автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Анализ и синтез проектных решений в САПР подготовки строительства

На правах рукописи

Коротков Дмитрий Юрьевич

АНЛИЗ И СИНТЕЗ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ В САПР ПОДГОТОВКИ СТРОИТЕЛЬСТВА

(на примере возведения временных дорог местного значения)

Специальность:

05.13.12 - Системы автоматизации проектирования (строительство)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 6 ПГЧ

Москва-2010

004617806

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете (ГОУ ВПО МГСУ).

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Волков Андрей Анатольевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Синенко Сергей Анатольевич кандидат технических наук Бурьянов Павел Дмитриевич

Ведущая организация:

Открытое акционерное общество (ОАО) «Моспроект».

Защита состоится 16 декабря 2010 года диссертационного совета Д212.13 8.01 при государственном строительном университете по Ярославское шоссе, д. 26, ауд. 326 (УЛК).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета.

в 16.00 на заседании ГОУ ВПО Московском адресу: 129337, г. Москва,

Автореферат разослан 15 ноября 2010 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Развитие строительства требует ежегодного экстенсивного увеличения темпов и объемов работ подготовительного этапа строительства (ПЭС'), который является определяющим по отношению ко всем последующим этапам жизненного цикла вновь возводимого или реорганизуемого строительного объекта. Методы и методики разработки проектных решений ПЭС и их качество существенно влияют на инженерно-технические и экономические показатели процессов строительного производства. Ошибки и просчеты на стадии проектирования ПЭС с высокой вероятностью приводят к возникновению нештатных ситуаций, ликвидация которых требует дополнительных затрат трудовых, материальных и финансовых ресурсов в непрогнозируемых объемах. Важным критерием ПЭС и строительного производства в целом является организационно-технологическая надежность (ОТН), подразумевающая учет специфических особенностей организационно-технологических процессов строительства конкретного объекта (персонификация модели его ОТН).

Персонифицированная оценка проектного решения предполагает пошаговое модульное разделение (дискретизацию) организационно-технологических процессов на отдельные работы (шаги) для последующего синтеза организационных решений и технологий их реализации с учетом специфических особенностей.

Персонификация оценки и синтез дискретных проектных решений позволит компенсировать риски возникновения нештатных ситуаций. Теория и практика персонализированной оценки, дискретизации и синтеза в САПР ПЭС слабо проработаны, что требует разработки методов и моделей анализа и синтеза проектных решений, позволяющих минимизировать риски выполнения организационно-технологических процессов (работ) и разрабатывать модели автоматизированных систем на их основе.

Понимание необходимости разработки методов и моделей синтеза и анализа проектных решений САПР ПЭС делает тему диссертационного исследования актуальной научной проблемой, которая обладает достаточной научной новизной и соответствует п.п. 2, 3 и 6 паспорта специальности 05.13.12 - «Системы автоматизации проектирования (строительство)».

Цель исследования - автоматизация разработки и оценки проектных решений ПЭС по критерию организационно-технологической надежности.

Задачи исследования:

- анализ отечественной и зарубежной теории и практики синтеза и анализа проектных решений ПЭС;

- исследование процедур выработки проектных решений в процессе реализации жизненного цикла ПЭС;

- разработка модели многовариантного анализа рисков реализации проектных решений ПЭС (MAP РПР ПЭС) и минимизации их последствий;

- формирование методов реализации модели MAP РПР ПЭС;

- разработка модели модульного структурирования (ММС) организационно-технологических процессов в САПР ПЭС;

-4- формирование методов реализации ММС организационно-технологических процессов в САПР ПЭС;

- разработка модели автоматизированной системы компенсации рисков проектных решений в САПР ПЭС;

- экспериментальное внедрение результатов диссертационного исследования в САПР ПЭС.

Объект исследования - формализация и типизация проектных процедур автоматизированного организационно-технологического проектирования ПЭС.

Предмет исследования - анализ и синтез организационно-технологических проектных решений в САПР ПЭС.

Научно-техническая гипотеза предполагает возможность эффективного многовариантного анализа и создания персонифицированных дискретных проектных решений за счет разработки методов и моделей автоматизации организационно-технологического проектирования в САПР ПЭС.

Методологические и теоретические основы исследования основаны на анализе работ отечественных и зарубежных ученых в области: строительного проектирования, теории систем обработки данных и документации, системотехники строительства, автоматизированных систем управления технологическими процессами, организационно-технологической надежности, прикладных исследований по САПР в строительстве, алгоритмизации решения функциональных задач, методов анализа и моделирования.

Достоверность результатов. Достоверность и обоснованность научных положений, рекомендаций и выводов, предложенных в работе, подтверждены исследованиями, выполненными с применением современных методов и средств, а так же результатами внедрения основных теоретических положений и научно-технических разработок в практику проектирования ПЭС.

Научная новизна:

- предложена научно-техническая гипотеза о возможности эффективного многовариантного анализа и создания персонифицированных дискретных проектных решений за счет разработки методов и моделей автоматизации организационно-технологического проектирования в САПР ПЭС;

- разработана модель MAP РПР ПЭС, позволяющая учесть специфические особенности выполнения организационно-технологических работ, ранжировать технологические процессы по мере повышения степени их автоматизации;

- разработана ММС организационно-технологических процессов в САПР ПЭС, обеспечивающая синтез организационных решений и технологий их реализации (модель цикла жизни технологического процесса с выделением специфической буферной зоны);

- в результате анализа и синтеза проектных решений в САПР ПЭС разработана модель автоматизированной системы компенсации рисков.

Практическая значимость и внедрение результатов заключается:

- в создании модели MAP РПР ПЭС с минимизацией последствий и методов ее реализации;

- формировании дискретной ММС организационно-технологических процессов в САПР ПЭС и методов ее реализации;

-5- проектировании и экспериментальном внедрении автоматизированной системы компенсации рисков проектных решений в САПР ПЭС.

Внедрение результатов диссертационного исследования в практику анализа и синтеза проектных решений в САПР ПЭС при возведении и реконструкции временных дорог местного значения позволит: учесть специфические особенности выполнения работ ПЭС, ранжировать технологические процессы по мере повышения степени их автоматизации, обеспечить качественное проектирование выполнения организационно-технологических процессов.

Результаты теоретических исследований, элементы автоматизированной системы компенсации рисков, сформированной на основе анализа и синтеза проектных решений в САПР ПЭС и практические рекомендации использованы при проектировании и возведении временных дорог местного значения ООО «Северная газомагистраль», ЗАО «Холдинговая компания «СУИхолдинг» в 20072009 гг.

Апробация работы

Содержание и результаты диссертации неоднократно докладывались на российских и международных конференциях, обсуждались и одобрены на заседаниях и семинарах кафедр системного анализа в строительстве (САС) и ИСТАС (2008-20 Югт.) ГОУ ВПО МГСУ, Научно-методического совета по информационным системам и технологиям науки и образования в области строительства (НМС ИСТ) при Международной Ассоциации строительных вузов (АСВ) и Учсбно-методическом объединении (УМО) вузов Российской Федерации в области строительства (2008, 2010гг.), научных и научно-методических семинарах проектных организаций отрасли строительства РФ.

Публикации

По результатам выполненных исследований в 2003-20 Югт. опубликовано семь печатных научных работ общим объемом 3,5 п.л. (из них три в научных изданиях, входящих в действующий перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук).

На защиту выносятся:

- научно-техническая гипотеза о возможности эффективного многовариантного анализа и создания персонифицированных дискретных проектных решений за счет разработки методов и моделей автоматизации организационно-технологического проектирования в САПР ПЭС;

- модель MAP РПР ПЭС, позволяющая учесть специфические особенности выполнения организационно-технологических работ, ранжировать технологические процессы по мере повышения степени их автоматизации;

- ММС организационно-технологических процессов в САПР ПЭС, обеспечивающая синтез организационных решений и технологий их реализации (модель цикла жизни технологического процесса с выделением специфической буферной зоны).

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. В работе 36 рисунков и 4 таблицы. Список использованной

литературы содержит 132 наименования публикаций (из них 30 на иностранных языках).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В Главе 1 выполнен анализ:

- основ, обрабатываемых средствами механизации и транспортирования (СМИТ) на ПЭС;

- отказов и надежности СМИТ и их элементов в системе «человек - техника -среда, ЧТС» при выполнении строительных работ на техногенно-опасных почвах;

- системы ЧТС как объекта проектирования в САПР ПЭС;

- существующих средств и методов диагностики и мониторинга системы ЧТС при ее проектировании в САПР ПЭС.

