автореферат диссертации по транспорту, 05.22.01, диссертация на тему:Организация полосы отвода как части транспортной инфраструктуры

На правах рукописи

Аккерман Сергей Геннадьевич

ОРГАНИЗАЦИЯ ПОЛОСЫ ОТВОДА КАК ЧАСТИ ТРАНСПОРТНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ

Специальность 05.22.01 - Транспортные и транспортно-техно-

логические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте

Автореферат диссертации на соискании ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург 2003 Г.

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации» (УрГУПС МПС РФ).

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Янин Валерий Михайлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Коган Александр Яковлевич, кандидат технических наук, профессор Свинцов Евгений Степанович

Ведущая организация: Уральский государственный лесотехнический университет (УГЛТУ)

Защита состоится 4 ноября 2003 г. в 10 часов на заседании Регионального диссертационного совета КМ 218.013.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации» по адресу: г. Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66, аудитория 283.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан 3 октября 2003 г.

Отзывы на автореферат, заверенные печатью организации (в двух экземплярах), просим отправлять в адрес Ученого совета УрГУПС.

Ученый секретарь

совета

диссертационного совета г^у^ Рачек С.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Конкурентоспособность любого вида транспорта зависит в первую очередь от стоимости его инфраструктуры, в том числе и земель, на которых она расположена, затрат на перевозку грузов и пассажиров, а также его экологичное™. Эти затраты должны учитываться еще при выборе направления трассы линейного объекта, а значит, и транспортных коридоров.

Плата за землю - это такой вид затрат, который при выбранной конструкции устройств и сооружений практически не зависит от интенсивности движения и поэтому, в рамках неизменного законодательства, постоянен и обязателен.

Земли, на которых расположена транспортная инфраструктура, называются полосой отвода.

Полоса отвода железнодорожной магистрали в 2-3 раза меньше, чем земли, необходимые автомобильной дороге той же мощности, что, естественно, повышает конкурентоспособность железнодорожного транспорта.

Нельзя не отметить, что полоса отвода - это «буферная» зона между транспортной магистралью и окружающей средой.

За жизненный цикл транспортная система может измениться, а вместе с ней и полоса отвода. При этом возникает вероятностная проблема резервирования земель при назначении полосы отвода.

Существующие нормы и литература рассматривают полосу отвода как производную проектных решений по размещению железнодорожного пути и всех сопутствующих транспортных и защитных сооружений. В них нет четкого перечня факторов, влияющих на величину резервирования земель, роли полосы отвода как защитной зоны от неблагоприятного воздействия транспорта.

Отсутствует методика экономического обоснования размеров полосы отвода в условиях плюрализма собственности на землю, т.к. нормы создавались, когда не было рыночных отношений, и вся земля была либо государственная, либо колхозная. Проблема усугубляется с реформированием и появлением частных железных дорог.

В настоящее время на железных дорогах РФ внедряется вычислительная техника, поэтому нельзя не учитывать необходимость применения компьютерных технологий при корректировке и документальном сопровождении полосы отвода.

Актуальной стала идея формирования геоинформационной системы железной дороги с принципиально новым способом обработки

информации об инфраструктуре, позволяющем проигрывать разнообразные варианты ее «облика». Полоса отвода - один из объектов ее инфраструктуры.

Цель работы.

1. Выявление роли полосы отвода как части инфраструктуры железной дороги.

2. Определение и анализ факторов, влияющих на размеры полосы отвода.

3. Выявление роли полосы отвода как буферной зоны между движущимися поездами и окружающей средой.

4. Обоснование резерва земель для развития железной дороги.

5. Определение стабильности полосы отвода.

6. Создание методики, алгоритма и компьютерной реализации организации полосы отвода с учетом влияющих факторов и возможностью интеграции в единое информационное пространство «АРМ-путь».

Методы исследования. В работе использовались методы математического анализа, теории вероятностей и математической статистики, матричные исчисления, аффинные и проективные преобразования, законы механики, компьютерные технологии.

Научная новизна работы состоит в том, что впервые исследовано влияние различных факторов на размеры полосы отвода, в том числе экономических параметров, что важно в рыночных отношениях, и требований экологии к защите окружающей среды. Предложено рассматривать полосу отвода как буферную зону. Выполнена оценка стабильности полосы отвода, проведено исследование и даны рекомендации требуемого резерва земель для развития железной дороги.

Разработаны методика, алгоритм и компьютерная реализация оптимизации организации полосы отвода по экономическому критерию с учетом геометрических, экологических, инженерно-геологических ограничений и безопасности движения поездов.

Даны рекомендации по увязке разработанной компьютерной версии с геоинформационной системой железной дороги.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследования зависимости размеров полосы отвода от влияющих факторов.

2. Разработанный автором экономический критерий оптимизации организации полосы отвода, учитывающий рыночные отношения.

3. Методика, алгоритм и компьютерная реализация организации рациональной полосы отвода по экономическому критерию с учетом

геометрических размеров, устройств и сооружений, инженерно-геологических и экологических ограничений.

4. Оценка стабильности полосы отвода и требуемого вероятностного ресурса земель для развития дороги.

Практическая ценность. Результаты работы нашли свое отражение в разработанных в 1996-1997 гг. «Нормах и правилах проектирования отвода земель для железных дорог» (ОСН 3.02.01-97) (разработчики ГипротрансТЭИ МПС РФ г.Москва и УрГАПС г. Екатеринбург), анализе и рационализации организации полосы отвода бывшего Чусовского отделения Свердловской железной дороги (1995 г.), обосновании размеров полосы отвода на одном из участках Копи - Лю-зень и Копи - Луневка Березниковской дистанции пути, 2002 г., то же ЗАО «Востокнефтегазстройкомплект» 2002 г., в дипломном проектировании на кафедре «Путь и железнодорожное строительство» УрГУПС.

Реализация и апробация работы. Опытные расчеты по предлагаемой методике и разработанной компьютерной программе проводились на Чусовском отделении Свердловской железной дороги, а также на Березниковской дистанции пути, на что получены соответствующие справка о внедрении и отзывы, ЗАО «Востокнефтегазстройкомплект».

Основные положения работы докладывались на:

-семинаре-совещании главных инженеров службы пути железных дорог РФ в г. Самаре в 2000 г.;

- научно-практической конференции, посвященной 120-летию Свердловской железной дороги и 35-летию первого выпуска инженеров строителей-путей сообщения в УрГУПСе 1998 г., г. Екатеринбург;

- конференции молодых ученых УрГУПС в 2001 г., г. Екатеринбург;

-заседании кафедры «Путь и железнодорожное строительство» УрГУПС в 2002 г., г. Екатеринбург;

- совместном заседании кафедр «Путь и железнодорожное строительство», «Менеджмент и коммерция» и «Экономика транспорта» УрГУПС, 2003 г., г. Екатеринбург.

Экономический эффект от применения разработанной автором методики только на Чусовском отделении Свердловской железной дороги составил около 30 % экономии в эксплуатационных расходах по содержанию полосы отвода.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы

в 6 печатных работах, 1 учебном пособии и 4 машинописных научно-технических отчетах.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, 11 основных выводов, списка использованных источников -114 наименований. Объем работы составляет 154 страницы, в том числе 26 рисунков и 20 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертационной работы, определены цели и содержание поставленных задач, сформулирован объект и предмет исследования.

В первой главе «Анализ организации полосы отвода как основы инфраструктуры железных дорог» рассматривается значение полосы отвода, анализ существующих принципов определения ее размеров.

В среднем на каждый километр железной дороги приходится 9 — 12 гектар полосы отвода.

В полосе отвода должны размещаться все сооружения и устройства железной дороги. Размер полосы отвода до настоящего времени устанавливается в соответствии с утвержденными нормами и проектной документацией.

Земельные отношения регулируются Земельным правом.

До 90-х годов прошлого столетия, когда вся земля в Российской Федерации принадлежала государству или была колхозной, обоснованию размеров полосы отвода (за исключением особо ценных земель) предоставлялось минимальное значение, хотя принципы проектирования железных дорог косвенно рационализировали полосу отвода.

Применение принципа оптимизации при трассировании, проектировании плана, профиля, земляного полотна, искусственных сооружений, площадок раздельных пунктов, поселков, баз Г1МС и т.п., а также при реконструкции железных дорог, разработке проекта организации строительства часто ведет к уменьшению полосы отвода, а учет снеге- и песконезаносимости, геологических факторов - к ее увеличению.

Проблемой оптимизации занимались многие ученые транспорта: доктора технических наук, профессор A.B. Горинов, А.И. Иоанни-сян, А.П. Кондратченко, И.В. Турбин, Г.С. Переселенов, В.И. Стру-ченков, И.И. Кантор, Е.С. Свинцов и др. Учет снего- и пескозаноси-мости может привести к увеличению полосы отвода.

Над этими проблемами работали профессора, д.т.н. А.К. Дюнин, Э.П. Исаенко, P.C. Закиров и др. Учет климатических условий и особенностей региона может повлиять на геометрию плана, профиля, а значит, и на полосу отвода: проф., д.т.н. Г.С. Переселенков, к.т.н. А.П. Васильев, проф. Г.Д. Дубелир, А.К. Бируля, к.т.н. В.А. Копыленко и др.

Оптимизация проектов организации строительства и производства работ так-же может привести к изменению размеров потребной площади земли. Много сделали в решении этой задачи проф. И.И. Иванов, Э.С. Спиридонов, В.А. Шульга, С.П. Першин, Г.Н. Жинкин и др.

Общее количество потребной земли для строительства и эксплуатации железных дорог зависит от начертания транспортной сети рассматриваемого района. Только в последние годы над этой проблемой работали проф., д.т.н. В .Я. Ткаченко, K.J1. Комаров, С.М. Гонча-рук, коллектив ученых института «ГипротрансТЭИ», H.A. Коновалова, П.Л. Стенбринк, В.Н. Лившиц и многие другие.

Постоянные и переменные устройства железной дороги, основные технические параметры характеризуют ее облик. Облик дороги определяет и полосу отвода. Рационализации управления обликом железной дороги посвящали свои труды: д.т.н. Б.С. Козин, A.B. Гав-риленков, Ю.А. Быков, A.B. Горинов, И.В. Турбин. Список этот можно было продолжать рядом выдающихся имен.

Над экономическим аспектом изъятия земель из производственной деятельности работали такие ученые, как д.т.н., проф. Б.А. Волков, К.Г. Гофман, Н.В. Чепурных и др.

В последние годы при проектировании новых и реконструкции существующих железных дорог при паспортизации полосы отвода стали использоваться компьютерные и геоинформационные технологии: д.т.н., проф. B.C. Шварцфельд, В.Н. Мастаченко, а также фирма «Кредо-Диалог».

Однако при переходе к рыночным отношениям управление полосой отвода как частью инфраструктуры железных дорог без достаточно веских обоснований (в том числе и экономических) оказалось недостаточным.

Сейчас, когда земля имеет реальную стоимость, а соседние с полосой отвода земли мотуг находиться в негосударственном владении содержание полосы отвода, а, тем более, в случае необходимости изменение ее границ может быть связано со значительными трудностями и денежными затратами. Даже владелец земель охранной зоны может потребовать с железной дороги плату за ограничения в их ис-

пользовании, накладываемые на эти земли статусом охранной зоны.

