Основи програмної реалізації трасування автомобільних доріг за допомогою методу гнучкого браслета
DOI:
https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2025.108.0.257Ключові слова:
трасування доріг, автоматизоване проектування, гнучкий браслетАнотація
Анотація. Проблема. За останні кілька десятків років швидкість обчислювальних операцій комп'ютерної техніки зросла на кілька порядків. Це саме стосується й обсягів пам'яті перероблюваної інформації. Здавалося б, вищенаведені факти мали б вплинути і на ідеологію проєктування автомобільних доріг, але за фактом у системах автоматизованого проєктування автомобільних доріг найчастіше використовують схему тангенціального трасування. Ми бачимо брак оптимізаційних алгоритмів у галузі трасування автомобільних доріг. Це зумовлює актуальність напряму досліджень цієї статті. Мета. Метою дослідження є розробка алгоритму, коду і інтерфейсу програми для початкової реалізації трасування осі автомобільної дороги за допомогою методу «гнучкого браслета» (Flexible Bracelet Method, FBM). Завдання дослідження полягає у створенні програмного забезпечення, що реалізує FBM із можливістю підвантаження топографічних зображень як підкладки. Методологія. В основі аналітичних розрахунків складових методу гнучкого браслету лежать методи окремих розділів алгебри, геометрії і планіметрії. Написання коду базувалося на об’єктно – орієнтованому програмуванні. Створення інтерфейсу і графічного вікна базувалося на принципах найпростішої конструкції і графічної візуалізації. Результати. Був розроблений функціональний прототип програмного забезпечення, який демонструє побудову гнучкого браслета з можливістю переміщення та обертання окремих сегментів. Прототип дозволяє завантажувати топографічні зображення у форматі JPEG, які використовуються як підкладка при трасуванні осі дороги. Експериментальні випробування показали, що запропонований підхід забезпечує точне відтворення потрібної траєкторії та відповідає встановленим геометричним обмеженням. Оригінальність. Вперше реалізовано ідею методу програмно з можливістю створювати ланцюги гнучкого браслету у якості ескізної лінії осі автомобільної дороги на топографічній карті. Практична цінність. На даному етапі розроблений алгоритм має потенціал для впровадження у сучасні CAD-системи проектування доріг, що дозволить отримувати ескізні лінії траси змінної гнучкості, але головна перевага використання методу гнучкого браслету полягає у подальшій імплементації комп’ютеро- системного проектування автомобільних доріг.
Посилання
AASHTO. Green Book. A Policy on Geometric Design of Highways and Streets, 7th Edition. American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, 2018. 1048 p.
Anadelta Software. Official Website. URL: https://www.anadelta.com/en/ (Last accessed: 28.02.2025).
Garber, H. J., and L. A. Hoel. Traffic and Highway Engineering, 5th ed., Boston: Cengage, 2020. 569 p.
Lopes, Emerson & Menezes, Raiane & Silva, Taciano & Pitanga, Heraldo & Santos, Afonso & Ferraz, Antonio. Comparative study of software for road geometric design. Acta Scientiarum. Technology. 41. 2019. 36959. 10.4025/actascitechnol.v41i2.36959.
Biancardo, S.A.; Viscione, N.; Cerbone, A.; Dessì, E., Jr. BIM-Based Design for Road Infrastructure: A Critical Focus on Modeling Guardrails and Retaining Walls. Infrastructures. 2020. 5, 59. URL: https://doi.org/10.3390/infrastructures5070059 (Last accessed: 28.02.2025).
Rifai, A & Purviyanto, E & Prasetijo, Joewono. The implementation of AutoCAD ® Civil 3D for highway geometric redesign: a case of Indonesian toll road. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2024. 1347. 012060. 10.1088/1755-1315/1347/1/012060.
Gaikawad, Payal. A Review-Geometric Design of Highway with the Help of Autocad Civil 3D. International Journal for Research in Applied Science and Engineering Technology. 2020. 8. 916-921. 10.22214/ijraset.2020.5145.
Musiienko I. Tracing of Highways Using the Maximum Radius Method. Proceedings of 28th International Scientific Conference. Transport Means 2024. P.641-646. URL: https://doi.org/10.5755/e01.2351-7034.2024.P641-646 (Last accessed: 28.02.2025).
Musiienko, I. The Implementation of Highways Tracing Physical Model - "flexible Bracelet". Procedia Engineering // Volume 134, 2016, Pages 365-370. 9th International Scientific Conference, Transbaltica 2015; Vilnius Gediminas Technical UniversityVilnius; Lithuania; 7-8 May 2016. Р. 366-371.
Musiienko, I. The computer systems approach in highways designing as a part of computer aided designing / Transbaltica 2013. Proceedings of the 8th International Scientific Conference, Vilnus: Gediminas Technical University, Lithuania, 2013. P. 140-142.
