4. Автоматизированное проектирование продольного профиля cad-credo.

Предусматривает использование алгоритма, в основу которого положены основные идеи метода динамического программирования. В процессе автомат. проектирования минимизируется суммарное относительное отклонение кривизны и уклонов проектной линии от заданных ограничений и суммарный дополнительный обьем работ. При этом соблюдаются ограничения по минимально допустимым уклонам, высотам в контрольных точках и способам приближения к линии на уровне руководящей высоты насыпи или выемки.

Автоматизированное проектирование продольного профиля в Credo

В системе применяются два метода проектирования продольного профиля, которые в дальнейшем условно определены следующим образом:

1. Метод автоматизированного проектирования или оптимизация.

2. Метод конструирования проектной линии по опорным точкам и элементам.

Результатом проектирования является проектная линия профиля, представленная в виде последовательности гладко сопрягаемых криволинейных или прямолинейных элементов.

Математическое описание любого элемента проектной линии представлено уравнением кубической параболы: y=A+x(B+(x(c+Dx/3))/2, где: x – расстояние между началом элемента и любой точкой этого элемента. y – отметка этой точки. A, B, C, D – коэффициенты уравнения. Их значения следующие: А – отметка проектной линии в начале элемента (y при x=0). B – уклон касательной к проектной линии в начале элемента (y_ при x=0). С – кривизна (R=1/C) проектной линии в начале элемента или скорость изменения уклона. D – скорость изменения кривизны проектной линии в пределах этого элемента.

Частными случаями уравнения могут быть:

- Традиционно используемая в проектировании дорог квадратичная парабола y = F + x . (B + x . C/2) при D = 0, то есть когда кривизна элемента постоянна на всем участке его определения.

- Прямая y = A + x . B при D= 0 и C = 0, то есть когда кривизна элемента равна нулю и постоянна на всем участке его определения.

Метод автоматизированного проектирования предусматривает программный контроль соблюдения требований Пользователя по минимально допустимым радиусам, максимальным уклонам и контрольным отметкам. Если в пределах требований Пользователя теоретически возможно решение, то соблюдение требуемых ограничений по радиусам и уклонам гарантировано. При использовании метода конструирования проектной линии по опорным точкам и элементам контроль соблюдения требований по минимально допустимым радиусам и максимально допустимым уклонам возлагается на Пользователя. Программная реализация обоих методов предусматривает их независимое использование и полную совместимость результатов их работы в последующих расчетах, при уточнениях или повторном проектировании проектной линии продольного профиля.

1. Воздействие автотранспорта на окружающую среду.

С позиций экологической безопасности для практики проектирования и эксплуатации дорог наиболее важное значение имеют ингредиентные транспортные загрязнения: выбросы отработавших газов; свинца; тяжелых металлов; продуктов износа шин и дорожных покрытий.Наиболее опасными считаются выбросы в атмосферу отработавших газов, так как газы переносятся воздушными потоками, суммируются с энергетическими и промышленными выбросами. Другие воздействия носят относительно локальный характер.

В автомобилях принято выделять три основных источника выбросов загрязнителей:

- продукты горения топлива;- картерные газы;- топливные испарения.

Из более чем 200 видов веществ - выбросов автомобильных двигателей к наиболее массовым относятся следующие газы: двуокись углерода - углекислый газ (СО₂); оксид углерода (СО); углеводороды (С_nH_m); оксиды азота (NО, NO₂) и сернистый газ (SO₂).

В настоящее время в мировой практике не нормируются выделения углекислого газа, так как он нетоксичен, но его содержание в атмосфере контролируется. СО₂ отвечает за парниковый эффект. По данным статистики количество углекислого газа, выбрасываемое в воздух одним автомобилем за год в 4 раза превышает вес самого автомобиля. Для части веществ, содержащихся в отработавших газах, по условию допустимой токсичности установлены санитарные нормы

При оценке общего действия различных видов выбросов обычно пользуются показателем удельной эквивалентной токсичности с приведением различных газов к наиболее массовому – окиси углерода. Приведение осуществляется пропорционально токсичности через нормативное значение ПДК. Продуктом отхода работы автомобилей являются “твердые частицы”. Твердые частицы принято классифицировать на две группы: нерастворимые и растворимые в органическом растворителе. К нерастворимым относятся: твердый углерод, оксиды металлов; оксид кремния. К растворимым в органическом растворителе относятся: смолы, фенолы, карбоны и альдегиды. Основным компонентом нерастворимых веществ является сажа. Сажа не токсична, но адсорбирует (хорошо поглощает) на поверхности различные канцерогенные вещества (хим. соединения, способные при воздействии на организм вызывать рак и др. злокачественные опухоли. К сильным канцерогенам относятся нек-рые полициклич. углеводороды с группировкой фенантрена в молекуле, азокрасители, ароматич. амины). Мелкие частицы сажи образуют аэрозоли и распространяются с газами на большие расстояния. Одним из видов выбросов автомобилей являются тяжелые металлы. Наиболее распространен свинец, имеющий первый класс опасности. Свинец образует устойчивые соединения в почве, способен интенсивно накапливаться. Почва не обладает свойством самоочищения, поэтому является для тяжелых металлов емким акцептором. Тяжелые металлы прочно сорбируются и взаимодействуют с почвенным гумусом, образуя труднорастворимые соединения. Через трофические (пищевые) цепи свинец попадает в организм человека, разрушая костные ткани и кровепроизводящие органы; влияет на умственное развитие детей. Во многих странах уже приняты законы, запрещающие применение этилированного бензина. Достаточно большое влияние оказывает также распространение в притрассовой зоне частиц, образующих в результате истирания и выкрошивания дорожных одежд и автомобильных покрышек. Они загрязняют воздух и могут менять биологический состав почвы. Попадание транспортных выбросов на поверхность земли в бассейнах стока приводит к загрязнению водных объектов. Наряду с загрязнением воздуха следствием развития транспорта стал шум. Воздействие транспортного шума на окружающую среду стало проблемой. Шум - физическое и физиологическое явление, оказывающее неблагоприятное воздействие на организм человека. С точки зрения физики шум - механические колебания, распространяющиеся в воздухе и других упругих средах. Звуковая волна оказывает на барабанную перепонку периодическое давление (звуковое давление) и вызывает колебание перепонки, которое воспринимается слуховым нервом, передается в слуховые центры коры человеческого мозга и вызывает ощущение звука.

Во всех странах приняты стандарты, в которых регламентированы требования к эксплуатации транспортных машин, определены санитарные нормы допускаемого шума для различных градостроительных зон.