Бугреев ПЗ (1231492), страница 8
Текст из файла (страница 8)
dVector3 pos; // позиция контакта
dVector3 normal; // вектор нормали
dReal depth; // глубина проникновения
dGeomID g1,g2; // контактирующая геометрия}; ,
где
pos -запись о позиции контакта, в глобальных координатах;
depth- глубина, на которую тела проникли друг в друга. Если глубина равна нулю, то это значит легкое касание тел, т.е. что тела “только что” коснулись. Тем не менее, это редкость – симуляция будет не достаточно точной и часто нужен еще один шаг чтобы глубина стала не нулевой;
Normal- это вектор в единицах масштаба (unit length vector), который обычно является перпендикуляром к поверхности контакта;
g1 и g2 это объекты геометрии, которые столкнулись.
В реальной жизни контакт между телами сложная вещь. Представление контакта точками контакта всего лишь приближение. “Участок” или “поверхность” контакта могли бы быть более точными с физической точки зрения, но это бы незамедлительно сказалось на скорости симуляции.
Каждая дополнительная точка контакта будет замедлять симуляцию и иногда полезно игнорировать некоторые точки в интересах скорости. Например, при столкновении двух прямоугольных параллелепипедов (box) образуется множество точек контакта, но мы можем выбрать только три лучшие из них. Таким образом, получается приближение приближения[5].
2.11 Реализация движения модели поезда с использованием технологии 3D
Реализация движения модели поезда в трехмерном пространстве осуществляется с помощью вышеописанных библиотек. Набор данных, для построения участка пути в 3D получают путем импорта из базы данных модели. Затем происходит преобразование плоских координат в систему мировых координат, с которой работают библиотеки GLScene и ODE.
Для реализации движения и исследования поведения моделей были выбраны стандартные примитивы построения тел используемых библиотек.
Рисунок 2.29 – Движение модели поезда в трехмерном пространстве
В целом модель, показанная на рисунке 2.29, работает достаточно хорошо. Используя данные о сплайнах в двумерном пространстве из базы данных, в системе мировых координат получаем точно такой же сплайн. Непосредственно модель движения отвечает всем законам физики и движется достаточно реалистично.
После дополнительных исследований модели предполагается замена стандартных геометрий на импортированные 3DS модели, которые создаются в модуле виртуального мира с помощью программного продукта 3D Studio MAX. Примеры таких моделей представлены на рисунке 2.30.
Рисунок 2.30 – Движение модели поезда в трехмерном пространстве
3 Экономическая часть
3.1 Экономическая характеристика проекта
На сегодняшний день уровень развития электронных вычислительных машин с практически неограниченной скоростью и мощностью логического аппарата достаточно высок. Это позволяет применять их в различных производственных процессах. Использование разрабатываемой имитационной модели в существующих тренажерах железнодорожного транспорта позволит повысить качество подготовки специалистов при обучении, повысить их уровень квалификации. Это, в свою очередь, поспособствует повышению технико-экономических показателей железнодорожного транспорта.
В текущем разделе дипломного проекта выполняется расчет экономической эффективности внедрения разрабатываемой имитационной модели в учебно-тренажерный комплекс и применение его в процессе повышения квалификации работников железнодорожной инфраструктуры на базе Дальневосточного государственного университета путей сообщения (ДВГУПС).
Имитационная модель создается с помощью объектно-ориентированного языка программирования Delphi нанимаемым программистом под руководством доцента кафедры «Автоматика телемеханика и связь» Меркулова Андрея Валентиновича. Программист будет работать на компьютере, установленном на его рабочем месте. В качестве разработчика будет выступать компания, в которой работает нанимаемый программист. В дальнейшем модель будет продана и внедрена в существующий учебно-тренажерный комплекс ДВГУПС, за сумму, установленную разработчиком. Университет в свою очередь, сможет повысить стоимость платных курсов проводимых с помощью существующего учебно-тренажерного комплекса.
Эффективность внедрения разрабатываемой имитационной модели, зависит от показателей эффективности, вытекающих из затрат на создание и проектирование модели. В целом экономическая эффективность внедрения имитационной модели определяется соотношением финансовых затрат при создании модели и результатов, т.е денежной выгоды, получаемых после планируемого внедрения модели в комплекс.
Затраты на создание и проектирование имитационной модели складываются из различных видов расходов, которые необходимо учесть.
Прямые расходы – затраты, связанные непосредственно с производством определенного вида продукции и прямо относимые на ее себестоимость. Сюда относятся:
– заработная плата рабочего персонала (программиста);
– отчисления в фонд социального страхования;
– прочие прямые расходы.
