Введение к работе
Актуальность темы исследования обусловлена отсутствием общепринятых методик трассирования и сравнения вариантов трасс скоростного городского пассажирского электрического рельсового транспорта, имеющего преимущественно наземное расположение, в городской среде между заданными опорными пунктами. В диссертации рассматриваемый вид транспорта именуется как легкий рельсовый транспорт (ЛРТ), в литературе также применяется термин скоростной трамвай, в англоязычной литературе - Light Rail Transport.
На данный момент ЛРТ в городской среде проектируется на основе множества факторов, которые могут иметь сложную форму представления. Поэтому на предпро-ектной стадии особую важность для проектировщика имеет возможность представления основных критериев в виде специализированных карт, позволяющих произвести быстрое и точное камеральное трассирование ЛРТ с учетом многих критериев.
На сегодняшний день проектирование новых линий ЛРТ значительно облегчается применением систем автоматизации проектных работ. При существующем развитии геоинформационных систем (ГИС) становится возможным оперативное создание специализированных карт по отдельным критериям с дополнительным их визуальным ранжированием. Применение ГИС позволяет не только быстро обнаружить коридоры выгодных положений трассы ЛРТ в перенасыщенной различными объектами городской ситуации, но и получить достаточно точные исходные данные для сравнения запроектированных вариантов. Использование ГИС ускоряет поиск конкурентоспособных вариантов трассы ЛРТ, но дальнейшее их сравнение является непростой задачей из-за участия в оценке и сравнении вариантов нескольких групп лиц, принимающих решение (ЛПР). В этом случае требуется применение специальной процедуры принятия решений, позволяющей отклонить такие варианты трассы ЛРТ, при дальнейшей проектной проработке которых вероятно возникновение ситуации противостояния интересов различных групп ЛПР, имеющих структуры предпочтений с различным целеполаганием.
Помимо всего вышесказанного на предпроектной стадии создания ЛРТ недостаточно подробно рассматриваются критерии экологии и эстетического восприятия транспорта в городе. При этом если критерий эстетического восприятия можно оценить только по качественной шкале с использованием экспертных оценок, то критерий экологии может быть представлен и в количественном виде, вследствие наличия определенных санитарных норм, из которых наиболее ощутимыми для ЛРТ являются нормы шумового загрязнения.
Целью настоящей работы является разработка методики выбора оптимального положения трассы ЛРТ, проектируемой между заданными опорными пунктами в городской среде, с учетом ситуации принятия решения группой ЛПР.
Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решены следующие задачи:
проведено исследование критериев проектирования ЛРТ в городской среде и их обобщение в универсальные комплексные критерии;
предложена методика выбора оптимального положения трассы ЛРТ, проектируемой между заданными опорными пунктами в городской среде, с учетом ситуации принятия решения группой ЛПР;
предложены методы учета шумового загрязнения от ЛРТ при сравнении вариантов трассы;
предложена технология укладки вариантов трассы ЛРТ между опорными пунктами в городской среде с применением возможностей современных программных средств.
Объектом исследования является трасса ЛРТ.
Предметами исследования являются камеральное трассирование ЛРТ между заданными опорными пунктами в городской среде и процедура принятия решения группой ЛПР при выборе варианта трассы ЛРТ.
Методы исследования: в работе использованы методы теории принятия решений, геоинформационных технологий, моделирования шумового загрязнения, а также использованы программные комплексы «Эколог-Шум» (ОАО фирма «Интеграл»), «Карта 2005» (ЗАО «КБ «Панорама»), «Топоматик Robur - Железные дороги» (ООО «НПФ «ТОПОМАТИК»), «Дубль-ГИС-Иркутск» (000 «Дубль-ГИС»).
Научная новизна исследования заключается:
в разработке методики выбора оптимального положения трассы ЛРТ, проектируемой между заданными опорными пунктами в городской среде, с учетом ситуации принятия решения группой ЛПР;
в разработке методов учета критериев, применяемых при укладке трассы ЛРТ, с помощью специализированных карт, позволяющих наглядно отобразить коридоры трассирования с выделением уровней предпочтительности.
Личный вклад автора. Все основные исследования, включая постановку цели и задач работы, создание методики выбора оптимального положения трассы ЛРТ и внедрение методики в проектную деятельность выполнены автором лично. Участие автора подтверждается значительным числом публикаций по теме, а также апробацией результатов диссертационного исследования на научных конференциях.
Достоверность научных результатов подтверждается использованием известных методов принятия решений для выбора оптимального варианта трассы, методов геоинформационных технологий для создания и обработки специализированных карт, метода моделирования шумового загрязнения для разработки шумозащит-ных мероприятий, применением лицензионного сертифицированного программного обеспечения, а также апробацией предложенной методики на реальном примере проектирования трассы ЛРТ в Восточно-Сибирском институте проектирования транспортных систем (ВСИПТС ИрГУПС).
Практическая ценность диссертации состоит:
в разработке методики выбора оптимального положения трассы ЛРТ, проектируемой между заданными опорными пунктами в городской среде;
в автоматизации расчетов размеров, типов и стоимости шумозащитных мероприятий при проектировании ЛРТ в городской среде;
в разработке технологии укладки вариантов трассы ЛРТ между опорными пунктами в городской среде с применением возможностей современных программных средств.
На защиту выносятся:
методика выбора оптимального положения трассы ЛРТ, проектируемой между заданными опорными пунктами в городской среде, с учетом ситуации принятия решения группой ЛПР;
методы учета критериев в процессе камерального трассирования ЛРТ, с помощью специализированных карт, позволяющих наглядно отобразить коридоры трассирования с выделением уровней предпочтительности.
Апробация и внедрение результатов работы
Материалы работы докладывались и обсуждались на: VI международной научно-практической конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности», Пенза, 2006 г.; студенческой конференции «УнИКС-2006», Иркутск, 2006 г.; четырех научно-практических конференциях «Проблемы и перспективы изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации российских железных дорог», Иркутск, 2007-2010гг.; межвузовской научно-технической конференции «Транспортная инфраструктура Сибирского региона», Иркутск, 2009 г.; трех международных научно-практических конференциях «Problems and Prospects of Survey, Design, Construction and Maintenance of Northeast Asia Transport Systems», Иркутск, 2009-2011 гг.; заседаниях кафедры «ИППЖДиУН» ИрГУПС в 2007-2011 гг.; технических совещаниях проектного института ВСИПТС ИрГУПС в 2008-2011 гг.
Предложенная автором методика и программа позволили принять оптимальные решения в проекте, выполненном ВСИПТС ИрГУПС по титулу «Комплексная экс-
пертная оценка целесообразности устройства грузопассажирского железнодорожного сообщения г. Иркутск - аэропорт «Иркутск-Новый», договор субподряда с ОАО «Ир-кутскгражданпроект» № ВСИПТС-09-01, 2009 год.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 научных работ, из них 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, а также получено 1 свидетельство о государственной регистрации разработанных программ ЭВМ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 132 страницах. Состоит из введения, 5 глав, заключения, библиографического списка использованной литературы из 120 источников. Содержит 31 рисунок, 28 таблиц.
Похожие диссертации на Выбор оптимального положения трассы легкого рельсового транспорта в городской среде