В качестве типовых представителей компонентов системы ЧТС в процессе решения задач диссертационного исследования были выбраны: по компоненту «человек»: операторы-водители (машинисты) средств механизации и транспортирования (СМИТ) в строительстве; по компоненту «техника»: скрепер МоАЗ-6014; по компоненту «среда»: временные дороги местного значения.

Строительство объекта (в нашем случае - временных дорог местного значения) требует экстенсивного увеличения темпов и объемов работ ПЭС, методы и методики разработки проектных решений которого и их качество существенно влияют на инженерно-технические и экономические показатели процессоз строительного производства. Ошибки и просчеты на стадии проектирования ПЭС с высокой вероятностью приводят к возникновению нештатных ситуаций, ликвидация которых требует дополнительных затрат трудовых, материальных и финансовых ресурсов в непрогнозируемых объемах.

Важным критерием ПЭС и строительного производства в целом является организационно-технологическая надежность (ОТН), одним из аспектов которой является учет специфических особенностей процессов строительно-монтажных работ при возведении или переустройстве конкретного строительного объекта (персонификация модели его ОТН).

Анализ показал, что нормативно-директивные документы (СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» и др.), а также отечественные (Анохин П.К., Волков A.A., Гусаков A.A., Чулков В.О. и др.) и зарубежные (Jeffrey D. Sachs, Jonatan F. Bard, Robey D. и др.) исследователи для синтеза проектных решений и технологий их реализации в САПР ПЭС рекомендуют использовать в качестве базовой модель человеко-машинной (естественно-искусственной) функциональной системы ЧТС.

В диссертации, в контексте автоматизации проектирования, исследован частный случай системы ЧТС: функциональная система «машинист скрепера -скрепер МоАЗ-6014 - земляное полотно», МСЗ.

Присутствие в системе МСЗ компонента «машинист» подчеркивает важность ряда его свойств:

ситуативный прогноз, то есть способность человека осознавать реально существующие и возможные «риски» его жизнедеятельности или производительной деятельности в пространственно-временном континууме

природной и техногенной сред; отсутствие такого осознания повышает «риски» нештатных ситуаций;

адаптивность, то есть способность осознавать, анализировать и моделировать последствия свершения этих «рисков» с целью выработки адекватной реакции на эпизодические и периодические проявления природной и техногенной сред, демонстрируя избирательность защиты от воздействия этих сред и вынужденного общения с ними;

обучаемость, то есть опережающее отражение действительности (прямая и обратная связь) как формирование однотипной реакции на однотипные ситуации.

Важными особенностями функциональных систем являются: изоморфизм их частных моделей (наличие в них общего «инвариантного» структурного компонента наряду со специфическими, свойственными только конкретной функциональной системе структурными компонентами); принцип взаимосвязи организации компонентов функциональной системы (каждый входящий в функциональную систему элемент в своих свойствах одновременно отражает деятельность всей системы в целом и текущее состояние ее полезного приспособительного результата, а также активно взаимодействует с другими избирательно привлеченными элементами); избирательное вовлечение элементов в функциональные системы (одни и те же элементы используют в разных функциональных системах для достижения разных приспособительных результатов, то есть заданный результат функционирования можно получить разными композициями элементов функциональной системы; такое избирательное вовлечение элементов осуществляют в требующем быстродействия или размеренно действующем режимах.

Анализ этапов мониторинга сред (по Гриневу А.Ю. - Воронину E.H., рис.1) показал, что его основными задачами являются: диагностика дорожного покрытия; диагностика строительных конструкций и коммуникаций; обнаружение и распознавание подповерхностных объектов земляного полотна: крупногабаритных предметов, боеприпасов военного времени (БВВ) и др.

ч.

V

Ситуация Регистрация

Распознавание

Визуализация

Рис.1. Этапы мониторинга сред (по Гриневу А.Ю. - Воронину E.H.)

В Главе 2, с целью анализа и синтеза проектных решений в САПР подготовки строительства временных дорог местного значения, разработаны: модель

многовариантного анализа рисков реализации проектных решений ПЭС (MAP РПР ПЭС) и минимизации их последствий; модель модульного (дискретного) структурирования организационно-технологических процессов в САПР ПЭС; модель автоматизированной системы компенсации рисков проектных решений в САПР ПЭС; алгоритм анализа и синтеза проектных решений в САПР ПЭС.

Модель анализа проектного решения (MAP РПР ПЭС, рис. 2) позволяет учесть на ПЭС специфические особенности процессов строительно-монтажных работ при возведении или переустройстве строительного объекта и ранжировать эти процессы по необходимости повышения степени автоматизации проектирования в САПР ПЭС.

Рис. 2. Модель многовариантного анализа рисков реализации проектных решений ПЭС (MAP РПР ПЭС) и минимизации их последствий

Базовая модель MAP РПР ПЭС состоит из 8 этапов оценки рисков реализации проектного решения:

Р, риски; цель этапа - формирование выборки рисков, свойственных ПЭС;

777, технологические процессы («переделы» по Чулкову В.О.); цель этапа -формирование модели надежности технологических процессов ПЭС;

СД, средства диагностики; цель этапа - формирование выборки средств диагностики рисков с учетом входных и выходных критериев полученных на предшествующих или определенных для будущих этапов MAP РПР ПЭС;

CA, средства автоматизации; цель этапа - формирование выборки средств автоматизации с учетом входных и выходных критериев полученных на предшествующих или определенных для будущих этапов MAP РПР ПЭС;

РД, результаты диагностики', цель этапа - определение необходимой точности результатов, формирование методологии получения и множества возможных результатов с учетом входных и выходных критериев полученных на предшествующих или определенных для будущих этапов MAP РПР ПЭС;

СИ, средства интерпретации результатов диагностики; цель этапа -формирование выборки средств интерпретации результатов диагностики с учетом входных и выходных критериев полученных на предшествующих или определенных для будущих этапов MAP РПР ПЭС;

СО, средства обеспечения безотказности основных процессов; цель этапа -определение алгоритмов предотвращения рисков технологических процессов обслуживающих подсистем для обеспечения безотказности основных процессов с учетом входных и выходных критериев полученных на предшествующих или определенных для будущих этапов MAP РПР ПЭС;

С, следообразование (архивация)-, цель этапа - формирование базы данных функционирования MAP РПР ПЭС.

С использованием модели MAP РПР ПЭС выявляют совокупности штатных и вероятных нештатных ситуаций функционирования системы МСЗ, которые служат исходной информацией в модели модульного структурирования (ММС) автоматизируемых организационно-технологических процессов в САПР ПЭС. Такой подход обеспечивает сокращение цикла «жизни» технологического процесса в системе МСЗ за счет исключения области нештатной (ненадежной) работы системы (Рис. ЗА).

А)

Б)

0|дм Qnra --»> ^Qp«

QH QHeH

Обз

Облаете исследования

... Q

Условные обозначения: А) Цикл «жизни» технологического процесса в системе МСЗ; Б) Структура предлагаемой концепции области исследования комплексной надежности выбранного параметра О системы МСЗ.

Рис. 3. Модель модульного структурирования организационно-технологических процессов САПР ПЭС в системе МСЗ

Буферную зону БЗ формируют три последовательно реализуемых подзоны: диагностики состояния параметра; проектирования изменения технологии деятельности; собственно изменения деятельности в соответствии с предлагаемыми коррективами. Принимая точку С>„ за «начало цикла» или «точку разрыва цикла», получаем линейное отображении (Рис.ЗБ) области исследования с детализированной БЗ.

Важным аспектом глобального понятия «надежность» является комплексная надежность ЛГк. Для системы ЧТС Л'к есть средняя квадратичная величин надежности каждого компонента системы ЧТС:

Nk =

N4 + Nm + Nc

где N4, Nm и Nc - надежность человека, техники и среды.

На модели структуры области исследования комплексной надежности выбранного параметра О системы ЧТС обозначены (Рис. ЗБ): Он и Онен -области нормативной работы и «сбоя» системы ЧТС по параметру 0; Обз -«буферная зона, £/» работы, в которой система ЧТС штатно реализует свои нормативные функции, но, при отсутствии корректирующих воздействий, гарантировано перейдет в Онен (т-е-> бездействие в БЗ приводит к необратимым последствиям); ()дм - область диагностики и мониторинга в БЗ, фиксирующая возмущающее воздействие, способное привести систему ЧТС в область Онен (создать нештатную ситуацию) или выявить возникшую тенденцию отклонения значений параметра О в область Онен-, (¿пт - область формирования алгоритма предотвращения нештатной ситуации (перехода значений параметра О в область Онен)', Ора - локальная область реализации алгоритма предотвращения нештатной ситуации. Таким образом, область исследования состоит из трех разных «системоквантов» (термин Судакова К.В.) Он, Онен и 0бз\ последний из которых структурирован на три компонента (Одм, Оппз и Ора).

