Краткий системный анализ дорожной сети

Дорожные сети являются сложными объектами, имеющими протяженность не только в пространстве, но и во времени. Развитие дорожных сетей во времени есть жизненный цикл.

Выделим основные этапы жизненного цикла дорожных сетей. Существование любой дороги обусловлено необходимостью получения услуг. Эта необходимость ставит задачу по созданию дороги определенного класса.

Созданию дороги предшествуют действия по изысканиям и проектированию дороги. После проектирования следует этап физического воплощения проекта – строительство. Как правило, это длительный этап, совмещенный с эксплуатацией уже построенных частей дороги.

Следующим концептуальным этапом является эксплуатация, то есть процесс обслуживания дороги в соответствии с задачами по ее содержанию. В процессе эксплуатации автомобильной дороги может возникнуть необходимость в ремонте или реконструкции, в зависимости от технического состояния.

Дорожная сеть не существует сама по себе, она является следствием потребностей окружающего мира в транспортных услугах. Для целостного анализа требуется определить ближнюю и дальнюю среду, а также круг лиц, принимающих жизненные решения в дорожной сети.

Ближней средой дорожной сети являются объекты, явно взаимодей-ствующие с сетью: транспорт, обслуживающий персонал, смежные инже-нерные сети и территориальные объекты, вблизи которых пролегает сеть, например, объекты гидрографии и т.п. (рис. 3). Дальней средой инженер-ной сети являются объекты, неявно или опосредованно взаимодействую-щие с сетью. Это органы власти той территории, на которой располагается сеть, общество, чьи потребности выполняет сеть и чей уровень жизни она должна поддерживать, природа, которая несет экологическую нагрузку от взаимодействия с сетью и культура, в рамках которой сеть выполняет ути- литарную роль и является объектом ее внимания.

В процессе эксплуатации дорог перед системой управления встает целый ряд задач. Рассмотрим основные прикладные задачи, встающие при управлении (рис. 4).

Рассмотрим задачи инвентаризации, паспортизации и учета. Данный класс задач является базовым в управлении дорожными сетями. Обобщая различные подходы к инвентаризации, можно выделить следующие харак-терные черты. Во-первых, целью инвентаризации является точное опреде-ление наличия объектов, участков дороги; их уникальная идентификация.

Другой целью инвентаризации является выяснение состояния объектов. Инвентаризация – непрерывный процесс, происходящий при вводе в строй новых объектов и участков, обследовании эксплуатируемых и ликвидации старых. Этот процесс тесно связан с паспортизацией дороги и ее объектов.

Дорожные сети, как один из классов инженерных сетей, представляют собой пространственные объекты, имеющие, как правило, достаточно крупные масштабы. Рассмотрим виды пространственной информации о дорогах и сферы ее применения:

Рис.3. Дорожная сеть

В процессе эксплуатации дорог перед системой управления встает целый ряд задач. Рассмотрим основные прикладные задачи, возникающие при управлении (рис. 4).

Планы расположения дороги и объектов на местности. Данная информация необходима для эксплуатационных бригад, для планирования строительства, согласования целого класса работ, экологического анализа, взаимодействия со смежными землепользователями, анализа близости различных объектов на местности и объектов сетей для проведения различного вида расчетов.

Геометрические профили дороги. Планы расположения дороги и объектов основываются на картах и планах территорий, на которых проложена сеть, или иными словами, топооснове, имеющие точность, необходимую для привязки к ней объектов сети. Для решения задачи построения профилей также необходима информация о рельефе местности.

Задачи моделирования жизненного цикла дороги можно разделить на три основных вида. Это задачи моделирования технического состояния дороги, объектов и событий во времени, задачи отслеживания характеристик во времени, задачи отслеживания конфигурации сети во времени.

Рис. 4. Классификация задач управления в дорожной отрасли

Независимо от территориального уровня предусматривается выполнение следующих основных видов работ по этапам создания ГИСсистемы «Автомобильная дорога».

На первом этапе:

– формирование заказов на выполнение работ по ГИС-системе «Автомобильные дороги»;

– создание информационной службы;

– формирование структуры данных;

– определение уровня и объема информации для конкретных пользователей;

– установка программного обеспечения;

–инвентаризация и первичная обработка имеющейся информации, подлежащей включению в ГИС-систему «Автомобильная дорога»;

– первичное заполнение и пробная эксплуатация основных компонентов ГИС-системы.

На втором этапе:

– развитие и модернизация информационной системы;

– организация регулярного поступления информации;

– заполнение ГИС-системы «Автомобильная дорога» и ее опытная эксплуатация.

На третьем этапе:

– определяются каналы представления информации ГИС-системы «Автомобильная дорога»;

– научно-методическое сопровождение.

Такая постановка и решение проблемы сбора, обработки, хранения, пополнения информации и представление ее потребителям отвечает современному уровню развития техники, совершенствованию потребительских качеств автомобильных дорог и удобству и безопасности движения, и, как результат, повышению технического уровня и качества дорог и их соответствию техническим нормативам, снижению аварийности.

Создание ГИС-системы «Автомобильная дорога» позволит решить проблему планирования маршрутов движения автомобилей, возможности провоза тяжелых негабаритных грузов всем заинтересованным лицам, так как существующие атласы автомобильных дорог России дают общее начертание сети и расстояние по перегонам и не содержат сведения:

– о грузоподъемности мостов и искусственных сооружений;

– состоянии покрытия по ровности;

– состоянии дорог по уровню загрузки движением;

– СТО и заправочных пунктах;

– размещении дорожной службы и ГИБДД;

– пунктах весового контроля;

– медицинских учреждениях;

– таможенных службах;

– наличии объектов сервиса и др.

Контрольные вопросы

1. Что такое геоинформационные системы?

2. Перечислить потребительские качества автомобильных.

3. Перечислить основные процессы жизненного цикла автомобильной дороги.

4. Какие преимущества появляются при использовании ГИС при изысканиях и проектировании автомобильной дороги?

5. Дать определение жизненного цикла инвестиционного проекта.

6. Перечислить основные этапы создания ГИС-системы «Автомобильная дорога».

7. Какие преимущества появятся при создании ГИС-системы «Автомобильная дорога»?