Программа подбора водопропускных сооружений при автоматизированном трассировании железных дорог

Предметом исследования является одна из ключевых задач, решаемых при трассировании железных дорог, – подбор водопропускных труб и малых мостов. Правильно выбранные водопропускные сооружения, их параметры и положение на трассе должны обеспечивать безопасность и бесперебойность движения поездов. В современных системах автоматизированного проектирования железных и автомобильных дорог задача выбора типа и размеров водопропускных труб и малых мостов до сих пор решается или с применением ручных графических методов, или в режиме диалога проектировщика с соответствующими программами, что увеличивает время и трудоемкость проектирования, а также риск ошибок в проекте. Целью работы является автоматизация и оптимизация подбора малых водопропускных сооружений при трассировании железных дорог. Анализ работ по исследуемой теме позволил определить этапы разработки программного обеспечения. На первом этапе выполнена оцифровка графиков водопропускной способности труб и малых мостов, создана база данных, разработан алгоритм и компьютерная программа подбора типов и размеров малых водопропускных сооружений без допущения аккумуляции воды в замыкающем створе водосбора. На следующих этапах запланировано расширение функциональных возможностей программы, в частности автоматический поиск точек пересечения трассой структурных линий логов цифровой модели местности для установления планового и высотного положения труб и малых мостов; автоматизация расчета по координатам и высотам характерных точек структурных линий водоразделов, логов и трассы площади бассейна и уклона главного лога с последующим определением расхода воды, притекающего к створу водопропускного сооружения; расчеты показателей трудоемкости, продолжительности, строительной стоимости сооружений для оптимального выбора их типа и размера. Разрабатываемая программа предназначена для автоматического подбора типа и размера малых водопропускных сооружений при решении задачи оптимального трассирования железных дорог. Ее интеграция с системами автоматизированного проектирования линейных сооружений позволит сократить затраты времени на разработку проектных решений и повысить их качество по стоимостным показателям эффективности.

1. Волченков Г. Я., Цыпин В. Ш., Орбачевский С. А. Выбор типов малых водопропускных сооружений с применением ЭВМ // Сборник трудов ЦНИИСа. Вып. 91. Вопросы мостовой гидравлики и гидрологии. Москва,1976. С. 39–61.

2. Подвербный В. А., Гнездилова О. А., Холодов П. Н. Разработка программы расчета ливневого стока по инструкции ВСН 63-76 // Образование – Наука – Производство : материалы VI Всероссийской научно-практической конференции (с международным участием) : в 2 т. Чита, 2022. С. 115–123.

3. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2023660244, 18.05.2023. Программа для расчета ливневого стока (ЛИСТОК) : № 2023619318 : заявл. 11.05.2023 / Холодов П. Н., Подвербный В. А.

4. Холодов П. Н., Немитовская Д. В., Подвербный В. А. Автоматизация расчета стока весеннего половодья по приближенной методике СОЮЗДОРНИИ // Заметки ученого. 2023. № 3. С. 46–57.

5. Москаленко К. А., Подвербный В. А. Автоматизация определения строительной стоимости круглых железобетонных труб // Современные технологии и инновационные решения в области технических наук : сборник научных статей. Москва, 2024. С. 148–151.

6. Москаленко К. А., Подвербный В. А. Автоматизация определения строительной стоимости металлических гофрированных труб // Современные технологии и инновационные решения в области технических наук : сборник научных статей. Москва, 2024. С. 152–155.

7. Подвербный В. А. Изучение особенностей выбора прямоугольных бетонных труб при автоматизированном определении их строительной стоимости // Технологии будущего: синергия науки и практики : сборник научных статей. Ульяновск, 2025. С. 19–21.

8. Волкова Е. В., Солоненко А. И. Конструирование и расчет водопропускных сооружений на автомобильных дорогах с использованием комплекса ГРИС программы CREDO III // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2014. № 6 (11). С. 54–61.

9. Методика расчета водопропускной способности малых искусственных сооружений с использованием программы КРЕДО ГРИС_Т / В. А. Подвербный, П. Н. Холодов, Д. А. Ковенькин, Е. В. Филатов // Инфраструктура транспорта. 2021. № 2 (2). С. 67–79.

10. Топоматик Robur – Искусственные сооружения // Научно-производственная фирма «Топоматик» : [сайт]. URL: https://topomatic.ru/products/culverts/ (дата обращения: 07.07.2025).

11. IndorCulvert : проектирование водопропускных труб // ИндорСофт : [сайт]. URL: https://www.indorsoft.ru/products/culvert/ (дата обращения: 07.07.2025).

12. ГРИС 2.1 / Компания «Кредо-Диалог» // Технологии CREDO : [сайт]. URL: https://credodialogue.ru/produkty/207-gris-naznachenie.html (дата обращения: 07.07.2025).

13. ТИМ КРЕДО ТРУБЫ / Компания «Кредо-Диалог» // Технологии CREDO : [сайт]. URL: https://credodialogue.ru/produkty/tim-kredo-truby.html (дата обращения: 07.07.2025).

14. Анисимов В. А., Булакаева О. С., Шкурников С. В. Функциональная модель системы автоматизированного проектирования железных дорог в информационно-цифровой среде // Бюллетень результатов научных исследований. 2022. Вып. 4. С. 117–130.

15. Струченков В. И. Методы оптимизации трасс в САПР линейных сооружений. Москва : Солон-Пресс, 2014. 272 с.

16. Копыленко В. А. Современные представления о выборе отверстия малых водопропускных сооружений // Транспортное строительство. 2011. № 3. С. 20–23.

17. Копыленко В. А. Изыскания и проектирование железных дорог. Москва : УМЦ ЖДТ, 2021. 690 с.

18. Определение расхода стока весеннего половодья на периодических водотоках при проектировании железных дорог / П. Н. Холодов, Д. А. Ковенькин, Д. В. Немитовская, В. А. Подвербный // Наукосфера. 2023. № 3-2. С. 226–235.

19. СП 33-101–2003. Определение основных расчетных гидрологических характеристик. Москва : Госстрой России, 2004. 73 с.

20. Пособие по гидравлическим расчетам малых водопропускных сооружений. Москва : Транспорт, 1992. 408 с.

21. Пособие по определению расчетных гидрологических характеристик. Ленинград : Гидрометиздат, 1984. 448 с.

22. ВСН 63–76. Инструкция по расчету ливневого стока воды с малых бассейнов. Москва : Оргтрансстрой, 1976. 104 с.

23. СП 35.13330.2011. Мосты и трубы : актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84* : (с Изменением № 1) : утверждены приказом Министерства регионального развития Российской Федерации от 28.12.2010. № 822 : введены в действие 20.05.2011. Москва : ОАО «ЦПП», 2011. 321 с.

24. СП 119.13330.2024. Железные дороги колеи 1520 мм : актуализированная редакция СНиП 32-01–95 : утверждены приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 01.07.2024 № 432/пр : введены в действие 02.07.2024. Москва : Минстрой России, 2024. 223 с.

25. ГЭСН 81-02-28–2020. Сборник 28. Железные дороги. Москва : 2020. 141 с.

26. ГЭСН 81-02-30–2020. Сборник 30. Мосты и трубы. Москва : 2020. 109 с.