В условиях рыночной экономики возникает проблема выработки решений в управлении железнодорожным транспортом, а значит, и ее инфраструктурой, в том числе и полосой отвода как ее частью.

Использование компьютерных и геоинформационных технологий способствуют решению этой задачи.

Существующие нормативные документы рассматривают полосу отвода как следствие проектных решений для размещения железнодорожного пути и транспортных и защитных сооружений иногда с учетом возможности их перспективного развития, часто это обоснование сводится к простому учету размеров сооружений и их геометрии.

В нормах нет четкого перечня факторов, влияющих на величину полосы отвода, не указывается ситуация, когда тот или иной параметр имеет преимущественное значение.

Нормы не дают правил экономического обоснования размеров полосы отвода с учетом величины налога на землю, возможного дохода от сдачи земли в аренду и ее стоимости.

Статус полосы отвода определяется радом юридических документов, которые не учитывают все функциональные стороны полосы отвода.

В главе дается анализ основных из этих документов.

Во второй главе «Анализ факторов, влияющих на полосу отвода» был проведен анализ размеров полосы отвода на 324 километрах Свердловской железной дороги, который показал, что при возможном колебании ширины от 10 до 400 м с вероятностью 0,8 ее размер не превышает 50 м в одну сторону от оси пути. В пределах станций площадь полосы отвода составляет 17 % от всей рассмотренной (около 7 тыс. га). Расходы на ее содержание за год составили более 500 млн руб. (в ценах 1995 года).

В главе приведены факторы, от которых зависят размеры полосы отвода, разбитые на три группы влияния: размеры и расположение устройств, обеспечивающих безопасность и бесперебойность движения поездов; условия, обеспечивающие работу полосы отвода как буферной зоны, смягчающей экологически неблагоприятное воздей- »

ствие транспорта на окружающее пространство; факторы, от которых зависят экономически рациональные размеры полосы отвода.

Одним из функциональных назначений полосы отвода является резервирование земель для развития дорог в будущем.

С целью выявления необходимости резервирования земли для реконструктивных мероприятий былипроанализированы выполнен-

ные институтом «Уралгипротранс» ряд проектов усиления участков и станций Свердловской и Южно-Уральской железных дорог за 20 лет (1970-1990 гг.).

Анализ показал, что, чем крупнее станция, тем вероятность реконструктивных мероприятий выше. Особенно она возрастает с увеличением возможного срока реализации (на крупных станциях за 7 лет эта вероятность достигает 1). Однако вероятность мероприятий, требующих резерва земли, не превышает 0,32 и даже такие, как уд' линение приемо-отправочных путей, увеличение их количества не приводят к значительному увеличению полосы отвода. Отсюда следует, что земли должны резервироваться, в первую очередь, у крупных станций.

Минимальные размеры полосы отвода зависят от размеров и расположения транспортных сооружений. К примеру, при высоте насыпи и глубине выемки до 1 м и при отсутствии резервов, кавальеров и защитных лесонасаждений ширина полосы отвода, в зависимости от категории дороги, не превышает 23 - 28 м.

В условиях рыночной экономики размеры полосы отвода зависят от экономических факторов: нормативной стоимости, цены на землю, земельного налога, арендной платы, выкупа земли. Причем эти параметры не постоянны, а изменяются с течением времени.

В главе проанализировано изменение земельного налога по годам для ряда областей Урало-Сибирской зоны.

Для городов и населенных пунктов ставка этого налога на 2 - 3 порядка больше.

Арендная плата, стоимость выкупа земли фактически привязываются к налогу на землю аа. Стоимость выкупа земли принимаем равной 200а .

н

Оптимальность политики в создании резерва сводится к тому, чтобы как при недостатке, так и при избытке резерва (по сравнению со спросом) железная дорога не несла убытков.

Вероятность реконструктивных мероприятий может колебаться довольно широко; тогда, согласно теории резервирования, появление спроса можно считать случайным процессом, а оптимальность политики будет соответствовать минимуму стохастической функции затрат.

Рассмотрим функцию затрат, в которой спрос является аргументом, а резерв определен заранее.

Пусть С (д:р, 5) - стохастическая функция затрат, где хр - резерв; случайный спрос.

Обозначим через хропг оптимальный уровень резерва, при котором затраты К стремятся к минимуму. Но К достигает минимума только в случае, когда S - So, где So - спрос, соответствующий оптимальному резерву:

min£(;c ;S) = K(x ;S). (1)

4 р опт' ' х р опт' о' 4 '

Задача назначения резерва сводится к необходимости определения величины резерва хротгг, соответствующего оптимальному спросу 5.

Пусть Рр - вероятность спроса Б0. Спрос 50 определяется из выражения:

50=хрогпу1(К] +К2)/К2 , (2)

где К\ - затраты на единицу предусмотренной площади резерва земли;

К2 - затраты на единицу отсутствующего резерва.

Без учета аренды

<

= (а„+аэ) , а К2 = арез-ц„ (3)

1

где а„ - налог на землю;

аэ - эксплуатационные расходы по содержанию единицы площади резерва;

Орез - потери, связанные с отсутствием резерва;

ц, - коэффициент дисконтирования (коэффициент отдаленности затрат).

Тогда

K2/(Kt+K2)={apJ

I t

(4)

ю

Подставив возможные числовые значения, получим колебания возможного отношения:

К2/{КЛ+К2) = 0,95 ч- 0,03 . (5)

Тогда

50 = (1,25 т 5,4) д:р от.. (6)

В зависимости от возможного колебания исходных данных резерв должен составить от потребного спроса:

хр_оггг = (0Д8 + 0,97)^о, (7)

где 0,97 - доля резерва от спроса, согласно исходным данным, соответствующая крупным станциям;

0,18 - то же, но для остальных случаев.

Полученное соотношение может изменить возможность аренды резервной земли. В этом случае:

!

К, + Кг ={аэ(1-Ра) + ал-а,- Ря} + а^- . (8)

1

Из (7) можно принять, что для крупных станций резерв земли должен равняться будущему спросу, в остальных случаях - не более 0,2 от потребности земли, необходимой для реконструктивных мероприятий.

На размеры полосы отвода влияют геологические процессы, например, выветривание горных пород, карст, техногенные землетрясения, пучения, склоновые процессы (обвалы, оползни), подтопления.

Исследования проводились для участков Свердловской железной дороги, составлявших бывшее Чусовское отделение. Использовались мелкомасштабные карты (1:500000); за критерий выделения инженерно-геологических особенностей принято общее сходство (однородность) главных элементов, составляющих геологическую среду: гидравлические условия, характер проявления физико-геологичеких явлений. Кроме того, в дополнение использовались «Перечень больных мест земляного полотна» и данные о деформацях и выявлении возможных неблагоприятных процессов, оказывающих воздействие

на геологическую обстановку в пределах существующей полосы отвода.

В этом районе в 1993 г. было зафиксировано новое физико-геологическое явление, описанное как Березниковское техногенное землетрясение (до IV баллов).

За рубежом подобное наблюдалось ранее; так, на каменных рудниках Канады и Германии, после 10-15 лет их эксплуатации возникали техногенные землетрясения, интенсивность которых со временем возрастала.

Часто при наличии одних явлений возникают и развиваются другие, это предопределяет естественную неизбежность воздействия на геологическую среду и взаимодействующих с ней сооружений. Расположение различных устройств (дренажи, водоотводные канавы, укрепительные сооружения и т.п.) и проведение мероприятий, препятствующих этим негативным явлениям, может потребовать увеличения площади полосы отвода. Возможная ширина полосы отвода по инженерно-геологическим условиям приведена в таблице 1.

Таблица 1

Ширина полосы отвода по инженерно-геологическим условиям

Физико-геологические процессы и явления Рекомендуемая ширина полосы отвода в одну сторону от главного пути по инженерно-геологическим условиям, м

Карст 40-50- 100

Оползни 60

Техногенное землетрясение 40-60- 100

Овраги 50-60

Развитие торфов 50

Морозное пучение 40-80

Выветривание горных пород 50-60

Склоновые процессы 50

В главе дается оценка стабильности границ полосы отвода, которая зависит от устойчивости определяющих факторов. В ряде случаев корректировка величины полосы отвода - результат изменения технических параметров железных дорог при усилении ее сооружений, а в условиях рыночной экономики - следствие правовой нестабильности экономических параметров.

Если принять, что распределение моментов времени корректировок происходит по закону Пуассона, то вероятность /^стабильности границ будет равна:

-I

Р, = еТср , или ^-Гср1пЛ, (9)

где е - основание натурального логарифма;

t - период времени между корректировкой границ полосы отвода, годы;

Гер - жизненный цикл железной дороги, годы.

Примем Гср = 200 лет, тогда при Р, = 0,95, / = 10 лет, а при Р, = 0,90, г = 20 лет.

Таким образов, чтобы поддержать стабильность границ полосы отвода с вероятностью 0,90 - 0,95 необходимо проводить их уточнение через каждые 10-20 лет.

В третьей главе «Исследования полосы отвода как защитной зоны окружающей среды от экологически неблагоприятного воздействия поездов» анализируются причины и виды загрязнения и расстояния распространения их влияния от оси пути. Причинами загрязнения окружающего пространства служат вредные выбросы и пыль от перевозимых грузов, шум, вибрации, электромагнитное воздействие, аварии и крушения, приводящие к техногенным катастрофам.

Если принять, что границей между железной дорогой и окружающей средой является граница полосы отвода, тогда сама полоса отвода будет играть роль демпфера и аккумулятора, благодаря чему негативное воздействие на среду уменьшается, т.е. можно говорить о защитной функции полосы отвода.

В исследовании определялась зависимость уменьшения негативного воздействия экологически неблагоприятного фактора с изменением размеров полосы отвода.

Транспортный шум изменяется за сутки в зависимости от интенсивности движения поездов, их длины и скорости. Его величина зависит также от радиусов кривых, состояния верхнего строения пути и подвижного состава. Непостоянный во времени шум характеризуется величиной эквивалентного уровня звука, за который принимается среднеквадратическое значение фактических колебаний звука, считающееся постоянным во времени.

Коэффициент погашения звука зависит от «покрытия» территории, ее заселенности, рельефа, наличия акустических экранов, вида профиля (насыпь, выемка).

Расчеты показывают, что падение уровня звука в поносе отвода изменяется примерно от 3 до 14 % (ширина полосы отвода 25 - 50 м), при расположении пути в выемке это уменьшение достигает 25 %.

Если ширина полосы отвода менее 25 м, то уровень шума от поезда практически не изменяется.

Колебания в плотных средах оценивается как вибрация. Вибрация характеризуется: уровнем вибросмещения, уровнем виброскорости (или виброускорения), диапазоном частоты и продолжительностью воздействия. Интенсивность вибрации при движении поездов зависит от тех же причин, что и транспортный шум. Также на частоту колебаний влияют влажность и состав грунта. Обычно частота колебаний находится в интервале 10 - 40 Гц. В дискретных грунтах вибрация затухает быстрее, чем в плотных, следовательно, в замерзшем грунте вибрация передается дальше. При осушении грунтов вибрация снижается. Если путь расположен не на нулевом месте или если в полосе отвода имеется водоотводная канава, - вибрация уменьшается.

Исследования показали, что при скорости движения поезда до 60 км/ч и ширине полосы отвода 30 м и более, уровень вибрации не будет выходить за требуемые нормативные величины. К примеру, нормативные уровни вибрации для принятых в исследовании условий равны 41 - 53 дБ.

Электромагнитное излучение возникает от линий электропередач, работы электрического оборудования, в том числе и проходящих поездов. Высокочастотные излучения вредно влияют на организм человека. Ширина охранной зоны в каждую сторону от оси ЛЭП составляет: при напряжении 35 кВ - 15 м, при напряжении 22 кВ и ниже - Юм. Лесополоса шириной в 15 - 20 м уменьшает интенсивность излучения на 10 - 15%.

Так как напряжения железнодорожных ЛЭП обычно меньше 35 кВ (напряжение в контактной сети при постоянном токе - 3 кВ, при переменном - 25 кВ, ЛЭП автоблокировки - 10 кВ), а ширина полосы отвода от оси пути почти всегда больше 15 м, то вредное влияние этих устройств за пределы полосы отвода, как правило, не распространяется. Исключения составляют ЛЭП автоблокировки, которые могут быть отнесены от оси пути на некоторое расстояние.

Загрязнение воздушного бассейна возможно за счет вредных выбросов газов, аэрозолей, паров, дыма и пыли. Хотя загрязнение воздуха от железнодорожного транспорта примерно в 7 - 8 раз меньше чем от автомобильного, проблема эта существует и основную роль в

ней, по крайней мере, при электрической тяге, играет пыль. На станциях предприятия различных служб могут внести коррективы в это утверждение. Запыление воздуха и прилегающей полосы земли на перегоне возможно как за счет сыпучих грузов на подвижном составе, так и за счет пыления балласта, которое зависит от его вида, срока эксплуатации, скорости движения поезда, погоды и времени года.

Примем в качестве модели распространения пыли от источника загрязнения Р — распространение свинца от дороги в случае загрязнения воздуха карбюраторными двигателями, тогда

Рп ов= 0,4-31536-1О3-^ -P3t- UB, (10)

где 0,4 - коэффициент распределения мощности эмиссии по обе стороны дороги;

31536-103 - количество секунд в году;

К\ - коэффициент, учитывающий расстояние от конца шпалы, м"1. K\=f (г), где г - расстояние в метрах;

Ръ - мощность пылеобразования в источнике загрязнения, мг/мс;

t - время эксплуатации дороги, t = 1;

£/„ - коэффициент, учитывающий силу и направление ветра.

При максимальном значении UB= 1 и аппроксимации К\ - f(r) при г в пределах 30 - 120 м, К\ = 0,12 - 0,001- г формула (10) примет вид:

Рпов = (1,514 - 0,0126г)Рэ. (11)

Расчеты Р„ов в зависимости от расстояния г, м в долях Рэ приведены в таблице 2.

Среднесуточная концентрация пыли над дорогой может достигать 10-20 мг/м3 при щебеночном балласте и 100 и более мг/м3 на

асбестовом. „ , _

Таблица 2

Величина отложения пыли на поверхности земли

Рпо»

г, м кг/м2 зас г, м кг/м2 зас

за год мг/м2 за год мг/м2

10 1,41 Р, 0,0044 Р, 60 0,758 Д 0,0024 РЛ

20 1,262 Р, 0,0040 Р, 80 0,506 Р, ' 0,0016 Р,

30 1,136 Р, 0,0036 Р, 100 0,254 Р, 0,0008 Р,

40 1,01 л 0,0032 Р, 120 0,002 Р, 0 Р,

Из таблицы 2 видно, что даже при максимальной концентрации Рэ пыль от проходящих поездов при ширине полосы отвода 120 м и более за ее приделы практически не попадает. Зеленые насаждения уменьшают пылеперенос почти в два раза, а в выемках глубиной 6 -8 м вся пыль оседает на склонах.

Оценить экологически опасные места предлагается матрицей возможных состояний (таблица 3), которая может быть использована для анализа аварийно-опасных мест (вероятных техногенных катастроф).

Таблица 3

Матрица возможных состояний

Вариант аварии Км

1 2 3 ... у ... т

В, Ри У У э„ Рч У У Э,2 P^ з / / Э, з у / Эи Ры уУ У Э/м

Вг Ргх У / Э21 Р 22 У У О22 Р23 у / Э2 з Р* / У э» Р2ш У У 02т

в, Р" / Р,2 У У Э,г Ра У / Э,з Р, У Уэд Ры уУ /

в„ р„, у / Э„; Р„2 У у э* РпЗ / / Э„з р* у / э»у Рщп у/ уУ Опт

XI "Э. -э„ 1 1 1 >

где Э.- результаты того или иного вида аварии; В^- возможный вид аварии (вариант экологически неблагоприятного воздействия);

п - число вариантов аварий (воздействий); т - количество км, для которых составляется матрица возможных состояний;

Р.. - вероятность /-го вида аварий (воздействий) на] км.

1^ + ^ = 1 (12)

для всех 1 < ] <т.

Здесь Р. вероятность отсутствия аварии на] км, Р.» Р.у

л

/у • Эу. - вероятностный эффект (средневзвешенное зна-

1

чение) от возможных воздействий на каждом километре; позволяет проранжировать километры по степени опасности.

Если рассматривать вероятность Ру- как вероятность аварии, тогда его значение зависит от состояния пути, подвижного состава, плана, профиля режима и скорости движения поезда. Результаты аварии Э,у можно трактовать по-разному: экономические потери, расстояние от оси пути, на котором сказываются результаты аварии (средневзвешенная ширина полосы отвода, если ее рассматривать как буферную зону) и т.п.

Определение Р^ - крайне сложная задача. Проблема упростится, если вместо Р9 использовать Р„ тогда в матрице возможных состояний появится еще один столбец со значениями Р, одинаковыми для всех Эу данной строки. Естественно, что в этом случае в каждой клетке Рч = Р,.

Для оценки предельных значений Р\ было введено понятие: предельное состояние. Назовем состояние километра предельным, если какой-либо параметр, от которого зависит безопасность движения, достигает своего порогового значения. Таких предельных состояний может быть несколько.

Например:

— . (13)

Б и т.д.,

где 5 - ширина колеи;

Б - оценка состояния пути в баллах.

Вероятность нарушения ограничений Ротк - вероятность отказа (14).

В результате воздействия тех или иных факторов рассматриваемый километр пути может находиться (весьма условно):

- в абсолютном предельном состоянии (полный отказ);

- функциональном предельном состоянии (граничное состояние нормальной эксплуатации).

Вероятность функционального предельного состояния определяется экономическими потерями при выходе за это состояние.

Абсолютное предельное состояние (полный отказ) - это не только экономические последствия, но и опасность гибели людей. На основе изучения сходов и аварий на Свердловской железной дороге

в главе показано, что вероятность абсолютного предельного состоя ния должна быть:

Р < 2,5 x1o-4. (14)

ОГК ' v '

А вероятность наступления функциональных предельных состояний - на два порядка больше.

В качестве примера возможного рассмотрения влияния техногенной катастрофы в главе исследуется расстояние, на которое может распространиться последствие аварии (зона риска): дальность «отлета» вагона с насыпи в случае крушения.

Движение вагона при падении с насыпи рассматривается в модели твердого тела. Масса вагона, координаты центра массы и моменты инерции считаем постоянными. Ось О У направлена по движению вагона, ОХ- вдоль откоса насыпи.

В плоскости XOZ движение будем считать плоским: переносное движение центра масс вдоль оси ОХ и вращательное - относительно оси OY, проходящей через точку опоры. Так как момент инерции относительно OY меньше моментов инерции относительно осей ОХ и OZ, движение вдоль оси ОУрассмотрим как переносное движение центра масс, удовлетворяющее уравнению (15) при предположении, что сила вязкого сопротивления линейно зависит от скорости.

máVJdt = - \img eos a-rVv, (15)

где т - масса вагона;

(i - коэффициент сухого трения;

г - коэффициент вязкого трения;

а - угол наклона откоса железнодорожной насыпи;

g - ускорение силы тяжести;

Vv - скорость вдоль оси OY;

/-время.

Решение этого уравнения при начальных условиях ^0) = 0; F/0) = V^ имеет вид

Vy=V0y exp {-г! mi) + +\ung • cosa/г1)• (l -¿rr,M}-{m\ig - eosa!rj ■ (16)

Решение уравнений (16) при Vy= О (остановка вагона вдоль оси OY) определяет зависимость координаты Утах от коэффициентов сухого и вязкого трения и начальной скорости Voy. При изменении величины заложения откосов насыпи уравнения (16) решаются при новых начальных условиях:

Y(0) = Y^-Vy(0) = V^, (17)

где Yт<&. и V'oy ~ новые начальные условия, определяемые

решением (16) на предыдущем участке.

Уравнение движения центра масс в плоскости XOZ со скоростью Vx имеет вид:

dv

т—- = mg{sma-cosa)-rVx , (18)

dt

где Vx - скорость вдоль оси ОХ.

При начальных условиях х(0) = х0 и Vx(0) = Vox решение уравнения (18) имеет вид:

Vx=Voxe'mX-mg(sma-[icos a )/rer/mt. x = xQ(mV0X/г- m2g(sia а- /л cos a)(r2) •

■ (1 - e~r,mt) + mg(sin a - ц cos a) / rt. (19)

На рис. 1 представлена зависимость координаты Утах (расстояние, проходимое вагоном) от коэффициента сухого трения.

Рис. 1. Зависимость максимального смещения вдоль железнодорожной насыпи от коэффициента сухого трения V =60 км/час; г = 500 кНс/м; ^ = 900 кН; t= 10 с

оу ' ' 0 '

На рис. 2 приведена зависимость Упшх от величины начальной скорости V , являющаяся монотонно нарастающей функцией.

Умах, м

/

/ /

Г 1 1 1 1 / / 1 1 I

А 1 —1—

50 90 Уоу,

Рис.2. Зависимость максимального смещения вдоль железнодорожной насыпи от начальной скорости г = 500 кНс/м; = 900 кН; / = 10 с; ц =0,3

Уравнение (19) рассматривают совместно с уравнением вращательного движения вагона относительно оси ОХ. Система уравнений решалась численным методом Рунге-Кутта четвертого порядка с учетом связи между координатой х и углом поворота. При движении вагона вдоль оси ОХ исследовалась зависимость пути, проходимого вагоном до остановки от следующих величин: начальная скорость, крутизна откоса, коэффициент сухого трения и радиус круговой кривой.

Результаты анализа показывают, что при изменении влияющих величин в довольно широких пределах следует ожидать максимальной дальности отлета в пределах 40 м.

Учитывать возможность крушений при расчете полосы отвода следует на станциях, расположенных на насыпях, если полоса отвода там менее 40 м в одну сторону от оси пути.

В четвертой главе «Алгоритмы определения полосы отвода» приводятся зависимости и порядок определения размеров отвода земель с применением компьютерных технологий. На первом этапе определяется размер л:т с учетом факторов первой группы влияния (ширину участка, на котором размещается земляное полотно, водоотводные устройства, защитные лесонасаждения, линии связи, электроснабжения и т.п.).

Размеры полосы отвода, необходимые для размещения земляного полотна, определяются в зависимости от любого очертания поперечного профиля. Поперечный профиль и поверхность земли аппроксимируются прямыми в прямоугольной системе координат, начало которой расположено в точке пересечения вертикальной оси пути и основной площадки земляного полотна. Вертикальная ось совпадает с осью поперечника и направлена вниз. Точки перелома поперечного профиля определяются как точки пересечения соответствующих прямых.

Экономически рациональная зона полосы отвода хЭ1(рац определяется согласно функциям цели в линейной и квадратичной постановке. В линейной постановке функция цели имеет вид:

Л"=(А - Н - Э) Ец,- Дц, -» шах, (20)

где К - суммарные доходы (расходы) за / лет;

А - доходы от возможной сдачи земли в аренду;

Н - налог на землю;

Э - эксплуатационные расходы;

Д - расходы на уширение полосы отвода для развития дороги в ¡ш году;

- коэффициент дисконтирования.

А = (*э -хт)алРа; Н = х3ан; (21)

Э = (*э-хт)аэ(1-Ра);

К = Хэ УрарРр>

где хэ - размеры полосы отвода, определяющиеся экономическими факторами;

аа, а„, аъ, ар - единичные стоимости аренды, налога на землю, эксплуатационных затрат, стоимости выкупа соответственно; Л, Рр ~ вероятности аренды и выкупа земли соответственно; _ур - доля земли, предназначенная для выкупа, ур = где хр -величина резерва земли.

Подставив (21) в (20) и приравняв нулю, получим минимальную границу экономически рациональной зоны хж рац.

X =--—-, (22)

эк.рац г» '

1 агн+<уууРр ' Ра-аэ(1-Ра)

а„ а аэ ц,

где ан = —-,ар = — ,аэ = — - —-

аа а. а.

2>.

Исследования (22) показали, что возможны такие сочетания определяющих величин, при которых *экрац < 0 в этом случае экономически рациональная зона отсутствует и для дороги выгодно иметь наименьшую полосу отвода.

В квадратичной постановке функция цели получена исходя из предположения, что с увеличением площади полосы отвода стоимость аренды уменьшается, т.е. ао= а - В хэ, где а и В зависят от местных условий. Весьма осторожно можно принять, что при максимальной ширине полосы отвода 400 м а уменьшается на 10 %, тогда В = 0,00025, коэффициент а равняется средней величине арендной ставки для данного района. Тогда целевая функция будет иметь вид:

К- {(х,- хт)( а - В-ХчУрь-х3-аи~ (х}- -р3)}

1

X х*УгарррР1- (23)

Для определения хэкрац, при котором К будет иметь экстремальное значение, возьмем первую производную и приравняем ее 0.

йК

о, (24)

йХу

тогда:

йК

-= {(а - 2В -хэ + В-хт)-ра- ан- аэ-( 1 -р„)}-

с1Ху

^-ур-ар-Рр-ц^О. (25)

(а - 2Вх, + В■ хт)-р„- а„- о,-(1 -р„)~ур-арРра„ = 0, (26) где ай = ^—.

й2К йХу2

с12К л

-- > 0, т.е. в точке хж, „и, имеем тш К.

ёХу Р

(а0 - В■ хт)-ра-аи~аэ-( 1 -р^)-ур-ар-Рр-а^ = 2В-х3. (28)

- 2В, т.к. В < 0; (27)

_ («0 + Дхг)Ра - а, - (1 - Р>э - у, -а, -Р, • ам

хж. рац • (29)

¿а

Анализ полученных корней уравнения и значений хж рац при «раскачке» исходных данных подтверждает имеющиеся выводы.

В главе предлагается за способ хранения информации принять реляционную модель. Определение алгоритма и создание базы данных соответствуют основным целям:

- возможности хранения всех данных в базе данных;

- исключения избыточности данных, сведения числа хранимых в базе данных отношений к минимуму;

- нормализации отношений для упрощения проблемы обновления и удаления данных.

Для работы пользователей с реляционной базой данных необходимо создать приложение, которое будет осуществлять связь с этими данными. Учитывая требования, предъявляемые к программным продуктам МПС РФ, языком написания такого приложения выбирается Delphi.

Созданный программный продукт стал частью «Норм и правил проектирования отвода земель для железных дорог. (ОСН 3.02.0197)», разработанных ГипротрансТЭИ и УрГАПС.

В пятой главе «Геоинформационная система полосы отвода» рассматриваются требования к электронным картам применительно к организации полосы отвода и содержанию информационной модели полосы отвода.

Геоинформационная система полосы отвода - это программно-технологический комплекс, состоящий из: электронных карт; базы данных; комплекса по сбору, передаче и обработки данных; блоков управления базами данных и их анализа; блоков визуализации графической информации. Базы данных должны заполняться и обновляться с помощью АРМов техотделов дистанции и службы пути и представлять собой часть информационной основы МПС РФ. Применительно к полосе отвода электронная карта как информационная модель должна послойно отражать данные о топографии и ситуации, геологии, растительности и снегозащитных сооружениях, характере и распространении от оси пути экологически вредных явлений, ценности земли. Электронная карта полосы отвода создается «склейкой» и «накладкой» друг на друга топографических планов, геологических карт. При «склейке» и «накладке» различных планшетов необходимо привести их к одному масштабу, устранить погрешности, возникающие при переработке информации. Если трансформация носит линейный характер, то для ее осуществления предлагается воспользоваться алгоритмом, основанным на аффинных и проективных

преобразованиях. При наличии т базовых точек их положения определяются матрицей В:

В =

(30)

где В.. - 1-ая координата /-ой базовой точки. Если положение базовых точек на местности характеризуется координатами х, у, г, то матрица В примет вид:

С помощью основных аффинных преобразований получена матрица Т; матрица измененных координат В* определится:

Основные аффинные и проективные преобразования определяют следующими матрицами:

Т (0) - поворот вокруг оси на угол ©;

- изменение масштабов по осям в раз;

Г (а, в) - косой сдвиг вдоль оси;

Т (Ах,Ау Аг) - параллельный перенос на величины

У\ 2\ 1 *2 У 2 22 1

(31)

Уп, 1

В*=В-Т.

(32)

Д Л А .

х, у, г

х, у, г "

После комбинированного преобразования

В* = В-ТТ2- ... Тк,

(33)

если таких преобразований к.

В главе приведен пример изменения координат границы полосы отвода в результате аффинных и проективных преобразований.

Информационная модель полосы отвода помимо электронных карт должна содержать: юридическую и нормативно-справочную информацию, в том числе классификатор условных знаков, экономическую информацию, данные об административном делении дороги по службе пути, блоки определения ширины полосы отвода в зависимости от влияющих факторов. Кроме того, названия дороги, отделения, линейного предприятия, КМ и ПК, плюсов, изменения ширины полосы отвода с выдачей результата как в табличной, так и в графической форме.

Так как информация в полосе отвода мало изменяющаяся во времени, желательно использовать принцип многомерного подхода организации базы данных.

ВЫВОДЫ

1. Полоса отвода - одна из основных частей инфраструктуры железных дорог; от основных восстановительных фондов по службе пути она составляет около 8 %. В условиях рыночной экономики возникает проблема выработки приемлемых решений в управлении ин-фраструюурой железнодорожного транспорта, в том числе и полосой отвода как ее частью.

2. До последнего времени обоснование размеров полосы отвода в проектах железных дорог принималось по существующим нормам. Однако они не дают правил экономического обоснования полосы отвода с учетом величины налога на землю, ее стоимости, возможного дохода от сдачи земли в аренду. В нормативных документах на проектирование полосы отвода нет перечня факторов, влияющих на ее величину.

3. Анализ полосы отвода ряда участков Свердловской железной дороги показал, что:

- ширина полосы отвода от оси пути до ее границы колеблется в довольно широких пределах (от 10 до 400 м);

- вероятность ширины полосы отвода в пределах 20 — 80 м равняется 0,8 - 0,9;

- около 17 % полосы отвода соответствует станциям, где ценность земли выше, чем на перегоне.

4. На организацию полосы отвода могут влиять следующие факторы:

¥

-размеры транспортных сооружений;

- эксплуатационные требования (снегозащита, пескозадержание

и др.);

- инженерно-геологические условия;

- рельеф местности;

- размещение и размеры водопропускных сооружений;

- размер зоны, запрещающей доступ посторонних;

-резерв, потребный для перспективного развития в случае увеличения мощности дороги;

- экология и зона риска (область, на которую возможно распространение неблагоприятного влияния от чрезвычайных происшествий на железнодорожном транспорте);

- экономические факторы (стоимость содержания полосы отвода, величина налога на землю, ее цена, размер аренды);

- законодательство о земле.

5. Оптимальность политики в создании резерва земли сводится к тому, чтобы как при недостатке, так и при избытке резерва по сравнению со спросом дорога не несла убытков. Поэтому для крупных станций резерв земли должен равняться будущему спросу, в остальных случаях - не более 0,2 от потребности земли, необходимой для реконструктивных мероприятий.

6. Организация полосы отвода в зависимости от инженерно-геологических факторов определяется из условий возможного проявления деформаций земной поверхности и мероприятий по предупреждению этих явлений. Рекомендуемая ширина полосы отвода в одну сторону от главного пути по инженерно-геологическим условиям (карст, оползни, техногенные землетрясения, овраги, торфяники, пучение, склоновые процессы и выветривание горных пород) составляет 50-100 м.

7. Рационализация «облика» железной дороги ведет к изменению размеров полосы отвода. При вероятности стабильности полосы отвода 0,9 - 0,95 корректировка ее границ должна проводиться через каждые 10 - 20 лет.

8. Полоса отвода играет роль буферной зоны между железной дорогой и окружающей средой.

Вредное влияние вибраций от проходящих поездов и электромагнитное излучений практически гасится в пределах полосы отвода.

Полоса шириной 120 м исключает попадание пыли от проходящих поездов за ее пределы, а при наличии зеленых насаждений эта величина уменьшается до 60 м. При 35-метровой ширине полосы

отвода с зелеными насаждениями концентрация пыли снижается до требуемого ПДК.

Однако полоса отвода не служит достаточным прикрытием от нежелательного воздействия шума от поездов.

9. Полоса отвода в случае техногенных катастроф на железнодорожном транспорте выполняет роль защитной зоны. Аварийно-опасные места могут быть описаны матрицей возможных состояний.

В населенных пунктах, если железная дорога проходит на насыпи, полоса отвода должна рассчитываться с учетом возможных аварий (катастроф) проходящих поездов: не менее 40 м в каждую сторону от оси пути.

10. Разработанный автором алгоритм организации полосы отвода и построенная на его основании программа позволяют найти:

- размеры полосы отвода с учетом любого очертания поперечного профиля земляного полотна укрепительных, водоотводных сооружений, линий связи, ЛЭП - всего того, что попадает в рассматриваемое сечение;

- экономически рациональную зону с учетом таких величин, как налог на землю, эксплуатационные расходы, стоимость аренды земли, затраты на уширение полосы отвода;

а также учесть инженерно-геологические и экологические требования.

Созданный программный продукт явился составной частью «Норм и правил проектирования отвода земель для железных дорог. (ОСН 3.02.01-97)», разработанных ГипротрансТЭИ и УрГАПС.

11. Использование геоинформационной модели полосы отвода позволяет:

- периодически обновлять информацию о полосе отвода;

- оценить экономическую эффективность ее функционирования в требуемый момент времени.

Необходимой характеристикой полосы отвода должен быть ее электронный паспорт.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

Аккерман С.Г. Информационные технологии при расчете экономически рациональной ширины полосы отвода // Молодые ученые - транспорту; Тезисы докладов - Екатеринбург: УрГУПС. -1998. - С. 3-4.

Аккерман С.Г. Геоинформационная система и проектирование полосы отвода // Фундаментальные и прикладные исследования -

транспорту. Вып. 22 (104): Геоинформационные технологии, путевое хозяйство и искусственные сооружения; Сб. науч. тр. Екатеринбург: УрГУПС.-2002. -С. 49-58.

Аккерман С.Г. Полоса отвода и факторы, ее определяющие // Фундаментальные и прикладные исследования - транспорту. Вып. (104). Геоинформационные технологии, путевое хозяйство и искусственные сооружения; Сб. науч. тр. Екатеринбург: УрГУПС. -2002. - С. 155-183.

Аккерман С.Г. Экология окружающей среды и полоса отвода // Фундаментальные и прикладные исследования - транспорту 2001. Тр. науч.-тех. конф. в 2-х т. - Т. 1. - Екатеринбург: УрГУПС. -2001. -С. 314-329.

Аккерман С.Г. Организация полосы отвода как части транспортной инфраструктуры // Фундаментальные и прикладные исследования - транспорту 2003. Тр. науч.-тех. конф. - Екатеринбург: УрГУПС. -2003. - С. 72-81.

Аккерман С.Г. Земли транспорта как части его инфраструктуры / / Урало-Сибирская научно-практическая конференция: Материалы докладов. - Екатеринбург. -2003. - С. 425-427.

Аккерман Г.Л., Аккерман С.Г., Полищук И.В. Экология и проектирование железных дорог // Учебное пособие. - Екатеринбург: УрГУПС. -2002. - 49 с.

Разработка обоснования размеров полосы отвода / УрГУПС; Руководитель: Г.Л. Аккерман - ПСЗ. Свердловск. -1995. - 88 с.

Аккерман Сергей Геннадьевич

Автореферат диссертации на соискании ученой степени кандидата технических наук

ОРГАНИЗАЦИЯ ПОЛОСЫ ОТВОДА КАК ЧАСТИ ТРАНСПОРТНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ

Специальность 05.22.01 - Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте

Лицензия на издательскую деятельность ИД 03581 от 19.12.2000 г.

Бумага тип. №1 Формат 60x84 1/16 Объем 0,8 п.л. Тираж 100 экз. Заказ 237

Уральский государственный университет путей сообщения 620034, г. Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66

I t,

t

{•

I ¡

I

И 59 Oí>

2oo5-A

'ST

Ведение.

1. Анализ организации полосы отвода как основы инфраструктуры железных дорог.

1.1 Назначение полосы отвода.

1.2 Полоса отвода как основа инфраструктуры железных дорог.

1.3 Анализ нормативно - правовой базы проектирования полосы отвода железных дорог.

1.4 Правовой режим земель железнодорожного транспорта.

Результаты и выводы.

2. Анализ факторов, влияющих на полосу отвода.

2.1 Факторы, влияющие на величину полосы отвода и ее анализ.

2.2 Анализ влияния реконструктивных мероприятий на полосу отвода.

2.3 Анализ геометрических параметров железнодорожного пути, влияющих на размеры полосы отвода.

2.4 Экономические факторы и полоса отвода.

2.5 Определение экономического риска создания резерва земель для развития железной дороги.

2.6 Анализ зависимости размеров полосы отвода от инженерно-геологических условий.

2.7 Стабильность границ полосы отвода.

Результаты и выводы.

3. Исследование полосы отвода как защитной зоны окружающей среды от экологически неблагоприятного воздействия поездов.

3.1 Железнодорожный транспорт и окружающая среда.

3.2 Полоса отвода и транспортный шум.

3.3 Вибрация (динамическое воздействие поездов) и полоса отвода.

3.4 Электромагнитное излучение и полоса отвода.

3.5 Загрязнение воздуха и полоса отвода.

3.6 Техногенные катастрофы на железнодорожном транспорте и защитная зона полосы отвода.

3.6.1 Аварийно-опасные места и матрица состояний.

3.6.2 Абсолютное и функциональное предельное состояние.

3.6.3 Зона риска - определение дальности «отлета» вагона в случае аварии.

Результаты и выводы.

4. Алгоритм определения полосы отвода.

4.1 Определение размера транспортной составляющей полосы отвода.

4.2 Определение экономически рациональной полосы отвода.

4.3. Выбор способа хранения информации.

4.3.1 Определение структуры базы данных.

4.4 Создание приложения с использованием Delphi.

Результаты и выводы.

5. Геоинформационная система полосы отвода.

5.1 Цифровые электронные карты и полоса отвода.

5.2 Содержание информационной модели полосы отвода.

5.3 «Паспорт» полосы отвода.

Результаты и выводы.

Выводы.

Конкурентоспособность любого вида транспорта зависит, в первую очередь, от стоимости его инфраструктуры, затрат на перевозку грузов и пассажиров, его экологичности.

Стоимость инфраструктуры при ее проектировании, строительстве и эксплуатации функция многих факторов, среди которых значимыми являются: рельеф, инженерно-геологические условия, ценность занимаемых земель. Эти параметры должны учитываться еще при выборе направления трассы линейного объекта, а значит и транспортных коридоров.

Земли, на которых расположена транспортная инфраструктура, называются полосой отвода.

Полоса отвода железнодорожной магистрали в 2 ч- 3 раза меньше, чем земли, необходимые для автомобильной дороги той же мощности, что, естественно при прочих равных условиях, повышает конкурентоспособность железнодорожного транспорта.

За жизненный цикл транспортная система может изменяться (как в пространстве так и во времени), а вместе с ней - и полоса отвода. В этом смысле можно говорить об организации и управлении полосой отвода.

При резервировании земель в соответствии с существующими и перспективными нуждами железной дороги необходимо согласовать две противоположные тенденции:

- расширение полосы отвода для резервирования земель под возможное развитие транспортных сооружений и устройств. (Дорога могла бы сдать «свободные» земли полосы отвода в аренду, что принесло бы определенный экономический эффект);

- сокращение размеров полосы отвода для минимизации затрат и выплачиваемой железной дорогой суммы соответствующих налогов.

Объектом рассматриваемого диссертационного исследования является полоса отвода, как основа инфраструктуры любой транспортной системы и транспортных коридоров, от которой в значительной степени зависит развитие материально-технической базы транспорта, его экологическая безопасность и конкурентоспособность.

Актуальность исследования вытекает из значимости той роли, которую выполняет полоса отвода как часть структуры транспортной системы (на примере железнодорожного транспорта). Плата за земли полосы отчуждения в виде земельного налога - это такой вид затрат, которой при выбранной конструкции устройств и сооружений не зависит от интенсивности движения и поэтому — постоянен и обязателен.

Полоса отвода - это буферная зона между окружающей средой и загрязняющими ее проходящими поездами. Даже техногенные катастрофы, если они происходят по вине железной дороги, случаются практически в полосе отвода.

С полосой отвода связаны проблемы резервирования земель при развитии железной дороги.

Нормы (СН 468-74) практически рассматривали полосу отвода как производную проектных решений по размещению железнодорожного пути и др. транспортных сооружений, их «геометрии». В них нет четкого перечня факторов, влияющих на величину резервирования земель, и не указывается ситуация, когда тот или иной параметр имеет привалирующее значение, отсутствует методика экономического обоснования размеров полосы отвода, в условиях плюрализма собственности на землю т.к. «нормы» создавались, когда не было рыночных отношений, вся земля была либо государственная, либо колхозная.

Последняя проблема (учет стоимости земли, арендной платы, налога на землю) усугубляется с реформированием железнодорожного транспорта и возможностью появления частных железных дорог.

Не исследована и защитная функция полосы отвода окружающей среды от неблагоприятных воздействий железной дороги, в том числе, и при техногенных катастрофах.

Рациональное управление полосой отвода возможно сейчас только с использованием информационных технологий, которые до настоящего времени в рассмотренной области отсутствовали.

Сейчас, когда соседние с полосой отвода земли могут находиться в негосударственном владении, изменение границ полосы отвода, в случае необходимости, может быть связано со значительными трудностями и денежными затратами. Даже владелец земель охранной зоны может потребовать с железной дороги платы за ограничения в их использовании, накладываемые на эти земли статусом «охранной зоны».

Существующие юридические документы, определяющие статус полосы отвода, к сожалению, не учитывают все ее функциональные стороны.

Следует учитывать необходимость применения компьютерных технологий при корректировке и документальном сопровождении полосы отвода: создание своеобразного электронного паспорта полосы отвода.

В настоящее время на железных дорогах РФ внедряется вычислительная техника, что позволяет создать единое информационное пространство для анализа управления инфраструктурой железных дорог.

Актуальной стала идея формирования геоинформационной системы железной дороги, с принципиально новым способом обработки информации об инфраструктуре, позволяющем «проигрывать» разнообразные варианты ее «облика».

Диссертационная работа посвящена анализу некоторых факторов, влияющих на размеры полосы отвода, определению ее экономически-рациональной величины, оценке ее стабильности, выработке рекомендаций по установлению рациональной ширины полосы отвода, созданию программного продукта, как части «АСУ-ПУТЬ».

Таким образом, можно сформулировать следующие цели работы:

1. Выявление роли полосы отвода как части инфраструктуры железной дороги.

2. Определение и анализ факторов, влияющих на размеры полосы отвода.

3. Выявление роли полосы отвода как буферной зоны между движущимися поездами и окружающей средой.

4. Обоснование резерва земель для развития железной дороги.

5. Определение стабильности полосы отвода.

6. Создание методики, алгоритма и компьютерной его реализации определения размеров полосы отвода с учетом влияющих факторов, с возможностью интеграции в единое информационное пространство «АРМ-ПУТЬ».

В работе использовались материалы исследований кафедры, в которых автор принимал непосредственное участие.

Поставленные цели исследования были реализованы в главах диссертации.

В главе 1 «Анализ организации полосы отвода как основы инфраструктуры железных дорог» дается значение полосы отвода и существующих принципов определения ее размеров. В полосе овода должны размещаться все сооружения и устройства железной дороги. В среднем на каждый километр железной дороги приходится 9-12 гектар полосы отвода. Размер полосы отвода до настоящего времени устанавливается в соответствии с утвержденными нормами и проектной документацией.

До 90-х годов прошлого столетия, когда вся земля была общенародной или колхозной собственностью, обоснованию размеров полосы отвода придавалось минимальное значение, хотя принципы проектирования железных дорог «опосредственно» рационализировали полосу отвода. Применение принципа оптимизации, при трассировании, проектировании плана, профиля, земляного полотна, искусственных сооружений, раздельных пунктов и т.п., реконструкции железных дорог, при разработке проекта организации строительства часто ведет к уменьшению полосы отвода, а учет снего- и песконезаносимости геологических факторов - к ее увеличению. Проблемой оптимизации занимались многие ученые транспорта: профессора Горинов A.B., Иоаннисян А.И., Конд-ратченко А.П., Турбин И.В., Переселенов Г.С., Струченков В.И., Кантор И.И., Свинцов Е.С., Спиридонов Э.С., Шульга В.А., Першин С.П., Жинкин Г.Н. и многие другие. Учет климатических особенностей региона может повлиять на геометрию плана, профиля, расположение снего- и пескозащитных сооружений. Над этими проблемами работали профессора: Дюнин А.К., Исаенко Э.П., Закиров P.C., Дубелир Г.Д., Бируля А.К., и др.

Общее количество потребной земли для строительства и эксплуатации железных дорог зависит от начертания транспортной сети. Только в последние годы над этой проблемой работали профессора: Ткаченко В.Я.,. Комаров K.JI, Гончарук С.М., коллектив ученых института ГипротрансТЭИ и многие другие. Постоянные и переменные устройства дороги, основные технические параметры характеризуют облик дороги, который определяет полосу отвода. Рационализации управления обликом дороги посвящали свои труды: проф. Гавриленков

A.B., Быков Ю.А., Турбин И.В. и другие.

Над экономическим аспектом изъятия земель из производственной деятельности работали такие ученые, как проф. Волков Б.А., Гофман К.Г., Чепур-ных Н.В. и др.

В последнее время при проектировании и паспортизации стали использоваться компьютерные и геоинформационные технологии: проф. Шварцфельд

B.C., Мастаченко В.Н., фирма «Кредо-Диалог».

Однако, в условиях рыночной экономики возникает проблема выработки решений в управлении инфраструктурой железнодорожного транспорта, в том числе и полосой отвода, как ее основной частью.

Сейчас, когда земля имеет реальную стоимость, а соседние с полосой отвода земли могут находиться в частном владении, содержание полосы отвода, а в случае необходимости, изменение ее границ может быть связано со значительными трудностями и денежными затратами и потребуют серьезных обоснований, в том числе и экономических.

Использование компьютерных технологий способствует решению этой задачи.

Существующие нормативные документы рассматривают полосу отвода, как следствие проектных решений для размещения транспортных сооружений, иногда с возможностью их перспективного развития. Часто это обоснование сводится к простому учету размеров сооружений - их «геометрии».

В нормах нет четкого перечня факторов, влияющих на величину полосы отвода, не указывается ситуация, когда тот или иной параметр имеет преимущественное значение. Нормы не дают правил экономического обоснования размеров полосы отвода с учетом налога на землю, стоимости земли, возможности сдачи ее в аренду.

Статус полосы отвода определяется рядом юридических документов, которые не учитывают все функциональные стороны полосы отвода. В главе дается анализ этих документов.

Во второй главе «Анализ факторов, влияющих на полосу отвода», был проведен анализ размеров полосы отвода на 324 километрах Свердловской железной дороги, который показал, что при возможном колебании ширины от 10 до 400 м, с вероятностью 0,8 ее размер не превышает 50 м в одну сторону от оси пути. В пределах станций площадь полосы отвода составляет 17 % от всей рассмотренной (около 7 тыс. га). Расходы на ее содержание за год составили более 500 млн. руб. в ценах 1995 года.

В главе приведены факторы, от которых зависят размеры полосы отвода, разбитые на три группы влияния: размеры и расположение устройств, обеспечивающих безопасность и бесперебойность движения поездов, условия, обеспечивающие работу полосы отвода как буферной зоны, смягчающей экологически неблагоприятное воздействие транспорта на окружающее пространство и факторы, от которых зависит экономически рациональные размеры полосы отвода.

Для определения вероятности резервирования земель под будущее развитие дороги в главе были проанализированы ряд проектов усиления участков и станций, выполненных институтом «Уралгипротранс» с 1970 по 1990 г.г. по Свердловской и Южно-Уральской железным дорогам.

С использованием полученных вероятностей возможных мероприятий по усилению железной дороги и согласно теории резервирования, резерв земли должен составлять 0,2 1 от будущего спроса.

Анализ условий работы трех дистанций пути Свердловской железной дороги позволил дать рекомендации по ширине полосы отвода в зависимости от инженерно-геологических условий.

В третьей главе «Исследование полосы отвода как защитной зоны окружающей среды от экологически неблагоприятного воздействия поездов» анализируются причины и виды загрязнения и расстояние распространения их влияния от оси пути в зависимости от ряда эксплуатационных и ситуационных факторов.

Если принять, что границей между железной дорогой и окружающей средой является граница полосы отвода, тогда сама полоса отвода будет играть роль демфира и аккумулятора, благодаря которому негативное воздействие на среду уменьшается, т.е. можно говорить о защитной функции полосы отвода. В главе исследовалась зависимость уменьшения негативного воздействия экологически неблагоприятного фактора от размеров полосы отвода.

Оценить экологически-опасные места предлагается матрицей возможных состояний, которую в случае техногенных катастроф можно трактовать, как матрицу возможных состояний аварийно-опасных мест. Основными параметрами этой матрицы являются вероятности воздействия рассматриваемого фактора на данном километре. Для оценки значений вероятности использовано понятие «предельного состояния». На основании изучения сходов и аварий на Свердловской железной дороге в главе дана оценка, так называемого, абсолютного предельного состояния - полного отказа.

В качестве примера техногенной катастрофы в главе исследуется величина зоны риска - дальность «отлета» вагона с насыпи в случае крушения. Составлялись дифференциальные уравнения движений центра масс, исследование решений которых показало, что при изменении влияющих величин (начальной скорости поезда, крутизны откоса насыпи, радиуса кривой пути в плане, коэффициента трения) следует ожидать максимальной дальности «отлета» в пределах 40 метров. Т.е. учитывать возможность крушений при расчете полосы отвода следует на станциях, расположенных на насыпях, если полоса отвода там менее 40 метров в одну сторону от оси пути.

В главе четвертой «Алгоритмы определения полосы отвода» приводятся зависимости и порядок определения размеров отвода земель с применением компьютерных технологий. На первом этапе ширина полосы отвода определяется с учетом факторов первой группы влияния. Размеры полосы отвода, необходимые для размещения земляного полотна определяются для любого поперечного профиля, решением совместных уравнений прямых аппроксимирующих откосы полотна и поверхность земли.

Экономически рациональная зона полосы отвода определяется согласно функции цели:

К= (А-Н- 3)Z/2rR/2t —>max, где К - суммарные доходы (расходы) за t лет;

А, Н, Э, R - соответственно, доход от сдачи земель в аренду, налог на землю, затраты на содержание полосы отвода, расходы на увеличение полосы отвода для развития дороги в /ом году;

Ht - коэффициент дисконтирования.

Из условия К = 0, определяется минимальная граница рациональной экономической зоны.

В главе проведено исследование зависимости величины рациональной экономической зоны от факторов третьей группы влияния.

В главе предлагается за способ хранения информации принять реляционную модель. Языком написания приложения, которое будет осуществлять связь с данными, учитывая требования МПС РФ к программным продуктам, выбирается Delphi.

Созданный программный продукт был приложением к «Нормам и правилам проектирования отвода земель для железных дорог. (ОСН 3.02.01-97)», выпущенным ГипротрансТЭИ МПС и УрГАПСом.

В пятой главе «Геоинформационная система и проектирование полосы отвода» рассматриваются требования к электронным картам, применительно к проектированию полосы отвода, содержание информационной модели полосы отвода.

Электронная карта полосы отвода создается «склейкой» и «накладкой» друг на друга топографических планов и геологических карт, которые следует привести к одному масштабу устранить погрешности, возникающие при переработке информации. Если трансформация носит линейный характер, то для ее осуществления предлагается воспользоваться алгоритмом, основным на афин-ных и проективных преобразованиях. В главе приведен пример изменения координат границы полосы отвода в результате этих преобразований, показана содержательная часть информационной модели полосы отвода. Предлагается использовать принцип многомерного подхода организации базы данных.

В выводах приводятся основные результаты исследования.

Практическая значимость работы. Результаты работы нашли свое отражение в разработанных в 1996-1997 гг. «Нормах и правилах проектирования отвода земель для железных дорог. (ОСН 3.02.01-97)» (разработчики ГипротрансТЭИ МПС РФ г.Москва и УрГАПС г.Екатеринбург), анализе и рационализации полосы отвода бывшего Чусовского отделения Свердловской железной дороги (1995 г.), обосновании размеров полосы отвода на одном из участках Копи - Люзень и Копи - Луневка Березниковской дистанции пути, 2002 г., то-же ЗАО «Востокнефтегазстройкомплект» 2002 г., в дипломном проектировании на кафедре «Путь и железнодорожное строительство» УрГУПС.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались:

- на семинаре-совещании главных инженеров службы пути железных дорог РФ в 2000 г., г. Самара;

- на научно-практической конференции, посвященной 120-летию Свердловской железной дороги и 35-летию первого выпуска инженеров строителей-путей сообщения в УрГУПСе 1998 г., г. Екатеринбург;

- на конференции молодых ученых УрГУПС в 2001 г., г. Екатеринбург;

- на заседании кафедры «Путь и железнодорожное строительство» УрГУПС в 2002 г., г. Екатеринбург;

- на совместном заседании кафедры «Путь и железнодорожное строительство» и «Менеджмент и коммерция» УрГУПС, 2003 г., г. Екатеринбург;

- на Урало-Сибирской научно-практической конференции в 2003 г., г.Екатеринбург.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 5 печатных работах, 1 учебном пособии и 4 машинописных научно-технических отчетах.

Автор выражает глубокую благодарность за консультации и помощь в работе сотрудникам кафедры «Путь и железнодорожное строительство» УрГУПС, своему научному руководителю доценту Янину В.М., проф. Сай В.М. и проф. Ялышеву Ю.И., доценту Байдалиной Л.М. и студентам строительного факультета УрГУПС за плодотворное обсуждение, ценные замечания.

ВЫВОДЫ

1. Полоса отвода - одна из основных частей инфраструктуры железных дорог и от основных восстановительных фондов по службе пути она составляет около 8 %. В условиях рыночной экономики возникает проблема выработки приемлемых решений в управлении инфраструктурой железнодорожного транспорта, в том числе, и полосой отвода, как ее частью.

2. До последнего времени обоснование размеров полосы отвода в проектах железных дорог принималось по существующим «Нормам». Однако «Нормы» не дают правил экономического обоснования полосы отвода с учетом величины налога на землю, ее стоимости, возможного дохода от сдачи земли в аренду. В нормативных документах на проектирование полосы отвода нет перечня факторов, влияющих на ее величину.

И1 3. Анализ полосы отвода ряда участков Свердловской железной дороги показал, что:

- ширина полосы отвода от оси пути до ее границы колеблется в довольно широких пределах от 10 до 400 м;

- вероятность ширины полосы отвода в пределах 20 80 м равняется 0,8

0,9;

- около 17 % полосы отвода соответствует станциям, где ценность земли выше чем на перегоне.

4. На ширину полосы отвода могут влиять следующие факторы:

- размеры транспортных сооружений;

- эксплуатационные требования (снегозащита, пескозадержание и др.);

- инженерно-геологические условия;

- рельеф местности;

- размещение и размеры водопропускных сооружении;

- размер зоны, запрещающей доступ посторонних;

- резерв, потребный для перспективного развития в случае увеличения мощности дороги;

- экология и зона «риска» - область, на которую возможно распространение неблагоприятного влияния от чрезвычайных происшествий на железнодорожном транспорте;

- экономические факторы: стоимость содержания полосы отвода, величина налога на землю, ее цена, размер аренды; — законодательство о земле.

5. Оптимальность политики в создании резерва земли сводится к тому, чтобы как при недостатке, так и при избытке резерва по сравнению со «спросом» дорога не несла убытков. Исходя из этого для крупных станций резерв земли должен равняться будущему спросу, в остальных случаях не более 0,2 от потребности земли, необходимой для реконструктивных мероприятий.

6. Организация полосы отвода в зависимости от инженерно-геологических факторов определяется из условий возможного проявления деформаций земной поверхности и мероприятий по предупреждению этих явлений. Рекомендуемая ширина полосы отвода в одну сторону от главного пути по инженерно-геологическим условиям (карст, оползни, техногенные землетрясения, овраги, торфы, пучение, склоновые процессы и выветривание горных пород) составляет 50 100 м.

7. Рационализация «облика» железной дороги ведет к изменению размеров полосы отвода. При вероятности стабильности полосы отвода 0,9 0,95 корректировка ее границ должна проводиться через каждые 10 + 20 лет.

8. Полоса отвода играет роль буферной зоны между железной дорогой и окружающей средой.

Вредное влияние вибраций от проходящих поездов и электромагнитное излучений практически гасится в пределах полосы отвода.

Полоса шириной 120 м исключает попадание пыли от проходящих по-^ ездов за её пределы, а при наличии зеленых насаждений эта величина уменьшается до 60 м. При ширине полосы отвода с зелеными насаждениями 35 м концентрация пыли снижается до требуемого ПДК.

Однако, полоса отвода не является достаточным прикрытием от нежелательного воздействия шума от поездов.

9. Полоса отвода в случае техногенных катастроф на железнодорожном транспорте играет роль защитной зоны. Аварийноопасные места могут быть описаны матрицей возможных состояний.

В населенных пунктах, если железная дорога проходит на насыпи, полоса отвода должна рассчитываться с учётом возможных аварий (катастроф) проходящих поездов - не менее 40 м в каждую сторону от оси пути.

10. Разработанный автором алгоритм организации полосы отвода и построенная на его основании программа позволяют найти:

- размеры полосы отвода с учетом любого очертания поперечного профиля земляного полотна укрепительных, водоотводных сооружений, линий связи, ЛЭП, попадающих в рассматриваемое сечение;

- экономически рациональную зону с учетом таких величин, как налог на землю, эксплуатационные расходы, стоимость аренды земли, затраты на уширение полосы отвода; и учесть инженерно-геологические и экологические требования.

Созданный программный продукт явился составной частью «Норм и правил проектирования отвода земель для железных дорог. (ОСН 3.02.01-97)», разработанных ГипротрансТЭИ и УрГАПС.

11. Использование геоинформационной модели полосы отвода позволяет:

- периодически обновлять информацию о полосе отвода;

- оценить экономическую эффективность её функционирования в требуемый момент времени.

Необходимой характеристикой полосы отвода должен быть её электронный паспорт.

Заложение

Рис. 4.10. Структура базы данных (фрагмент отношений).

4.4 Создание приложения с использованием Delphi

Для работы пользователей с реляционной базой данных, обеспечивающей хранение всей необходимой информации, необходимо создать приложение, которое будет осуществлять связь с этими данными.

Помимо этого на него будут возложены следующие функции:

- ввод исходных данных и запись;

- расчет ширины полосы отвода и запись полученного результата;

- представление аналитической и графической информации;

- формирование требуемых запросов;

- анализ изменения ширины полосы отвода при изменении соответствующего параметра, с возможностью построения графика;

- передача данных для распечатки на принтере либо плоттере.

Учитывая современные требования, которые предъявляются к программным продуктам Департаментом пути МПС России, языком написания такого приложения выбираем Delphi.

Delphi это визуальная среда разработки приложений, которая базируется на 32-разрядном объектно-ориентированном языке программирования Object Pascal, фирмы Borland/Inprise. Создаваемые на ее основе программные модули (ЕХЕ и DLL) работают в операционных системах Windows9x, Windows2000, WindowsNT.

Поддержка баз данных - одна из ключевых особенностей среды программирования Delphi. Приложения баз данных, написанные на Delphi, не имеют прямого доступа к используемым ими источникам данных. Такой доступ осуществляется при помощи Машины баз данных (Borland Database Engine, BDE), которая благодаря наличию соответствующих драйверов имеет прямой доступ к ряду источников данных, таких как таблицы dBase, Paradox, ASCII, FoxPro и Access. BDE также взаимодействует с SQL Link - инструментом, предоставляющим доступ к раду локальных и удаленных SQL-серверов. В число удаленных серверов входят Oracle, Sybase, Informix, InterBase и DB2. Если требуется доступ к иной базе данных или другому формату данных, то BDE может взаимодействовать с драйверами ODBC.

Таким образом, для связи приложения с базой данных используется BDE ^ и компоненты доступа к данным TDatabase, TDataSource, TTable, TQuery, относящиеся к библиотеке визуальных компонентов (VCL) Delphi и помещенные в само приложение. Отображение данных осуществляется с помощью компонентов управления данными TDBGrid, TDBMemo, TDBEdit, TDBNavigator, TDBText, TDBImage, TDBListBox, TDBComboBox, TDBCheckBox, TDBRa-dioGroup, TDBLookupListBox, TDBLookupComboBox, TDBRichEdit, TDBCtrlGrid, TDBChart, которые помещаются в приложение по мере необходимости.

Созданный проект может работать, как в локальном, так и в сетевом варианте, т.к. связь с базой данных осуществляется посредством SQL-запросов.

1. О порядке исчисления земельного налога предприятиями, учреждениями и организациями Министерства путей сообщения РФ. Письмо Госналогслужбы РФ и Минфина РФ от 28.10.1994 г. № НП-6-02.410, 9-2-2.

2. О федеральном железнодорожном транспорте. Федеральный закон от 25.08.1995 г. № 153-фз. Принят 20.07.1995.Г.

3. Земельный кодекс РСФСР от 25.10.1991 г. с изменениями от 28.04.1993 г.

4. Положение о землях транспорта. Утв. Постановлением СМ СССР от 8.10.1981 г. № 24 с изменениями от 8.10.1990 г.

5. Изыскание и проектирование железных дорог. Под. ред. И.В. Турбина М. Транспорт 1989 г. 480 с.

6. Положение о землях транспорта. Утв. Постановлением СМ СССР от 8.10.1981 г. № 24 с изменениями от 8.10.1990 г.

7. Энциклопедия. Железнодорожный транспорт. Под. ред. Н.С. Комарева. Большая Российская энциклопедия. М.1995 г. 360 с.

8. Справочник проектировщика. Промышленный транспорт, т II Под. ред. A.C. Гельмана М. Стройиздат 1972 г. 200 с.

9. Мастаченко В.Н. Автоматизированная система кадастра железных дорог. Основные положения. Экспресс-информация. Железнодорожный транспорт. Серия «Строительство. Проектирование». Выпуск 3. ЦНИИТЭИ МПС М. 1997 г.-17 с.10. Нормы (СН 468-74)

10. Нормы и правила проектирования отвода земель для железных дорог. (ОСН 3.02.01-97)

11. Строительно-технические нормы МПС РФ. (СТНЦ 01-95)

12. Строительные нормы и правила. Железные дороги колеи 1520 мм. СНиП 32-01-95. М. 1995 г. 21с.

13. Строительно-технические нормы. Железные дороги колеи 1520 мм. СТНЦ-01-95. М. 1995 г. 87с.

14. Инструкция о порядке составления технического паспорта дистанции , пути, отчетов о путевом хозяйстве и защитных лесонасаждениях. М. Транспорт1991

15. Инструкция «Текущее содержание пути»

16. Земельный кодекс РСФСР от 25.10.1991 г. с изменениями от 28.04.1993 г.

17. О федеральных природных ресурсах. Указ президента России от 16.12.1993 г. №2144.

18. Разработка обоснования размеров полосы отвода. Научно-исследовательский отчет. Руководитель: Аккерман Г.Л., Свердловск, 1995 г.

19. Научно-исследовательский отчет «Для ГИПРОТРАНСТЭИ» ??? Руководитель: Аккерман Г.Л., Свердловск, 1995 г.

20. О плате за землю. Закон РФ от 11.10.1991 г. № 1738-1 (с изменениями от 14.02, 16.07.1992 г.; 14.05.1993 г.; 9.08.1994 г.; 22.08, 27.12.1995 г.; 22.06, 18.11,31.12.1997 г.; 25.07,29.12.1998 г.; 22.02, 31.12.1999г.).

21. О порядке определения нормативной цены земли. Постановление РФ от 15.03.1997 г. №319.

22. A.A. Маловиченко, Ю.А. Лебедев, А.И. Шарцев. «Березниковское землетрясение». ТИ УРОРАН. Пермь 1993 г.

23. Гидрогеология СССР. т. XIV. Урал. Недра. М. 1972 г.

24. Перечень «больных мест» земляного полотна по НОДП-4 по состоянию на 1995 г. за подписью H.A. Чурина. Чусовское отделение Свердловской ж.д.

25. Закон РСФСР от 19.12 1991 г. № 2060-1 «Об охране окружающей сре-V ды» (с изменениями и дополнениями от 21.02.1992 г. и 2. 06.1993 г.).

26. Постановление Правительства РФ от 28.08.1992 г. № 632.

27. Силуков Ю.Д. Экологическая безопасность на автомобильных дорогах. Екатеринбург. УГЛТА. 2000 г. - 133с.

28. Инструкция, утвержденная приказом Минприроды России от 29.12.1995 г. №539.

29. Лесной кодекс РФ от 29.01.1997 г. № 22-фз. Принят Государственной думой 22.01.1997 г.

30. Современные требования к подвижному составу . Ж. «Железные дороги мира» № 1, 2001 г., стр. 18-21.

31. Яворский Б.М., Детлаф A.A. «Справочник по физике для инженеров и студентов вузов». Наука, М., 1968 г.

32. Справочник по защите от шума и вибрации жилых и общественных зданий. Под ред. Заборова В.И. Киев «Будивэльнык», 1989 г. - 160 с.

33. Кузнецов К.Б. Основы безопасности жизнедеятельности на железнодорожном транспорте.- Екатеринбург, УрГАПС, 1997 г. 72 с.

34. Свинцов Е.С., Суровцева О.Б., Конюхов А.П., Тишкина М.В. Экологическая чистота и качество проектных решений: Учебное пособие. СПб., 2000.-127 с.

35. Аугусти Г., Баратта А., Кашиати Ф. Вероятностные методы в строительном проектировании / Пер. с англ. -М.: Стройиздат, 1988. -384 с.

36. Г.Джексон. Проектирование реляционных баз данных для использования с микроЭВМ / Пер. с англ. -М.: Мир, 1991.-252 с.

37. Шварцфельд B.C. Теория и практика проектирования развития региональной сети железных дорог на основе геоинформационных технологий. Хабаровск. 2001.

38. Mac Donald C.L., Crain J.K. Applied computer graphies in a geographic information system: problems and successes. -Computer graphics application, 1985, vol. 5 №10, -pp.34-39.

39. Концепция информатизации железнодорожного транспорта России. -M: МПС РФ, НИИЖА, 1996, -51с.

40. Шикин Е.В. Линейные пространства и отображения. -М: МГУ, 1987,311с.42 .Codd E.F., Codd S.B., Salley C.T. Providing OLAP (On-Line Analytical Processing) to Usr-Analysis: An LT Mandate. -E.F.Codd & Associates, 1993.

41. Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000,1:500. -М: Недра, 1989, -286с.

42. Бачкан Т., Месена Д., Мико Д., Сеп Е., Хусти Э. / Хозяйственный риск и методы его измерения. М.,: Экономика, 1979. - 183 с.

43. Анализ хозяйственной деятельности предприятий железнодорожного транспорта / Под ред. НЛ.Клеща. М.: Транспорт, 1987. - 232 с.

44. Аккерман Г.Л. Теория и практика проектирования железных дорог с учетом воздействия окружающей среды: Автореферат дис. д-ра техн. наук: 05.22.03.-М., 1992.-44 с.

45. Акулиничев В.М., Кудрявцев В.А., Корешков А.Н. Математические методы в эксплуатации железных дорог. М.: Транспорт, 1981. - 223 с.

46. Арсенов В.И. Оценка вариантов развития транспортной сети с помощью линейного программирования. М.: Труды ИКТП при Госплане СССР, 1967, вып.З. - С.5-20.

47. Берляд A.M., Кошкарев А.В., Тикунов B.C. Картография и геоинформатика // Итоги науки и техн. Картография. М.: ВИНИТИ, 1991. - т. 14.

48. Быков Ю.А. Влияние особенностей производства строительных работ в процессе эксплуатации на сроки усиления мощности железнодорожных линий // Межвуз.сб.научн.тр. М.: МИИТ, 1981. - вып.688. - С.11-17.

49. Быков Ю.А. Прогнозирование условий развития проектируемых железных дорог // Выбор технических параметров и вопросы проектирования железных дорог в условиях Дальнего Востока: Межвуз.сб.научн.тр. Хабаровск: ХабИИЖТ, 1992. - С. 17-23.

50. Быков Ю.А. Теория и практика прогнозирования облика и мощности новых железных дорог: Дис.д-ра техн. наук: 05.22.03 М., МГУПС, 1999. -320 с.

51. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Высшая школа, 1998.576 с.

52. Волков Б.А. Оценка качества проектных решений при вариантном проектировании // Проектирование и инженерные изыскания. 1983. - №5. -С.15-17.

53. Волков Б.А. Экономическая эффективность инвестиций на железнодорожном транспорте в условиях рынка. М.: Транспорт, 1996. - 191 с.

54. Волков Б.А. Экономическая оценка эффективности инвестиционных вложений на железнодорожном транспорте // Экономика и финансы. 1999. -№5. - С.45-60.

55. Гавриленков A.B., Ходжаев Ж.И. Экономичность переключения транзитных грузопотоков в полигоне железных дорог с параллельными линиями // Транспортное строительство. 1978. - №6. - С.41-42.

56. Гавриленков A.B. Основы теории принятия решений в проектировании железных дорог: Дис. д-ра техн. наук: 05.22.03 М., МИИТ, 1989. - 375 с.

57. Гавриленков A.B., Гончарук С.М. Методология разработки оптимальной технологии перевозочного процесса по критериям технической и экономической эффективности и безопасности движения. // Сб.научн.тр. МИИТ, 1990. — вып.842. С.96-108.

58. Гибшма А.Е. Определение экономической эффективности проектных решений на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1985. - 239с.

59. Гончарук С.М., Шварцфельд B.C., Анисимов В.А. Информационные технологии в проектировании и эксплуатации железных дорог // Информационные технологии на железнодорожном транспорте. Хабаровск: ДВГУПС, 1998. - С.13-19.

60. Горинов A.B., Кантор И.И., Кондратченко А.П., Турбин И.В. Изыскания и проектирование железных дорог / В 2 т. М.: Транспорт, 1979. — т. 1,2.

61. Евграфов В.И. Вопросы охраны окружающей среды при проектировании железных дорог: М.: Труды МИИТ. - 1978. - вып. 614 -С. 110-118.

62. Евграфов В.И. Охрана окружающей среды при строительстве железных дорог. Днепропетровск: ДИИТ, 1982. - 37 с.

63. Жинкин Г.Н., Луцкий С.Я., Спиридонов Э.С. Строительство железных дорог. М.: Транспорт, 1995. - 208 с.

64. Иоаннисян А.И. Улучшение трассы существующих железных дорог. -М.: Транспорт, 1972. 176 с.

65. Исаенко Э.П. Теория и практика защиты железных дорог от снежных лавин: автореферат дис. д-ратехн.наук: 05.22.03. -М.: МИИТ, 1980. 43 с.

66. Кантор И.И. Продольный профиль пути и тяга поездов. М.: Транспорт, 1984.-207 с.

67. Козин Б.С., Козлов И.Т. Выбор схем этапного развития железнодорожных линий. М.: Транспорт, 1964. - 154 с.

68. Козин Б.С. Этапное развитие транспортных средств. М.: Транспорт, 1973.-164 с.

69. Коновалова Н.В., Капралов Е.Г. Введение в ГИС. Петрозаводск, 1995.-148 с.

70. Кондратченко А.П., Тимофеев В.Н. Выбор экономически рационально ных схем этапного овладения перевозками. Межвуз.сб.научн.тр., МИИТ,вып.263, 1968. -С.56-57.

71. Копыленко В.А. Основные положения методики определения сфер устойчивости технических состояний в экономически рациональных схемах овладения перевозками // Межвуз.сб.научн.тр.: МИИТ, 1971, вып.384. С.69-98.

72. Копыленко В.А. К вопросу учета климатических особенностей горных районов при выборе направления проектируемой линии // Вопросы совершенствования теории проектирования железных дорог // Межвуз.сб.науч.тр. Москва: МИИТ, 1979. - вып.644 - С.91-95.

73. Концепция информатизации железнодорожного транспорта России. -М.: МПС РФ, НИИЖА, 1996. 51 с.

74. Кошкарев A.B. Картография и геоиформатика: пути взаимодействия. Изв. АН СССР, сер. геогр. 1990. - №1. - 32 с.

75. Лившиц В.Н. Применение математических методов при выборе оптимальной схемы развития транспортной сети. // Труды первой конференции по оптимизации и моделированию транспортных сетей. Киев, 1967. - С.45-64.

76. Лившиц В.Н., Позамантир Э.И. Решение нелинейных многопродуктовых транспортных задач. // Поиск экстремума. Томск, 1967. - С.276-288.

77. Лившиц В.Н. Выбор оптимальных решений в технико-экономических расчетах. М.: Экономика, 1971. - 129 с.

78. Лившиц В.Н. Оптимизация при перспективном планировании и проектировании. М.: Экономика, 1984. - 224 с.

79. Лившиц В.Н. Системный анализ экономических процессов на транспорте. — М.: Транспорт, 1986. 240 с.

80. Макушкина Е.А., Миронов B.C. Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов при проектировании железных дорог. Конспект лекций. М.: 1993. - 55 с.

81. Матвеев С.И, Шубко В.Г. Перспективы применения геоинформационных систем на железнодорожных станциях // Сборник обзорной информации -М.: ВИНИИ, Транспорт, 1999. №5 - С.59-61.

82. Паршиков В.А. Выбор рационального варианта начертания дорожной сети. В кн.: Использование математических методов и ЭВМ при планировании развития и работы транспорта. - М.: Транспорт, 1967. - С. 110-130.

83. Переселенков Г.С. Научно-технические основы интеграции технологий изысканий, проектирования и постройки железных дорог: Автореферат дис. д-ра техн.наук в форме научного доклада. Москва: МИИТ, 1988. - 48 с.

84. Переселенков Г.С. Проблема функциональной надежности жизнеобеспечивающих транспортных систем // Транспортное строительство. — 1998. №8.- С.6-7.

85. Переселенков Г.С. Прогнозирование и геоинформация развития единой транспортной системы России // Транспортное строительство. 1998 - №3.- С.2-6.

86. Поддавашкин Э.С. Система информации железнодорожного транспорта России. // Информационные технологии на железнодорожном транспорте. -Хабаровск: ДВГУПС, 1997. С.218-222.

87. Ревзон А.Л. Аэрокосмические методы изучения транспортных геотехнических систем. // Аэрокосмические методы инженерных изысканий в транспортном строительстве: сб.научн.тр. ЦНИИС. М., 1990. - С.41-16.

88. Свинцов Е.С. К вопросу выбора рационального варианта развития полигона транспортной сети. Л.: Труды ЛИИЖТ, вып.324, 1971. - С.48-54.

89. Свинцов Е.С., Бельтюков В.П., Рыбачок В.М. Перспективы АСУ на дистанции пути // Путь и путевое хозяйство. 1998. - №12. - С. 11-13.

90. Стенбринк Петер Л. оптимизация транспортных сетей: Пер. с англ. / Под ред. В.Н.Лившица. М.: Транспорт, 1981. - 320 с.

91. Стученков В.И. Автоматизация проектирования объектов транспортного средства. М.: Транспорт, 1986. - 96 с.

92. Трахтенгерц Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений. М.: Синтег, 1998.-376 с.

93. Турбин И.В. Определение оптимальных сроков строительства разгружающей железнодорожной линии с применением ЭВМ. Меж-вуз.сб.научн.тр., МИИТ, вып.277, 1968. - С.60-64.

94. Турбин И.В. Развитие метода формирования оптимальных схем овладения перевозками. // Совершенствование проектирование трассы железных дорог. М.: Межвуз.сб.научн.тр. МИИТ, вып. 750, 1984. С.3-7.

95. Турбин И.В. Формирование оптимальной стратегии поэтапного введения мер интенсификации работы железной дороги, образующих единую технологию // Проблемы интенсификации железнодорожных перевозок / Меж-вуз.сб.науч.тр., М.: МИИТ, вып.842, 1990. С.89-96.

96. Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии. М.: Финансы и статистика, 1998. - 368 с.

97. Шахунянц Г.М. Железнодорожный путь. М.: Транспорт, 1987.479 с.

98. Шварцфельд B.C. Геоинформационная концепция в теории развития транспортной сети. // Проблемы транспорта Дальнего Востока. Тезисы докладов 2-й международной конференции. Владивосток: 1997. - С.18-19.

99. Шварцфельд B.C. Концепция создания геоинформационной аналитической системы (ГИАС) полигонов железных дорог. // Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта Сибири и Дальнего Востока:

100. Материалы научно-технической конференции (т.2), Хабаровск: ДВГУПС, 1999. С.71-74.

101. Аккерман С.Г. Информационные технологии при расчете экономически рациональной ширины полосы отвода. // Молодые ученые транспорту. Тезисы докладов, - Екатеринбург, УрГУПС, 1998. - С 3-4.

102. Аккерман С.Г. Экология окружающей среды и полоса отвода. // Фундаментальные и прикладные исследования транспорту' 2001: труды научно-технической конференции в 2-х томах. - Том 1. - Екатеринбург, УрГУПС, 2001.-С 314-329.

103. Аккерман С.Г. Организация полосы отвода как части транспортной инфраструктуры. // Фундаментальные и прикладные исследования транспорту 2003: труды научно-технической конференции. - Екатеринбург, УрГУПС, 2003.-С 72-81.

104. Аккерман Г.Л., Аккерман С.Г., Полищук И.В. Экология и проектирование железных дорог. // Учебное пособие. Екатеринбург, УрГУПС, 2002. -49 С.