ПЗ (1218806)

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

Текст из файла

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный государственный университет путей сообщения»

Кафедра «Вычислительная техника и компьютерная графика»

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ

Заведующий кафедрой

______Ю.В. Пономарчук

«_____»___________2015

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ СТАНЦИЙ

Выпускная квалификационная работа

ВКР 09.03.01.ИВТ.07.00.943 – ПЗ

Студент 943 гр.­­________________________________________И.А. Кириллов

подпись, дата

Руководитель

к.т.н., доцент__________________________________________А.А. Панченко

Нормоконтролер

к.т.н., доцент__________________________________________Е.В. Буняева

Хабаровск 2015

содержание

Введение 4

1 Постановка задачи и анализ предметной области 6

1.1 Постановка задачи 6

1.2 Анализ предметной области 7

2 Обоснование выбора среды проектирования AutoCAD 9

2.1 Обоснование выбора среды разработки 9

2.2 Возможности среды AutoCAD 10

2.3 Языки программирования 13

2.3.1 Язык AutoLISP 14

2.3.2 VBA 17

2.3.3 ActiveX 18

2.3.4 DCL 19

3 Теоретические основы проектирования элементов железнодорожных путей 20

3.1 Элементы железнодорожных станций 20

3.1.1 Обыкновенный стрелочный перевод 20

3.1.2 Соединение двух параллельных путей 23

3.1.3 Съезды 25

3.2 Условные знаки и обозначения 27

3.2.1 Предельные столбики 27

3.2.2 Входные светофоры 28

4 Описание проектных процедур модуля проектирования элементов

железнодорожной станции 31

4.1 Интерфейс модуля проектирования 31

4.2 Стрелочные переводы 32

4.3 Укладка смежных стрелочных переводов 34

4.3.1 Встречная укладка стрелочных переводов 35

4.3.2 Попутная укладка смежных стрелочных переводов 36

4.3.3 Параллельная укладка смежных стрелочных переводов 37

4.4 Главные и станционные пути 39

4.5 Несокращенное соединение двух параллельных путей 40

4.6 Процедуры условных обозначений 42

4.6.1 Центр стрелочного перевода 42

4.6.2 Предельный столбик 42

4.6.3 Мачтовый светофор 43

4.6.4 Нумерация станционных путей 43

4.6.5 Нумерация ЦСП 44

4.6.6 Нумерация главных путей 45

4.6.7 Панель настроек 46

4.6.8 Упор 47

4.7 Процедуры корректирования путей 48

4.7.1 Операция сопряжения 48

4.7.2 Операция «Удлинение» 49

4.7.3 Операция «Перенести» 50

4.7.4 Операция «Обрезать» 50

5 Разработка инструментов проектирования 51

5.1 Разработка программного кода 51

5.1.1 Интерпретатор Visual Lisp 51

5.1.2 Часто используемые функции 52

5.2 Программирование диалоговых окон 55

5.3 Создание графического интерфейса 57

5.4 Конфигурирование файла адаптации 59

6 Технико-экономическое обоснование 61

6.1 Расчет затрат на разработку программного модуля 61

6.2 Экономия средств и времени от использования модуля 63

проектирования 63

Заключение 66

Список использованных источников 68

Приложение А 70

Приложение Б 104

Введение

В настоящее время высокие технологии активно входят во многие отрасли производства. Также, любое проектирование невозможно без использования информационных технологий на сегодняшний день. Применяя данные технологии в области проектирования железнодорожных станций, значительно упрощается разработка чертежей железнодорожных станций. Современные программные комплексы САПР позволяют не только выполнять стандартные операции и использовать базовые примитивы, но и реализовать модули автоматизированного построения элементов, параметры которых являются стандартными, сокращая время работы над проектом.

Актуальность проблемы определяется необходимостью максимально возможного автоматизирования проектирования элементов промежуточной станции, так как на построение подобных объектов с помощью стандартных наборов инструментов и примитивов, уходит слишком много времени.

На основе описанных проблем была сформирована цель данной выпускной квалификационной работы – создание модуля проектирования элементов железнодорожных станции.

