

Основним елементом програмного модулю є ядро, що контролює дії, які виконують всі інші елементи. Цей підхід дозволяє гнучко змінювати методи роботи підсистем, та впроваджувати нові функції. Внутрішня структура побудована так, що не дає можливості інтерактивному візуалізатору напряму звертатися до розрахункової підсистеми, і навпаки. А ядро може контролювати стан кожної ланки програмного модулю за допомогою структури прапорців, до якої в процесі роботи може звернутися кожна підсистема, а також надавати необхідні інструкції цим підсистемам.

Підсистема управління зоною графічного виводу відповідає за графічну інформацію, що подається користувачеві. Вона забезпечує виведення потрібної графічної інформації, з урахуванням опцій, які вибирає користувач, і пов'язана з графічною бібліотекою OpenGL, що забезпечує виведення тривимірної моделі, через модуль інтерактивного інтерфейсу.

У модулі допоміжних функцій зберігаються математичні методи, необхідні для забезпечення роботи інших підсистем програмного модулю.

Програмний модуль має дружній інтуїтивно зрозумілий інтерфейс (рис.3) та зручну систему вводу та виводу даних, як графічних так і текстових.

Робота з системою починається зі створення проекту. Спочатку створюється новий клас проекту, який має назву задану користувачем, що не містить жодної кривої. Далі, за допомогою піктограми створюється клас кривої, що також має назву, задану користувачем. Після цих дій у вікні вибору активної кривої з'явиться її ім'я, а у таблиці параметрів − початкові значення кривої.

Скориставшись піктограмою-показником (), з групи піктограм керування вікном відображення графічної інформації, користувач може графічно задати початкову та кінцеву точки кривої, дотичні в них, або задати значення координат цих точок у вікні параметрів.

У будь-який час координати при необхідності можна відредагувати. У вікні „Параметри активної кривої" встановлюються всі вихідні параметри кривої.


Система дозволяє користувачеві вибирати ступінь автоматизації процесу