Диагностика текущего состояния комплексной надежности функционирования системы ЧТС, мониторинг изменений этого состояния и воздействие на это состояние представляют собой замкнутую последовательность выполняемых процессов, в котором точку окончания реализации системокванта Онен и начала реализации системокванта Он принимают за «начало» или «точку разрыва цикла» при его линейном отображении.

Сокращение цикла «жизни» технологического процесса в системе МСЗ за счет исключения области нештатной (ненадежной) работы системы (Рис. ЗА) позволяет:

- порогово (скачкообразно) повысить комплексную надежности технологического процесса системы МСЗ за счет снижения количества непрогнозируемых рисков и учета большего количества параметров ее функционирования;

- синтезировать проектные решения с учетом выявленных при анализе критериев.

Если изменение направленности и динамики работы системы ЧТС необходимо выполнить в режиме экономии или оптимизации ее ресурсов, то буферную зону необходимо рассматривать как «интегральную» (рис. 4), то есть как совокупность «локальных» буферных зон, в каждой из которых алгоритм предотвращения нештатной ситуации может претерпевать специфические корректировки.

Исследование комплексной надежности по одному выбранному параметру не всегда является достаточным. На рис. 5 приведен пример, исследование комплексной надежности по двум параметрам К и V. При исследовании комплексной надежности по двум параметрам границами перехода между системоквантами и их компонентами является достижение любым из двух параметров порогового значения.

1 Одм[ С>ппз1 С>ра, Одм2 (Зппзг Одм„ <2пПЗп Ора„ ... 0

Он <2бз, Обз, Обз„ (¿нен

«Интегральная» оуферная зона (¿-что)

Область исследования

Рис. 4. Область исследования комплексной надежности параметра 0 системы ЧТС в режиме экономии или оптимизации ее ресурсов

Рис. 5. Модель области исследования комплексной надежности по двум параметрам К и

V системы ЧТС

При необходимости оценки комплексной надежности системы ЧТС по более чем двум параметрам или для ввода дополнительно параметра с целью оценки реализации алгоритма предотвращения нештатной ситуации по двум параметрам (создания системы предотвращения нештатной ситуации для реализуемого алгоритма) целесообразно использовать чертеж «Радищева-Мемке».

Алгоритм анализа и синтеза проектных решений в САПР ПЭС позволяет его рассматривать и использовать, начиная как с блока «Анализ», так и с блока «Синтез» (как показано на рис. 6).

Рис.6. Укрупненная блок-схема алгоритма синтеза и анализа проектных решений в САПР ПЭС

В Главе 3 разработаны и обоснованы: - методы реализации модели MAP РПР ПЭС;

-13- методы реализации модели модульного структурирования организационно-технологических процессов з САПР ПЭС;

- моделирование взаимосвязи блоков автоматизированной системы компенсации рисков проектных решений при ее функционировании в САПР ПЭС;

— математические модели сравнения и оценки проектных решений в САПР ПЭС.

Блок «ПР рационально» представляет собой оценку проектного решения по значимым критериям (параметрам), определяемых экспертной группой. Проектное решение рационально, если значение его критических параметров, находится в допустимой зоне значений.

Определим допустимые и недопустимые зоны (их пороговые значения) выбранных параметров и представим их в матричном виде (Rz>y).

Сопоставляя значения критичных параметров проектного решения U(p) с матрицей RZy можно сформировать вывод о рациональности проектного решения. Сравнение последней строки матрицы RZy с каждой из предшествующих строк по критерию «близости» Журавлева Ю.И. позволяет вычислить затем степень корреляции проектного решения с обозначенными зонами критичных параметров.

Предположим, что известные области значений {q¡}, относящиеся к допустимым зонам параметров, и {g¡}, относящиеся к недопустимы областям значений, принадлежат одному множеству (Р„, п=1...у). Задачей является нахождение соответствия значений критических параметров проектного решения р какому либо из зон (3,,. Введем критерии «близости» значимых элементов описания U(p) соответствующим элементам {U(q¡)} и {U(g¡)} и обобщенный критерий «близости» р к соответствующим {q¡}. Обобщенный критерий равен сумме частных критериев, относящихся к частным элементам описания.

Обозначим значения, соответствующие близости р к {q¡} и {g¡}, как D¡ и F¡. Тогда характеристику вида С\(р) = D, - F¡ можно считать значением функции принадлежности р к типу рп. При этом величина С,(р) = C¡(р, р.,) - оценка р по типу Р„. Блок информации р, который необходимо идентифицировать, переводим алгоритмом распознавания в число-вую матрицу оценок С = {C¡}z"y.

Сначала формируем оценку р по каждой строке матрицы Rz,y.

После этого подсчитываем суммарные оценки по каждому из типов рп, на основе полученных частных оценок.

При построении оценок C¡(p), применяют тестовые алгоритмы, в основе которых лежит понятие «тест». Тестом матрицы RZy называют совокупность таких столбцов Ог1, Ог2,..., О г е , что после удаления из матрицы RZy всех столбцов за исключением указанных Од, Oj2,..Oj е в полученной матрице Rz<y любые две строки, принадлежащие разным типам, будут различны. Тест называют тупиковым, если никакая его часть не является тестом (т.е. нельзя удалить из него ни одного столбца / параметра без потери способности распознавания). Пусть {R4.„} - множество всех тупиковых тестов матрицы Rz,y и R = (Ог], Ог2,..., О г с) принадлежит {R^,,,}. Выделим в описании идентифицируемого U(p) = (kb к2,..., kz) часть {к гЬ кг2,..., к г „}, соответствующую параметрам ОгЬ Ог2,..., О ге и сравним ее со всеми частными

описаниями {lirl, W.., lire} объектов матрицы Rz,y, где i = h„.i + 1.. h„, n=l...y (ho = 0). Подсчитаем число совпадений CR(p, ß„), то есть число строк определенной зоны ß„, близких к распознаваемой строке р по тесту R. Аналогично вычисляем оценку р по остальным тестам для каждой зоны критических параметров. Оценкой значений критических параметров проектного решения р по зонам ßn является величина

CK(P.ßn) = О/А* " Л*-.)* Z Cs(p,ßn);

R { R >

в случае если Q(р) = Db то р принадлежит ^! и текущие значения критических параметров проектного решения относятся к допустимым зонам таких параметров и сформированное проектное решение рационально.

Если синтезированное проектное решение допускает риски, но является рациональным, проектируют модель автоматизированной системы компенсации рисков проектного решения в САПР ПЭС на основе данных синтеза и анализа. Такую оценку выполняют в составе проекта организации строительства (ПОС).

В составе проекта производства работ (1 LI IP) выполняют сравнение (оценку соответствия) проекта автоматизированной системы компенсации рисков проектных решений в САПР ПЭС и возможности ее физической реализации. С этой целью использован логико-математический аппарат Яковлева В.Ф. -Шалимовой Н.В., позволяющий определить, биективна ли физическая реализация спроектированной автоматизированной системы ее проектному решению (инъективны и сюръективны ли они одновременно).

При рассмотрении компонентов функциональной системы МСЗ в среде используемого логико-математического аппарата введем соответствия: будем обозначать компонент «механик» через А, компонент «скрепер» через В и компонент «земляное полотно» через С.

Если Л, Я, С-произвольные множества, то выражения fc Ах B,Q Q В х С -графики некоторых бинарных отношений (диад в системе МСЗ). В дальнейшем понятия бинарного отношения и его графика условимся отождествлять; тогда имеем прямоугольное отношение АхВ = {(а,Ь)\аеАлЬеВ}~, которое являет собой прямое (декартово) произведение множеств А ий(в этом порядке).

Традиционно,pr^P = {a]ßb)((a,b) е Р)} с А, рггР = {b\(3a)((a,b) е Р)} с В проекции отношения Р; Q°P = {(a,b)'ßx)((a,х)е Рл(х,b) еQ)} - композиция отношений Р и Q (в этом порядке). Очевидно, Р * 0 <=> (рг2Ргл prxQ ф 0).

Если ргхР = А, то отношение Р определено на A; (prtP = А) О (Д^ с Р~' ° Р), где диагональное отношение на А равно: AA={(a,b)\aeAAa = b}QAxA-. Условимся, что: Р взаимно однозначно из А в В (инъективно из А в В), если Р:А-+В и Ал = Р~' о р t р - функция из А на В (Р сюръективно из А на В), если Р :А -> В и Р°Р~' = Дв, Р - взаимно однозначная функция из А на В (Р биективно из А на В) если Р:А~>В и Р одновременно инъективно и сюръективно. Если ех,ег-координатные сюръекции отношения В х С, то е, о < Р, Q >- Р, £2°<P,Q>= Q.