Для достижения сформулированной цели необходимо:

– запрограммировать проектные процедуры элементов станции;

– разработать второстепенные процедуры, применимые к построенным железнодорожным элементам пути;

– создать интерфейс модуля и диалоговые окна, которым это необходимо;

– осуществить проектирование элементов железнодорожной станции.

В среде AutoCAD имеется, один из немногих, внутренний язык программирования AutoLISP, который имеет все необходимые функции и методы для управления графическими примитивами. На основании этого, язык AutoLISP позволяет создавать различные программные комплексы. Также, имеется возможность создания графического интерфейса. Каждая операция может быть выполнена по нажатию кнопки в данном модуле. Есть возможность программирования диалоговых окон по средством языка DCL, которое работает в связке с AutoLISP.

Данный модуль проектирования железнодорожных станций был разработан с целью упрощения работы проектировщика, а также с целью экономии времени, которое является одним из важнейших ресурсов в проектировании.

Также, после проектирования требуемых элементов железнодорожной станции, могут осуществляться второстепенные задачи, такие как: нумерация центров стрелочных переводов (ЦСП), нумерация главных и станционных путей, расстановка предельных столбиков, мачтовых светофоров и т.д.

Данная разработка, является заказом от кафедры «Технология транспортных процессов и логистика» Института управления, автоматизации и телекоммуникации в Дальневосточном государственном университете путей сообщения. Кафедра занимается обучением и подготовкой специалистов в области железнодорожного транспорта. Преподаются такие дисциплины, как: основы проектирования железнодорожных станций, транспортный бизнес, логистика и многое другое.

Среда AutoCAD пользуется большой популярностью в мире среди всех CAD-приложений. Самым распространенным продуктом от Autodesk, на территории России, является именно AutoCAD, отлично зарекомендовавший себя среди различных CAD-технологий. Ежегодно, возможности AutoCAD расширяются и модернизируются, которые в свою очередь значительно улучшают процесс проектирования.

1 Постановка задачи и анализ предметной области

1.1 Постановка задачи

До недавнего времени, проектировщик осуществлял проектирование непосредственно с помощью стандартных операций и базовых примитивов AutoCAD, что в свою очередь требовало большого количества времени на различные процедуры. Например: простановка различных размеров, установка толщины линий, управление объектной привязкой, прорисовка элементов пути, расчет междупутья, на основании которого строятся предельные столбики и другие объекты. В теории проектирования железнодорожных станций, встречается большое количество параметров и атрибутов, которые являются табличными значениями, на поиск которых, также затрачивается определенное время.

Для осуществления задачи проектирования железнодорожных станций требуются следующие исходные данные:

• определение удобного и выгодного местоположения станции;

• карта местности, где будет располагаться станция;

• выбор подходящего типа проектируемой станции;

• анализ подходящих типов элементов железнодорожного пути;

• поиск необходимых справочных параметров и данных для проектирования объектов станции;

• выбор эффективного места расположения определенных объектов путевого развития железнодорожных станций;

• использовать алгоритмы построения различных объектов станции.

Необходимо, чтобы проектировщик имел четкое представление о месте расположения будущей железнодорожной станции, так как эта информация является основополагающей для проектирования элементов железнодорожных станций.

Требуется строго установить, конкретный тип железнодорожной станции, который будет наиболее удачно подходить под место расположения станции. Это обусловлено тем, что каждая местность имеет некоторые особенности, которые могут помешать сделать выбор, касательно определенного типа станции.

Осуществляя проектирование железнодорожной станции, проектировщик должен обосновано выбирать определенный тип элементов станций, например: Типы рельсов, марки стрелочных переводов, величину междупутья и многое другое. Исходя из типов элементов, проектировщику требуется осуществлять поиск различных, характерных для проектирования путей, справочных данных. Нередко проектировщик сталкивается с ситуацией, когда неизвестные параметры требуется определить самому, на основании других данных и методом аналитических рассуждений.

