WWW.KONFERENCIYA.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Конференции, лекции

 

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

«ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИЗЫСКАНИЙ, ПРОЕКТИРОВАНИЯ, СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ РОССИЙСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ МАТЕРИАЛЫ ВСЕРОССИЙСКОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ 10-11 октября 2007 Том ...»

-- [ Страница 2 ] --

Кроме того, технические требования МПС РФ от 26.03.1998г. имеют излишнюю детализацию регламента геодезических работ со ссылкой на устаревшие инструкции Федерального агентства геодезии и картографии (Роскартографии), не отвечающие новым технологиям производства инженерно-геодезических работ и требованиям к точности создания СРС. В частности:

– инструкции Роскартографии регламентируют выполнение работ по созданию опорной государственной сети традиционными методами и средствами, а не работ по созданию специальных инженерно-геодезических сетей. Этими инструкциями не предусматривается обоснование специальных методик инженерно-геодезических работ (точное нивелирование короткими лучами, создание линейно-угловых сетей, комбинированные методики спутниковых и тахеометрических определений координат и т.п.);

– не предусматривается использование высокоэффективных спутниковых средств и методов;

– не предусматривается применение цифровых нивелиров;

– не предусматривается применение современных электронноцифровых тахеометров для прокладки ходов полигонометрии.

Нормативно-правовые ограничения создания реперных систем следующие:

– регламентация применения государственной системы координат для описания планового положения пунктов СРС и сложности установления «условной системы координат» (ГСК нужна только для работ по инвентаризации имущественного комплекса дорог);

Роскартографии создает затруднения, неоправданные целью и содержанием работ. В частности, проявляется излишняя опека организаций-исполнителей работ по созданию СРС со стороны органов Госгеонадзора так, будто создается Государственная сеть, осложняется использование карт М 1: и 1:50000;

– возникает стремление организаций Роскартографии, действующих через региональные инспекции Госгеонадзора, получить монопольное право на производство работ по созданию СРС.

Серьезные трудности представляет и отсутствие обоснованных нормативно-экономических регламентов создания реперных систем. В частности:

– отсутствует четкое определение статей расходов по созданию реперных систем (капремонт/ эксплуатация/ инвестиции);

– обычно утверждается, что стоимость единовременных затрат на устройство 1км СРС не должна превышать 5-10% от стоимости 1 км капитального ремонта пути. Каковы истоки этого утверждения, существует ли технико-экономическое обоснование применения реперных систем – нам неизвестно;

– также не определено каковы допустимые размеры затрат на содержание СРС и на какую из статей эти затраты относить.

В свете вышеизложенного предлагается:

1. Пересмотреть и усовершенствовать концепцию специальных реперных систем с учетом потенциальных возможностей и перспектив применения современных технологий производства инженерногеодезических работ, в частности, информационных (координатных) и спутниковой технологий.

2. Реперным сетям придать статус специальных инженерногеодезических сетей, которые создаются методами и средствами, обосновываемыми на стадии рабочего проектирования. Эти методы и средства должны отражаться в новой редакции «Технических требований по СРС» и могут отличаться от регламента, действующего для работ по созданию опорной Государственной геодезической сети.

3. При создании СРС предпочтение должно быть отдано использованию «условной системы плановых координат пунктов».

4. Прерогатива выполнения работ по созданию, применению и содержанию реперных систем должна принадлежать основным исполнителям проектно-изыскательских работ на железных дорогах сети – «желдорпроектам» – филиалам ОАО «Росжелдорпроект».

5. Необходимо разработать технические регламенты применения реперных систем в деле содержания пути, а также регламенты поддержания геодезических сетей реперных систем в рабочем состоянии.

МОНИТОРИНГ ДЕФОРМАЦИЙ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ С ПОМОЩЬЮ НАЗЕМНОГО ЛАЗЕРНОГО

СКАНИРОВАНИЯ

Сложившийся в настоящее время основной подход к выполнению мониторинга деформаций земляного полотна железных дорог геодезическими средствами заключается в периодических определениях вариаций положения набора деформационных знаков относительно опорных пунктов, расположенных за пределами зоны действия геологических факторов, обусловливающих деформации земляного полотна и железнодорожных путей (рис. 1 – 2).

Рис. 1. Определения вариаций планового положения деформационных пунктов с помощью геодезических приемников GPS в Рис. 2. Определение вариаций высотного положения деформационных пунктов методом геометрического нивелирования IV При этом обычно количественные характеристики пространственных деформаций, в виде направления и скорости, горизонтальных и/или вертикальных смещений, определяются по дискретному набору точек, движение которых непосредственно ассоциируется с движениями земной поверхности (рис.3).

Регламент точности геодезического мониторинга деформаций земляного полотна (в соответствии с CП 11-104-97 Инженерно-геодезические изыскания для строительства):

– среднеквадратическая погрешность (СКП) определения планового положения контрольных пунктов в каждом цикле – не более ± 15 мм;



– СКП определения горизонтальных смещений контрольных реперов – не более ± 20 мм;

– СКП определения высотного положения контрольных пунктов в каждом цикле - не более ± 7 мм;

– СКП определения осадок контрольных реперов – не более ± 10 мм.

Рис. 3. Количественные результаты геодезических наблюдений: векторы смещений насыпи у первого моста на площадке ст. Казанкан Между тем, динамика деформационных знаков может быть в значительной мере обусловлена сезонными факторами, которые вызывают систематические и периодические перемещения, сопоставимые с деформациями земляного полотна.

К числу недостатков традиционной технологии геодезического мониторинга относится невозможность оценки объемно-площадных характеристик деформаций, которые необходимы для определения объемов работ по лечению или укреплению земляного полотна.

Недостатки традиционного геодезического подхода к мониторингу деформаций могут быть в значительной степени преодолены при использовании технологии наземного лазерного сканирования. При этом отпадает надобность в закреплении большого количества деформационных знаков, поскольку «деформационными марками» служит весь континуум точек наблюдаемого объекта.

Специалистами отдела изысканий Иркутского проектноизыскательского института «Иркутскжелдорпроект» – филиала ОАО «Росжелдорпроект» совместно со специалистами НПК «Йена Инструментс»

(г. Москва) технология наземного лазерного сканирования использовалась для мониторинга сложного объекта Восточно-Сибирской железной дороги – филиала ОАО «РЖД» – участка земляного полотна в районе ст. Казанкан – 1334-й километр северного БАМовского хода ВСЖД (рис. 4).

Рис. 4. Элементы техники наземного лазерного сканирования Объект экспериментальных исследований, выполненных параллельно с производственными работами по геодезическому мониторингу склонового процесса сползания насыпи по основанию, находится в зоне многолетней мерзлоты, которая в сравнительно узкой зоне площадки станции деградирует под действием поверхностных и грунтовых вод, а также под влиянием хозяйственной деятельности (рис. 5).

Рис. 5. Деформации земляного полотна на ст. Казанкан Картина деформаций, полученная сопоставлением данных периодически повторяемых процедур сканирования, при этом оказывается не только непрерывной в пространстве (площадной), но и объемной (рис. 6).

Рис. 6. Текстурированная 3D модель исследуемого объекта Опыт практического применения технологии наземного лазерного сканирования для целей мониторинга деформаций земляного полотна железных дорог позволяет говорить о следующих достоинствах и недостатках этой технологии.

Достоинства:

1) высокая информативность и детальность мониторинга;

2) отсутствие потребности выполнения оползневой съемки;

3) отсутствие надобности в закреплении большого количества деформационных пунктов;

4) возможность построения площадных и трехмерных моделей деформаций;

5) возможность осуществления мониторинга искусственных сооружений (мосты, трубы, тоннели).

Недостатки:

1) невозможность мониторинговых измерений в условиях заснеженного земляного полотна и при низких температурах воздуха;

2) ограниченность размеров мониторинговой зоны;

3) сложность математической обработки результатов сканирования;

4) необходимость специального подхода к анализу разностных 3Dмоделей (механико-математическая интерпретация с помощью тензора деформаций).