Биекции : (А х А) -> (А х А), к: ((А х А) х А) -> (А х (А х А)), определяют равенства: к = (е1 ® АЛхЛ) ° Д^ с (Д^ <2> | = (*-' »с^л^1 о^) Тогда

(\/Р)(Р сАхА=> д(Р) = Р-1), к((а,Ь),с) = (а, (6, с));

и справедливы равенства: %°<Р,(У>=<(),Р >, Ь « /,<Р>,$ >=< /,<(»,я».

Следовательно, в трехмерном пространстве системы МСЗ биективны следующие отображения:

(Аа®&о!с°($®Аа): ((х, у), г) (у, (г, *)),

ко(£®Ал):((хуу),2)ь->(у,(х,2)), (АА®$)ок:((х,у),2)>-4(хХ2,у)).

Для физических параметров системы МСЗ биекция определена аналогично.

Наличие биекции определяет положительный результат проектирования, а ее отсутствие говорит о том, что физическая реализация может и не соответствовать проекту.

В Главе 4 показано, что разработанные в диссертации предложенные выше модели и алгоритм практически применимы в практике анализа и синтеза проектных решений в САПР ПЭС.

Дороги местного значения вынуждено возводили на ранее не исследованных или повторно используемых почвах, не рекультивированных после строительства и сноса ветхих строений, а также после чрезвычайных ситуаций природного и техногенного происхождения. Проектное решение по выполнению земляных работ предусматривало снятие слоя на значительные глубины, что, при условии не рекультивированности почв, могло привести к возникновению нештатных ситуаций (повреждение строительных машин; травмирование людей, сокращение срока службы возводимого полотна дороги и т.д.), ликвидация которых потребовала бы дополнительных затрат трудовых, материальных и финансовых ресурсов в непрогнозируемых объемах. Землеройно-транспортные работы при подготовке к строительству временных дорог местного значения согласно проектному решению предложено проводить скрепером, как частным представителем СМИТ. Для компенсации рисков нерекультивированности почв, была спроектирована модель автоматизированной системы компенсации рисков проектных решений в САПР ПЭС.

Согласно требованиям ГОСТ 30035-93 испытания выбранного СМИТ были проведены в условиях эксплуатации под нагрузкой при выполнении земляных работ в разных грунтовых условиях после предварительной обкатки.

Общее время испытаний под нагрузкой составило 365ч., то есть требования ГОСТ 30035-93 полностью соблюдены. В соответствии с нормами ГОСТ 3003593, время испытаний по видам грунтов составило: 22% - разработка песка, разрыхленного грунта; 58% - разработка тяжелого суглинка и средней глины; 20% - разработка тяжелой глины и мергелей.

Учет времени работы СМИТ осуществлен путем хронометража рабочего времени в течение испытаний. В земляном полотне на полигоне, содержащем мелкодисперсный сухой песок, были расположены объекты: металлический цилиндр, диэлектрические Т8-2.5, Т8-6.1 и металлический ТМ-62М объекты (рис.7).

Полоса прохода

1-

2

4

TS-6.1

TS-2.5

Ъ—ö-

7 Цилиндр ТМ-62М

8 -

н

ю-

Рис. 7. Схема расположения объектов на полигоне

Диагностику земляного полотна осуществляли вдоль полигона непрерывно по ширине (зарегистрировано 10 полос). На рис. 8 и рис. 9 показаны визуальные результаты мониторинга земляного полотна при работе автоматизированной системы компенсации рисков и минимизации их последствий с диэлектрическими и металлическими объектами на полигоне соответственно. В реальных условиях выполнения земляных работ при обнаружении таких объектов скрепер необходимо остановить (нештатная ситуация). Видно, что поверхность земляного полотна отражает первый сигнал и амплитуда отраженного сигнала зависит от неровности поверхности, которая может фокусировать или рассеивать волну. При мониторинге диэлектрического объекта сигнал отражается от поверхностей раздела сред (проникает внутрь объекта и отражается от верхней и нижней его поверхностей).

При мониторинге металлических предметов в земляном полотне преобладает сигнал, отраженный от верхней поверхности этого объекта. На рис. 10 представлена визуализация разных типов боеприпасов военного времени (БВВ).

В процессе проектирования земляных работ по возведению временных дорог местного значения необходимо:

- учитывать специфические особенности выполнения строительно-монтажных работ;

- ранжировать технологические процессы строительства по мере повышения степени автоматизации их проектирования на основе разработанной модели MAP РПРПЭС;

- осуществлять синтез проектных решений на основе ММС процессов строительно-монтажных работ в САПР ПЭС;

-17- проектировать модели автоматизированной системы компенсации рисков на основе анализа и синтеза проектных решений в САПР ПЭС.

Л)

Протяженность полосы, м.

»,«5 «Яг 1111

ПяШда

1

11 и И 111в

Глубина мониторинга земляного полотна, м.

Б)

Протяженность полосы, м.

\ г '

■ мщ

НВ|Ш

тш 111)1*1«

НИН

¡ИШШЩ^ШшШ

Глубина мониторинга земляного полотка, м.

Рис. 8. Визуализация мониторинга земляного полотна по полосе 3 (рис.7) над объектами Т8-2.5 и Тв-бЛ: А) - в виде скан-линий, Б) м в черно-белом изображении

о,м

0.18

А)

Протяженность полосы, м.

Глубина мониторинга земляного полотна, м.

Б)

Протяженность полосы, м.

I -С,

Глубина мониторинга земляного полотна, м.

Рис. 9. Визуализация мониторинга земляного полотна по полосе 9 (рис.7) над металлическим цилиндром и ТМ-62М: А) - в виде скан-линий, Б) - в черно-белом

изображении

Рис, 10. Радиоизображения различных типов БВВ в грунте

Внедрение автоматизированной системы компенсации рисков проектных решений в САПР ПЭС не повлияло на способность оператора СМИТ выполнять рабочие функции, не привело к механическим повреждениям функциональных систем СМИТ, а также нарушениям регулировок в механизмах СМИТ. Автоматизированная система компенсации рисков проектных решений в САПР ПЭС функционировала в штатном режиме, а разработанные алгоритмы управления качественно и бесконфликтно реализовали управление рабочими органами СМИТ при возникновении ситуаций, приводящих к переходу системы в область нештатной работы. Возникшие и зафиксированные в процессе испытаний неисправности СМИТ не являлись критическими и определяющими по отношению к задачам диссертационного исследования.

-19-

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Проведенный анализ теории и практики персонализированной оценки, дискретизации и синтеза в САПР ПЭС выявил существенную востребованность в разработке методов и моделей анализа и синтеза проектных решений, позволяющих компенсировать риски выполнения организационно-технологических процессов (работ) и разрабатывать модели автоматизированных систем на их основе.

2. Предлагаемая модель MAP РПР ПЭС позволяет учесть специфические особенности выполнения организационно-технологических работ, ранжировать технологические процессы по мере повышения степени их автоматизации.

3. Предлагаемая модель ММС организационно-технологических процессов в САПР ПЭС обеспечивает синтез организационных решений и технологий их реализации (модель цикла жизни технологического процесса с выделением специфической буферной зоны).

4. Предлагаемая концепция анализа и синтеза проектных решений в САПР ПЭС позволяет разработать модель автоматизированной системы компенсации рисков.

5. Получила подтверждение предварительно выдвинутая гипотеза о том, что разработка методов и моделей автоматизации проектирования в САПР ПЭС обеспечивает возможность эффективного многовариантного анализа и создания персонифицированных дискретных проектных решений.

6. Предложены и апробированы:

- модель многовариантного анализа рисков реализации проектных решений ПЭС и минимизации их последствий (MAP РПР ПЭС);

- модель модульного (дискретного) структурирования (ММС) процессов строительно-монтажных работ в САПР ПЭС;

- модель автоматизированной системы компенсации рисков проектных решений в САПР ПЭС.

7. Внедрение результатов диссертационного исследования в практику анализа и синтеза проектных решений в САПР ПЭС при возведении и реконструкции временных дорог местного значения позволит: учесть специфические особенности выполнения работ ПЭС, ранжировать технологические процессы по мере повышения степени их автоматизации, обеспечить качественное проектирование выполнения организационно-технологических процессов.

Результаты теоретических исследований, элементы автоматизированной системы компенсации рисков, сформированной на основе анализа и синтеза проектных решений в САПР ПЭС и практические рекомендации использованы при проектировании и возведении временных дорог местного значения ООО «Северная газомагистраль», ЗАО «Холдинговая компания «СУИхолдинг» в 20072009 гг.

-208. По результатам диссертационной работы выявлены перспективные актуальные направления и задачи продолжения исследований:

- построение модели аналогичной MAP РПР ПЭС для всех этапов строительства, а не только для подготовительного этапа строительства;

- разработка комплексной модели цикла «жизни» нескольких взаимосвязных технологических процессов в системе ЧТС, как комплексной модели модульного (дискретного) структурирования процессов строительно-монтажных работ в САПР ПЭС;

- оптимизация методов реализации модели MAP РПР ПЭС;

- оптимизация методов реализации модели ММС процессов строительно-монтажных работ в САПР ПЭС.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих научных работах:

1. Короткое Д.Ю. Комплексная безопасность и организационно-технологическая надежность при реконструкции городских территорий и расположенных на них объектов // В сб.: Моделирование и прогнозирование параметров технологических процессов строительного производства. - М.: ЦНИИОМТП. - 2003. - 0,5 п.л. (в соавторстве, авторский вклад - 0,25 пл.).

2. Коротков Д.Ю. Надежность эксплуатации парка машин при переустройстве аварийных объектов // Механизация строительства. - 2006. - №1. - 0,5 п.л. (в соавторстве, авторский вклад - 0,25 п.л.).

3. * Коротков Д.Ю. Локальные модели оценки надежности и качества деятельности в строительстве // Промышленное и гражданское строительство. -2008. - № 10. - 0,5 п.л. (в соавторстве, авторский вклад - 0,25 п.л.).

4. * Коротков Д.Ю.. Композиционная модель комплексной надежности системы «человек - техника - среда» // Промышленное и гражданское строительство. - 2008. - №11. - 0,5 п.л. (в соавторстве, авторский вклад - 0,25 п.л.).

5. Коротков Д.Ю. Синтез и анализ проектных решений в САПР подготовки строительства // Управление инвестиционно-строительным и жилищно-коммунальным комплексами / Международный сборник научных трудов. - М.: МГАКХиС, 2010. - 0,5 п.л. (в соавторстве, авторский вклад - 0,25 п.л.).

6. Коротков Д.Ю. Логико-математическое системное моделирование в организации строительного переустройства / Управление инвестиционно-строительным и жилищно-коммунальным комплексами. Международный сборник научных трудов. - М.: МГАКХиС, 2010. - 0,5 п.л. (в соавторстве, авторский вклад - 0,25 п.л.).

7. * Коротков Д.Ю. Синтез и анализ проектных решений в САПР подготовки строительства // Вестник МГСУ. - 2010. - №2. - 0,25 п.л.

* - работы, опубликованные в научных изданиях, входящих в действующий перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук.

Лицензия ЛР №020675 от 09.12.1997г. ГОУ ВПО Московский государственный строительный университет Подписано в печать 10.11.2010. Формат 60x84 1/16 Печать ЯКСЮИАРН

Объем 1,0 и л. Тираж 100 Заказ №б/н

КОПИ-ЦЕНТР св. 77:07:10429 129281, г. Москва, ул. Енисейская, 36

Введение

1. Анализ и синтез проектных решений в отечественных и зарубежных САПР подготовительного этапа строительства (ПЭС)

1'. 1. Анализ дорог и почв, обрабатываемых средствами механизации и транспортирования (СМИТ) на ПЭС

1.2. Анализ отказов и надежности СМИТ и их элементов в системе ЧТС при выполнении строительных работ на техногенно-опасных почвах

1.3. Анализ системы «человек - техника - среда, ЧТС» как объекта проектирования в САПР ПЭС

1.4. Анализ существующих средств и методов диагностики и мониторинга системы ЧТС при ее проектировании-в САПР ПЭС

1.5. Выводы по главе

2. Разработка теоретических основ анализа и синтеза проектных решений в САПР подготовки строительства

2.1. Разработка модели многовариантного анализа рисков реализации проектных решений ПЭС (MAP РПР ПЭС) и минимизации их последствий

2.2. Модульное (дискретное) структурирование организационно-технологических процессов в САПР ПЭС

2.3. Разработка модели автоматизированной системы компенсации рисков проектных решений в САПР ПЭС

2.4. Разработка алгоритма анализа и синтеза проектных решений в САПР ПЭС

2.5. Выводы по главе

3. Математическое и методическое обеспечение анализами синтеза проектных решений в.САПР ПЭС

3:1. Методы реализации модели MAP РПР ПЭС

3.2. Методы реализации модели модульного структурирования организационно-технологических процессов в САПР ПЭС

3.3. Моделирование взаимосвязи блоков автоматизированной системы компенсации рисков проектных решений при ее функционировании в САПР ПЭС

3.4. Разработка математических моделей сравнения и оценки проектных решений в САПР ПЭС

3.5. Выводы по главе

4. Эффективность внедрения результатов диссертационного исследования

4.1. Внедрение результатов диссертационного исследования

4.2. Эффективность внедрения результатов диссертационного исследования

4.3. Выводы по главе

Актуальность темы

Развитие строительства требует ежегодного экстенсивного увеличения темпов и объемов работ подготовительного этапа строительства (ПЭС), который является определяющим по отношению ко всем последующим этапам жизненного цикла вновь возводимого или реорганизуемого строительного объекта. Методы и методики разработки проектных решений ПЭС и их качество существенно влияют на инженерно-технические и экономические показатели процессов строительного производства. Ошибки и просчеты на стадии проектирования ПЭС с высокой вероятностью приводят к возникновению нештатных ситуаций, ликвидация которых требует дополнительных затрат трудовых, материальных и финансовых ресурсов в непрогнозируемых объемах. Важным критерием ПЭС и строительного производства в целом является организационно-технологическая надежность (ОТН), подразумевающая учет специфических особенностей организационно-технологических процессов строительства конкретного объекта (персонификация модели его ОТН).

Персонифицированная оценка проектного решения предполагает пошаговое модульное разделение (дискретизацию) организационно-технологических процессов на отдельные работы (шаги) для последующего синтеза организационных решений и технологий' их реализации с учетом специфических особенностей.

Персонификация оценки и синтез дискретных проектных решений позволит компенсировать риски возникновения нештатных ситуаций. Теория и практика персонализированной оценки, дискретизации и синтеза в САПР ПЭС слабо проработаны, что требует разработки методов и моделей анализа и синтеза проектных решений, позволяющих минимизировать риски выполнения организационно-технологических процессов (работ) и разрабатывать модели автоматизированных систем на их основе.

Понимание необходимости разработки методов и моделей синтеза и анализа проектных решений САПР ПЭС делает тему диссертационного исследования актуальной научной проблемой, которая обладает значительной новизной и соответствует п.п. 2, 3 и 6 паспорта специальности 05.13.12 - «Системы автоматизации проектирования (строительство)».

Цель исследования - автоматизация разработки и оценки проектных решений ПЭС по критерию организационно-технологической надежности.

Задачи исследования:

- анализ отечественной и зарубежной теории и практики синтеза и анализа проектных решений ПЭС;

- исследование процедур выработки проектных решений в процессе реализации жизненного цикла ПЭС;

- разработка модели многовариантного анализа рисков реализации проектных решений ПЭС (MAP РПР ПЭС) и минимизации их последствий;

- формирование методов реализации модели MAP РПР ПЭС; разработка модели модульного структурирования (ММС) организационно-технологических процессов в САПР ПЭС; формирование методов реализации ММС организационно-технологических процессов в САПР ПЭС;

- разработка модели автоматизированной системы компенсации рисков проектных решений в САПР ПЭС; экспериментальное внедрение результатов диссертационного исследования в САПР ПЭС.

Объект исследования - формализация и типизация проектных процедур автоматизированного организационно-технологического проектирования ПЭС.

Предмет исследования - анализ и синтез организационно-технологических проектных решений в САПР ПЭС.

Научно-техническая гипотеза предполагает возможность эффективного многовариантного анализа и создания персонифицированных дискретных проектных решений за счет разработки методов и моделей автоматизации организационно-технологического проектирования в САПР ПЭС.

Методологические и теоретические основы исследования основаны на анализе работ отечественных и зарубежных ученых в области: строительного проектирования, теории систем обработки данных и документации, системотехники строительства, автоматизированных систем управления технологическими процессами, организационно-технологической надежности, прикладных исследований по САПР в строительстве, алгоритмизации решения функциональных задач, методов анализа и моделирования.

Достоверность результатов. Достоверность и обоснованность научных положений, рекомендаций и выводов, предложенных в работе, подтверждены исследованиями, выполненными с применением современных методов и средств, а так же результатами внедрения основных теоретических положений и научно-технических разработок в практику проектирования ПЭС.