Накладные расходы – это затраты, которые не связаны напрямую с производством отдельного вида продукции или услуги и относимые на весь выпуск продукции. К ним необходимо отнести: расходы на содержание, эксплуатацию и текущий ремонт оборудования, а так же различные обязательные платежи; расходы, связанные с потерями от брака; содержание и заработная плата административно-управлен-ческого персонала. В нашем случае накладными расходами будут являться расходы на электроэнергию, расходы на консультации специалистов, а так же затраты на регистрацию компанией-разработчиком авторского права, которое в дальнейшем будет продано ДВГУПС.
Затраты на заработную плату персонала, участвующего в проектировании и создании имитационной модели определяются сог-ласно единым нормам и расценкам на каждый вид работ, в зависимости от их вида и объема[12].
3.2 Расчет затрат при разработке имитационной модели
Затраты на оплату труда программистов
, руб., определяются по формуле (3.1).
(3.1)
где
– время, затраченное на разработку программы программистами, час.;
– количество рабочих дней в месяце;
– продолжительность рабочей смены, час.;
– заработная плата программиста, разрабатывающего подобные подобного рода прикладные программы в Хабаровске.
Для разработки имитационной модели необходимо затратить 200 часов времени. Заработная плата программиста в Хабаровске составляет 50000 рублей. Учитывая, что продолжительность рабочей смены равняется 8 часам, а количество рабочих дней в месяце равно 25, то по формуле 3.1 получим:
Отчисления на социальные нужды установлены Правительством РФ в размере 30% (22%- пенсионный фонд, 5,1% - федеральный фонд обязательного медицинского страхования, 2,9% - фонд социального страхования Российской Федерации) от размера заработной платы рабочего персонала[13]:
(3.2)
К прочим прямым расходам принято относить материальные средства или услуги, без которых невозможно качественное проектирование и создание того или иного вида устройств. Прочие прямые расходы представлены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Прочие прямые расходы
| Виды накладных расходов | Единица измерения | Цена на из-ль, руб. | Величина измерителя руб. | Общие затраты, руб. |
| Электроэнергия [14] | кВт | 3,87 | 40 | 154,80 |
| Консультации специалистов | час | 250,00 | 10 | 2500,00 |
| Регистрация авторского права | ед. | 7000 | 1 | 7000 |
| Всего: | 9654,80 | |||
Расчет общих затрат на разработку имитационной модели приведен в таблице 3.2.
Таблица 3.2 – Общие затраты на разработку имитационной модели
| Наименование расходов | Сумма, руб. |
| Фонд заработной платы | 50000 |
| Отчисления на социальные нужды | 15000 |
| Прочие прямые расходы | 9654,80 |
| Итого: | 74654,80 |
3.3 Расчёт срока окупаемости проекта
Срок окупаемости - период времени, необходимый для того, чтобы доходы, генерируемые инвестициями, покрыли затраты на инвестиции.
Как было отмечено ранее, имитационная модель будет внедрена в существующий учебно-тренажерный комплекс и поставлена в основу курсов повышения квалификации оперативного персонала на базе Дальневосточного государственного университета путей сообщения.
По данным аналитиков уровень инфляции в Российской Федерации за 2016 год будет ориентировочно на уровне 10%, а допустимый уровень рентабельности 25%. Исходя из этого разработчик устанавливает норматив потребной прибыли в 40% от совокупных затрат на создание имитационной модели. Тогда цена Ц, за которую ДВГУПС приобретет имитационную модель рассчитаем по формуле 3.3:
(3.3)
Курсы повышения квалификации проводятся группами 2 раза в год в составе 20 человек. Их стоимость составляет 10000 рублей. При внедрении имитационной модели в учебно-тренажерный комплекс можно увеличить стоимость курсов на 5000 рублей до 15000 рублей. Это значит, что годовой экономический эффект Э от внедрения тренажёра составит:
(3.4)
Для оценки эффективности внедрения имитационной модели в процесс обучения необходимо определить срок его окупаемости:
лет. (3.5)
Следовательно, при внедрении модели в учебный процесс, все затраты окупятся в течение чуть более шести месяцев.
Все вышеприведённые расчёты и положительные особенности его внедрения в учебный процесс являются залогом повышения качества образования оперативного персонала, что способствует снижению количества несчастных случаев на железной дороге, произошедших по вине ДСП и ДНЦ.
4 Охрана труда и техника безопасности
4.1 Основные положения
Безопасность жизнедеятельности (БЖД) – наука о безопасном и комфортном взаимодействии человека со средой обитания.
Структура БЖД:
Охрана труда:















