Основные направления автоматизации проектирования станций и узлов
Процесс автоматизации проектирования железнодорожных станций и узлов является сложной комплексной проблемой, включающей не только формальное описание структуры путевого развития, но и тесно связанные задачи топографического, экономического, климатического и экологического характера.
Существующие методы проектирования раздельных пунктов и автоматизированное проектирование имеют концептуальные различия. Механическое конструирование схемы станции не позволяет формировать и отслеживать ее сложную структуру. Автоматизированное проектирование позволяет решать проблему с позиций всестороннего учета всего спектра непрерывных и дискретных станционных процессов. Схема раздельного пункта рассматривается как динамичная структура, имеющая предысторию и перспективу развития. Изменения происходят как на микроуровне (удлинение путей, переустройство горловин), так и на макроуровне (изменение характера работы станции и ее роли в работе железнодорожного узла).
Скорость реализации проектных решений — это положительная сторона САПР. А ее узкое место заключается в отсутствии возможности использования базы знаний, построенной на основе опыта проектирования. Полновесная база знаний, имеющая прямое и косвенное отношение к проектированию раздельных пунктов, является залогом эффективности системы автоматизированного проектирования железнодорожных станций (САПР ЖС). В этой связи нужен надежный механизм использования опыта проектирования в САПР ЖС.
В настоящее время исследования, связанные с разработкой САПР ЖС, заключаются в проработке подходов формального описания структур путевого развития. Использование комбинаторных, топологических, матричных, графовых моделей для отображения существенных признаков и корректного графического представления технического оснащения станций и узлов позволило сформулировать ряд требований, предъявляемых к математическим аналогам реальных схем раздельных пунктов.
Можно выделить два направления автоматизации проектирования раздельных пунктов: техническое конструирование путевого развития; технике-технологическое моделирование элементов и процессов.
Первое направление преследует цель определить адекватную электронную схему путевого развития на основе соответствующих нормативов по взаимному расположению стрелочных переводов, геометрическому начертанию путей в плане, рациональной связи парковых элементов в горловинах и др. При этом основное внимание уделяется исключению конфликтных ситуаций размещения путей и стрелочных переводов, не позволяющих выполнять технологические операции.
Второе направление предполагает подчинение геометрической интерпретации схем раздельных пунктов технологическому содержанию. Здесь модель путевого развития связывается со станционными процессами. Приоритет отдается не статичным структурам, а динамичным объектам, формирующим электронную схему по технологическим соображениям.
По причине такой двойственной ориентации исследований в области САПР ЖС в настоящее время отсутствует законченное решение. Существующая элементная и функциональная основа САПР
ЖС носит описательный характер и связывается с необходимостью активного и непосредственного использования опыта проектировщика. В этом случае методы автоматизированного проектирования являются вторичными и используются как инструмент воспроизведения результата деятельности человека. По причине отсутствия методов формализации опыта проектировщика, система автоматизации подменяется прямым использованием этого опыта. По сути, процесс проектирования разъединяет цели проектировщика и программной среды САПР ЖС, что противоречит основам автоматизированного проектирования, предусматривающим на всех этапах их тесную связь. При этом может быть предложен подход к проектированию, представленный на рис. 37.1. Данный подход является универсальным, однако не отражает специфику автоматизации проектирования. В схеме отсутствуют такие необходимые составляющие САПР-ориентированного процесса, как разделение функций программной среды и проектировщика на уровне этапов и задач.
Рис. 37.1. Характеристика этапов и задач проектирования
