Глава 29. Автоматизированное проектирование продольного профиля автомобильных дорог

29.1. Метод «опорных точек»

Автоматизированное проектирование земляного полотна осуществляют в разных САПР с использованием соответствующих технологических линий проектирования, являющихся составными частями задачи поиска трассы в пространстве и решается в тесной связи с проектированием плана трассы. Эти технологические линии позволяют автоматизировать расчетно-графические, конструирующие и оптимизационные задачи, оставляя за проектировщиком право принятия окончательных решений и определения последовательности выполнения проектных работ.

При проектировании земляного полотна учитывают категорию и назначение проектируемой дороги, рельеф местности, геологические, гидрогеологические и другие факторы. На основе данных о перспективной интенсивности и составе движения устанавливают категорию проектируемой автомобильной дороги, расчетную скорость и нормы проектирования (предельно допустимые значения продольных уклонов, радиусов выпуклых и вогнутых кривых, руководящую отметку и т.д.). Проектирование продольного профиля осуществляют либо путем многовариантной проработки по методу «опорных точек», либо с использованием одного из методов оптимизации.

Метод «опорных точек» предназначен для расчета проектной линии продольного профиля по заданным проектировщиком контрольным (опорным) точкам и радиусам вертикальных кривых. Метод был предложен проф. К.А. Хавкиным в 1965 году и усовершенствован в Союздорпроекте. Этот метод часто применяют при проектировании продольного профиля автомобильных дорог в равнинной местности и в стесненных условиях (при значительном количестве контрольных точек). Проектную линию продольного профиля методом «опорных точек» решают в традиционном классе функций: в классе вертикальных выпуклых и вогнутых параболических кривых и сопрягающих их прямых.

Проектирование осуществляют следующим образом: на продольном профиле земли по оси трассы («черном профиле») с помощью специальных прозрачных шаблонов (см. главу 10) графически наносят проектную линию, состоящую из вертикальных параболических кривых и прямых, с учетом технико-экономических требований. На основе графического проектирования продольного профиля составляют (табл. 29.1) исходные данные для компьютерного расчета.

Таблица 29.1.

Схемы сопряжений и задаваемая по ним информация

Схема сопряжения	Исходная информация
	ГКТ1	НТ1	±R1	±iТ1
			±R2
	ГКТ3	НТ3	±R3	±iТ3
	ГКТ1	НТ1	±R1	±iТ1
	ГКТ3	НТ3	±R3	±iТ3
	ГКТ1	НТ1	±R1	±iТ1
			±R2
	ГКТ3	НТ3		±iТ3
	ГКТ1	НТ1		±iТ1
			±R2
	ГКТ3	НТ3	±R3	±iТ3
	ГКТ1	НТ1		±iТ1
			±R2
	ГКТ3	НТ3		±iТ3
	ГКТ1	НТ1	±R1	±iТ1
	ГКТ2	НТ2
	ГКТ1	НТ1	±R1
	ГКТ2	НТ2		±iТ2
	ГКТ1	НТ1
	ГКТ2	НТ2	±R2	±iТ2
	ГКТ1	НТ1		±iТ1
	ГКТ2	НТ2	±R2
	ГКТ1	НТ1		±iТ1
	ГКТ2	НТ2		±iТ2

Элементы продольного профиля могут быть: фиксированными (задают пикетажное положение, проектные высоты, уклоны и радиусы в какой либо точке); полуфиксированными (задают пикетажное положение, проектные высоты и радиусы или уклоны в какой-либо точке); свободными (задают только радиус элемента).

Первый элемент должен быть обязательно задан фиксированным. Последний может быть либо фиксированным, либо полуфиксированным. В таблице 29.1 представлены возможные случаи сопряжения элементов между собой и задаваемая по ним информация.

При задании исходной информации установлено следующее правило знаков:

выпуклая кривая « - »; вогнутая кривая « + »; уклон нисходящий « - »; уклон восходящий « + ».

Проектирование осуществляют в диалоговом режиме. Исходную информацию вводят либо с дискет, либо из других разделов САПР, либо непосредственно с клавиатуры, анализируют и в случае необходимости корректируют.

После корректировки исходных данных дают команду на увязку проектной линии продольного профиля. Результаты счета выводят на экран монитора в виде таблиц либо чаще всего в графической форме в виде готового чертежа продольного профиля.

Проектировщик анализирует результаты и либо корректирует их для получения нового варианта, либо дает команду на выдачу готового чертежа и передачу информации для последующих этапов проектирования.