ВВЕДЕНИЕ 5
1 СУЩЕСТВУЮЩИЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПРОФИЛЯ ДОРОГИ 7
1.1 КЛАССИФИКАЦИИ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ДОРОГ 7
1.2 МЕТОД ОЦЕНКИ ПЛАВНОСТИ ПОСТРОЕНИЕМ ГРАФИКОВ 10
1.3 МЕТОД ОЦЕНКИ ПЛАВНОСТИ ДОРОГИ ПРИ ПОМОЩИ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ 12
1.4 МЕТОД ОЦЕНКИ ДОРОГИ ПО МОДЕЛЯМ 17
1.5 МЕТОД ОЦЕНКИ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ И ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛАВНОСТИ ТРАССЫ 19
1.6 МЕТОД КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ ОРДИНАТ МИКРОПРОФИЛЯ 23
1.7 АНАЛИЗ РАССМОТРЕННЫХ МЕТОДОВ 25
2 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ОЦЕНИВАНИЯ СЛОЖНОСТИ
МЕЖДУГОРОДНОГО МАРШРУТА ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ 26
2.1 ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ 26
2.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА СЛОЖНОСТЬ МАРШРУТА 31
2.3 АЛГОРИТМ ОЦЕНКИ СЛОЖНОСТИ МАРШРУТА 43
3 ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ 47
3.1 СРЕДА РАЗРАБОТКИ 47
3.2 ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ 48
3.3 ТЕСТИРОВАНИЕ ПРОГРАММЫ 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 63
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 64
ПРИЛОЖЕНИЕ
В современном мире нельзя представить свою жизнь без автомобилей. Автомобили необходимы во всех сферах человеческой деятельности. Если не развивать транспорт и транспортную систему, не будет и развития, роста производства, промышленности, экономики и обороноспособности страны.
Транспорт выступает в качестве материальной основы разделения труда в обществе и связывает между собой производителей и потребителей, промышленность и сельское хозяйство, добывающую и обрабатывающую отрасль и между отдельными экономическими районами.
Ежедневно по дорогам России проезжают миллионы автомобилей и это число продолжает расти. Многие эксперты считают, что к 2020 году количество автомобилей на наших дорогах может удвоиться. Одновременно с ростом количества растут и динамические характеристики автомобилей. Из-за этого растут и требования к дорогам. Дороги должны быть правильно спроектированы и построены, быть безопасными, удобными и не создавать трудностей при движении.
Движение на дорогах обычно характеризуют следующими значениями: 1)скорость, 2)интенсивность, 3)состав транспортного потока, 4)плотность потока и 5) неравномерность потока. Данные характеристики, извилистость дороги и пересеченность продольного профиля сильно влияют на расход топлива и на выброс вредных веществ.
Когда автомобиль проезжает извилистые участки дороги, водитель будет вынужден снизить скорость движения автомобиля из соображений безопасности движения и удобства езды. Уклоны продольного профиля тоже ограничивают скорость движения автомобиля из-за предельного использования его динамических характеристик.
Большая извилистость дороги приводит к увеличению расхода топлива при-мерно на 10-20%. «Установлено, что при продольном уклоне более 40%, расход топлива возрастает в 2,5 раза для грузовых автомобилей и в 3 раза для легковых. Расход топлива грузового автомобиля по дороге с щебеночным покрытием в 1,65 раза больше чем при движении по асфальтобетонным и цементобетонным дорогам» [1]. Влияет на расход топлива также плотность дорожной сети. Высокая плотность дорог дает возможность выбирать наиболее рациональные маршруты движения, способствуя тем самым экономии топлива.
«Условия эксплуатации автомобилей оказывают значительное влияние на эффективность, существенно изменяя уровень производительности, расход топлива, надежность и другие показатели»[2]
Кроме того, извилистость и пересеченность продольного профиля влияют и на безопасность движения. «Наиболее безопасной для движения является плавная трасса без резких переломов в плане и профиле, допускающая движение автомобилей с высокими скоростями, которые мало отличаются на смежных участках»[3]
Целью данной работы является разработка алгоритма и программного обеспечения для оценки сложности междугородного маршрута движения автомобиля по критерию топливной экономичности.
Исходя из цели, ставим следующие задачи:
• Определить факторы, влияющие на сложность маршрута.
• Разработать алгоритм оценивания сложности междугородного маршрута движения автомобиля по критерию топливной экономичности.
• Реализовать алгоритм оценивания сложности междугородного маршрута движения автомобиля по критерию топливной экономичности.
В рамках дипломной работы были выделены основные факторы, влияющие на
сложность маршрута, такие как извилистость, пересеченность продольного профиля, средняя скорость транспортного потока по всему маршруту. Был разработан алгоритм для получения оценки сложности междугороднего маршрута движения автомобиля по критерию топливной экономичности. Разработанный алгоритм был
реализован в GUI в среде MATLAB.
Работа содержит описание разработки алгоритма, интерфейса программы и
анализ ее работы на примерах.
Цель и задачи, поставленные в работе, выполнены.
В частности, выполнены следующие задачи:
Определение основных факторов влияющих на сложность маршрута;
Разработка алгоритма оценивания сложности междугородного маршрута движения автомобиля по критерию топливной экономичности.
Реализация алгоритма оценивания сложности междугородного маршрута движения автомобиля по критерию топливной экономичности.
Работа программы была протестирована на нескольких примерах. По результатам данных тестов можно сказать, что программа достаточно точно оценивает
сложность маршрута и вычисляет эксплуатационный расход топлива. Но значение
расхода будет отличаться от реальных значений. Ведь на расход топлива влияет
множество факторов: аэродинамика, погодные условия и состояние дороги, технические проблемы, человеческий фактор и другие. А все эти факторы практически
невозможно учесть при математических расчетах.
Данная программа будет полезна для дальнобойщиков, простых автолюбителей и транспортных компаний, так как они смогут оценить сложность выбранного
ими маршрута и примерно рассчитать необходимое количество топлива, чтобы добраться до конечного пункта назначения, еще до выхода в путь.
