В России разработали способ определения оптимальной траектории дорог
Математик из Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) Артем Шарлай разработал математическую модель, которая учитывает затраты на доставку стройматериалов и возведение транспортных сетей для построения оптимальной траектории магистралей. Причем использовать алгоритм можно для проектирования не только автомобильных дорог, но и трубопроводов, и других путей доставки.
Определение кратчайшего пути для строительства транспортных систем является одной из ключевых задач. Это должна быть траектория, минимизирующая время доставки, но в то же время целесообразная с точки зрения экономики. В современном строительстве для расчетов используется алгоритм Дейкстры, RRT (Rapidly-exploring Random Tree) и его разновидности. Новая разработка предлагает формализованный подход, основанный на математическом моделировании.
Проблема поиска оптимальной дороги в этом случае сводится к задаче вариационного исчисления. Основными величинами тут являются стоимость доставки строительных материалов по всему пути работ, а также затраты на само возведение трассы. Перебирая эти характеристики, модель определяет оптимальную траекторию.
Программную реализацию модели автор провел в математическом пакете MATLAB. Это и позволяет использовать алгоритмы не только под строительство автомобильных дорог, но и адаптировать для расчетов путей прокладки трубопроводов. Кроме того, предлагается расширить функционал системы, добавляя определенные ограничения. Это актуально для решения конкретных практических задач, поскольку большую роль при определении траектории могут играть и неэкономические факторы, например, политические или природные: наличие болот, рек, труднопроходимых участков рельефа.
Модель может лечь в основу конечного программного продукта, который пригодится компаниям и государственным организациям, занимающимся проектированием и строительством дорог, трубопроводов и других объектов транспортной инфраструктуры.
Ранее мы рассказывали, что в Китае завершено строительство самого большого подводного туннеля в мире.
HI-TECH@Mail.Ru прочитано 1475 раз
