КП (1027375), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

При этом рабочие отметки подписывают под проектной линией. Точки перехода насыпи в выемку и наоборот, т. е. точки пересечения проектной линии с линией поверхности земли называются нулевыми точками.

При проектировании проектной линии, в первую очередь, должны быть удовлетворены требования безопасности, удобства и экономичности движения автомобилей, при этом должны быть учтены топографические, грунтовые, гидрологические и другие природные условия местности. В трудных рельефных условиях выбор лучшего варианта проектной линии очень сложен в связи с ограничениями норм проектирования (продольные уклоны, радиусы вертикальных кривых и др.). Оптимальное решение может быть найдено с использованием электронно-вычислительных машин. На продольном профиле ниже линии поверхности земли на 2 см и параллельно ей наносят грунтовый профиль трассы, на котором условными обозначениями изображают грунты. При составлении грунтового профиля принимают вертикальный масштаб 1 : 50 (50 см в 1 см). Кроме того, в верхней части профиля показываются также основные размеры, материал и расположение искусственных сооружений, уровни воды в водотоках, положения и отметки реперов, съезды и переезды, элементы водоотвода, для чего также применяются типовые условные знаки.

Для удобства проектирования проектной линии и в дальнейшем использовании продольного профиля для разбивочных работ в сетке продольного профиля внизу показывают развернутый план трассы. В графе 11 приводят номера пикетов и основные сведения о кривых [9] (см. рис. 1.3.).

Графическое построение профиля дополняют различными данными, которые размещают в отдельных графах, в совокупности называемых сеткой профиля. Сетка профиля состоит из 2 частей - боковика подвала и собственно табличных данных. Существуют различные формы боковиков таблицы. Рассмотрим боковики для двух типов линейных сооружений – для железнодорожных путей и гидромелиоративных систем.

В зависимости от назначения линейного сооружения гидромелиоративной системы боковик таблицы выполняют:

- для вновь проектируемых каналов оросительной сети - по форме 5;

- для реконструируемых каналов оросительной сети - по форме 6;

- для вновь проектируемых каналов осушительной сети - по форме 7;

- для реконструируемых каналов осушительной сети - по форме 8;

- для каналов в лотках - по форме 9;

- для трубопроводов (водоводов) - по форме 10 (см. рис. 1.1.).

При использовании ЭВМ для построения продольного профиля допускается применять другие формы боковиков, удобные для автоматизированного проектирования [10].

Продольный профиль железнодорожного пути выполняют с учетом данных, приведенных в таблице (сетке), помещаемой под продольным профилем. В зависимости от назначения путей и методов проектирования таблицу выполняют с различной формой боковика.

Для новых железнодорожных линий общего пользования и подъездных путей боковик табли­цы выполняют по форме 6, применяемой на совмещенном чертеже плана и продольного профиля.

Для дополнительных главных путей или усиливаемых существующих (реконструируемых) же­лезнодорожных линий боковик таблицы выполняют по форме 7.

Для путей на застроенной не спланированной территории, а также для новых железнодорож­ных линий общего пользования и подъездных путей, профиль которых выполняют без совмеще­ния с планом, боковик таблицы выполняют по форме 8 (см.

рис. 1.2.) [11].

Рис. 1.1. Возможные формы боковика таблицы при проектировании линейного сооружения гидромелиоративной системы

Форма 6.

Форма 8.

Форма 7.

Рис. 1.2. Возможные формы боковика таблицы при проектировании железнодорожных путей.

На продольном профиле показывают:

- линию фактической поверхности земли;

- проектную линию дна канала (открытого коллектора), дна основания и верха закрытого коллектора, бермы или дамбы;

- линии ординат от точек переломов фактической поверхности земли и точек сопряжения элементов проектной линии продольного профиля;

- геодезические знаки (реперы, пункты геодезических сетей местного значения), определяющие исходные высоты;

- существующие и проектируемые наземные, надземные и подземные инженерные коммуникации с указанием пикетных значений мест пересечения на ординатах профиля;

- пикеты принимаются через 100 м.