Научная новизна:

- предложена научно-техническая гипотеза о возможности эффективного многовариантного анализа и создания персонифицированных дискретных проектных решений за счет разработки методов и моделей автоматизации организационно-технологического проектирования в САПР ПЭС; разработана модель MAP РПР ПЭС, позволяющая учесть специфические особенности выполнения организационно-технологических работ, ранжировать технологические процессы по мере повышения степени их автоматизации;

- разработана ММС организационно-технологических процессов в САПР ПЭС, обеспечивающая синтез организационных решений и технологий их реализации (модель цикла жизни технологического процесса с выделением специфической буферной зоны);

- в результате анализа и синтеза проектных решений в САПР ПЭС разработана модель автоматизированной системы компенсации рисков.

Практическая значимость работы и внедрение результатов заключается в:

- создании модели MAP РПР ПЭС с минимизацией последствий и методов ее реализации;

- формировании дискретной ММС организационно-технологических процессов в САПР ПЭС и методов ее реализации;

- проектировании и экспериментальном внедрении автоматизированной системы компенсации рисков проектных решений в САПР ПЭС.

Внедрение результатов диссертационного исследования в практику анализа и синтеза проектных решений1 в САПР ПЭС при возведении и реконструкции временных дорог местного значения позволило: учесть специфические особенности выполнения работ ПЭС, ранжировать технологические процессы по мере повышения степени их автоматизации, обеспечить качественное проектирование выполнения организационно-технологических процессов.

Результаты теоретических исследований; элементы автоматизированной системы компенсации рисков, сформированной на основе анализа и синтеза проектных решений в- САПР ПЭС и практические рекомендации использованы при проектировании и возведении временных дорог местного значения ООО «Северная газомагистраль», ЗАО «Холдинговая компания «СУИхолдинг» В'2007- 2009 гг.

Апробация работы

Содержание и результаты диссертации неоднократно докладывались на российских и международных конференциях, обсуждались и одобрены на заседаниях и семинарах кафедр системного анализа в строительстве (САС) и ИСТАС (2008-2010гг.) ГОУ ВПО МГСУ, Научно-методического совета по* информационным системам и технологиям науки и образования в области строительства (НМС ИСТ) при Международной Ассоциации строительных вузов (АСВ) и Учебно-методическом объединении (УМО) вузов Российской Федерации в области строительства (2008, 2010гг.), научных и научно-методических семинарах проектных организаций отрасли строительства РФ.

Публикации

По результатам выполненных исследований в 2003-2010гг. опубликовано семь печатных научных работ общим объемом 3,5 п.л. (из них три в научных изданиях, входящих в действующий перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук).

На защиту выносятся: научно-техническая гипотеза о возможности эффективного многовариантного анализа и создания персонифицированных дискретных проектных решений за счет разработки методов и моделей автоматизации организационно-технологического проектирования в САПР ПЭС;

- модель MAP РПР ПЭС, позволяющая учесть специфические особенности выполнения организационно-технологических работ, ранжировать технологические процессы по мере повышения степени их автоматизации;

- ММС организационно-технологических процессов в САПР ПЭС, обеспечивающая синтез организационных решений и технологий их реализации (модель цикла жизни технологического процесса с выделением специфической буферной зоны).

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. В работе 36 рисунков и 4 таблицы. Список использованной литературы содержит 132 наименования публикаций (из них 30 на иностранных языках).

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Проведенный анализ теории и практики персонализированной оценки, дискретизации и синтеза в САПР ПЭС выявил существенную востребованность в разработке методов и моделей анализа и синтеза проектных решений, позволяющих компенсировать риски выполнения организационно-технологических процессов (работ) и разрабатывать модели автоматизированных систем на их основе.

2. Предлагаемая модель MAP РПР ПЭС позволяет учесть специфические особенности выполнения организационно-технологических работ, ранжировать технологические процессы по мере повышения степени их автоматизации.

3. Предлагаемая модель ММС организационно-технологических процессов в САПР ПЭС обеспечивает синтез организационных решений и технологий их реализации (модель цикла жизни технологического процесса с выделением специфической буферной зоны).

4. Предлагаемая концепция анализа и синтеза проектных решений в САПР ПЭС позволяет разработать модель автоматизированной системы компенсации рисков.

5. Получила подтверждение предварительно выдвинутая гипотеза о том, что разработка методов и моделей автоматизации проектирования в САПР ПЭС обеспечивает возможность эффективного многовариантного анализа и создания персонифицированных дискретных проектных решений.

6. Предложены и апробированы:

- модель многовариантного анализа рисков реализации проектных решений ПЭС и минимизации их последствий (MAP РПР ПЭС);

- модель модульного (дискретного) структурирования (ММС) процессов строительно-монтажных работ в САПР ПЭС;

- модель автоматизированной системы компенсации рисков проектных решений в САПР ПЭС.

7. Разработанные модели нашли применение при синтезе и анализе проектных решений в САПР подготовки строительства, а также при выполнении подготовительных работ при возведении временных дорог местного значения ООО «Северная газомагистраль», ЗАО «Холдинговая компания «СУИхолдинг» в 2007 - 2009 гг. Реализованный рациональный вариант проектного решения выполнения землеройно-транспортных подготовительных работ обеспечил снижение себестоимости и сокращение сроков проведения подготовительных работ. Предложенные диссертантом модели могут быть адаптированы к синтезу и анализу проектных решений иных этапов строительного производства на других участках территорий строительства при возведении местных дорог временного значения.

8. По результатам диссертационной работы выявлены перспективные актуальные направления и задачи продолжения исследований:

- построение модели аналогичной MAP РПР ПЭС для всех этапов строительства, а не только для подготовительного этапа строительства;

- разработка комплексной модели цикла «жизни» нескольких взаимосвязных технологических процессов в системе ЧТС, как комплексной модели модульного (дискретного) структурирования процессов строительно-монтажных работ в САПР ПЭС;

- оптимизация методов реализации модели MAP РПР ПЭС;

- оптимизация методов реализации модели ММС процессов строительно-монтажных работ в САПР ПЭС;

Намечены направления дальнейших исследований и разработок в области синтеза и анализа проектных решений в САПР подготовки строительства.

1. Аблязов Л.П. Разработка проектов организации строительства и проектов производства работ для промышленного строительства.- М.: Стройиздат, 1990.

2. Автоматизация технологических процессов и контроля в строительстве: Сб. науч. тр./ Моск. автомоб.-дор. ин-т / Под ред. В.А.Воробьева- М.: МАДИ, 1984.

3. Автоматические системы и устройства контроля и управления качеством в строительстве: Сб. науч. „тр./ Моск. автомоб.-дор. ин-т / Под ред. В.А.Воробьева- М.: МАДИ, 1983.

4. Автоматический контроль и управление технологическими процесс-сами в строительном производстве: Сб. науч. тр./ Моск. автомоб.-дор. ин-т/ Под ред. В.А. Воробьева- М.: МАДИ, 1987.

5. Автомобильные дороги. Автоматизация производственных процессов в строительстве. Под ред. Л.Я.Цикермана.- М.: Транспорт, 1986.

6. Автономов В.Н., Создание современной техники. Основы теории и практики. М.: Машиностроение, 1991.

7. Алексеева Т.В. Гидропривод и гидроавтоматика землеройно-транспо-ртных машин.- М.: Машиностроение, 1966.

8. Антропотехника и проблемы безопасности жизнедеятельности // Интернет: новости и обозрение // В.О.Чулков, И.Я.Мастуров, Ш.К.Джураев-2002,- №2.- Часть 2.- Выпуск 1.

9. Артемьев К.А. Основы теории копания грунта скреперами.- М.: Госуд. научно-технич. издательство машиностроит. литературы, 1963.

10. Артемьев К.А., Борисенков В.А. Теория и расчет скреперов и скреперных агрегатов: Учеб. пособие.- Воронеж: Издательство Воронежского университета, 1996.

11. Асмолов Г.И. Разработка и исследование системы автоматического управления рабочими органами мощных скреперов с мотор-колесами. Дисс.-М.: ВНИИСтройдормаш, 1973.

12. Бабков В.Ф. Развитие техники дорожного строительства.- М.: Транспорт, 1988.

13. Бадьин Г.М. Строительное производство. Основные термины и определения: учебное пособие для студентов, обучающихся по направлению 653500 «Строительство».- М.; С-Пб.: Изд-во Ассоц. строит, вузов, 2006.

14. Бакушинский А.Б., Гончарский A.B. Итеративные методы решения некорректных задач.- М.: Наука, 1988.

15. Баловнев В.И. Дорожно-строительные машины с рабочими органами интенсифицирующего действия,- М.: Машиностроение, 1981.

16. Баловнев В.И. Оценка технико-экономической эффективности дорожно-строительных машин на этапе проектирования.- М: МАДИ, 1989.

17. Баранов JI.A. Квантование по уровню и временная дискретизация в цифровых системах управления.- М.: Энергоатомиздат, 1990.

