§ XXI 1.7. Использование при проектировании автомобильных дорог электронно-вычислительных машин

Проектирование автомобильных дорог в своей основе вариантпо. Проектировщик, выполняя каждую из работ, делает предварительно ряд прикидок, сопоставляя в уме или на бумаге несколько возможных решений. Чем более он опытен, тем легче он находит оптимальное ре­шение и тем выше вероятность его получеДш. Однако в большинстве случаев расчеты, необходимые для сравнения, громоздки и даже со­поставление результатов нескольких вариантов расчета не дает гаран­тии получения наилучшею ответа. Характерным примером является определение коэффициента устойчивости откосов методом цилиндри­ческих поверхностей, когда в связи с весьма большим числом возмож­ных вариантов расположения центров кривых скольжения и их радиу­сов нельзя быть уверенным, что найденное значение коэффициентов устойчивости действительно наименьшее

Расчеты инженерных сооружений точными методами часто бывают крайне сложны. Многие процессы, которые при проектировании дорог рассматриваются упрощенно, например теплопередача в многослойных дорожных одеждах и земляном полотне или движение автомобиля по неровному покрытию, на самом деле выражаются дифференциальными уравнениями, не решаемыми в общем виде, но поддающимися иссле­дованию на аналоговых электронных машинах.

При разработке проектов автомобильной дороги необходимо вы­полнять большое количество однотипных вычислительных работ: под­счет объемов земляного полотна, определение площадей укрепления откосов и русел искусственных сооружении, расчет отверстий много­численных малых искусственных сооружений и др. Все эти расчеты весьма трудоемки. Для предотвращения ошибок их фактически выпол­няют дважды, поручая проверять каждый сделанный расчет другому работнику. Все эти особенное!и проектирования автомобильных дорог делают необходимым широкое использование ' электронных вычис­лительных машин.

Разработанные головными проектными организациями программы для ЭВМ, каждая из которых потребовала значительных затрат труда высококвалифицированных специалистов, могут быть использованы малыми проектными организациями, арендующими для этого машин­ное время в вычислительных центрах.

Современные электронные вычислительные машины открывают ши- роаайшие перспективы повышения качества проектирования дорог и сокращения его сроков. Выполняя сотни тысяч арифметических дей- ств^гг*[ п секунду, они позволяют решать разнообразные задачи в соот- к-л> ветствии с вводимыми в них закодированными программами управ­ления, определяющими последовательность проводимых операций. При этом они запоминают большое количество необходимых исходных данных, хранят в памяти результаты промежуточных вычислений и ис­пользуют их по мере надобности.

Сочетание электронных вычислительных машин с графопострои­телями, вычерчивающими чертежи, дает возможность автоматизиро­вать процесс проектирования.

Эти особенности электронных вычислительных машин раскрывают широкие возможности увеличения вариантности проектирования и по­исков оптимальных решений. В одних случаях поиск оптимального варианта, удовлетворяющего предусмотренным программой крите­риям сравнения, осуществляется самой машиной. В других случаях проектировщик, оценивая получаемое решение, меняет исходные дан­ные, добиваясь улучшения решений с учетом соображений, допол­нительных к заложенным в про! рамме критериям оптимальности.

Однако высоко оценивая роль электронных вычислительных ма­шин при проектировании дорог, не следует забывать, что они лишь вы­полняют составленную для них программу — алгоритм, указывающий точно установленный порядок действий.

Электронная вычислительная машина может уменьшить колпчеаво специалистов, работающих над проектом и ускорить его выполнение, но не может их заменить в поисках путей улучшения качества проекта. Машина не может мыслить за инженера. В ее возможности лишь не­сколько повысить качество проектов слабых проектных организаций. Расширение круга задач, решаемых при помощи вычислительных- машин, и повышение, точности расчетов зависят в первую очередь от развития теории проектирования дорог, от повышения технического уровня Специалистов-дорожников и учета ими службы построенных, по их проектам дорог.

В настоящее время проектные организации широко используют в своей практике расчеты на электронных вычислительных машинах.

Из больщего числа разработанных программ наибольшее распро­странение имеют: программы взаимоувязки элементов плана трассы (прямых, круговых и переходных кривых), намеченной проектиров­щиком через контрольные точки; нанссепИе проектной линии, удовлет­воряющей заданным критериям оценки вариантов при фиксированном положении трассы; подсчет рабочих отметок поперечных профилей на коеогорных участках; подсчеты координат для разбивки переходных кривых и виражей; определение объемов работ; расчеты толщины кон­структивных слоев дорожных одежд с выбором наиболее экономичного варианта; расчеты осадок и проверка устойчивости земляною полотна на слабых основаниях; расчеты отверстий искусст венных сооружений.

При высоких требованиях к плавности трассы дорог и их гармонич­ному сочетанию с окружающим ландшафтом получило распростра­нение построение перспективных изображений участков дороги при помощи связанных С ЭВМ графопостроителей.

настоящее время ведется интенсивная работа по созданию еди­ной системы автоматизированного проектирования автомобильных

г.,⁰ 131 дорог — комплекса взаимоувязанных программ, охватывающих все виды проектных работ—от нроложения трассы по топографической основе или математической модели местности до составления смет и проектов организации работ.