Петрозаводский государственный университетМатематический факультет

Кафедра информатикии математического обеспечения

Курсовая работа

Расчет видимости на дорогах:математическая модель и программная реализация

Выполнил: студент 4 курсаСкринник А.Ю.

Научный руководитель:к.ф.-м.н., доцент Варфоломеев А. Г.

Функции, которые должна выполнять система:• просчет видимости встречного автомобиля на дороге в плане и

в профиле ;• обеспечение визуализации исходных табличных данных;

При этом:• должна быть предоставлена возможность задавать ширину

дороги на разных участках ;• должна быть предоставлена возможность задавать точность

расчета.

На данный момент расчет величин, необходимых для проектирования автодороги производится в системе CREDO. Эта система позволяет рассчитывать видимость встречного автомобиля, но только через 100 или 20 метров. Это грубая оценка, а при расстановке дорожных знаков необходима более высокая точность, иногда вплоть до 1 метра. При этом все данные, необходимые для расчетов, в системе CREDO набиваются вручную, т.е она не работает с файлами, используемыми для паспортизации дорог. Визуализация же автодороги по исходным файлам ранее не производилась.

Актуальность разработки системы.

План (исходная таблица и рисунок)

• Код дороги: 9000000• Начало участка: 0001000 метров• Конец участка: 0011584 метров• Направление: Прямое • Титул дороги: Кочкома-Костомукша-Госграница • Дата измерения: 18.07.2001• ПЛАН В ПРЯМОМ НАПРАВЛЕНИИ• ┌────┬────────────┬──────────┬───┬──────────┬────────┐• │ │ Местополо- │Угол пово-│Тип│Радиус, м │ Азимут │• │ │ жение, м │рота, град│ │ │ │• ├────┼────────────┼──────────┼───┼──────────┼────────┤• │ 1│ 1000 │ 0.0000│ 0│ 0│ 221.000│• │ 2│ 1080 │ -5.9664│ 2│ -768│ 226.966│• │ 3│ 1100 │ 0.2132│ 1│ -20000│ 226.753│• │ 4│ 1380 │ 38.4576│ 2│ 417│ 188.296│• │ 5│ 1580 │ 0.1239│ 1│ 20000│ 188.172│• │ 6│ 1860 │ -43.4447│ 2│ -369│ 231.616│• │ 7│ 1900 │ 1.6874│ 1│ -20000│ 229.929│• │ 8│ 2320 │ 48.9827│ 2│ 491│ 180.946│• │ 9│ 2400 │ 0.5457│ 1│ -20000│ 180.401│• │ 10│ 2940 │ -57.8012│ 2│ -535│ 238.202│• │ 11│ 4000 │ -3.1660│ 1│ -20000│ 241.368│• │ 12│ 4140 │ -18.9304│ 2│ -424│ 260.298│• ………………………………………………………………………………………………………………………………………………• │ 26│ 7600 │ -29.2674│ 2│ -705│ 260.846│• │ 27│ 7620 │ 1.0049│ 1│ -20000│ 259.841│• │ 28│ 8420 │ 70.1568│ 2│ 653│ 189.684│• │ 29│ 9280 │ 0.8518│ 1│ 20000│ 188.833│• │ 30│ 9480 │ 2.0362│ 2│ 5628│ 186.796│• │ 31│ 9620 │ -1.8727│ 1│ -20000│ 188.669│• │ 32│ 9860 │ -52.2316│ 2│ -263│ 240.901│• │ 33│ 9920 │ -0.1885│ 1│ -20000│ 241.089│• │ 34│ 10020 │ 3.8782│ 2│ 1477│ 237.211│• │ 35│ 10400 │ 0.0695│ 1│ 20000│ 237.141│• │ 36│ 10460 │ 1.9814│ 2│ 1735│ 235.160│• │ 37│ 10580 │ 0.4451│ 1│ -20000│ 234.715│• │ 38│ 10660 │ -2.3872│ 2│ -1920│ 237.102│• │ 39│ 10860 │ 1.8692│ 2│ 6131│ 235.233│• │ 40│ 10960 │ -0.8046│ 1│ -20000│ 236.038│• │ 41│ 11100 │ -1.9248│ 2│ -4167│ 237.962│• │ 42│ 11580 │ -0.0358│ 1│ -20000│ 237.998│• └────┴────────────┴──────────┴───┴──────────┴────────┘• Примечания:• 1. Угол поворота и радиус кривой:• знак "-" - поворот вправо• знак "+" - поворот влево• 2. Тип кривой:• значение "1" - прямая• значение "2" - кривая

Профиль (исходная таблица и рисунок)• Код дороги: 9000000• Начало участка: 0001000 метров• Конец участка: 0011584 метров• Титул дороги: Кочкома-Костомукша-Госграница • Дата измерения: 18.07.2001•• ВЫСОТНЫЕ ОТМЕТКИ• ┌────┬────────────┬──────────┐• │ │ Местополо- │ Высотные │• │ │ жение, м │отметки, м│• ├────┼────────────┼──────────┤• │ 1│ 1000 │ 100.000│• │ 2│ 1020 │ 100.498│• │ 3│ 1040 │ 101.065│• │ 4│ 1060 │ 101.643│• │ 5│ 1080 │ 102.168│• │ 6│ 1100 │ 102.632│• │ 7│ 1120 │ 103.057│• │ 8│ 1140 │ 103.446│• │ 9│ 1160 │ 103.798│• │ 10│ 1180 │ 104.099│• │ 11│ 1200 │ 104.326│

Высотныеотметки: 100 100.498 101.065

Местоположение 1000 1020 1040

│ 515│ 11280 │ 155.080││ 516│ 11300 │ 155.255││ 517│ 11320 │ 155.409││ 518│ 11340 │ 155.543││ 519│ 11360 │ 155.664││ 520│ 11380 │ 155.781││ 521│ 11400 │ 155.909││ 522│ 11420 │ 156.058││ 523│ 11440 │ 156.240││ 524│ 11460 │ 156.459││ 525│ 11480 │ 156.724││ 526│ 11500 │ 157.036││ 527│ 11520 │ 157.397││ 528│ 11540 │ 157.802││ 529│ 11560 │ 158.235││ 530│ 11580 │ 158.688│└────┴────────────┴──────────┘

Видимость в профиле

Y

XО

А

К2O

В

Видимость в плане

A

2L

3L

4L

2R

3R

4R

В

Интерфейс приложения

План при выводе из AutoCAD

Профиль при выводе из AutoCAD

Выводы

Как результат представленной работы было разработано приложение, которое позволяет выполнять следующие требуемые функции:

• расчет видимости встречного автомобиля на дороге на основе предложенных исходных данных;

• формирование графического представления плана автомобильной дороги;

• формирование графического представления профиля автомобильной дороги.