Применение цифровых моделей местности для трассирования лесных автомобильных дорог

УДК

625.7/.8

DOI:

10.17238/issn0536-1036.2018.2.58

Аннотация

Большие возможности для повышения производительности и качества инженерного труда предоставляют механизация и автоматизация различных процессов инженерной деятельности с помощью электронной вычислительной техники. Это относится и к процессу проектирования, где выбор оптимального решения связан с рассмотрением и обработкой большого числа возможных вариантов. Применение электронно-вычислительных машин не только ускоряет расчеты, но и позволяет использовать для решения более строгие зависимости, что повышает точность вычислений. В некоторых случаях это дает возможность по-новому организовать процесс получения исходной информации. Первоначально автоматизации подвергались отдельные небольшие виды расчетов без какого-либо существенного изменения существующих технологических схем. В настоящее время с появлением новых математических методов стоит вопрос о создании автоматизированных систем на базе современных вычислительных машин, решающих весь комплекс задач по конкретной теме. В области дорожного проектирования на первом этапе автоматизации инженерных расчетов составляются программы, обслуживающие отдельные промежуточные этапы проектирования, связанные с большим объемом вычислений и не требующие вариантной проработки (например, про-граммы подсчета объемов земляных работ, площадей откосов земляного полотна, ливневого стока, скоростей движения и др.), на втором этапе проводятся комплексные рас-четы, включающие логические элементы и связанные с обработкой, анализом большого количества вариантов и выбором оптимального из них по ряду показателей. Цель наших исследований – разработка методики определения оптимального варианта трассы лесной автомобильной дороги по стереомодели местности.

Сведения об авторах

М.М. Умаров, экстерн
А.В. Скрыпников, д-р техн. наук, проф.
Е.В. Чернышова, асп.
Е.Ю. Микова, экстерн
Воронежский государственный университет инженерных технологий, просп. Революции, д. 19, г. Воронеж, Россия, 394036; e-mail: m_m_umarov@mail.ru, skrypnikovvsafe@mail.ru, elenabok@mail.ru, e_y_mikova@mail.ru

Ключевые слова

лесная автомобильная дорога, трассирование, продольный профиль, цифровая модель местности

Для цитирования

Умаров М.М., Скрыпников А.В., Чернышова Е.В., Микова Е.Ю. Применение цифровых моделей местности для трассирования лесных автомобильных дорог // Лесн. журн. 2018. № 2. С. 58–69. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2018.2.58

Литература

1. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. СНиП 11-02–96. М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2000. 45 с.
2. Курьянов В.К. Теоретические основы и формализация задач управления ка-чеством дорожных покрытий на основе оптимизации ремонтных работ // Проблемы и перспективы лесного комплекса: материалы межвуз. науч.-практ. конф., Воронеж, 26–27 мая 2005 г. Воронеж: ВГЛТА, 2005. Т. 1. 264 с.
3. Скрыпников А.В. Теоретические основы и методы организации и управления дорожным движением // Бюл. трансп. информ. 2010. № 1(175). С. 10–15.
4. Скрыпников А.В. Методы, модели и алгоритмы повышения транспортно-эксплуатационных качеств лесных автомобильных дорог в процессе проектирования, строительства и эксплуатации: моногр. М.: ФЛИНТА, 2012. 310 с.
5. Скрыпников А.В., Кондрашова Е.В., Скворцова Т.В. Оптимизация межре-монтных сроков лесовозных автомобильных дорог // Фундаментальные исследования. 2011. № 8(ч. 3). С. 667–671.

6. Скрыпников А.В.,Умаров М.М., Арутюнян А.Ю., Чернышова Е.В. Анализ ме-тодов оценки надежности сложных технических комплексов // Сб. тр. междунар. науч.-практ. конф. «Системный анализ и моделирование процессов управления каче-ством в инновационном развитии агропромышленного комплекса», Воронеж, 08– 09 апр. 2015. Воронеж: ВГУИТ, 2015. С. 76–81.
7. Скрыпников А.В., Умаров М.М., Чернышова Е.В. Роль состояния лесовозных автомобильных дорог в обеспечении удобства и безопасности движения в неблаго-приятные периоды года // Наука. Технологии. Производство. 2015. № 2(6). С. 66–68.
8. Чертов Е.Д., Скрыпников А.В.,Буданов А.В., Котов Г.И. Математические методы моделирования поиска принципов действия технических систем // Вестн. ВГУИТ. 2016. № 3(69). С. 110–115.
9. Ptitsyn P.S., Radko D.V., Skrypnikov A.V. Analysis of Security Identity and Access Management Systems // International Journal of Control Theory and Applications. 2016. No. 9(1). Pp. 0974‒5572.
10. Ptitsyn P.S., Radko D.V., Skrypnikov A.V. Development of the Method for Inte-gration of Mobile Applications and Corporate Information Systems // Journal of Digital In-formation Management. 2016. No. 14(5). Pp. 322‒332.
11. Skrypnikov A.V., Dorokhin S.V., Kozlov V.G., Chernyshova E.V. Mathematical Model of Statistical Identification of Car Transport Informational Provision // Journal of Engineering and Applied Sciences. 2017. Vol. 12, iss. 2. Pp. 511–515.

Поступила 29.09.17

Ссылка на английскую версию:

Digital Elevation Model for Forest Road-Location

UDC 625.7/.8

DOI: 10.17238/issn0536-1036.2018.2.58

Digital Elevation Model for Forest Road-Location

M.M. Umarov, External Student
A.V. Skrypnikov, Doctor of Engineering Sciences, Professor
E.V. Chernyshova, Postgraduate Student
E.Yu. Mikova, External Student
Voronezh State University of Engineering Technology, pr. Revolyutsii, 19, Voronezh, 394036, Russian Federation; e-mail: m_m_umarov@mail.ru, skrypnikovvsafe@mail.ru, elenabok@mail.ru, e_y_mikova@mail.ru

Mechanization and automation of various engineering processes using computers afford ground for the efficiency improving and the quality of engineering effort. This also applies to the design process, where often the final optimum choice involves the consideration and processing of a large number of possible options. The use of computers allows us not only to accelerate calculations, but also to use more stringent dependencies for the solution, which increases the accuracy of calculations. In some cases, this provides an opportunity to organ-ize the process of obtaining the initial information from a new angle. At first, some separate not complicated methods of calculation without any significant modification of existing technological schemes were subjected to automation. Nowadays, with the advent of, new mathematical methods, there is much concern about the creation of automated systems based on modern computers solving the entire complex of problems on a particular topic. In the road design, at the first stage of automation of engineering calculations, the programs are made that serve individual intermediate stages of design, associated with a large amount of calculations and do not require variant analysis (programs for calculating cut and fill vol-umes, areas of subgrade embankments, flood run off, road speeds, etc.). At the second stage, complex calculations are carried out, that include logical elements and are associated with the processing, analysis of a large number of options and the choice of optimum alternative according to a number of indicators. The goal of research is to develop a methodology for determining the optimal variant of the forest road route using a terrain spatial model.

Keywords: forest road, road-location, longitudinal profile, digital elevation model.

REFERENCES

1. SNiP 11-02–96. Inrhenernye izyskania dlya stroitel’stva. Osnovnye polozheniya [Construction Norms and Regulations 11-02–96. Engineering Survey for Construction. Basic Principles]. Moscow, Gosstroy Rossii Publ., 2000. 45 p.
2. Kur'yanov V.K. Teoreticheskie osnovy i formalizatsiya zadach upravleniya kachestvom dorozhnykh pokrytiy na osnove optimizatsii remontnykh rabot [Theoretical Foundations and Formalization of Problems of Quality Management of Road Surfaces on the Basis of Repair Works Optimization]. Problemy i perspektivy lesnogo kompleksa: mate-rialy mezhvuz. nauch.-prakt. konf., Voronezh, 26–27 maya 2005 g. [Problems and Perspec-tives of the Forest Complex: Proc. Interuniversity Sci. Practic. Conf., Voronezh, May 26–27, 2005]. Voronezh, 2005, vol. 1. 264 p. (In Russ.)
3. Skrypnikov A.V. Teoreticheskie osnovy i metody organizatsii i upravleniya dorozhnym dvizheniem [Theoretical Bases and Methods of Organization of Traffic Control on Roads]. Byulleten' transportnoy informatsii [Bulletin of Transport Information], 2010, no. 1(175), pp. 10‒15.
4. Skrypnikov A.V. Metody, modeli i algoritmy povysheniya transportno-ekspluatatsionnykh kachestv lesnykh avtomobil'nykh dorog v protsesse proektirovaniya, stroitel'stva i ekspluatatsii [Methods, Models and Algorithms for Increasing Transport-Operational Qualities of Forest Roads in the Process of Design, Construction and Opera-tion]. Moscow, FLINTA Publ., 2012. 310 p. (In Russ.)
5. Skrypnikov A.V., Kondrashova E.V., Skvortsova T.V. Optimizatsiya mezhremontnykh srokov lesovoznykh avtomobil'nykh dorog [Optimization of Maintenance Period for Logging Highway]. Fundamental'nye issledovaniya [Fundamental Research], 2011, no. 8-3, pp. 667‒671.
6. Skrypnikov A.V., Umarov M.M., Arutyunyan A.Yu., Chernyshova E.V. Analiz metodov otsenki nadezhnosti slozhnykh tekhnicheskikh kompleksov [Analysis of Methods for Assessing the Reliability of Complex Technical Complexes]. Sb. tr. Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. «Sistemnyy analiz i modelirovanie protsessov upravleniya kachestvom v inno-vatsionnom razvitii agropromyshlennogo kompleksa», Voronezh, 08–09 apr. 2015 [Collected Papers Intern. Sci. Practic. Conf. “System Analysis and Modeling of Quality Management Processes in the Innovative Development of the Agro-Industrial Complex”, Voronezh, 08–09 April 2015]. Voronezh, VSUET Publ., 2015, pp. 76–81. (In Russ.)
7. Skrypnikov A.V., Umarov M.M., Chernyshova E.V. Rol' sostoyaniya lesovoznykh avtomobil'nykh dorog v obespechenii udobstva i bezopasnosti dvizheniya v neblagopri-yatnye periody goda [The Role of the State of Logging Roads to Ensure Comfort and Driv-ing Safety in Adverse Seasons]. Aktual'nye voprosy nauki, tekhnologii i proizvodstva [Actu-al Problems of Science, Technology and Production], 2015, no. 2(6), pp. 66–68.
8. Chertov E.D., Skrypnikov A.V., Budanov A.V., Kotov G.I. Matematicheskie metody modelirovaniya poiska printsipov deystviya tekhnicheskikh sistem [Mathematical Methods of Modeling Research of the Principles of Technical Systems]. Vestnik Voronezh-skogo gosudarstvennogo universiteta inzhenernykh tekhnologiy [Proceedings of the Voro-nezh State University of Engineering Technologies], 2016, no. 3(69), pp. 110‒115.
9. Ptitsyn P.S., Radko D.V., Skrypnikov A.V. Analysis of Security Identity and Ac-cess Management Systems. International Journal of Control Theory and Applications, 2016, no. 9(1), pp. 0974‒5572.
10. Ptitsyn P.S., Radko D.V., Skrypnikov A.V. Development of the Method for Inte-gration of Mobile Applications and Corporate Information Systems. Journal of Digital In-formation Management, 2016, no. 14(5), pp. 322‒332.
11. Skrypnikov A.V., Dorokhin S.V., Kozlov V.G., Chernyshova E.V. Mathematical Model of Statistical Identification of Car Transport Informational Provision. Journal of En-gineering and Applied Sciences, 2017, vol. 12, iss. 2, pp. 511–515.

Received on September 29, 2017

---

For citation: Umarov M.M., Skrypnikov A.V., Chernyshova E.V., Mikova E.Yu. Digital Elevation Model for Forest Road-Location. Lesnoy zhurnal [Forestry journal], 2018, no. 2, pp. 58–69. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2018.2.58