18. Биологическая рекультивация и мониторинг нарушенных земель: Материалы Международной научной конференции, Екатеринбург, 4-8 июня 2007г. / Под ред. С.А.Мамаева.- Екатеринбург: Уральский гос. ун-т им. А.М.Горького, 2007.

19. Болгов В.В., Енин В.И. Схемотехника: учебное пособие для студентов, обучающихся по специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств (в строительстве)».- Воронеж: ВГАСУ, 2007.

20. Болтянский В.Г. Математические методы оптимального управления.-Наука, 1965.

21. Бочаров B.C., Волков Д.П. Основы качества и надежности строи-" тельных машин: Учебник для студентов вузов,- М.: Машиностроение-1, 2003.

22. Бочаров B.C., Кутузов Г.С. Обеспечение надежности машин: Учебное пособие.- Алма-Ата: АлИИТ, 1991.

23. Брук В.М., Николаев В.И. Системотехника: Методы и приложения.-JL: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1985.

24. Вавилова A.A. Автоматизация экспериментальных исследований и проектирования систем управления.- М.: Машиностроение, 1980.

25. Варковастов Ю.В. Исследование экстремального регулирования процесса копания скреперными агрегатами,- Диссертация,- М.: МАДИ, 1972.

26. Василенко Г.И., Тараторин A.M. Восстановление изображений.- М.: Радио и связь, 1986.

27. Васьковский A.M. Локальные системы автоматизации технологических процессов в дорожном строительстве.- Диссертация.- М.: МАДИ, 1993.

28. Вейцман М.И., Егозов В.П. Краткий справочник строителя автомобильных дорог,- 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Транспорт, 1979.

29. Воеводин В.В., Кузнецов Ю.А. Матрицы и вычисления.- М.: Наука, 1984.

30. Волков Д.П., Крикун В.Я. Строительные машины: Учебник.- М.: Изд-во Высш. шк., 2002.

31. Воробьёв Б.А., Максимычев О.И. Предпосылки комплексной автоматизации земляных работ в дорожном строительстве. Вестник отделения строительных наук Российской Академии архитектуры и строительных наук.- № 8,- М., 2004.

32. Воробьев В.А., Васьковский A.M. Автоматизация технологических про-цессов землеройных машин и связанной с ними строительной техники. -Журн. «Известия вузов (строительство)», №2, 1993.

33. Воробьев В.А., Попов В.П. Системы контроля и технической диагностики в инженерной практике.- М.: РИА, 2001. ,

34. Герасимов И.П. Мировая почвенная карта и общие законы географии почв.- «Почвоведение».- 1945, № 3-4.

35. Герасимов И.П., Глазовская М.А. Основы почвоведения и география почв.- М., 1960.

36. Глазовская М.А. Почвы мира,- ч. 1-2.- М. 1972-73.

37. ГОСТ 30035-93. Скреперы. Общие технические условия,- Минск, 1994.

38. Григорьев В.А. Основы теории и методы проектирования бинарных си-стем управления динамическими объектами строительного производства.-Дисс.- Тверь, 1993.

39. Гринев А.Ю., Воронин К.Н. Электродинамическая формализация радиоголографических задач. Вопросы подповерхностной радиолокации.-М.: Радиотехника, 2005.

40. Гущин A.B. Проект производства работ в строительстве: Учеб. пособие.- Волгоград: Волгогр. гос. архитектур.-строит. акад., 2001.

41. Данилов Б.Н., Щербинин М.И. Основы надежности строительных и дорожных машин: Учеб. пособие.- Воронеж: Воронеж, гос. архитектур.-строит. акад., 2000.

42. Дегтярев B.C. Методы и средства автоматизации управления дорожно-строительными машинами.- М: МАДИ, 1979.

43. Деревянко С.Н., Плехотин В.П. Автоматическое управление копанием грунта бульдозерами и скреперами.- Строительное и дорожное машиностроение, №9,1964.

44. Дикман Л.Г. Организация строительного производства: Учеб. длястудентов вузов, обучающихся по спец. 290300 «Пром. и гражд. стр-во» и116653500- «Стр-во» 4. изд., перераб. и доп.- М.: Изд-во Ассоц. строит, вузов, 2002.

45. Дискретный анализ. Основы высшей алгебры: учеб. пособие по курсу основ высш. алгебры.- Ю.И.Журавлев, Ю.А.Флеров, М.Н.Вялый.-Москва: МЗ Пресс, 2006.

46. Докучаев В.В. Учение о зонах природы и классификация почв, Соч., т. 6, М.-Л., 1951.

47. Дорожно-строительные машины и комплексы: Учебник для вузов / В.И.Баловнев, А.Б.Ермилов, А.Н.Новиков и др. Под общ. ред. В.И.Балов-нева.- М.: Машиностроение, 1988.

48. Доронин В.А. Моделирование систем автоматического регулирования.- М.: Машиностроение, 1974.

49. Доценко А.И. Строительные машины: Учеб. для вузов.- М.: Строй-издат, 2003.

50. Дягтерев А.П., Рейш А.К. Скреперные работы.- М.: Госстройиздат, 1962.

51. Ерофеев В.Т. Проектирование производства земляных работ: Учеб. по-собие для студентов, обучающихся по направлению 653500 «Строительство».- М.: Изд-во Ассоц. строит, вузов, 2005.

52. Заленский В.С, Кузин Э.Н., Сырков А.Б. Автоматизация управления ст-ротельными и дорожными машинами.- М.: Машиностроение, 1996.

53. Залко А.И. Самоходные скреперы.- М.: Машиностроение, 1991.

54. Импульсная электродинамика широкополосных радиосистем и поля свя-анных структур / С.А.Подосенов, А.А.Потапов, А.А.Соколов // Под ред. Потапова.- М.: Радиотехника, 2003.

55. ИНФОГРАФИЯ. Т.1: Многоуровневое инфографическое моделирование. Модульный курс лекций. Серия «Инфографические основы функциональных систем» (ИОФС) Под ред. В.О. Чулкова,- М.: СвР-АРГУС, 2007.

56. Конкуренция и управление рисками на предприятиях в условиях рынка / Т.Н. Цай, П.Г. Грабовый, Марашда Басам Сайел.- М.: Изд-во «Алане», 1997.

57. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров.- М.: Наука, 1970.

58. Косенко A.A., Повышение эффективности работы прицепного скрепера с колесным тягачом: Диссертация кандидата технических наук: 05.05.04.- Воронеж, 2003.

59. Красовский A.A. Справочник по теории автоматического управления,- М.: Наука, 1987.

60. Леонтьевский А.Б. и др. Скреперные поезда США. Обзор.- М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1971.

61. Лернер А.Я. Принципы построения следящих систем и регуляторов.-М.: Энергоиздат, 1961.

62. Локальные системы автоматики. Учеб. пособие. А. М. Васьковский, Б. Н. Лелянов.- Хабаровск: Хабаров, политехи, ин-т, 1991.

63. Максимычев О.И., Кудрявцев С.Ю., Средства синтеза системы управления с нечётким алгоритмом, сб. научных трудов МАДИ (ГТУ), М., 2004.

64. Машины для земляных работ / Д.П.Волков, В.Я.Крикун, П.Е. Тото-лин и др.; Общ. ред. Д.П.Волкова.- М.: Машиностроение, 1985.

65. Метод нечеткой классификации элементов моделей данных / А.Б. Николаев, A.B. Будихин, В.М. Погорнев.- М.: Журн. «Приборы и системы управления», №9, 1991.

66. Надежность технических систем: Справочник/ Под ред. Ушакова И.А.- М.: Радио и связь, 1985.

67. Насыбуллин А.Г. Механизация и автоматизация строительства: Учеб. пособие.- Магнитогорск: МГТУ им. Г.И. Носова, 2000.

68. Ноицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатовизмерений.- Л.: Энергоатомиздат, 1985.118

69. Норенков И.П. Системы автоматизированного проектирования электронной и вычислительной аппаратуры.- М.: Высшая школа, 1983.

70. Олейник П.П., Олейник С.П. Организация и технология строительного производства: подготовительный период: учеб. пособие для студентов, обучающихся по направлению 653500 «Строительство».- Москва: Изд-во Асс. строительных вузов, 2006.

71. Олейник П.П., Фомиль Л.Ш. Инженерная подготовка территории строительной площадки промышленного предприятия.- М.: Стройиздат,1988.

72. Повышение качества и надежности строительных и дорожных машин / Под ред. Э.Н.Кузина.- М.: ВНИИстройдормаш, 1986.

73. Повышение качества и надежности строительства и эксплуатации автомобильных дорог: Сб. науч. тр./ Под ред. А.П.Васильева.- М.: МАДИ,1989.