Д ругие данные указывают с учетом специальных требований к сооружениям [10].

Рис. 1.3. Продольный профиль дороги

2. Постановка задачи

2.1. Постановка задачи распознавания чертежей плана

Имеется топоплан (карта рельефа) в формате DWG.

Рис. 2.1. Исходные данные - топоплан

Топоплан представлен наборами высотных отметок и структурных линий. Основной целью распознавания чертежей плана является построение ЦМР. Необходимо гарантировать высокую точность обработки исходных данных и построения ЦМР, при минимальной помощи со стороны пользователя.

Данную задачу можно “разбить” на ряд подзадач:

1. Предварительная обработка (фильтрация) исходных данных с целью избавления от выбросов.

Выбросы – точки (или тексты), лежащие вне коридора проектирования трассы, но имеющие такое же графическое обозначение как и точки (или тексты), лежащие внутри коридора проектирования трассы.

1. Обработка точек рельефа (“привязывание” точек рельефа к их высотным отметкам)

2. Обработка горизонталей (определение высотных отметок для горизонталей)

3. Построение ЦМР (с использованием информации как о точках рельефа, так и о горизонталях)

2.2. Анализ задачи распознавания чертежей плана

Задача распознавания чертежей плана обладает следующими особенностями:

1. неоднозначность, неполнота и противоречивость исходных данных.

Неоднозначность исходных данных связана с различными способами обозначениями точек и текстов на чертежах.

Неполнота исходных данных обусловлена методом получения исходных данных. Исходными данными при проектировании линейных объектов является коридор проектирования трассы. Коридор проектирования трассы получают путем “вырезания” из топоплана больших масштабов прилегающих к намеченной трассе участков (следовательно вместо того, чтобы обрабатывать весь топоплан больших масштабов, приходится обрабатывать лишь его часть).

Противоречивость исходных данных (наличие ошибок в исходных данных) связана с появлением точек, тексты которых остались вне коридора проектирования трассы, и текстов, точки которых остались за пределами коридора проектирования, в процессе “вырезания”.

1. нехватка информации для однозначного принятия решения

Нет формального критерия принадлежности точки тексту. Относительное расположение точки и соответствующего ей текста различно в рамках одного чертежа.

Данные особенности позволяют отнести данную задачу к классу плохоформализуемых задач. Научная дисциплина искусственный интеллект развивает теорию и средства решения на ЭВМ таких задач на основе оперирования неформальными знаниями человек [12].

2.3. Постановка задачи распознавания чертежей профиля

Имеется чертеж профиля в формате DWG.

Рис. 2.2. Исходные данные – чертеж профиля

Необходимо обработать чертёж профиля с целью получения информации о:

1. линии профиля (строки “Высотные отметки”, “Расстояния”, “Пикетаж” подвала, масштабы чертежа (горизонтальный, вертикальный, вертикальный геологический)),

2. характерных точках на линии профиля (ординаты),

3. углах поворота трассы (строка “Развернутый план” подвала),

4. геологии.

Необходимо гарантировать высокую точность обработки исходных данных, при минимальной помощи со стороны пользователя.

3. Анализ исходных данных

Изыскания под строительство в обязательном порядке проводятся для всех стадий проектирования. В результате изысканий получают исходные данные, необходимые для проектирования любых зданий и сооружений.

