Види та призначення геометричних моделей

плану колійного розвитку станцій. Вхідна модель

Геометричні моделі станцій (ГМ) використовуються для забезпечення графічного введення в ЕОМ їх немасштабних схем, автоматизації параметричного синтезу планів колійного розвитку, побудови креслень і підготовки даних для функціонального моделювання.

Для вирішення задачі синтезу планів колійного розвитку станцій сформовано систему геометричних моделей, що використовуються на окремих його етапах (вхідні, внутрішні, вихідні), а також методи їх перетворення. В основу моделей покладено представлення схем станцій у вигляді орграфів, вершинам і дугам яких ставляться у відповідність необхідні параметри.

Вхідна модель станції забезпечує можливість графічного введення немасштабної схеми з його візуальним контролем, який дозволяє уникнути трудомісткого ручного кодування і виключити появу помилок. Графічне введення доповнюється параметризацією окремих елементів, яка виконується з використанням принципу умовчання (замість нерегламентованих параметрів використовуються їх найвірогідніші значення – марки стрілочних переводів, радіуси кривих, вставки і т.д.). Вхідна модель забезпечує можливість її автоматичного перетворення у внутрішню модель станції.

Внутрішня модель станції відображає склад елементів станції (колії, стрілочні переводи, сполучні криві, граничні стовпчики, сигнали і ін.), їх взаємне розташування і взаємозв'язок, а також необхідні розміри. Дана модель призначена для автоматичного розрахунку основних параметрів колійного розвитку. Вона включає канонічну модель станції і модель її горизонтальних колій і використовується для розрахунку плану колійного розвитку.

Канонічна модель відображає топологічну структуру станції і може бути представлена у вигляді зваженого орграфа. Вершинам орграфа ставляться у відповідність характерні точки плану колійного розвитку станції, а кожна його дуга відповідає дільниці колії між вказаними точками.

Горизонтальні колії станції представляються вершинами деревовидного графа, ребрам якого поставлені у відповідність задані міжколійя.

Після закінчення розрахунків внутрішня модель перетворюється у вихідну та відображає взаємне розташування елементів колійного розвитку станції в просторі і їх геометричну форму та розміри. Вихідна ГМ призначена для візуалізації результатів розрахунку плану в інтерактивному режимі, а також для побудови креслень. Крім того, на базі вихідної ГМ визначаються будівельні і повні довжини колій, за допомогою яких можуть бути визначені показники якості проекту. Вихідна модель може служити основою для вирішення широкого круга задач, у тому числі і для функціонального моделювання станцій з метою отримання їх техніко-технологічної оцінки.

У цілому інтегроване сімейство ГМ забезпечує ітераційний процес синтезу раціональних планів станцій із заданими властивостями і якнайкращими характеристиками. З цією метою передбачено можливість інтерактивної зміни моделей. При цьому редагування схеми станції (структурний синтез) виконується на рівні вхідної ГМ, а окремих її параметрів (параметричний синтез) – на рівні внутрішньої ГМ. Вказані моделі володіють універсальністю, дозволяючи виконувати конструювання і розрахунок станцій, а також побудову їх масштабних планів для аналізу роботи за допомогою методів імітаційного моделювання.

Розробка схеми станції і створення її вхідної моделі характеризується найбільшим рівнем взаємодії проектувальника і ЕОМ. На даному етапі схема колійного розвитку представляється у вигляді множини графічних об'єктів . При цьому виділяються наступні типи об'єктів: дільниця колії ( ), центр стрілочного переводу ( ), вершина кута повороту ( ), номер колії ( ), міжколійя ( ), сигнал ( ). Кожному об'єкту ставиться у відповідність тип, екранні координати характерних точок і список конструктивних параметрів.

Дільниця колії (об'єкт LINE) описується наступною структурою

(1)

де – початкова і кінцева точки відрізка;

– метод визначення довжини дільниці ;

– параметр, що характеризує довжину дільниці .

Довжина дільниці колії визначається у відповідності зі встановленим методом ( ):

0 – довжина визначається автоматично на основі аналізу схеми;

1 – довжина визначається по різниці координат суміжних точок;

2 – довжина визначається чисельним значенням ;

3 – довжина визначається шириною міжколійя ;

4, 5, 6 – довжина визначається за умови забезпечення корисної довжини даної колії парку відповідно в парному, непарному і в обох напрямах.

Центри стрілочних переводів (об'єкти SWITCH) і вершини кутів повороту кривих (об'єкти CURVE) описуються структурами

(2)

(3)

де – екранні координати відповідно центру стрілочного переводу і вершини кута повороту;

– відповідно номер стрілочного переводу і вершини кута повороту кривої;

– марка хрестовини;

– тип рейки;

– наявність електричної централізації;

– радіус кривої, м;

– метод визначення кута (0 – визначається автоматично на основі аналізу схеми; 1 – задано чисельне значення; 2 – скорочене з’єднання);

– величина кута повороту;

– номер розрахункової вершини при розрахунку параметрів кінцевого з'єднання.

Номери колій і міжколійя (об'єкти відповідно WAY і MIDWAY) представляються структурами

(4)

(5)

де – координати точки вставки номера колії і міжколійя;

– номер колії;

– ширина міжколійя.

Сигнали (об'єкти SIGNAL) описуються структурою

(6)

де – координати вставки сигналу;

– номер сигналу;

– напрям дії сигналу (0 – в напрямі, протилежному напряму орієнтації дуг, 1 – у напрямі орієнтації дуг);

– тип сигналу (0 – щогловий, 1 – карликовий, 2 – карликовий спарений та ін.).

У пам'яті ЕОМ кожний графічний об'єкт представляється за допомогою асоціативного списку

де – ключі, що є цифровим кодом параметрів, що входять в структури (1)-(6) (табл. 1);

– дані, що пов'язані з ключами.

У цілому вхідна модель станції є списком графічних об'єктів, які записуються в порядку введення схеми в ЕОМ. На рис. 1 наведено фрагмент схеми станції, а у табл. 2 відповідний йому список графічних об'єктів.

Таблиця 1 – Список цифрових кодів параметрів об'єктів вхідної моделі

Ключ	Параметр	Ключ	Параметр
	Тип об’єкта
	, , ,
	Координати точок , , , , ,
	Координати точки

Рисунок 1 – Фрагмент схеми колійного розвитку

Таблиця 2 – Вхідна модель фрагменту схеми станції