Сопоставительный анализ результатов традиционного и «нового»

подходов к мониторингу деформаций земляного полотна железных дорог позволяет сделать вывод о перспективности направления наземного лазерного сканирования с известными ограничениями на сферу применения.

ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ СИСТЕМАМИ

ВИДЕОПАСПОРТИЗАЦИИ И ЛАЗЕРНОГО СКАНИРОВАНИЯ НА

УЧАСТКЕ ВСЖД ИРКУТСК – МИШИХА

В октябре 2006 г. сотрудниками Иркутского проектноизыскательского института «Иркутскжелдорпроект» – филиала ОАО «Росжелдорпроект» были проведены измерения системами видеопаспортизации дорог (далее – СВПД) и лазерного сканирования (далее – ЛС) на участке Иркутск – Мишиха (5185 – 5456 км Восточно-Сибирской железной дороги – филиала ОАО «РЖД») в связи с организацией пилотного проекта комплексной реконструкции участка Утулик – Мишиха ВСЖД.

Обе системы были установлены на вагоне-лаборатории КВЛП.

Машинистам локомотива была предписана скорость движения по участку Утулик – Мишиха – Утулик не выше 40 км/час с целью получения поперечных сечений на этом участке не реже одного сечения на 4 м.

Кроме того, предварительно были установлены две базовые станции в Слюдянке и Мысовой для проведения GPS-измерений в дифференциальном режиме с целью высокоточной оценки положения оси пути.

Данные измерений СВПД представляют собой координатную видеосъемку, данные измерений ЛС – это мгновенные измерения дальностей двумя сканерами до отражающих поверхностей, выполняемые через один градус в сечении, поперечном к направлению движения.

В результате были получены измерения СВПД и ЛС с высокоточной привязкой на всем участке Утулик – Мишиха.

Дополнительно были проведены измерения СВПД и ЛС на участке Утулик – Иркутск, где скорость движения локомотива не ограничивалась, поэтому расстояние между последовательными поперечными сечениями на этом участке составило в среднем 6 м.





Была произведена предварительная обработка результатов измерений, состоящая из следующих этапов:

1. Обработка данных приборов GPS навигации.

2. Синхронизация данных ЛС и видеоизображений.

Обработка данных приборов GPS навигации производилась с использованием программного комплекса GrafNav, позволяющего выполнять расчеты координат и времени измерений, проведенных в дифференциальном режиме кинематики.

Рис. 1. Комплекты систем видеопаспортизации и лазерного сканирования, установленные на подвижном составе Синхронизация данных ЛС и видеоизображений осуществлялась программно с использованием временных отметок GPS приемников и маркеров событий, которые в процессе сбора данных посылались регулярно в приемник GPS геодезического класса после получения порции из десяти сканов.

В результате каждая точка измерений системы ЛС получила пространственную привязку (рис. 2).

В дальнейшем была поставлена задача получения поперечных сечений железнодорожного пути и прилегающих окрестностей в местах, определяемых пользователем, по данным измерений СВПД и ЛС.

Обработка осуществлялась на 5 фрагментах участка:

1. Утулик (5339 км) – 5361 км (длина 22 км);

2. 5361 км – Выдрино (5384км) (длина 23 км);

3. Выдрино (5384 км) – Кедровая (5406 км) (длина 22 км);

4. Кедровая (5406 км) – Переемная (5431 км) (длина 25 км);

5. Переемная (5431 км) – Мишиха (5456 км) (длина 25 км).

Общая методика обработки измерений состояла из следующих этапов:

1) выбор ключевых точек сканирования;

2) построение поперечных сечений;

3) расстановка пикетажа поперечных сечений;

4) приведение поперечных сечений к стандартному формату.

Рис. 2. Результат пространственной привязки данных ЛС Выбор ключевых точек сканирования необходим для определения места построения поперечных сечений по видеоданным и материалам ортофотопланов. Эта задача выполняется в программе просмотра видеофрагментов, ортофотопланов и сканов.

Построение поперечных сечений выполняется в два шага. Сначала из всего набора сканов выбираются только те сканы, у которых центры сканирования лежат в местах построения поперечных сечений, определенных на предыдущем этапе. Для получения качественного результата каждый выбранный скан необходимо дополнить данными сканирования с четырех соседних точек (берутся две предыдущие и две последующие точки). В итоге получают облако точек ЛС в отмеченном пользователем месте.

На втором шаге полученные точки загружаются в AutoCAD, где производится их оцифровка построением 2D-полилинии перпендикулярно оси пути.

Расстановка пикетажа поперечных сечений выполняется программой KapremSurvey по данным оценки положения оси пути и ее привязки к точкам с известным пикетажем.

Приведение поперечных сечений к стандартному формату осуществляется посредством импорта полученных поперечных сечений в пакет Kaprem, который разработан в институте «Иркутскжелдорпроект».

Выполняется процедура сохранения данных поперечных сечений в обменный формат XML с последующим импортом XML-файла в Kaprem.

Точность определения местоположения точки сканирования определяется точностью GPS-измерений в дифференциальном режиме.

В проведенных работах в большинстве случаев она была меньше см в плане и 20 см по высоте.

Точность измерения системой ЛС составляет: 3,5 см при расстояниях до объекта не более 20 м и 5 см, если дальность до объекта составляет от до 80 м.

Таким образом, в проведенных работах точность построения поперечных сечений составила 5 см, точность локализации точек сканирования находилась в пределах: 10 см в плане и 20 см по высоте.

В дальнейшем полученное облако точек было загружено в программный комплекс Cyclone, где была построена TIN-модель (рис. 3).

Если загрузить проектные поперечные сечения, то можно построить проектную TIN-модель и затем оценить объем планируемых работ.

Таким образом, системы видеопаспортизации и лазерного сканирования могут использоваться на этапе обоснования инвестиций для предварительного расчета объемов работ. Кроме того, проводя измерения комплексом СВПД и ЛС после выполнения строительных (ремонтных) работ, можно оценить реально выполненные объемы работ.

«Иркутскжелдорпроекта» комплекс систем СВПД и ЛС был оснащен современным контроллером чтения данных со сканеров, что позволило увеличить плотность сканирования в 25 раз.

Были выполнены новые поездки и измерения на протяженных участках ВСЖД: Иркутск – Зима, Коршуниха – Северобайкальск, Северобайкальск – Хани, Хребтовая – Усть-Илимск, Зима – Нижнеудинск с выполнением съемок сложных инженерных сооружений – тоннелей и галерей.

Поперечные сечения были сняты через 20 см, что позволило по полю точек лазерных отражений и материалам видеосъемки строить цифровые модели инфраструктуры с точностью, детализацией, масштабностью и скоростью, недоступными прежде никаким другим съемочным системам.

В настоящее время материалы новых поездок и измерений находятся в обработке и будут представлены в последующих публикациях.

АВТОРСКИЙ НАДЗОР ЗА ПРОИЗВОДСТВОМ

КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА ПУТИ МЕТОДОМ

ПОДПОВЕРХНОСТНОГО РАДИОЛОКАЦИОННОГО

ЗОНДИРОВАНИЯ

Понятие «авторский надзор за проведением капитального ремонта пути при обследовании железнодорожного полотна» на Восточно-Сибирской железной дороге – филиале ОАО «РЖД» является новым.

Появление данного термина обусловлено усилением мер за контролем работ по усиленному капитальному и капитальному ремонту железнодорожного пути, а также требованиями, указанными в «Правилах приемки в эксплуатацию законченных строительством, усилением, реконструкцией объектов федерального железнодорожного транспорта».

Данным документом предусматривается ведомость балласта, уложенного в путь по перегонам (станциям), с данными попикетного замера ширины балластной призмы поверху, толщины балластной подушки и балласта под шпалой.

В отделе изысканий Иркутского проектно-изыскательского института «Иркутскжелдорпроект» – филиала ОАО «Росжелдорпроект» геофизические исследования применяются в качестве «контролирующего фактора».

Геофизические исследования проводились на отдельных участках ВСЖД, в рамках выполнения авторского надзора по следующим объектам:

1. «Усиленный капитальный ремонт 1-го пути с укладкой бесстыкового пути на перегоне Тайшет – Байроновка ВСЖД».

2. «Усиленный капитальный ремонт 2-го пути с укладкой звеньевого пути на перегоне Ангасолка – Слюдянка-2 ВСЖД».

3. «Капитальный ремонт 1-го пути с укладкой старогодных рельсов на перегоне Икабьекан – Мурурин ВСЖД».

С учетом конструктивных особенностей верхнего строения пути и особенности проведения капитального ремонта пути, перед специалистами «Иркутскжелдорпроекта» стояла задача обнаружения границы раздела грунтов балластной призмы и грунтов тела насыпи.

подповерхностного радиолокационного зондирования (Ground Penetrating Radar).

Работы проводились аппаратным комплексом в составе:

– геофизический профилограф (георадар) «Zond 12C» фирмы НПФ «Радарные системы»;

– антенный блок (АБ), экранированный для частоты 750 МГц (воздушного типа), специально разработан фирмой-производителем для выполнения работ на железных дорогах;

– мерное колесо (одометр).

Монтаж комплекса был выполнен на железнодорожной тележке производства «Иркутскжелдорпроекта» (рис.1).

Рис. 1. Комплекс, смонтированный на железнодорожной тележке Метод подповерхностного радиолокационного зондирования позволяет выполнять непрерывное профилирование без нарушения балластного слоя, что дает существенные преимущества по сравнению с традиционными способами бурения и прохождения горных выработок, а также позволяет оперативно получать, обрабатывать и анализировать данные в полевых условиях.

Для получения достаточной информации о строении балластного слоя насыпи работы производились по трем профилям: по левой бровке, по оси пути и по правой бровке (рис. 2).

При проведении работ были использованы стандартные аппаратные установки, привязка производилась по соответствующему пикетажу (возможна привязка по высокоточному геодезическому оборудованию).

Глубина профилирования в проведенных исследованиях не превышала 2,0 м.

Рис. 2. Линии профилирования на однопутном участке Обработка полевых материалов проводилась с использованием пакета программ Prism for Windows, поставляемого с аппаратным комплексом.

Пример обработанной радарограммы приведен на рис. 3.

На волновой картине отчетливо прослеживается ось синфазности, соответствующая границе раздела грунтов балластной призмы и тела насыпи.

Проведенные полевые исследования позволили получить надежные данные, в результате обработки и интерпретации которых появилась возможность производить приближенные расчеты по строению балластной призмы.

Использованную технологию можно рекомендовать проектным институтам, деятельность которых связана с производством изыскательских работ на железных дорогах, а также геобазам и службам пути.

Затраты времени на получение конечной информации по 1 км однопутного участка пути составляют: работы «в поле» – 1 ч, камеральная обработка – 1чел/ч.

Применение метода подповерхностного радиолокационного зондирования для целей авторского надзора за проведением капитального ремонта пути можно считать эффективным, приняв во внимание небольшие затраты времени и трудовых ресурсов, качественные выходные материалы, а также то, что программное обеспечение комплекса не предъявляет высоких требований к характеристикам персонального компьютера.

ПРИМЕНЕНИЕ АППАРАТНО-ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА

«ПРОФИЛЬ-1М» ДЛЯ СЪЕМКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ

Аппаратно-программный комплекс «Профиль-1М» (производство НИДЦ СГУПС, научный руководитель В.В. Щербаков) – высокоточное измерительное средство для диагностики геометрических параметров и определения координат рельсовой колеи железнодорожного пути. В дальнейшем в тексте используется термин АПК.

Технология определения координат и геометрических параметров базируется на рациональном использовании возможностей GPS-приемников и гироскопической техники последнего поколения. В основе работы системы лежит схема гирополукомпаса.

Основными достоинствами технологии, в отличие от существующих, являются: расширение функциональных возможностей, высокая точность измерений, получение данных в любой системе координат, мобильность и простота эксплуатации.

АПК предназначен для измерения: плановых координат, высот, продольного профиля, расстояния, взаимного расположения одной рельсовой нити относительно другой (уровня), ширины рельсовой колеи (шаблона), положения рельсовых нитей в плане (рихтовки) и положения рельсовых нитей в вертикальной плоскости (просадки).

Область применения АПК: паспортизация; диагностика; съемка натурного положения пути в плане, продольном и поперечном профиле для выправки пути и проектирования капитального ремонта; мониторинг пути;

анализ допускаемых скоростей движения; калибровка вагоновпутеизмерителей.

Диапазоны измерений и пределы относительных погрешностей АПК при измерении параметров пути указаны в таблице.

Перемещение тележки вдоль железнодорожной колеи – ручное, следовательно, скорость перемещения тележки около 5 км/ч. Время непрерывной работы без зарядки аккумуляторной батареи 8 ч. Частота (дискретность) съема информации составляет 27 мм. Масса оборудованного АПК около 27 кг.

АПК имеет среднюю устойчивость к изменениям и воздействиям внешних факторов: диапазон рабочих температур окружающего воздуха от до 40 С, влажность окружающего воздуха до 95 % при 25 С.

Ходовая часть АПК состоит из следующих узлов: разборная рама круглого сечения, изготовленная из алюминиевого сплава; колеса из инструментальной стали с кадмиевым покрытием.

На раме установлена съемная платформа, предназначенная для крепления блока пространственной ориентации и аккумулятора. Также предусмотрены съемные крепления для установки вешки, на которой размещается антенна и GPS-приемник. Крепления расположены по краям рамы и в середине, соответственно для установки вешки над головками рельсов и по оси тележки.

Колеса крепятся к вилкам, которые насаживаются на штанги рамы.

Штанга рамы с одной стороны неподвижна, а с другой подпружинена для обеспечения бокового прижатия и контакта колес с рельсами.

Колесные базы вилок не одинаковы, их длины составляют 25 и см. Измерительная база – 120 см.

Для перемещения тележки в рабочем положении служит съемная ручка, которая вставляется в специальный шток, расположенный в середине рамы. Ручка вращается относительно вертикали на 360.

Для лучшей видимости АПК при работе на рельсовом пути рама АПК окрашена в оранжевый цвет.

Датчик измерения ширины колеи расположен внутри рамы.

Представляет собой потенциометр с редуктором преобразования линейного перемещения во вращательное, механически связанный с подвижной штангой, на которой закреплены колеса (рис. 2). Выходным сигналом датчика является напряжение, амплитуда которого пропорциональна линейному смещению мерных колес относительно нулевой точки отсчета, то есть изменению расстояния между точками опоры левой и правой пар колес.

Блок измерения пройденного пути установлен на вилке АПК с базой 120 см, и представляет собой мерное колесо с оптическим датчиком.

Блок пространственной ориентации закрепляется на платформе ходовой тележки и включает в себя (рис. 2): два оптоволоконных гироскопа, ось чувствительности одного из которых расположена в азимутальной плоскости, а второго совпадает с продольной осью путевой тележки АПК, акселерометра ДЛСУ, ось чувствительности которого расположена под углом 90 к вектору движения, аккумулятора 12 В, термостата, микроконтроллера, кожуха и интерфейса.

Принцип работы оптоволоконных гироскопов основан на измерении приращения угловой ориентации осей чувствительности относительно исходного положения.

Акселерометр обеспечивает определение угла наклона поперечной оси блока пространственной ориентации относительно горизонта.

Рис.2. Датчик измерения ширины колеи и блок пространственной Микроконтроллер предназначен для приема и исполнения команд от компьютера, считывания информации с датчиков, опроса гироскопа и передачи информации в компьютер.

Компьютер - КПК, так называемый «наладонник», может закрепляться на руке, вешке или ручке перемещения АПК и предназначен для управления работой АПК, накопления и отображения измеряемых параметров пути и проведения регламентных работ (установка начальных данных, калибровка, настройка).

В состав GPS входит два приемника, один из которых устанавливается на базовой станции, а другой на путеизмерительной тележке АПК.

Базовая станция устанавливается на репере, пункте государственной геодезической сети или любом другом пункте, который при необходимости пересчета координат в государственную или условную систему координат может быть однозначно опознан.

При установке тележки на путь под действием пружины подвижного штока все четыре колеса прижимаются к боковым (рабочим) граням головок рельсов.

В процессе движения тележки по пути контролер опрашивает датчики и передает информацию в КПК.

АПК работает без занятия перегона, поэтому при приближении поезда тележка снимается с пути и переносится на безопасное расстояние.

В отделе изысканий Иркутского проектно-изыскательского института «Иркутскжелдорпроект» – филиала ОАО «Росжелдорпроект» АПК применяется в опытном порядке.

Осенью 2004 г. на участке Кая – Смоленщина ВСЖД был выполнен проход с АПК для проверки плана и профиля пути. Одновременно была выполнена тахеометрическая съемка в координатах.

Общая схема обработки входных данных в АПК представлена на рис.3. Структура программного комплекса АПК представлена на рис. 4.

На рис. 5, 6 представлены скриншоты рабочих окон программ «Паспорт кривой» и «WAY», входящих в программный комплекс АПК.

На рис. 7 хорошо видны необработанные первичные входные данные АПК – непригодные для расчета.

Процедура обработки входных данных включает в себя несколько различных комбинаций фильтров для избавления от точек – отклонений (выбросов).

При этом используется набор методов для аппроксимации и получения данных съемки необходимой частоты. Ведется постоянный контроль результатов фильтрации, аппроксимации и прореживания по графику отклонений положения пути, рассчитанного с помощью математических методов, от исходных данных съемки пути АПК.

Рис.3. Общая схема работы АПК «Профиль-1М»

Рис. 4. Программный комплекс АПК «Профиль-1М»

Рис. 5. Программа «Паспорт кривой»

Рис. 6. Программа «WAY»

Рис. 7. Графическое отображения плана пути и графика стрел на основе входных (необработанных) данных АПК В результате обработки входных данных АПК получают обоснованноминимальный набор точек для последующего расчета проектного плана и продольного профиля (рис. 8).

Рис. 8. Результаты обработки входных данных АПК Результаты тахеометрической съемки плана на участке Кая – Смоленщина ВСЖД были обработаны в подпрограмме KapremPlan программного комплекса Kaprem, разработанного в «Иркутскжелдорпроекте» (рис. 9).

По результатам распознавания плана были получены сопоставимые результаты АПК и тахеометрической съемки в координатах.

Продольный профиль, снятый АПК, обработать корректно не удалось.

Осенью 2007 г. был выполнен повторный опытный проход по подъездному пути в г. Иркутске с АПК, прошедшим техобслуживание у производителя.

Из-за отрицательных температур наружного воздуха в период съемки надежных данных получить не удалось.

Рис. 9. Расчет параметров плана железнодорожного пути в KapremPlan по данным тахеометрической съемки На сегодняшний день недостатками технологии съемки пути с использованием АПК, по-нашему мнению, являются:

1. Ограниченный диапазон рабочих температур АПК (неустойчивая работа при отрицательных температурах наружного воздуха).

2. Работа GPS-системы АПК в режиме постобработки, что не позволяет оперативно распознавать и устранять «уходы» гироскопов.

3. Зависимость надежности работы блока пространственной ориентации от стабильности напряжения, выдаваемого аккумулятором.

В то же время, технологию координатной съемки пути с использованием GPS-оборудования на базе съемных железнодорожных тележек с выполнением работ без занятия путей перегонов и станций, с оперативной обработкой входных данных, удобным графическим представлением результатов – следует признать перспективной в определенной области топографо-геодезических работ, в том числе и для целей мониторинга пространственного положения железнодорожного пути в целом и отдельных рельсовых нитей при текущем содержании пути.

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ ПЛАНОВ

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ СТАНЦИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ

КОМПЛЕКСА KAPREM

При инструментальной съемке станций и перегонов с применением цифровых геодезических приборов (теодолитов, нивелиров, лазерных дальномеров и тахеометров) значительно возрастает скорость и точность измерения горизонтальных и вертикальных углов, расстояний и превышений.

Цифровая обработка тахеометрических данных на ЭВМ, например в программе CREDO_DAT, позволяет получить координаты отснятых точек в формате X, Y, H, являющиеся исходными данными для построения планов, продольных и поперечных профилей.

предусматривает кодирование точек, т.е. присвоение отснятым точкам определенного кода (по абрисам) в соответствии с предназначением точки, например точки I-го, II-го путей, светофоры, здания и т.д. (таблица). Модуль МИИТом (проф. В.А. Бучкин) совместно с Иркутским проектноизыскательским институтом «Иркутскжелдорпроект» – филиалом ОАО «Росжелдорпроект» [1], обеспечивает кодирование точек с одновременным контролем координат и высот путевых и других точек в плане и продольном профиле.

Программа Slavia (рис.1) обеспечивает также аналитическую разбивку пикетажа.

Экспорт данных в графопостроительный модуль комплекса Kaprem обеспечивает автоматизированное построение подробного продольного профиля участка с расчетом попикетных и проектных уклонов и отметок, а также расчет плана железнодорожных путей, что значительно сокращает время камеральной обработки результатов съемки. Это является несомненным преимуществом программного комплекса Kaprem.

Вместе с тем, в комплексе Kaprem присутствует и ряд недостатков, затрудняющих выпуск готовых чертежей. Например, построение продольных профилей выполняется в строго определенном масштабе (Мг 1:10000, автоматизированное построение плана снятого участка.

Однако, благодаря открытой архитектуре хранения кодированных данных в программе Slavia, разработчики данного комплекса оставили возможность создания отдельных приложений по автоматизированному построению как планов, так и продольных профилей сторонним разработчикам.

Примерный перечень некоторых кодов программы Slavia Пути: 1..9, I, II, III, IV Коды непутевых точек Рис. 1. Скриншот рабочего окна программы Slavia В статье делается акцент на автоматизированном построении плана станции с формированием заготовки чертежа в среде AutoCAD.

В процессе построения заготовки чертежа плана используется приложение к AutoCAD – VBA (Visual Basic for Application).

С помощью макросов, написанных на VBA, выполняется ряд рутинных процедур, связанных с отрисовкой в среде AutoCAD объектов железнодорожных станций, таких как: железнодорожные пути, стрелочных переводы, предельные столбики, изолирующие стыки, светофоры, упоры, громкоговорители и другие объекты.

Использование аналитического пикетажа, полученного в программе Slavia для путевых точек, позволяет посредством определенного макроса VBA определять расстояния от оси пассажирского здания или поста ЭЦ до объектов железнодорожной станции, что является неотъемлемой частью масштабных схем, выполняемых для ТРА станций.

На основе закодированных в программе Slavia данных получена возможность проведения визуального анализа расположения и параметров железнодорожных объектов, что позволяет контролировать геометрические характеристики стрелочных переводов (например, направление перевода, марку крестовины, пикетаж путей, сходящихся в стрелочном переводе), а также расположение и принадлежность светофоров к определенным путям.

Нельзя забывать также и о контроле уникальности наименований железнодорожных путей, стрелочных переводов, предельных столбиков и светофоров в пределах одной железнодорожной станции.

Вычерчивание на плане аналитического пикетажа и условных подписей искусственных сооружений (осей мостов, труб, переездов, пассажирского здания, поста ЭЦ) позволяет проконтролировать реальное положение железнодорожных объектов в пределах стации, а при соблюдении масштаба чертежа, также определить и проконтролировать необходимые расстояния, например, междупутья, длины путей и т.д.

Следует уточнить, что заготовка чертежа плана, таблица расстояний до железнодорожных объектов и ведомость стрелочных переводов в среде AutoCAD выводятся автоматически с формированием необходимых текстовых файлов, а окончательно чертеж дорабатывается инженером.

Исходными данными для работы макросов являются результаты расчетов в программе Slavia и необходимая кодировка съемочных точек с полным описанием железнодорожных объектов.

Пример заготовки чертежа одной горловины станции, построенный с помощью макросов, показан на рис. 2.

Рис. 2. Фрагмент заготовки чертежа плана станции в среде AutoCAD Цели, достигнутые за счет написания макросов: значительное ускорение создания чертежей плана, снижение графических неточностей, контроль принадлежности объектов, повышение точности измерений.

Кроме того, одним из преимуществ построения заготовки плана станции является вычерчивание плана в разных масштабах в железнодорожной системе координат (масштаб вдоль пути 1:2000, поперек пути 1:1000).

1. Хомяков В.А. Методическое пособие по съемке координатным способом участков пути, подлежащих капитальному ремонту [Текст] / Иркутскжелдорпроект – филиал ОАО «РЖД». – Иркутск: изд-е Иркутскжелдорпроекта, 2004.

УЧЕТ ФАКТОРОВ ДОСТОВЕРНОСТИ ИНФОРМАЦИИ И

НАДЕЖНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ В ПРОЦЕССЕ

ПРИНЯТИЯ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ

Сегодня, когда практически во всех отраслях народного хозяйства отмечается рост объемов производства, перед железнодорожным транспортом страны ставятся задачи не просто обеспечения возрастающих объемов перевозок, а предоставления транспортных услуг нового уровня качества.

Дополнительно к объемам внутренних перевозок интенсивно растет международная импортно-экспортная составляющая грузопотока.

Включение Российских железных дорог в международную транспортную инфраструктуру, использование транзитных возможностей в обеспечении внешнеэкономических связей является чрезвычайно привлекательным и предполагает получение серьезных дивидендов.

Однако грузоотправителями, прежде всего зарубежными, предъявляются новые, более высокие требования к качеству перевозочного процесса.

кардинального обновления параметров инфраструктуры железных дорог:

создания нового подвижного состава, станционных устройств, модернизации систем сигнализации, информации, связи и, в первую очередь, переустройства всех основных элементов железнодорожного пути – плана и профиля линий, искусственных сооружений, земляного полотна и конструкции верхнего строения пути.

Таким образом, в ближайшее время предстоит коренная реконструкция сети существующих железных дорог.

В представленном ОАО «РЖД» «Проекте Стратегии развития железнодорожного транспорта РФ до 2030 г.» определены основные направления инвестиций [1].

Реализация Стратегии позволит создать инфраструктурную основу для долгосрочного роста экономики России и повышения качества жизни населения, комплексного освоения развивающихся экономических районов страны и доступа к новым источникам природных ресурсов.

Общий объем инвестиций в развитие железнодорожного транспорта до 2030 г. предусмотрен в объеме 13,7 трлн. руб.

Среди прочих в качестве приоритетных обозначены такие задачи, как реконструкция Транссиба, завершение строительства АЯМа (Беркакит – Томмот – Кердем – Правая Лена – Якутск), усиление мощности БАМа, развитие путей сообщения в Сибири и на Дальнем Востоке в связи с освоением зоны БАМа, где находится около 30 % природных богатств страны, строительство Приполярной магистрали, строительство Трансконтинентальной железнодорожной магистрали, соединение материка с Сахалином постоянным транспортным переходом, а Сахалина – мостом или тоннелем с японским островом Хоккайдо.

Известно, что любая реконструкция представляет собой сложный, требующий значительных капитальных вложений, комплекс работ, связанный с постоянной необходимостью принятия решений, последствия которых часто трудно предугадать полностью.

Теория проектирования предусматривает применение комплексного подхода к принятию решений по всему кругу вопросов, возникающих в процессе проектирования [2].

Требуется тщательное изучение существующего технического состояния линии – параметров плана и профиля пути на перегоне, пропускной способности участков, перерабатывающей способности станций и грузовых устройств, мощности существующих устройств локомотивного и вагонного хозяйств, систем электроснабжения.

В то же время остаются риски, связанные с определением конъюнктуры рынка, участием в проектах большого числа инвесторов с разной формой собственности, экологическими проблемами, устойчивостью темпов прироста объемов перевозок и т. д.

Большое значение для обоснования технических параметров имеет достоверность и полнота исходной информации, используемой в процессе принятия решений.

Принятые значения размеров перевозок, цен в строительстве и эксплуатации, характеристик подвижного состава и других средств технического оснащения прогнозируются и не могут, в общем случае, считаться детерминированными.

Следовательно, принимая проектное решение о строительстве железной дороги, лицу, принимающему решение (ЛПР), придется иметь дело с неопределенностью и риском.

Учет факторов неопределенности при проектировании, отборе и реализации инвестиционных проектов является многоплановым и обеспечивается следующими мероприятиями:

1) техническими – путем изменения требований к содержанию и составу проектных материалов и путем разработки такого организационноэкономического механизма, который позволял бы адаптировать проект к меняющимся условиям;

2) методическими – путем использования таких моделей функционирования объектов инвестиций и таких методов оценки эффективности инвестиционных проектов (методов расчета показателей ожидаемой эффективности), которые обеспечивали бы возможно более полный и адекватный учет факторов неопределенности;

3) организационными – путем создания новых или подключения существующих организационных структур с целью снижения или перераспределения риска.

Техническая надежность железной дороги, устойчивость к возникновению возможных сбоев в работе является дополнительным фактором, который необходимо учитывать в процессе принятия решений.

Ожидаемый прирост провозной способности на участке после реализации реконструктивных мероприятий может быть достигнут только в случае бесперебойной работы в течение определенного времени.

Случайно возникающие периодические сбои в работе, вызванные отказами технических средств, приводят к снижению уровня пропускной и провозной способности линии относительно расчетного уровня.

Проблема надежности объединяет теоретические, методологические, практические пути решения многофакторных задач на различных структурных уровнях сооружения и эксплуатации объектов.

Под надежностью функционирования железнодорожного участка следует понимать его свойство обеспечивать беспрепятственный пропуск поездопотоков с установленными скоростями в течение заданного промежутка времени.

Эксплуатационная надежность железной дороги, несмотря на случайный характер определяющих ее факторов, является величиной управляемой.

Необходимость повышения надежности вызвана значительными отклонениями фактических показателей работы железнодорожного участка от запланированных.

Анализ реальных данных по многочисленным причинам таких отклонений показывает, что надежность железнодорожного участка в значительной степени формируется на стадии проектирования и принятия решений по организации его строительства (реконструкции) и технологии выполнения строительных работ.

Обеспечение определенного, заданного показателя надежности может быть достигнуто за счет резервирования мощности средств технического оснащения системы, что позволяет компенсировать последствия возможных отказов в системе.

В технических системах широко применяются пять видов резервирования: нагрузочное, структурное, функциональное, информационное и временное.

Сложность работы железнодорожной системы, определяемая большим числом последовательно и параллельно связанных элементов, вызывает и многочисленность причин отказов.

Временные и краткосрочные отказы, а также браки в работе, вызывающие задержки поездов, более точно характеризуют каждодневное изменение технического состояния элементов системы.

Перечисленные виды отказов фиксируются, но никак не учитываются в расчетах, это и создает некоторую степень неопределенности в оценке технического состояния системы (элементов системы).

Другими словами, исходная информация, предоставляемая для расчетов и анализа, не отражает действительного (реального) технического состояния элементов системы.

Возможно ли избежать ошибок при принятии проектных решений?

Как повысить надежность решений?

Подобные вопросы рассмотрены в ряде работ, но однозначного ответа пока нет.

Тем не менее, задача создания методики, позволяющей установить взаимосвязи и оценить влияния всего многообразия факторов на функционирование железной дороги после ее реконструкции, учесть на стадии принятия проектных решений риски, связанные с неполной и недостоверной информацией, эксплуатационной надежностью системы, в современных условиях является чрезвычайно актуальной.

1. Проект Стратегии развития железнодорожного транспорта РФ до 2030 года : [Электронный ресурс] / Электрон. ст. – 09, 2007. – Режим доступа к ст.: http://pda.lenta.ru /news2/2007/09/06/rzd/.

2. Бирюкова Г.Ю. Совершенствование методов поддержки принятия решений при проектировании железных дорог [Текст] : дис. … канд. техн.

наук : 05.22.06 / Бирюкова Галина Юрьевна. – М., 2005. – 158 с.

УСИЛЕНИЕ МОЩНОСТИ ГРУЗОНАПРЯЖЕННЫХ

ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

Сеть железных дорог России, эксплуатационная длина которой более 85 тыс. км, является основой транспортного комплекса страны, объединяющего железнодорожный, автомобильный, воздушный, речной, морской, трубопроводный транспорт. Железные дороги выполняют около % пассажирооборота и более 80 % грузооборота, обеспечивая надежную транспортную связь между экономическими районами.

Ключевым показателем, отражающим мощность железных дорог, их способность перевозить определенный объем грузов, является провозная способность.

Существование железной дороги, начиная от момента сдачи ее в эксплуатацию до самых отдаленных временных перспектив, сопровождается постоянной необходимостью решения задач усиления мощности, увеличения провозной способности.

Это в равной степени относится как к отдельным линиям, так и к сети железных дорог в целом.

Связано это, прежде всего, с необходимостью реализации возрастающих объемов грузовых и пассажирских перевозок, рост которых является отражением объективного процесса развития общества – его производительных сил, экономического потенциала, уровня жизни его граждан.

Кроме того, развитие науки и техники диктует необходимость внедрения новых конструкций, материалов, технологий, позволяющих снизить затраты на эксплуатацию, улучшить показатели работы железной дороги, повысить ее конкурентоспособность.

Развитие железнодорожного транспорта ведется по двум направлениям – увеличение протяженности сети за счет строительства новых линий и повышение мощности дорог за счет реконструкции и совершенствования их технического оснащения.

Зачастую эффективность от реализации реконструктивных мероприятий в первое время невысока из-за возникающих резервов провозной способности вследствие скачкообразного прироста мощности железной дороги после реконструкции, остающихся невостребованными вследствие неравномерного роста перевозок.

Эффективность реконструктивных мероприятий составляет около - 35 % и колеблется в диапазонах: 10 - 13 % при сооружении сплошных вторых путей и при электрификации линии, 25 - 40 % при сооружении автоблокировки на однопутных линиях.

Наибольший эффект, до 60 %, дают мероприятия по увеличению веса грузовых поездов.

Резервы мощности оказывают влияние на условия эксплуатации в течение 10 - 15 лет.

В то же время недостатки в техническом развитии дороги сказываются уже через 5 - 10 лет.

Современная концепция развития железной дороги, как правило, в качестве конечного этапа рассматривает двухпутную, электрифицированную линию, оснащенную диспетчерской централизацией и современными тяговыми средствами, с раздельными пунктами, которые обеспечивают обращение и обработку грузовых поездов большого веса и длины [1].

Работы по реконструкции железной дороги связаны с переустройством постоянных устройств, изменением параметров отдельных элементов и требуют значительных капиталовложений.

В связи с этим стратегия развития линии должна обеспечивать системное совершенствование всего комплекса технического оснащения дороги, учитывать особенности железной дороги, ее эксплуатационную работу, план и продольный профиль, состояние отдельных устройств, перспективы развития полигона сети, в который входит железная дорога, и многие другие факторы.

Мощность железной дороги при заданном уровне ее технического оснащения определяется параметрами основных постоянных устройств, технического оснащения и способом организации движения поездов.

Практикой эксплуатации железных дорог накоплен обширный арсенал средств, позволяющих увеличивать провозную способность. Все они по степени влияния и размерам капитальных затрат, с которыми связана реализация мероприятий, могут быть разделены на три группы:

– интенсификация эксплуатационной работы;

– организационно-технические мероприятия;

– реконструктивные мероприятия.

Мероприятия первой группы позволяют вскрыть и использовать внутренние резервы существующего оснащения железной дороги за счет более эффективного использования технических средств, внедрения новых технологий, основанных на микропроцессорных системах и современных формах организации труда:

– увеличение погонных нагрузок за счет более эффективных схем загрузки вагонов;

– сокращение времени хода за счет разработки научно обоснованных режимных карт вождения грузовых поездов;

– уменьшение станционных интервалов за счет внедрения современных средств получения, обработки и передачи информации;

– уменьшение времени обработки поездов за счет новых средств диагностики;

– уменьшение коэффициента съема грузовых поездов пассажирскими за счет оперативного регулирования скоростного режима поездопотока и многое другое [2].

Внедрение этих мероприятий в той или иной степени увеличивает провозную способность участка. Однако получаемый при этом эффект не позволяет рассматривать их в качестве отдельных технических состояний.

Они являются вспомогательными и дополнительными в рамках определенного технического состояния.

Организационно-технические мероприятия предусматривают необходимость определенных, как правило, незначительных капитальных вложений, необходимых для создания условий их реализации.

К организационно-техническим мероприятиям, позволяющим увеличить пропускную способность, относятся: уплотнение графика движения поездов, сокращение расчетного периода времени, организация безостановочного скрещения поездов на раздельных пунктах, имеющих достаточную для этой операции длину станционных путей.

Организационно-технические меры для увеличения веса поезда сводятся к использованию кинетической энергии поезда, что позволяет преодолевать подъемы при повышенном весе поезда, отмене остановки на раздельных пунктах, предшествующих перегонам с крутыми, затяжными подъемами, организации разгонного подталкивания в переделах станции или части перегона и ряд других.

Меры реконструктивного характера существенно меняют постоянные устройства железной дороги. Эти меры требуют серьезной проектной разработки, их введение связано с необходимостью планирования значительных капиталовложений и выполнением строительных работ.

Осуществление мер реконструктивного характера требует определенного времени [3].

К реконструктивным мероприятиям относятся работы по удлинению станционных приемо-отправочных путей, сооружению автоблокировки, контактной сети, сооружению дополнительных главных путей на всем перегоне или на его части, изменению плана и продольного профиля железной дороги.

В последние годы развитие экономики страны ведется опережающими темпами, что подтверждается увеличением грузооборота. В ближайшем будущем объемы перевозок достигнут пиковых значений. В связи с этим на большинстве грузонапряженных железнодорожных направлений резервы пропускной способности становятся критически минимальными [4].

Накопленный отечественный и зарубежный опыт усиления мощности грузонапряженных линий представляет обширнейший арсенал способов увеличения веса и скорости движения грузовых поездов.

В настоящее время весьма важной задачей становится систематизация этих способов, установление на основе технико-экономических расчетов комплекса технических параметров, обеспечивающих планомерное, соответствующее приросту объемов перевозок, и систематическое увеличение пропускной и провозной способности при минимальных затратах с учетом факторов, влияющих на стоимостные показатели проекта.

1. Благоразумов И. В. Обоснование этапности усиления мощности двухпутных грузонапряженных железных дорог [Текст] : дис. … канд. техн.

наук : 05.22.13 / Благоразумов Игорь Викторович. – Л., 1987.

2. Могила В. П. Формирование веса поезда в графике движения [Текст] // Железнодорожный транспорт. – 1997. – № 9. – С. 7 – 10.

3. Сай В. М. Повышение провозной способности напряженны участков железных дорог [Текст] / В. М. Сай, Е. И Жироухов // Наука и транспорт. – 2006. – №2.

4. Кондрахина Н. В. К разработке инвестиционной программы по удлинению станционных путей [Текст] / Н. В. Кондрахина., А. М.Агафонов // Вестник ВНИИЖТ, 2006, № 4.

НОВЫЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО

РЕГИОНА ДЛЯ ОСВОЕНИЯ ПРИРОДНО-РЕСУРСНОГО

ПОТЕНЦИАЛА СТРАНЫ

В настоящее время одним из ключевых звеньев развития российской экономики становится совершенствование транспортной системы страны и реализация ее мощного транзитного потенциала для обеспечения евроазиатских связей.

Для их обеспечения железнодорожный транспорт был и остается основой транспортной инфраструктуры.

В отличие от западных территорий, железнодорожная сеть востока страны недостаточно развита.

Необходимость ее развития отвечает как внешним, так и внутренним экономическим интересам Российской Федерации.

Особого внимания заслуживает строительство железных дорог в районах освоения природных ресурсов, так как в сложных природноклиматических условиях железнодорожный транспорт является надежным и, в итоге, более экономичным видом транспорта. Дальневосточный регион является одним из перспективных регионов для таких исследований.

Правительство России, характеризуя свою региональную политику, отметило Дальневосточный регион среди четырех приоритетных.

Регион интересен, во-первых, благодаря своему географическому положению, отвечающему геополитическим и стратегическим интересам страны, во-вторых, наличию двух крупнейших широтных магистралей – Транссибирской и Байкало-Амурской, в-третьих, из-за крупнейшего сырьевого потенциала и, в-четвертых, из-за малой освоенности и низкой заселенности территории региона.

Перспективное развитие начертания железнодорожной сети для освоения необжитых территорий и очагов природных ресурсов региона рассмотрено в диссертации [1].

Ведущей организацией данного исследования выступил Иркутский государственный университет путей сообщения.

В работе рассматривалась возможность появления новых железнодорожных линий, примыкающих к БАМ для освоения Северобайкальского и Чарского месторождений протяженностью 175 и 50 км соответственно.

В исследовании рассматривалась возможность появления второго железнодорожного выхода к Якутскому узлу: Тайшет – Усть-Кут – Преображенск – Мирный – Вилюйск – Нижний Бестях, а также строительство железнодорожной линии Алдан – Нижний Бестях (Томмот – Кердем – Правая Лена), которая наряду с освоением отдельных очагов природных ресурсов, в перспективе могла бы войти в состав Трансконтинентальной железнодорожной магистрали (ТКЖМ) Евразия – Америка.

Необходимо отметить перспективы реализации четырех крупнейших проектов по развитию железнодорожной сети в рассматриваемом регионе, которые в свое время не были исследованы автором в диссертации [1].

Одним из них является проект строительства на основе частногосударственного партнерства железной дороги Нарын – Лугокан и пяти крупных горно-обогатительных комбинатов на юго-востоке Читинской области, одобренный Правительством Российской Федерации и получивший финансирование из Инвестиционного фонда РФ.

Проектом предусмотрено строительство рабочих поселков с предполагаемым общим населением 300 тысяч человек. Будут созданы тысяч рабочих мест.

В проекте развития инфраструктуры Нижнего Приангарья ОАО «РЖД» взяло на себя обязательство по строительству участка Карабула – Ярки, финансируемого из средств Инвестиционного фонда РФ (5,1 млрд руб.). После завершения строительства в 2009 г., а также ввода в эксплуатацию алюминиевого завода, целлюлозно-бумажного комбината и Богучанской ГЭС прогнозируется рост объемов железнодорожных перевозок с 3 до 11 млн т. Потребуется усиление пропускной способности линии Решоты – Карабула. В ее развитие необходимо будет вложить более 4 млрд руб. для строительства трех раздельных пунктов, удлинения станционных путей, реконструкции станции Решоты.

Третий проект сопоставим по своим масштабам со строительством знаменитой «трассы мужества» Абакан – Тайшет: строительство линии Курагино – Кызыл через Саянские хребты, с двумя тоннелями протяженностью свыше 1 км. Проект позволит обеспечить выход на территорию Тывы, где находится мощный Улуг-Хемский бассейн коксующихся углей, общие запасы которого составляют 20 млрд т. Проект линии Курагино – Кызыл одобрен Министерством транспорта РФ и включен в Транспортную стратегию страны. Доля капиталовложений в проект оценивается в 74 млрд руб., из которых 70 % – со стороны Инвестфонда РФ, остальное – средства частного капитала.

И, наконец, проект строительства железной дороги Могзон – Озерный ГОК - Хиагда – Новый Уоян, которая позволит выйти к месторождениям цинка и свинца (запасы месторождений «Озерное» и «Назаровское»

оцениваются в 157 млн т), к месторождениям урановых руд в районе поселка Хиагда, а также соединить Транссиб и БАМ.

Реализация этих проектов позволит повысить налоговые и неналоговые поступления в бюджеты всех уровней, будет создана база для перехода субъектов РФ (Читинская область, Республика Тыва, Республика Бурятия) из дотационных в разряд доноров, вырастут инвестиционная привлекательность и геополитический потенциал регионов.

Перечисленное подтверждает необходимость развития методологии развития сети железных дорог в малоосвоенных районах.

Создание такой методологии позволит перейти на более высокий уровень при обосновании инвестиционных проектов развития сети железных дорог России, в первую очередь, на предпроектном этапе.

прогнозирования развития сети железных дорог в малоосвоенных районах:

[Текст] : дис. … канд. техн. наук : 05.22.06 / Кирпичников Константин Александрович – М., 2007. – 174 с.

В.А. Подвербный, О.В. Подвербная, А.В. Подвербный,

СОЗДАНИЕ БИБЛИОТЕКИ УЧЕБНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ КАРТ

В Основных направлениях стратегии развития железнодорожного транспорта России на период до 2030 года отмечается: «Расширение сети железных дорог (2016–2030 гг.) является инструментом реализации политики пространственного развития России, освоения ресурсной базы регионов и выравнивания уровня жизни населения».

Реализация этой задачи будет осуществляться на основе Генеральной схемы развития железнодорожного транспорта Российской Федерации, разработанной на базе прогноза развития и размещения производительных сил страны, межотраслевых балансов и государственной стратегии развития экспорта транспортных услуг.

Одной из проблем железнодорожного строительства в Сибири, на Севере и Дальнем Востоке является отсутствие топографических карт крупных масштабов.

Электронные топографические карты с нанесенной инженерногеологической информацией позволят ускорить работы по транспортному освоению отдаленных, труднодоступных, но вместе с тем, и бескрайне богатых районов Сибири, Севера и Дальнего Востока и, несомненно, повысят качество проектно-изыскательских работ.

В Иркутском государственном университете путей сообщения в период курсового и дипломного проектирования и при изучении дисциплин «Изыскания и проектирование железных дорог», «Технология и автоматизация проектных работ», «Новые информационные технологии в транспортном строительстве», «Геоинформационные системы в транспортном строительстве» использовались в основном учебные топографические и инженерно-геологические карты, разработанные в 70-х г.

XX в. на кафедре «Изыскания и проектирование железных дорог» МИИТа.

После организации лаборатории «Автоматизированное проектирование дорог и сооружений» в 2002 г. на кафедре велась работа по приобретению современных программных комплексов:

1. CREDO, v. MS DOS (Кредо–Диалог) – программный комплекс обработки инженерных изысканий, цифрового моделирования местности, проектирования генпланов и автомобильных и железных дорог;

2. Easy Trace, v.7.0 (Easy Trace Group) – интеллектуальный векторизатор – пакет программ для полуавтоматической интерактивной векторизации цветных и черно-белых растровых изображений;

3. МХ Bentley, v.8.5 (краткосрочная эксплуатация учебной версии) – программный комплекс для решения проектных задач в транспортном и гражданском строительстве;

4. ROBUR, v. 5 (НПФ «Топоматик») – программный комплекс для обработки материалов геодезической съемки, проектирования улиц, загородных автомобильных дорог и железных дорог, выноса проекта в натуру и контрольно-исполнительной съемки;

5. CARD/1 (A+S Concalt FuE) – программный комплекс для решения проектных задач в транспортном и гражданском строительстве;

6. KorFin (A+S Concalt FuE) – программный комплекс проектирования транспортных объектов на основе цифровой модели местности в режиме реального времени;

геоинформационная система;

8. Autodesk MAP 3D 2007 – современная геоинформационная система;

9. Autodesk Civil 3D 2007 – современный программный комплекс 3D – моделирования железных и автомобильных дорог.

В отдельных дипломных проектах названные комплексы использовались для решения проектных задач. При этом дипломникам приходилось самостоятельно сканировать и оцифровывать карты.

Уровень автоматизации курсового проектирования оставался невысоким, так как применялся лишь программный комплекс PROF&SPEED (разработчик Г.Г. Иванов, МИИТ), при использовании которого не создавались цифровые модели местности.

Очень редко использовались инженерно-геологические карты и совершенно не осваивался этап рабочего проектирования с проектированием подробных продольных профилей и поперечников, так как не было крупномасштабных топографических планов.

картографический материал, подготовить цифровые карты, цифровые топопланы и нанести на них инженерно-геологическую информацию.

В дипломном проекте студентов А.В. Подвербного, А.А. Малых (сегодня – инженеры ЗАО «Востсибтранспроект») и Д.Б. Беляева (сегодня – инженер ООО «Гипросвязь-Сибирь») была решена важная задача – положено начало созданию библиотеки электронных карт кафедры «Изыскания, проектирование, постройка железных дорог и управление недвижимостью»

ИрГУПС.

По отдельным листам, буквально «по крупицам», были собраны комплекты учебных топографических карт масштабов 1: 25000 и 1:50000.

Отдельные листы на сегодня утеряны, возможно – безвозвратно.

Необходимо будет их вернуть в комплекты, для чего потребуется обратиться к родственным кафедрам других транспортных вузов, указав в заявке номенклатуру учебных карт, но, возможно, придется генерировать рельеф самостоятельно и дорисовывать горизонтали, чтобы восстановить комплекты в полном объеме.

Работы по созданию библиотеки электронных карт были проведены в следующем порядке.

Собраны, отсканированы и векторизованы все сохранившиеся на кафедре бумажные топографические и инженерно-геологические карты масштабов 1:50000 и 1:25000.

Растровые карты получены путем сканирования бумажных карт на крупномасштабном сканере в ЗАО «Востсибтранспроект» для уменьшения погрешности при сшивке отдельных частей листов.

Векторизация отсканированных карт в программном комплексе Easy Trace произведена в тех масштабах, в которых были изданы бумажные карты (рис.1).

Рис. 1. Карта района проектирования, оцифрованная в Easy Trace Был произведен импорт векторных карт в формате.dxf в программный комплекс Карта 2005 (ГИС «Панорама»).

Созданы матрицы высот, созданы 3D-модели местности (рис. 2).

Записаны видеоролики облета местности на вертолете в формате.avi, наложены звуковые файлы с кратким описанием районов проектирования.

Это позволит студентам лучше изучить рельеф, совершая воображаемый рекогносцировочный полет над районом проектирования.

Выполнена векторизация отсканированных карт в программном комплексе Easy Trace в масштабе 1:5 000 с высотой сечения горизонталей через 1 м.

Так были созданы топографические планы, на основе которых в последующем будет организовано рабочее проектирование в дипломных проектах с проектированием подробных продольных профилей и поперечных профилей.

Рис. 2. Объемная модель рельефа в Панораме (однотонный вид) Выполнена векторизация учебных инженерно-геологических карт.

Произведена сшивка отдельных листов топографических карт и планов в комплекты.

Подготовлена таблица с указанием комплектов карт и планов с разграфкой на листы, с указанием векторизованных инженерногеологических карт.

Библиотека электронных (цифровых) карт записана на CD-ROM.

Изготовлены кейсы для хранения библиотеки бумажных оригиналов топографических карт кафедры «ИППЖДиУН».

Перспективы дальнейших работ по развитию библиотеки электронных карт представляются следующими.

1. Необходимо будет разработать разномасштабные учебные карты (планы) на различные типы местности (рельефа и инженерно-геологической обстановки) таким образом, чтобы планы крупного масштаба уточняли рельеф и ситуацию карт мелкого масштаба, так же как номенклатурные листы различного масштаба составляются на один и тот же район, но используются на разных стадиях проектирования для различных целей (выбора направления, технико-экономического обоснования трассы, рабочего проектирования).

2. Обеспечить библиотеку электронных (цифровых) карт кафедры картами реальной местности в регионах Сибири и Дальнего Востока для выполнения интересных дипломных проектов, что представляется возможным с использованием электронных ресурсов: http://angara.net/;

http://maps.poehali.org/ и других.

В целом, приобретен опыт выполнения работ по созданию библиотеки учебных электронных карт (растровых и векторных), отработана технология, заложен фундамент библиотеки карт кафедры.

При условии хорошей организации и координации работ кафедр «Изыскания и проектирование железных дорог» вузов Росжелдора, осуществляющих выпуск по специальности 270204 «Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство», становится обозримой перспектива создания обширной библиотеки электронных карт (учебных и реальных) для расширения тематики дипломных проектов и повышения качества подготовки специалистов.

СКОРОСТНОЙ РЕЛЬСОВЫЙ ТРАНСПОРТ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ

ПАССАЖИРСКИХ ПЕРЕВОЗОК В ИРКУТСКОЙ АГЛОМЕРАЦИИ

Задача проектирования была поставлена в марте 2006 г. заместителем главы администрации Иркутской области В.П. Третьяком и сформулирована предельно кратко: запроектировать трассу скоростного рельсового транспорта, который бы обеспечил пассажирские перевозки внутри Иркутской агломерации на полигоне Ангарск – Иркутск – Шелехов.

Концепция транспортной инфраструктуры Иркутской агломерации (весна 2006 г.) была изложена графически и приведена на рис. 1.

В Концепции намечалось запроектировать и построить развитую сеть скоростных автодорог, связывающих города и населенные пункты агломерации и соединить их трассой скоростного рельсового транспорта (скоростного трамвая).

Планировалось разместить деловой центр агломерации – Большой Иркутск в районе поселка Мегет.

Предполагалось, что объединение городов Иркутск, Ангарск, Шелехов с образованием Иркутской агломерации (Большой Иркутск) с населением свыше 1 млн человек и основание в районе поселка Мегет нового административно-делового центра Большой Иркутск(возможно, с организацией в этом районе транспортно-логистического центра и свободной экономической зоны) не только позволило бы получить дополнительное финансирование из федерального центра (в частности, средства из Инвестиционного фонда), но и послужило бы положительным вектором к развитию всего Восточно-Сибирского региона. Площадка нового Иркутского аэропорта к тому времени еще не была утверждена. Вопрос о включении особой экономической зоны туристско-рекреационного типа на озере Байкал в пос. Листвянка не был окончательно утвержден.

Рис. 1. Концепция транспортной инфраструктуры Иркутской Техническое задание фактически не было четко сформулировано.

Общее представление о транспорте Иркутской агломерации и ее центре было предложено в виде рисунков (рис. 2).

Рис. 2. Транспорт Иркутской агломерации (по первой редакции На основе анализа целей Концепции предполагается:



Pages:     | 1 || 3 | 4 |
Похожие работы:

«Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство железнодорожного транспорта Иркутский государственный университет путей сообщения Восточно-Сибирский институт проектирования транспортных систем ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИЗЫСКАНИЙ, ПРОЕКТИРОВАНИЯ, СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ Труды Всероссийской научно-практической конференции с международным участием Том 1 Иркутск 2009 УДК 625.11 + 656.21 ББК 38 + 39.28 П 78 Редакционная коллегия: В.А. Подвербный, д-р техн. наук,...»









 
2014 www.konferenciya.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Конференции, лекции»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.