Основная цель и задача инженерных изысканий - состоит в сборе и подготовке наиболее полной и точной информации об объекте строительства. Строительство любого капитального объекта неосуществимо без такого рода информации, и начинается именно с проведения инженерных изысканий. От полноты и точности этих данных зависит качественный результат проектных работ. [14]

При изысканиях для линейных сооружений определяют плановое и высотное положение трассы — продольной оси линейного сооружения, закрепленной на местности, топографическом плане, карте или на цифровой модели местности. Основные элементы трассы: план и продольный профиль. Трасса по возможности должна быть прямолинейной и не превышать допустимый уклон. На местности трассу приходится искривлять для обхода препятствий, участков с большими уклонами и неблагоприятных по геологическим и гидрогеологическим характеристикам. Следовательно, трасса состоит из прямых, соединенных между собой кривыми с различными радиусами. Продольный профиль трассы состоит из линий разных уклонов, связанных вертикальными кривыми. Некоторые трассы (электропередач и т. п.) являются пространственными ломаными линиями (кривые не проектируют). [14]

К линейным сооружениям относятся:

- железнодорожные линии;
- автомобильные дороги;
- линии электропередачи (ЛЭП);

- трубопроводы;
- линии связи (в том числе проект линейно-кабельных сооружений);
- теплопроводы;
- коллекторы;
- газопроводы;
- водоводы;

- метрополитен;

- мосты;

- каналы и тоннели различного назначения.

4. Анализ алгоритмов

Из постановки задачи и анализа исходных данных следует, что для решения поставленных задач в большинстве случаев придется принимать решение в условиях неопределенности (делать предположения о доминировании одного решения над другим).

Необходимость в предположениях возникает всякий раз, когда для выбора решения из множества возможных решений необходима дополнительная информация. В этом случае делается предположение о доминировании одного решения над другим. Если в ходе решения появится новая информация, противоречащая данным предположениям, тогда необходимо вернуться к точке принятия предположений и пересмотреть их, сделав новый выбор [12].

Поиску и анализу таких алгоритмов обработки чужих изысканий посвящен этот раздел.

4.1. Алгоритмы распознавания чертежей плана

Условные графические изображения точек рельефа и горизонталей могут отличаться в разных чертежах. Избавиться от данной неоднозначности исходных данных, можно введя настройки распознавания и/или разработав инструмент позволяющий пользователю определять графические объекты (шаблоны) являющиеся точками рельефа и горизонталями. По данным шаблонам будут найдены все аналогичные графические объекты, которые в дальнейшем будут интерпретироваться как точки рельефа и горизонтали.

4.1.1. Алгоритмы фильтрации исходных данных

Подходы к решению задачи фильтрации (отсеивания выбросов):

1. Эвристический.

Отсеивать точки, радиусы до ближайших текстов которых много больше среднего расстояния от точки до ближайшего к ней текста. Данный подход может быть применен при условии, что количество выбросов много меньше количества точек внутри коридора проектирования.

1. Кластеризация.

Необходима кластеризация, основанная на близости объектов (affinity-base clustering, spectral clustering). В качестве объектов кластеризации можно использовать либо точки рельефа, либо тексты высотных отметок, либо точки рельефа и тексты высотных отметок.

В качестве меры близости можно использовать евклидово расстояние.

3. Линейное программирование. Венгерский алгоритм.

Данный подход основан на предположении, что на чертежи присутствуют выбросы только одного типа (либо “лишние” точки рельефа, либо “лишние” тексты). В этом случае сформулировав задачу о назначении текстов точкам в терминах линейного программирования, мы получаем не квадратную матрицу стоимостей. Следовательно, для того чтобы решать задачу методами линейного программирования следует ввести нужное количество строк или столбцов и их элементам присвоить значения, определяемые условиями решаемой задачи.

В случае если выбросами являются точки, следует дополнить матрицу “мнимыми” текстами, присвоив при этом каждой ячейке столбца (строки) стоимость равную 0. Тогда при минимизации суммы расстояний от точек до текстов, выбросам будут присвоены “мнимые” тексты. После чего точки соответствующие “мнимым” текстам могут быть исключены из дальнейшего рассмотрения. Аналогично следует поступить в случае, если выбросами являются тексты.

4.1.2. Алгоритмы обработки точек рельефа

Рис. 4.1. Исходные данные и результат работы алгоритма обработки точек рельефа

На данном этапе предполагается, что исходные данные не содержат выбросов либо были отсеяны на этапе фильтрации.

Характеристики

Список файлов курсовой работы