74. Подповерхностная радиолокация/ Под ред. М.И. Финкельштейна.-М.: Радио и связь, 1994.

75. Позняк Л.П. Производство работ нулевого цикла на строительной пло-щадке: Учеб. пособие.- Новосибирск: Изд-во СГАПС, 1996.

76. Покровский A.A. Скреперы. Краткий справочник.- Саратов: Саратовское книжное издательство, 1961.

77. Постановление Правительства РФ от 11.04.2006 №209 «О некоторых вопросах, связанных с классификацией автомобильных дорог в Российской Федерации».- М., 2006.

78. Прикащиков Р.Г. Скреперы.- М.: ЦНИИПИ, 1976.

79. Пространственно-временная обработка сигналов / Под ред. И.Я. Кремера.- М.: Радио и связь, 1984.

80. Рекультивация почв, нарушенных промышленностью / Под ред. А.М. Бурыкина.- Воронеж: Центр.-Чернозем, кн. изд-во, 1980.

81. Ронинсон Э.Г., Полосин М.Д. Машинист скрепера: учебное пособиедля использования в учебном процессе образовательных учреждений,119реализующих программы начального профессионального образования и профессиональной подготовки.- Москва: Академия, 2008.

82. Ротенберг Р.В. Основы надежности системы «водитель автомобиль - дорога - среда»,- М.: Машиностроение, 1986.

83. Ротенберг Р.В. Подвеска автомобиля.- М.: Машиностроение, 1972.

84. Самоходные пневмоколесные скреперы и землевозы. Коллектив авторов / Под ред. канд. техн. наук Д.И. Плешкова.- М.: Машиностроение, 1970.

85. Сандлер Дж. Техника надежности систем.- М.: Наука, 1965.

86. Скрепер самоходный МоАЗ-6014: Руководство по эксплуатации: 6014-3902002 / Могилев, автомоб. з-д им. С.М. Кирова.- Минск: Полымя, 1989.

87. Скреперные работы. Практ. пособие по повышению мастерства строителей. Изд. 2-е, перераб. и доп. // А.П.Дягтерев, Г.Д.Давыдов, А.К.Рейш и др.- М.: Стройиздат, 1968.

88. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги / Госстрой СССР.- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

89. СНиП 3.01.01-85. Организация строительного производства.- М: ЦНИИОМТП, 1985.

90. СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги.- М., 1986.

91. СНиП Ш-4-80. Правила производства и приёмки работ. Гл. 4. Техника безопасности в строительстве. Госстрой СССР.- М.: Стройиздат, 1981.

92. Современные средства и системы управления строительными и дорожными машинами / Б.Д. Кононыхин, Э.Н. Кузин, Н.А. Абдулханов.- М.: ВЗМИ, 1987.

93. Строительные машины: Справочник в 2 т. Т. 1: Машины для строительства промышленных, гражданских сооружений и дорог/ А.В.Раннев, В.Ф. Корелин, А.В. Жаворонков и др.; Под общ. ред. Э.Н.Кузина. 5-е изд., пе-рераб.-М.: Машиностроение, 1991.

94. Тимофеев А.В. Построение адаптивных систем управления программным движением.- JL: Энергия, 1980.

95. Ту Дж., Гонсалес Р. Принципы распознавания образов.- М.: Мир, 1978. .

96. Федеральный закон от 06.10.2003 N 131-ФЗ «Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской Федерации».- М., 2010.100; Федеральный закон от 27.12.2002 . №184-ФЗ «О техническом регулировании».- М., 2009.

97. Шахворостов С.А. Основы автоматизации: Учеб. пособие.- Ml: МАДЩГТУ), 2004.

98. Шестопалов К.К., Новиков А.Н. Основы автоматизированного проектирования: учеб. пособие.- М.: Ротапринт МАДИ (РТУ), 2004. .

99. Berenger J.P. Three-dimensional perfectly mached layer for the absorption of electromagnetic waves Journal Computational Physics, 1996, vol. 127. . •104: Chrtstopoulas C. The Transmission Line Modelling Method.- New York: John Willey& Sons Inc., 1995.

100. Constantinescu V. Flexible;, Eertigungszellen und Industrieroboter; off line prog ram mieren.- Munchen, Zs.: Zeitschrift fur wirtschaftliche Fertigung und Automatisierung (4), 1990.

101. Cui TJ., Chew W.C. Diffraction tomografic algorithm for the detection of three dimensional, objects buried: in a lossy half-space IEEE Trans. Antennas. Propagat., 2002, vol. 50, no. 1.

102. Daniels D.J. Surface-Penetrating Radar.- London: The Inst, of Electronical Engineers, 1996:

103. Daniels. D.J. Surface-Penetrating Radar.- London: The Institution of Electronical Engineers, 1996.

104. Detection of buried inhomogeneous elliptic cylinders by a memetic algorithm // Caorsi S., Massa A., Pastorino M., Rafetto M., Randazzo A. IEEE Trans. Antennas. Propagat., 2003, vol. 51, no. 10.

105. Electromagnetic modeling for microwave of cylindrical buried inhomogeneities // Chommeloux L, Pichot C„ Bolomey J.-C. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 1986, vol. 34, no. 10.

106. Gelli A. Ein industrieller mobiler Roboter.- München, Zs.: Zeitschrift für wirtscaftliche Fertigung und Automatisierung (9), 1989.

107. Grossman I., Wie P. Programmiert man Industrieroboter.- München, Zs.: Zeitschrift für wirtschaftliche Fertigung und Automatisierung (9), 1990.

108. Hafale K.H. Industrieroboter offline programmieren.- München, Zs.: Zeitschrift fur wirtschaftliche Fertigung und Automatisierung (11), 1990.

109. Harmol A., Wallheim J. Rechner unterstutzte experementelle Identifikation technologischer Processe.- München, Zs.: Zeitschrift fur wirtschaftliche' Fertigung und Automatisierung (10), 1989.

110. Herkommer T.F. Rechnerunterstutztes Planen von IndustrieroboterEinsätzen.- München, Zs.: Zeitschrift fiir wirtschaftliche Fertigung und Automatisierung (4), 1990.

111. Image reconstruction from TE scattering data using equation of strong permitivity fluctuation / Ma J., Chew W.C., Lu C.-C, Song J. IEEE Trans. Antennas. Propagat., 2000, vol. 48, no. 6.

112. Jerry FitzGerald, Ardra F. FitzGerald, Warren D. Stallings, jr. Fundamentals of systems analysis.- 2. ed.- New York etc.: Wiley, Cop. 1991.

113. Kick F. Das Gesetz der proportionalen Wiederstand und Seine Anwendung.- Leipzig, 1985.

114. Krautkraemer J., Krautkraemer H., Wekstoffpruefung mit Ultraschall. 5 Edition, Springer Verlag.-Berlin, 1986.

115. McFadden I.A. The Correlation Function of a Sine Wave Plus Noice after Extreme Clipping.- IRE Trans., 1956.

116. Mostaedi, Arian. Building conversion & renovation / Arian Mostaedi; Span, transl.: Francesc Rovira.- Barcelona: LINKS, 2003.

117. Muller S. Getriebefertigung mit Industrierobotern automatisiert.-Munchen, Zs.: Zeitschrift fur wirtschaftliche Fertigung und Automatisierung (9), 1990.

118. Mur G. Absorbing boundary conditions for the finite-difference approximation of the time-domain electromagnetic field equations- IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility, 1981, vol. 23.

119. Proceedings of 8th International Seminar/ Workshop on "Direct and Inverse Problems of Electromagnetic and Acoustic Wave Theory", Lviv, 2003. Inverse methods in electromagnetics IEEE Trans. Antennas. Propagat., 1981, vol.29, no.2.

120. Roy Billinton, Ronald N. Allan. Reliability evaluation of engineering systems: Concepts a. techniques.- 2. ed.- New York; London: Plenum press, Cop.1992.

121. Shmid H. Electronic Analog-Digital Conversions Techniques.- New York: VanNastrand, Reinhold, 1970.

122. The human factor in mining reclamation // Belinda F. Arbogast, Daniel H. Knepper jr., A. William H. Langer. Washington: Gov. print, off., 2000.- IV.

123. Time-Domain Finite-Element Simulation of Three-Dimensional Scattering and Radiation Problems Using Perfectly Matched // Layers. Jiao D., Jin J.-M., Michielssen E, Riley DJ. IEEE Trans. Antennas. Propagat., 2003, vol. 51, no. 2.

124. Ultrawideband Radar Technology./Edition by James D.Taylor.-London, New Work: CRC Press., 2000.

125. Von Rittinger, Pitter P. Lehrbuch der Aufbereitungskunde.- Berlin, 1867.