Тип публикации: диссертация
Год издания: 2022
Ключевые слова: нежесткие дорожные одежды, программное обеспечение, генетический алгоритм, оптимизация, математическое моделирование
Аннотация: Целью диссертационной работы является минимизация стоимости строительства нежестких дорожных одежд за счет применения в процессе расчета конструкций методов оптимизации и программного обеспечения, использующего технологию параллельных вычислений. ?Объектом исследования является процесс расчета конструкций нежестких дорожных одежд.?Показать полностьюПредметом исследования являются оптимизационные модели, методы, алгоритмы и программное обеспечение расчета конструкций нежестких дорожных одежд.?Научная новизна?1. Предложена математическая модель для оптимизации конструкции нежестких дорожных одежд, позволяющая получать минимальные по стоимости и удовлетворяющие требованиям прочности и морозоустойчивости конструкции. Предложенная модель отличается тем, что ее переменными параметрами являются не только толщины, но и множество доступных для использования дорожно-строительных материалов конструктивных слоев.?2. Предложена математическая модель для многокритериальной оптимизации конструкции нежестких дорожных одежд по продольному профилю трассы, состоящей из нескольких участков. Предложенная модель отличается тем, что позволяет получать варианты конструкций с минимальными затратами на сооружение и при этом учитывать критерий однотипности конструкции по всей длине трассы.?3. На основе предложенной математической модели разработаны метод и алгоритм оптимизации конструкции нежестких дорожных одежд. Разработанный метод отличается комплексным использованием эволюционного поиска и прямого перебора. Время работы алгоритма составляет менее одной минуты и не растет при увеличении количества рассматриваемых модификаций конструкции в отличие от полного перебора решений, где рост временных затрат при увеличении количества рассматриваемых модификаций конструкции близок к экспоненциальному.?4. На основе предложенной оптимизационной модели разработаны метод и алгоритм многокритериальной оптимизации конструкции нежестких дорожных одежд по продольному профилю трассы, состоящей из нескольких участков. Разработанный метод отличается комплексным использованием эволюционного поиска и прямого перебора и основан на применении аддитивной свертки критериев с адаптивными коэффициентами. Время работы алгоритма составляет менее одной минуты и не растет при увеличении количества рассматриваемых модификаций конструкции. ?5. Создано оригинальное программное обеспечение, базирующееся на предложенных математических моделях и реализующее с применением технологии параллельных вычислений разработанные алгоритмы поиска оптимальных конструкций нежестких дорожных одежд для автомобильных дорог общего пользования.