Методология выбора трасс для прокладки сетей и коммуникаций
https://doi.org/10.55648/1998-6920-2022-16-1-97-107
Аннотация
Предлагается новая методика выбора трасс для прокладки инженерных коммуникаций, учитывающая насыщенность городской застройки различными инфраструктурными объектами инженерного обеспечения, вид и назначение проектируемой коммуникации, углы поворота коммуникации вокруг заданной оси при обходе препятствий и другие ограничения. В отличие от традиционного представления, трасса для прокладки коммуникаций рассматривается как объект в трехмерном пространстве, имеющий ограничение как по плану, так и по профилю – по высоте расположения сетевых объектов. Кроме того, область, на которой предполагается разместить сеть, рассматривается как трехмерное пространство и моделируется в виде трехмерной расчетной сети. Задача оптимизации коммуникаций поставлена в виде построения минимальной гиперсети при ограничениях и требованиях, накладываемых на проектируемую коммуникацию. Предложен модифицированный метод трассировки лучей, позволяющий выбрать трассу в зависимости от угловых и линейных координат, предопределяющих положение проектируемой коммуникации в пространстве.
Ключевые слова
При поддержке: Исследования выполнены в рамках государственного задания ИВМиМГ СО РАН (0251-2021-0005)
Об авторе
Г. Ы. Токтошов
СибГУТИ; ИВМиМГ СО РАН
Россия
Россия
Токтошов Гулжигит Ысакович, к.т.н., доцент кафедры ММиЦРБС СибГУТИ; научный сотрудник лаборатории СМиО ИВМиМГ СО РАН
630102, Новосибирск, ул. Кирова, 86
630090, Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 6
Список литературы
1. Казаков А. Л., Лемперт А. А. Об одном подходе к решению задач оптимизации, возникающих в транспортной логистике // Автоматика и телемеханика. 2011. № 7. С. 50–57.
2. Djebedjian B., El-NaggarM., and Shahin I. Optimal design of gas distribution network: a case study // Mansoura Engineering Journal (MEJ). 2011. V. 36, № 3. P. 35–51.
3. Heidarifar M., and Ghasemi H. A network topology optimization model based on substation and node-breaker modeling // IEEE Trans. on Power Systems. 2016. V. 31, № 1. P. 247–255.
4. Li F., Liu Q., Guo X., and Xiao J. A survey of optimization method for oil-gas pipeline network layout // Proc. International Conference on Mechatronics, Electronic, Industrial and Control Engineering (MEIC), April 1–3, 2015, Shenyang, China. P. 257–260.
5. Edgar T. F., Himmelblau D. M., and Bickel T. C. Optimal design of gas transmission networks // SPE J. 1978. № 18. P. 96–104.
6. Dong G., Qing T., Du R., Wang C., Li R. et al. Complex network approach for the structural optimization of global crude oil trade system // Journal of Cleaner Production. 2020. V. 251. URL: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.119366 (дата обращения: 19.01.2022).
7. Liong S.-Y., and Atiquzzaman M. Optimal design of water distribution network using shuffled complex evolution // Journal of The Institution of Engineers (Singapore). 2004. V. 44, Is. 1. P. 93–107.
8. Tricarico С., Gargano R., De Marinis G., Morley M. S., Kapelan Z., Savic D. A. The influence of network topology on water distribution system performance // Proc. 10th International Conference on Hydroinformatics (HIC), 2012, Hamburg, Germany, URL: https://www.researchgate.net/publication/230931471_The_Influence_of_Network_Topology_on_Water_Distribution_System_Performance (дата обращения: 28.01.2022).
9. Lee H. M., Yoo D. G., Sadollah A., and Kim J. H. Optimal cost design of water distribution networks using a decomposition approach // Engineering Optimization. 2016. V. 48, № 12. P. 2141–2156. URL: https://doi.org/10.1080/0305215X.2016.1157689 (дата обращения: 03.02.2022).
10. Лебедянцев В. В., Деревяшкин В. М. Тензорная модель сети связи // Вестник СибГУТИ. 2014. № 2. С. 50–56.
11. Одрин В. М. Метод морфологического анализа технических систем. М.: ВНИИПИ, 1989. 312 с.
12. Стенников В. А., Чемезов А. А. Применение алгоритма перебора деревьев и метода имитации отжига для схемно-структурной оптимизации тепловых сетей // Программные продукты и системы. 2018. № 2 (31). С. 387–395.
13. Наумов И. В., Ямщикова И. В. Математическое обоснование выбора оптимизационной модели трассировки электрической сети // Евразийский Союз Ученых (ЕСУ). 2015. № 7 (16). С. 123–127.
14. Степанов В. П. Оптимизация маршрутов на дорожной сети // Наука и образование. 2012. № 5. С.1–12.
15. Акимов С. В. Модель морфологического множества уровня идентификации // Труды учебных заведений связи. 2005. № 172. С. 120–135.
16. Golumbic M. C., Kaplan H., Shamir R. Graph sandwich problems // Journal of Algorithms. 1995. № 19 (3). P. 449–473. DOI:10.1006/jagm.1995.1047.
17. Poulovassilis A., Levene M. A nested-graph model for the representation and manipulation of complex objects // J. ACM Trans. Inf. Syst. 1994. V. 12. P. 35–68.
18. Orlowski S., Koster A. M. C. A., Raack C., Wessäly R. Two-layer network design by branch-andcut featuring MIP-based heuristics // Proc. 3rd International Network Optimization Conference (INOC), Spa, Belgium, 2007. P. 114–119.
19. Capone A., Carello G., Matera R. Multi-layer network design with multicast traffic and statistical multiplexing // Proc. IEEE Global Telecommunications Conference (IEEE GLOBECOM), Washington, USA, 2007. Р. 2565–2570.
20. Kurant M., Thiran P. Layered complex networks // J. Phys. Rev. Lett. 2006. V. 96. P. 1–4.
21. Попков В. К. О моделировании городских транспортных систем гиперсетями // Автоматика и телемеханика. 2011. В. 72, № 6. С. 179–189.
22. Токтошов Г. Ы., Юргенсон А. Н., Мигов Д. А. О сложности задач оптимизации сетей инженерных коммуникаций // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2020. Т. 14, № 9. С. 17–23.
23. Chen B., and Kaufman A. 3D volume rotation using shear transformations // Graphical Models. 2000. V. 62, Is. 4. P. 308–322.
24. Schmitt A., Muller H., and Leister W. Ray Tracing Algorithms – Theory and Practice // Theoretical Foundations of Computer Graphics and CAD. Jan 1988. P. 997–1030.
25. Трассировка лучей [Электронный ресурс]. URL: https://studme.org/156199/informatika/trassirovka_luchey (дата обращения: 20.03.2022).
Рецензия
Для цитирования:
Токтошов Г.Ы. Методология выбора трасс для прокладки сетей и коммуникаций. Вестник СибГУТИ. 2022;(1):97-107. https://doi.org/10.55648/1998-6920-2022-16-1-97-107
For citation:
Toktoshov G.Y. The route choosing methodology for networks and communications laying. The Herald of the Siberian State University of Telecommunications and Information Science. 2022;(1):97-107. (In Russ.) https://doi.org/10.55648/1998-6920-2022-16-1-97-107
Просмотров:
4677
Послать статью по эл. почте 