1.2 Анализ предметной области

Любое проектирование на первоначальном этапе состоит из определения и анализа предметной области. В данной выпускной квалификационной работе реализуется модуль проектирования промежуточных железнодорожных станций. Данная выпускная квалификационная работа включает в себя модуль проектирования элементов пути и элементы промежуточной станции. Основываясь на методологии проектирования промежуточных станций, разрабатываемые операции содержат проектирование всех прямолинейных участков пути, а также некоторых операций для корректирования созданных элементов путей. Также присутствуют некоторые команды, с помощью которых производится установка и отображение определенных условных знаков, которые применяются проектировщиком в дальнейшем для получения большей информативности об определенном участке станции. Все участки пути имеют определенный тип рельс, марки стрелочных переводов, радиусы сопряжения путей. Процедура взаимной укладки стрелочных переводов выполняется в соответствии с определенными нормами и правилами.

Всего набора проектных процедур вполне достаточно, чтобы отстраивать элементы железнодорожных станций не прибегая к стандартным операциям AutoCAD. Также, проектировании станций, крайне важна операция проставления номеров путей и центров стрелочных переводов. Данные процедуры, также включены в данный модуль.

Несмотря на то, что разработанный модуль значительно ускоряет время проектирования станции в AutoCAD, полностью автоматизировать его невозможно, так как каждая станция строится на основании типа местности, в котором она располагается. Во время выполнения определенной проектной процедуры, пользователь вводит необходимые параметры, и после, выбирает место (точку) создания элемента. Можно сказать, что деятельность проектировщика, при работе с данным модулем, осуществляется не только на начальном этапе, но и на промежуточном (указывая базовые примитивы, точки отсчета и т.д.)

Почти все элементы станций имеют определенные алгоритмы построения. Далее необходимо реализовать набор алгоритмов с помощью языка AutoLISP.

2 Обоснование выбора среды проектирования

AUTOCAD

2.1 Обоснование выбора среды разработки

На сегодняшний день, в мире существует большое количество графических редакторов и систем геометрического моделирования. Для проектировщиков, которые создают и реализовывают свои замыслы в реальных динамических проектах, продукт AutoCAD является самой лидирующей в мире платформой программного обеспечения САПР. Он объединяет в себе гибкость и мощность, а также является полностью адаптируемой и расширяемой системой для использования в различных отраслях производства. Несмотря, на мощные инструменты и широкие возможности, AutoCAD является высокопроизводительным продуктом, о котором многие специалисты оставляют положительные отзывы.

Впервые AutoCAD был представлен компанией Autodesk в 1982 году. На тот момент продукт имел название MicroCAD. Активное распространение данной системы началось в 90-х годах с десятой версии, которая работала на платформе MS DOS. Первая версия AutoCAD произвела настоящую революцию в области автоматизированного проектирования. На сегодняшний день, AutoCAD выпускается на 18 языках мира, его используют миллионы проектировщиков в создании своих проектов [1].

Как и говорилось ранее, разработчиков AutoCAD является американская компания Autodesk, ориентированная на создании и внедрении различных систем проектирования. Autodesk является мировым лидером на рынке в области разработки систем САПР. Зарегистрированных пользователей этой системы насчитывается свыше 4 миллионов. Название AutoCAD образовано от сокращенного словосочетания Automated Computer Aided Drafting and Design, означающего в переводе «Автоматизированное черчение и проектирование с помощью ЭВМ» [2].

Глобальное распространение AutoCAD обусловлено не только в связи с развитыми средствами настройки и адаптации, которые позволяют настроить систему под нужды пользователей и значительно расширить функциональность. AutoCAD является также универсальной платформой для разработки различных приложений. На базе AutoCAD создано не малое количество специализированных прикладных приложений таких как, AutoCAD Electrical, AutoCAD Mechanical, AutoPLANT, AutoCAD Architecture и многие другие. Эти приложения разрабатываются как компанией Autodesk, так и сторонними разработчиками.

Основным форматом файла AutoCAD, является DWG. Данный формат является закрытым. Для синхронизации с пользователями других САПР предлагается использовать открытый формат DXF. Форматы DWG и DXF являются стандартными для многих систем в области двухмерного проектирования. Для публикации и чертежей и 3D-моделей (без возможности редактирования) используется формат DWF, также созданный компанией Autodesk [3].

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР