Исследование и разработка моделей и методов оптимизации систем сетевой структуры в условиях высокогорья тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.18, кандидат технических наук Токтошов, Гулжигит Ысакович

• Токтошов, Гулжигит Ысакович
• кандидат технических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат технических наук Токтошов, Гулжигит Ысакович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ СЕТЕВОЙ СТРУКТУРЫ (ССС) НА ПРИМЕРЕ ИНЖЕНЕРНЫХ СЕТЕЙ.

1.1. Инженерные сети (ИС) как объект исследования.

1.1.1. Основные свойства сетей.

1.1.2. Жизненный цикл ИС.

1.2. Линейные сооружения (ЛС).

1.2.1. Основное виды и назначения назначение.

1.2.2. Факторы, влияющие на выбор трассы для ЛС.

1.3. Задачи управления инженерными сетями.

1.3.1. Задачи инвентаризации, паспортизации, учета.

1.3.2. Задачи пространственного моделирования сетей.

1.3.3. Расчетные задачи анализа и управления.

1.3.4. Задачи моделирования жизненного цикла сетей.

1.4. Выводы.

Глава 2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЕТЕЙ.

2.1. Описание сетей и их теоретические модели.

2.1.1. Морфологическое описание сетей.

2.1.2. Концептуальное описание.

2.1.3. Формальное описание структур сетей.

2.2. Технологический подход к решению задач оптимизации сетей.

2.2.1. Предварительное описание ситуации и внешней среды.

2.2.2. Анализ критериев эффективности.

2.2.3. Формулировка цели и целевой функции.

2.3. Задачи оптимизации сетей и методы их решения.

2.3.1. Задачи анализа и синтеза.

2.3.2. Содержательная постановка.

2.3.3. Формальная постановка.

2.3.4. Выбор методов решения и их описание.

2.3.4.1.Сравнительный анализ.

2.3.4.2.Описание методов решения.

2.4. Выводы.:.

Глава 3. ИНФОРМАЦИОННОЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЕТЕЙ В ГОРАХ.

3.1. Особенности проектирования сетей в горах.

3.1.1. Описание горной местности.

3.1.2. Природные и ситуационные условия.

3.2. Информационное обеспечение проектирования сетей.

3.2.1. Инженерно-экономическая и информационная модели местности.

3.2.2. Построение интегрированной информационной среды.

3.2.3. Основные требования к исходной информации.

3.3. Метод сеток.в построении моделей местности.

3.3.1. Сущность и применение метода сеток.

3.3.2. Классификация и анализ типов сеток.

3.3.3. Обоснование и выбор сеток и сеточной области.

3.4. Математическое обеспечение проектирования сетей.

3.4.1. Двумерная расчетная сетка.

3.4.2. Трехмерная расчетная сетка.

3.5. Выводы.

Глава 4. ГИПЕРСЕТЕВОЙ ПОДХОД К ПРОЕКТИРОВАНИЮ

ИНЖЕНЕРНЫХ СЕТЕЙ.

4.1. Гиперсетевая технология.

4.1.1. Описание и разработка.

4.1.2. О методике применения гиперсетевой технологии.

4.1.3. Примеры оптимизации сетей.

4.2. Гиперсетевой подход к проектированию сетей.

4.2.1. Постановка задачи.

4.2.2. Двухэтапный метод прокладки JIC.

4.2.3. Алгоритмы и численные эксперименты.

4.2.3.1 .Двухэтапный алгоритм построение сетей.

4.2.3.2.Описание программной реализации и численные эксперименты.

4.3. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка моделей и методов оптимизации систем сетевой структуры в условиях высокогорья»

Во введении обосновывается актуальность работы- диссертационной работы, определены ее цели и задачи исследования.

В главе 1 на примере инженерных- сетей исследованы системы сетевой структуры. Приведены классификация, основные свойства и назначение инженерных сетей. Изучен жизненный цикл инженерных сетей, отражающий их развитие во времени.

Исследованы виды и назначение линейных сооружений как одной из самых важных и дорогостоящих подсистем любой системы сетевой структуры, обеспечивающей транспортировку целевой продукции от источника к потребителям. Приведены факторы, влияющие на выбор трассы для прокладки линейных сооружений. Представлены прикладные задачи, возникающие при управлении эксплуатацией^инженерных'сетей.

Глава 2 посвящена методологическим вопросам исследования и оптимизации сетей различного назначения. Предложены различные типы теоретических моделей инженерных сетей, с помощью которых прогнозируются характеристики и оцениваются возможности проектируемых сетей, проверяется их соответствие предъявляемым требованиям. Исследованы основные типы гиперсетей как универсальной модели, описывающей взаимодействие подсистем «линейные сооружения — область размещения» как единый объект исследования.

Приведена методика построения инженерных сетей, основанная на разработке эффективных методов анализа и синтеза структуры сетей, оценке их параметров и создании соответствующих методик и рекомендаций на базе полученных результатов. Исследованы основные критерии эффективности функционирования сетей, с помощью которых оценивается качество, вычисляются те или иные параметры проектируемой сети.

Исследован ряд задач анализа и синтеза инженерных сетей и сформулированы содержательная и формальная постановка задач оптимизации сетей. Проведен' сравнительный анализ методов решения задач оптимизации сетей, выделены границы их применимости, приведено описание типов методов; применимых к анализу и синтезу сетей, представленных гиперсетями.

Глава 3 посвящена исследованию информационного и математического обеспечения проектирования сетей в горах. Приведено подробное описание горной местности и изучены ее природные и ситуационные условия, предопределяющие экономическую» целесообразность и техническую возможность построения сети в соответствующем месте.

Исследованы инженерно-экономическая и информационная модели местности, представлена модель интегрированной информационной среды, которая служит информационной основой для построения вторичных (математических, цифровых) моделей местности: Приведены основные требования к исходной информации, обеспечивающие целенаправленное проведение сбора информации о местности в количестве и качестве, необходимом для разработки рационального метода оптимизации сетей и его автоматизации.

Исследован метод сеток для аппроксимации элементов топоосновы местности, описаны особенности выбора типов- сеток при построении вторичной (математической или цифровой) модели заданной территории.

10

Разработаны двумерная и трехмерная расчетные сетки, служащие математической основой для вычисления показателей проектируемой сети.

Глава 4 посвящена описанию гиперсетевой технологии синтеза оптимальной сети, обеспечивающей проектировщику выбор оптимального решения в условиях взаимодействия линейных сооружений и окружающей среды.

На1 основе модели гиперсети разработана гиперсетевая технология синтеза оптимальной сети, обеспечивающая проектировщику выбор оптимального решения в условиях взаимодействия линейных сооружений и окружающей среды, что позволяет сделать качественную оценку параметров проектируемой сети. Приведено описание- методики- оптимизации сетей с помощью гиперсетевой технологии, которая позволяет свести задачу оптимизации сетей к решению соответствующих задач на гиперсетях. В , качестве примера применения гиперсетевого подхода исследованы задачи оптимизации сетей электропередач и электросвязи;

Представлена более общая формулировка задачи построения сетей как задачи поиска эффективного (по стоимости) размещения инженерной сети на заданной территории. Предложен двухэтапный алгоритм построения сетей, ■ суть которого заключается в поиске начального решения и его улучшении путем последующей перетрассировки линий с учетом результата предыдущего этапа трассировки.

В завершении приведено описание программной реализации предложенного алгоритма и приведены численные эксперименты.

Заключение содержит основные результаты, полученные в диссертационной работе.

Основные положения, выносимые на защиту концептуальная модель анализа и синтеза инженерных сетей различного назначения;

- двумерная и трехмерная цифровые модели области размещения;

11

- гипер сетевая технология оптимизации инженерных сетей;

- двухэтапный алгоритм размещения линейных сооружений на заданной территории.

Научная новизна работысостоит в следующем:

- предложена новая методика моделирования инженерных сетей с помощью гиперсетей, позволяющая рассматривать подсистем «линейные сооружения - область размещения» как один объект исследования;

- разработаны двумерная и трехмерная цифровые модели области размещения, учитывающие зависимость трасс линейных сооружений от рельефа местности;

- предложена гиперсетевая технология оптимизации инженерных сетей, обеспечивающая выбор решения в условиях взаимодействия проектируемой сети с окружающей средой;

- разработан алгоритм, позволяющий эффективно по критерию минимума приведенных затрат разместить проектируемую сеть на заданной территории;

- разработана программа для проведения численных экспериментов.

Практическая ценность работы состоит в разработке методики, алгоритма и программы, позволяющих выбрать оптимальное решение^ в условиях взаимодействия линейных сооружений и окружающей среды. Полученные в работе теоретические результаты могут быть использованы в проектных организациях для анализа и синтеза проектных решений, что позволит сократить сроки и уменьшить трудоемкость проектирования.

Личный вклад соискателя заключается в разработке гиперсетевого подхода к проектированию сетей, разработке приближенного алгоритма эффективного размещения проектируемой сети на заданной территории, создании программ для численного эксперимента, проведении тестовых расчетов. Представление изложенных в диссертации и выносимых на защиту

12 результатов, полученных в совместных исследованиях, согласовано с соавторами.

Апробация работы

Основные научные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах:

- (3-я - б-я) Международные Азиатские школы-семинары "Проблемы оптимизации сложных систем" (Киргизия, Казахстан, Россия, 2007-2010 гг.);

- IX Всероссийская конференция молодых ученых "Математическое моделирование и информационные технология" (г. Кемерово, КемГУ, 28-30 окт. 2008 г.);

- Всероссийская научная конференция молодых ученых "Наука. Технологии. Инновации" (г. Новосибирск, НГТУ, 4-7 декабря 2008 г.); Российских научно-технических конференциях "Информатика и проблемы телекоммуникаций" (г. Новосибирск, СибГУТИ, 2008—2011 гг.);

- Региональная научно-практическая конференция "Молодежь и научно-технический прогресс" (г. Владивосток, ДВГТУ, апрель-май 2009 г.);

- Международная научно-практическая конференция "Электроэнергетика в сельском хозяйстве" (Республика Алтай, с.Чемал, 26— 30 июня 2009 г.);

- IV Всероссийская конференция "Проблемы оптимизации и экономические приложения" (г. Омск , 29 июня — 4 июля 2009 г.);

- Всероссийская конференция "Математическое моделирование и вычислительно-информационные технологии в междисциплинарных научных исследованиях" (г.Иркутск, 15-17 июня 2011г.).

Основные результаты опубликованы в периодических изданиях [75, 76] и материалах конференций [73,74, 77, 99-110].

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем работы - 200 страниц. Основной текст диссертации изложен на 180 страницах, включает библиографический список из 129 наименований работ и 30 рисунков. Автор выражает глубокую признательность В. К. Попкову за постановку некоторых задач и осуществление научного руководства.

Заключение диссертации по теме «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ», Токтошов, Гулжигит Ысакович

4.3. Выводы

- на основе модели гиперсети разработана гиперсетевая технология синтеза оптимальной сети, обеспечивающей проектировщику выбор оптимального решения в условиях взаимодействия линейных сооружений и окружающей среды, что позволяет сделать качественную оценку параметров проектируемой сети;

- приведено описание методики оптимизации сетей с помощью гиперсетевой технологии, которая позволяет свести задачу оптимизации сетей к решению соответствующих задач на гиперсетях;

- в качестве примера применения гиперсетевого подхода исследованы задачи оптимизации сетей электропередач и электросвязи;

- представлена более общая формулировка задачи построения сетей как задачи поиска эффективного (по стоимости) размещения инженерной сети в заданную территорию;

- предложены метрики, обеспечивающие сходимости решений ряда задач по оптимизации сетей, а также повышение точности этих решений.

- предложен двухэтапный алгоритм построения сетей, суть которого заключается в поиске начального решения и его улучшении путем последующей перетрассировки линий с учетом результатов предыдущего этапа трассировки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенный в первой главе анализ инженерных сетей и задач, встающих при их проектировании и эксплуатации, позволяет систематизировать представление об объекте исследования и провести аналогии при рассмотрении различных инженерных сетей.

Описанные во второй главе методики моделирования сетей с помощью гиперсетей открывают новые возможности для исследования и проектирования сетей с учетом взаимодействия линейных сооружений и окружающей среды.

В третьей главе получены важные результаты, составляющие информационную и математическую основы проектирования сетей на заданной территории.

Предложенный в четвертой главе гиперсетевой подход к проектированию сетей обладает рядом уникальных достоинств, заставляющих по-новому взглянуть на исследование и проектирование сетей.

В целом в ходе исследований, проведенных в настоящей работе, получены следующие результаты:

- на основе комплексного исследования систем сетевой структуры на примере инженерных сетей выявлены типовые задачи, которые необходимо решать в самых различных инженерных сетях, а также показаны сходные и различные черты в моделировании и описании сетей;

- выявлены основные факторы и природные условия горной местности, предопределяющие экономическую целесообразность и техническую возможность построения сети в соответствующем месте;

- предложена модель интегрированной информационной среды, являющаяся информационной основой для построения вторичных (математических, цифровых) моделей местности;

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Токтошов, Гулжигит Ысакович, 2011 год

1. АБРАМОВ Н. Н. Водоснабжение. Учеб. для вузов. — Изд. 2-е перераб. и доп. -М.: Стройиздат, 1974. - 480 с.

2. Антонов М. Ф. К вопросу выбора экономически наилучших вариантов. — Томск, 1959. — 50с.

3. Басакер Р. Конечные графы и сети / Басакер Р., Саати Т. Перевод с англ. -М.: Наука, 1973. 368 стр.

4. Безкоровайный В. П. Разработка методов оптимизации трасс магистральных газопроводов и их разветвлений для сетей произвольной конфигурации: Автореф.дис. .канд. техн. наук —М.: 1978. 25 с.

5. Берж К. Теория графов и ее применения. М.: ИЛ, 1962. 320 с.

6. Бойков В. Н. Сплайны в трассировании автомобильных дорог / В.Н. Бойков, Б.М. Шумилов- Томск: ЦНТИ, 2001.- 164 с.

7. Бокарев д. И. Основы систем автоматизированного проектирование в сварке: Учеб. пособ. — Воронеж, 2006. — 264 с.

8. Болтов И. Ф. Геодезические измерения при строительстве инженерных сооружений. Куйбышев, 1982. — 80 с.

9. Бородавкин П. П. Выбор оптимальных трасс магистральных трубопроводов / П. П. Бородавкин, В. Л. Березин, С. Ю. Рудерман. М.: Недра, 1974.-240 с.

10. Бородавкин П.П. Сооружение магистральных трубопроводов / П.П. Бородавкин, В.Л. Березин М.: Недра, 1977. - 407 с.

11. Браун Ю. Г. Применение ЭВМ при проектировании газовых сетей / Ю.Г. Браун, В.А. Гайда // Нефть, газ и нефтехимия. 1985. - № 4 - С. 14 - 20.

12. БУЛЕНКО П. Г. Сложность задачи поиска Ь-медианы гиперсети и ее точное решение // Проблемы оптимизации: сложных систем:материалы 1-й Азиат, между нар. школы-семинара — Новосибирск, 2005. — С. 16-20.

13. БУХАРКИН Е. II. Инженерные сети: Оборудование зданий и сооружений: Учеб. / Под ред. Ю. П: Соси на / Е. Н. Бухаркин, В. М. Овсянников, К. С. Орлов. М : Высш. шк., 2001. — 415 с.

14. ВАРФОЛОМЕЕВ- Ю. М. Отопительные и тепловые сети: Учеб. * / 10. М. Варфоломеев, О. Я. Кокорин. М.: ИНФРА-М, 2008. - 480 стр.

15. Еалямов В. А. О задаче оптимизации построения первичной сети связи /А Проблемы оптимизации сложных систем: материалы 1-й: Азиат, междунар. школы-семинара. — Новосибирск, 2005. — С. 66 78.

16. Галямов В. А. Исследование и разработка- моделей и методов оптимизации структур телекоммуникационных систем: Дис. . канд. техн. наук Новосибирск, 2006. - 167 с.

17. Гельфанд И. М., Фомин^-С;.В: Вариационное вычисление. М.: Изд-во физмат литературы, 1961.-227 с.

18. Глотов Г. Ф- Изыскание, проектирование и строительства инженерных сооружений. М. - 1964.

19. Голятин В. К. Гидрологические изыскания трасс линий электропередач.-М;: Энергия, 1968;-120 с.

20. A. Я. Толчан М.: Связь, 1977. - 360 с.

21. Демидова П. Г. и др. Математические методы в геоинформационных технологиях. — М.: Наука, 2003. — 119 с.28 . Делоне Б. Н. О пустоте сферы // Изв. АН СССР. ОМЕН. 1934. № 4. С. 793-800.

22. Оптимизация систем обустройства нефтяных месторождений / Ш. С. Донгарян, Я. М. Каган, В. А. Горбатиков и др. — Свердловск: Средне-Уральское книжное издательство, 1976. 208 с.

23. Алгоритмы оптимального движения мобильных объектов по пересеченной местности и транспортной сети /А;Ю. Дорогов,.В. Ю. Лесных,. И. В. Раков и др. // Искус, интеллект. 2008. - № 3. - С. 419-427.

24. Надежность и живучесть системы связи / Б. Я. Дудник,

25. B. Ф. Овчаренко, В. К. Орлов и др.- М.: Радио и связь, 1984. 216 с.

26. Журавлев В. Г. Построение трассы высоковольтной линии электропередач минимальной длины путём добавления новых точек / В: Г. Журавлев, В. И. Чиник, М. А. Чиник // Электроэнергетика и автоматика. — Кишинев. АН Молд.ССР, 1965.

27. Зыков A.A. Гиперграфы //Успехи мат.наук- Вып. 6, 1974.-С.89- 154.

28. ИДЕЛЬЧИК В. И. Электрические системы и сети. М. - 1989. - 592 с.

29. Ионин А. А. Газоснабжение: Учеб. для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1989. - 439 с.

30. Ковалев М. Мг Дискретная оптимизация (целочисленное программирование): Изд. 2-е М;: Едиториал УРСС, 2003. - 192 с.

31. Коровина А. Моделирование, телекоммуникационной системы Владимирской области с применением ГИС-технологий. — Владимир, 2001. — 109 с. ,

32. Алгоритмы: Построение и анализ, 2-е изд. / Т. X. Кормен, Ч. И. Лейзерсон, Р. Л; Ривест и др. М.: Изд. дом "Вильяме!1, 2005. — 1296 с.47. кристофиднес Н. Теория графов. Алг.подход.-М.: Мир, 1978.-432 с.

33. Методы анализа и оценивания рисков в. задачах менеджмента безопасности сложных технических систем / С. П. Крюков, С. Д. Бодрунов, Л. Н. Александровская и др. СПб.: Б. и., 2007. - 460 с.

34. Кузнецов Р. Н. Определение оптимального маршрут прокладки: Автореф. дис. . канд. техн. наук Воронеж: Б. и., 2009. - 16 с.

35. Медиоланская М. М. Проектирование водопроводных сетей: Учеб. пособ. / М. М. Медиоланская, Е. А. Мезенева, С. В. Колобова. Вологда: ВТУ, 1999.- 150 с.

36. Меньчуков А. Е. Предварительное изыскание трасс линий электропередач / А. Е. Меньчуков, В. В. Овсеенко, Н. П. Путник. М.: Госэнергоиздат, 1963. - 224 с.61. музалевская Г. Н. Инженерные сети городов и населенных пунктов. м.: б. и. - 2006. - 148 с.

37. Николаев Е. Ю. Водоотводящие сети: учебное пособие. -Новосибирск: НГАСУ, 2007. 104 с.

38. Николаевская И. А. Инженерные сети и оборудование территорий, зданий и стройплощадок / И. А. Николаевская, Л. А. Горлопанова, Н. Ю. Морозова М.: Издательство Академия ИЦ - 2008: - 224 с.

39. Выбор алгоритма- определения- экономичных трасс прокладки кабелей: Отчет «Гипросвязь — 4» по изысканию; и проектированию сооружений связи МСС! Новосибирск, сентябрь 1977. — 192;с.

40. Нападмитриу X. Комбинаторная оптимизация. Алгоритмы и сложность / Пер. с англ. В. Б. Алексеева. / Х. Пападмитриу, К. Стайглиц М.: Мир, 1985. -510 с. '

41. ПОПОВ Ю:И. Оптимальное трассирование газосборных сетей на месторождениях: Автореф.дис. .канд. техн-.наук- М;:МИНХиГЩ 1981 .-22'с.

42. ПОПКОВ В. К. Математические модели' живучести сетей- связи; -Новосибирск: Изд-во СО АН СССР, 1990. -235 с.

43. Попков В. К. Математические модели связности / Огв.ред. А. С. Алексеев.,- 2-е изд.- Новосибирск: ИВМиМГ СО РАН, 2006. 490 с.

44. Попков В. К. Гиперсети и их характеристики связности // Исследования; по прикладной теории; графов. — Новосибирск: Наука, 1986. -С.25-59. , ' ' '' ■ V" :■ Г." • -V-V. '

45. Попков В: К. Гиперсети и структурные модели сложных систем // Математические5 и имитационные модели сложных систем. — Системное моделирование-6: Сб. науч. тр. / Под редакцией М. И. Нечепуренко. -Новосибирск: ВЦСО АН СССР 1981.-С. 26-48.

46. Попков В. К. Задачи поиска оптимальных схем системы энергоснабжения-методом? сеточной аппроксимации / В. К. Попков, Г. Ы.

47. Попков В. К. Гиперсетевая технология оптимизации инженерных сетей в горной или пересеченной местности / В. К. Попков, Г. Ы. Токтошов // Вестн. Бурят, гос. ун-та. Сер. Матем. и информатика. - июнь 2010. — Вып. 9. - С. 276-282.

48. Попков В. К. Методологические вопросы оптимизации инженерных сетей на неоднородной территории / В. К. Попков, Г. Ы. Токтошов // Изв. Том. политехи, ун-та. — Сер. Управление, вычисл. техн. и информ. — 2010. — №5.-Т. 317.-С. 40-44.

49. Свами М. Графы, сети и алгоритмы.: Пер. с англ:/ М. Свами, К. Тхуласираман М.: Мир, 1984. - 455с.

50. Скворцов А. В. Триангуляция Делоне и ее применение Томск: Изд-во Том. гос. ун-та, 2002. 128 с.

51. Скворцов А. В. Разработка геоинформационных и инженерных систем на факультете информатики и в ООО «Индорсофт» // Вестник ТГУ, 2003.-№280-С. 346-349.

52. Татт У. Теория графов. М.: Мир, 1988. - 424 с.

53. ТИЩЕНКО А. С. Оптимальное технологическое проектирование нефтепроводов.-М.: Недра, 1982. -263 с. . ■.■■'■ •

54. Токтошов Г. Ы. О задаче оптимального проектирования линейных сооружений в горных условиях // Проблемы оптимизации сложных: систем: материалы 2-й Азиат, между нар. школы-семинара — Новосибирск, 7-12 авг. 2006. С. 210-221. .

55. Ток готов Г. Ы. Математическая модель топоосновы горной местности // Проблемы оптимизации сложных систем: материалы 3-й Азиат, междунар. школы-семинара — Бишкек (Кыргызская Респ), 1-12 июля 2007. С. 123-126. .

56. Токтошов Г. ЬГ. Об одной задаче анализа;связности иерархических систем // Тез. докл. 9-й Всерос. конф. молодых ученых по Математическому моделированию и, информационным: технологиям — Кемерово, 28-30 окт. 2008. :С. 27 -28. . ' ,

57. TOKTOlliOB;F.,bIi Особенности- выбора; направлений трасс-линейных сооружений в условиях высокогорья // Проблемы оптимизации сложных систем: материалы 4-й Азиат, междунар. школы-семинара с.Чемал (Республика Алтай), 20-30'июня 2008 -С. 206г2Т1. V

58. Токтошов Г. Ы. Задача анализа живучесть иерархических сетей // Наука. Технологии. Инновации: материалы всерос. науч. конф. молодых ученых Новосибирск, 4-7 декабря 2008. — Ч. 1. — С. 43-45.

59. ТОКТОШОВ F. Ы. Сеточная аппроксимация элементов рельефа местности // Информатика и проблемы телекоммуникаций: материалы Рос. науч.-техн. конф. Новосибирск, 27-28 апреля 2009. - Т. 1- G. 23-24.

60. ТОКТОШОВ Г. Ы. Сеточная аппроксимация ■ в задаче поиска р-медианы гиперсети // Проблемы оптимизации и экономические приложения: материалы IV-й всерос. конф. — Омск, 29 июня 4 июля 2009: - С. 167. :

61. Токтошов Г.Ы. Гиперсетевой подход к проектированию инженерных сетей// Информатика и проблемы телекоммуникаций: материалы: Российской научноттехнической конференции — Новосибирск, 21-22 апр. 2011.-Том 1,-С. 167-170.'

62. Трассировка и монтаж высоковольтных линий' передач в горных условиях.- Отчет —Тифилиси, 1986. 166 с.

63. Третьяков В. Ю; Геоинформационные системы (ГИС): Метод, пособие. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та; 2005. - 16 с.

64. Федотов Г. А. Инженерная геодезия. М.: Б. и., 2009. - 463 с.

65. Филлипс Д., Гарсиа-Диас А. Методы анализа сетей. Пер. с англ./ Д. Филлипс, А. Гарсиа-Диас М.: Мир, 1984. - 496 с.115 . Фрэнк Г. Сети, связи и потоки / Г. Фрэнк, И. Фриш. М.: Связь, 1978.-448 с.116. харари Ф. Теория графов. М.: Б. и., 2003. - 296 с.

66. Хомяк Я. В. Построение оптимальных сетей автомобильных дорог. -М.: Транспорт,, 1969. 144 с.118. хохлов В; X. Экономика передачи электрической энергии. М.: Б. и., 1961.-№1.-108 с.

67. Хохлов В. X. Экономика передачи электрической энергии. М.: Б. и., 1961.-№'2 - 111'с.

68. XY Т. Целочисленное программирование и потоки в сетях. М.: Мир, 1974.-520 с.

69. Чепцов В. М. Системы распределения- информации. Синтез структуры и управления. — М.: Связь, 1980. , . V :

70. ЧерноруцкиЙ И. Г. Методы- оптимизации. и принятия решения: учебное пособие. Спб: Лань. — 2001. 384 с.

71. Чита ев И. В. Методы и алгоритмы автоматизированного проектирования проводных телекоммуникационных сетей минимальной. стоимости: Автореф. дис. . канд. техн. наук Рязань, 2006. - 16 с.

72. Шубенко В. А. Технико-экономические расчеты при проектировании сетей электрических систем. — Красноярск,. 1973. — 36 с.

73. Канализация: Учеб. пособ; для вузов. Изд. 5-е, перераб. и дополн. / С. В. Яковлев, Я.А. Карелин, А.И. Жуков и др.-М.:Стройиздат, 1975.-632 с.

74. Ямлеева Э. У. Инженерные сети и оборудование: водоснабжение и водоотведение. Ульяновск: Б. и., 2006. — 122 с.1. АКТо внедрении результатов кандидатской диссертации Токтошова Г.Ы.

75. Данная работа проводилась по результатам научно-исследовательских работ, выполненных Токтошовым Г.Ы.аспирантом профессора Попкова В.К.

76. В рамках предложенной Токтошовым Г.Ы. методики были запроектированы линейные сооружения для международного аэропорта «Манас-2» в г. Бишкек, филиала международного аэропорта «Манас» в г.Ош, школы непрерывного образования в г. Нарын.

77. Разработанная Токтошовым Г.Ы. методика программно реализована в J среде Delphi. Проведено соответствующий численный эксперимент показывающий эффективность применяемого метода по сравнению с известными.

78. RadioButtonl: TRadioButton;

79. RadioButtonlO: TRadioButton;

80. RadioButton2: TRadioButton;

81. RadioButton3: TRadioButton;

82. RadioButton4: TRadioButton;

83. RadioButton5: TRadioButton;

84. RadioButton7: TRadioButton;

85. RadioButton8: TRadioButton;1. RadioGroup2: TRadioGroup;1. Savel: TMenuItem;1. Exitl: TMenuItem;1. Openl: TMenuItem;1. Close 1: TMenuItem;1. OpenDialogl: TOpenDialog;

86. Forml: TForml; implementation {TForml } var

87. G, Tree: TGraph; WSS, WSS2: TWS; GWS: TGraphW; V:arrayl.NMax2. of Vertex; wscol:BT;leng, total: real; { }procedure MyRepaint; begin

88. Forml .Image 1 .Canvas.Pen.Color:=clBtnFace; Forml.Imagel.Canvas.Brush.Color:=clBtnFace; Forml.Image l.Canvas.Rectangle(0,0,500,500); end;

89. Процедура рисует первичную сеть} procedure DrawGraph(var G: TGraph);vari j,count,sq,sql:BT; begin

90. Vi+ö-l)*sql.X~trunc((Forml.Imagel.Width-30)/(sql-l)*(i-l))+15;

91. Vi+(j-l)*sql.Y:=trunc((Forml.Imagel.Height-30)/(sq-l)*(j-l))+15;1. Vi+ö-l)*sql.M:=0;end;

92. Forml .Imagel .Canvas.Pen. Width:=2;

93. Forml.Imagel.Canvas.Pen.Color:=clGreen;for i:=l to G.sides dofor j:=G.KAO1. to G.KAOi+l.-l doif j>=0 thenbegin

94. Form 1 .Image 1 .Canvas.MoveTo(V1. .X, Vi. Y);

95. Forml .Imagel.Canvas.LineTo(VG.FO[j.].X,V[G.FO[j]].Y);end;1. Рисуются вершины}

96. Form 1.Imagel.Canvas.Pen.Width:=l;

97. Forml .Imagel .Canvas.Brush.Color:=clGreen;

98. Form 1 .Image 1 .Canvas.Pen.Color:=cIBlack;for count:=l to G.sides dobegin

99. Заполняются данные о вершинах и их местоположении} Forml .Imagel .Canvas.Pen. Width:=2; Forml.Imagel.Canvas.Pen.Color:=clRed; for i:=l to G.sides do for j:=G.KAO1. to G.KAOi+l.-l do if j>=0 then begin

100. Form 1 .Image 1 .Canvas.MoveTo(V1. .X, Vi. .Y); Forml.Imagel.Canvas.LineTo(V[G.FO[j]].X,V[G.FO[j]].Y); end;1. Рисуются вершины}

101. Form 1 .Image 1 .Canvas.Pen. Width:= 1;

102. Forml. Imagel. Canvas.Brush.Color:=clGreen;

103. Forml .Imagel .Canvas.Pen.Color:=clBlack;for count:=l to G.sides dobegin

104. Form 1 .Image 1 .Canvas.Pen. Width:=2;

105. Form 1.Image l.Canvas.Pen.Color:=clRed; Forml.Imagel.Canvas.MoveTo(Vil.X,V[il].Y); Form 1 .Image 1 .Canvas.LineTo(V[i2] .X, V[i2]. Y); end;procedure DrawEdgeS(i 1,i2:integer); begin

106. Forml.Imagel.Canvas.Pen.Width:=2; Forml.Imagel.Canvas.Pen.Color:=clBluc; Form 1 .Image 1 .Canvas.MoveTo(Vi 1 . .X, V[i 1]. Y); Form I .Image 1 ,Canvas.LineTo(V[i2].X,V[i2].Y); end;procedure DrawVertex6(n:BT); begin

107. Рисуется вершина} Forml .Imagel .Canvas.Pen.Width:=l; Forml.Imagel.Canvas.Brush.Color:=clYellow; Forml.Imagel.Canvas.Pen.Color:=clBlack;

108. Forml .Imagel.Canvas.Ellipse(Vn.X-radius 1, V[n]. Y-radius 1, V[n] .X+radius 1, V[n] .Y+radius 1);

109. Forml.Image l.Canvas.TextOut(Vn.X-(radius2+2),V[n].Y-radius2-3,IntToStr(n));end;procedure DrawVertex5(n:BT); begin

110. Рисуется вершина} Form 1 .Image 1 .Canvas .Pen. Width:= 1; Form 1 .Image 1 .Canvas.Brush.Color:=clBlue; Forml .Image 1 .Canvas.Pen.Color:=clBlack;

111. SpecVEj.:= StrToInt(sl); if SpecVE[j]>G.sides then begin

112. MessageDlg('0HH6Ka', Такого номера вершины нет!', mtrnformation,[mbOK.,"); exit; end; end; specol:=j;ss:=Forml .Editl .Text; sl:="; j:=0; for i:=l to length(ss)do if ss1.o',' then sl:=sl+ssi. else begin

113. SpecVSj.:= StrToInt(sl); sl:="; end;if slo" then begin j:=j+l;

114. SpecVSj.:= StrToInt(sl); if SpecVS[j]>G.sides then begin

115. MessageDlg('Oum6Ka', 'Такого номера вершины нет!', mtInformation,mbOK.,"); exit; end; end;if (specoloj) then begin

116. MessageDlg('OiiiH6Ka', 'Количество начальных и конечных вершин не совпадает!', mtInformation,mbOK.,"); exit; end;end;1. GWS.sides:=G.sides;end;else simbol l:=simboll+simbol; end; end;

117. G.FO1.:=StrToInt(simboll); if ioG.KAOG.sides+l.-l then begin

118. MessageDlg('OmH6Ka','Ошибка в открытом Вами файле!', mtInformation,mbOK.,"); Exit; end; readln(Fl); i:=l;

119. Simboll:-'; while not Eoln(Fl)do beginread(Fl,simbol);1. Case simbol oft f.

120. G.CostD1. :=StrToFloat(simbol 1); simboll:-'; i:=i+l; end;else simboll:=simboll+simbol; end; end;

121. G.CostD1.:=StrToFloat(simboll); if ioG.KAOG.sides+1 .-1 then begin

122. MessageDlg('OmH6Ka','OuiH6Ka в открытом Вами файле!', mtInformation,mbOK.,"); MyRepaint; Exit; end; readln(Fl); i:=l;

123. Simbol 1:="; while not Eoln(Fl)do beginread(Fl, simbol);1. Case simbol of11.

124. G.CostA1.:=StrToFloat(simbol 1); simboll:-1; i:=i+l; end;else simboll^simboll+simbol; end; end;

125. G.CostA1. :=StrToFloat(simbol 1); if ioG.KAOG.sides+l.-l then begin

126. MessageDlg('OuiH6Ka','Ошибка в открытом Вами файле!', mtInformation,mbOK.,"); MyRepaint; Exit; end;end; end;

127. DrawGraph(G); GenWSl(GWS); end;procedure TForm 1 .TabSheet2ContextPopup(Sender: TObject; MousePos: TPoint; var Handled: Boolean);begin end;procedure TForml.CloselClick(Sender: TObject); begin

128. Gl.FO1.:=Gl.FOi-l.; Gl .CostA[i] :=G 1 .CostA[i-1 ]; G1 .CostD[i] :=G 1 .CostD [i-1 ]; end;1. Gl.FOGl.KAO[vl + l.]:=v2;

129. Gl.CostAGl.KAO[vl+l.]:=costa;

130. Gl.CostDGl.KAO[vl+l.]:=costd;for i:=(GI.sides+1) downto vl+1 do Gl.KAO1.:=Gl.KAOi.+l;end;

131. Удалить ребро(к,т) в графе со стоимостями} procedure DeleteEdgeC(var Gl: TGraph; k,m:BT); var i,l:BT; beginfor i:=Gl.KAOk+l.-l downto Gl.KAO[k] do if Gl.FO1.=m then beginfor 1:= i to Gl.KAOGl.sides+l.-l do begin1. G1 .FO 1. :=G 1 .FOl+l .;

132. G1 .Cost Al. :=G 1 .CostA[l+1 ]; G1 .CostDfl] :=G 1 .CostD[l-H ]; //G1 .Prob[l] :=G 1 .Prob[l+1 ]; end;for 1:= Gl.KAOGl.sides+l.-l to Gl.KAO[Gl.sides+l] do begin

133. FloydPathl(i,Pij.,M,P,WSS,k); FloydPathl(P[ij] j,M,P,WSS,k); end else begin

134. FloydPathT(i,Pij.,M,P,WSS,k); FloydPathT(P[i,j]j,M,P,WSS,k); end else begin1. WSSk.col:=WSS[k].col+l;

135. WSSk.VertexfWSS[k].col]:=j;end;end;end;procedure FirstFloyd(var G: TGraph; var GWS: TGraphW; var WSS: TWS; var wscol: ВТ); vark,i,j:BT; M: TMatr; P: TMatrlnt; suml, sum2: real; begin k:=0;

136. FloydStartl(G, M, P); for i:=l to GWS.sides dofor j:=GWS.KAO1. to GWS.KAOi+l.-l do begin

137. Разворачиваем путь от вершины до вершины if minl<NMaxF then begin

138. Vec1.:=0; VecRi.:=i; for j:=l to wscol doif (ioj) then Vec1.:= Veci.+Dis[ij]; end;

139. Bubble(wscol, Vec, VecR); end;procedure DistanceT(var WSS: TWS; wscol: BT; var VecR: TVector); varij,k,kk, sum: BT; Dis: TMatrlnt; Vec: TVector; begin

140. VecR1.:=i; Bubble(wscol, Vec, VecR); end;procedure RandomSort(wscol: BT; var VecR: TVector); vari,kk,q: BT; beginfor i:=l to wscol do

141. Distance(WSS, wscol, VecR); if Form 1 .RadioButton3 .Checked=true then

142. DistanceT(WSS, wscol, VecR); if Form 1 .RadioButton4.Checked=true then RandomSort(wscol, VecR); for j:=wscol downto 1 do begin i:=VecRj.; Buff:= WSS1.; GBuff:=G;for k:=l to WSS1.col-l do

143. DelFlag(WSS1.Vertexfk., WSSi].Vertex[k+I],G); FloydStart2(G,M,P); WSS[i].col:=l;

144. WSS1.Vertexl.:=Buff.Vertex[l];

145. Timl : TClock; str, strl: string; begin leng:=l;if G.sides=0 then begin

146. MessageDlg('OmH6Ka', 'Вы еще не загрузили граф!', mtInformation,mbOK.,") ; exit; end;if (CheckBox2.Checked=true) then

147. Forml.Memol. Lines. Add('Floydl = '+FloatToStr(total)); str:=str+FloatToStr(total)+','; end;if((RadioButton2.Checked=true) or (Forml.RadioButton3.Checked=true) or (Forml.RadioButton4.Checked=true)) and (wscol>0) then begin i:=0; repeat suml:=total;

148. Forml .Memo 1 .Lines. Add(str 1 +FloatToStr(total)); str:=str+FloatToStr(total)+','; str 1 :=str 1 +FloatToStr(i-1)+','; end;if (RadioButton5.Checked=true) then beginfor i:=l to G.KAOG.sides+l.-l do G.Flag1.:=0;

149. Forml.Memo 1.Lines. Add('CreateMetr = '+FloatToStr(total)); str:=str+FloatToStr(total)+','; end; ifkk=12 then begin

150. Form 1 .Memo 1 .Lines. Add('---------------');end;if (CheckBox2.Checked=false) then

151. Edit2.Text:=FloatToStr(total); for i:= 1 to wscol do beginfor j:= 1 to WSS1.col-l do

152. DrawEdge(WSS1.VertexO.,WSSi].Vertex[j+l]);end;for i:= 1 to wscol do begin

153. AddArcEVAll(i*sq+j,(i+ii)*sq+j+jij, costd,costa, G); AddArcEVAll((i+ii)*sq+j+jj,i*sq+j, costd,costa, G); end;if(j-jj>0) and (jj>0) and (i+ii<=(sq-l)) and (ii>0)then begincostd:=random(5)+5; costa:=random(5)+1;

154. AddArcEVAll(i*sq+j,(i+ii)*sq+j-jj, costd,costa, G); AddArcEVAll((i+ii)*sq+j-jj, i*sq+j,costd,costa, G); end;end;end;for i:=l to G.sides do G.Cost1.:=l;//random(5)+l;it

155. MyRepaint; DrawGraph(G); GenWSl(GWS); end;procedure SaveMyFile(var G: TGraph; strfile:string); var

156. SaveDialogl.Filename:=SaveDialogl.Filename+'.txt'; str:=SaveDialog 1 .Filename; SaveMyFileG(G,str); end; end;initialization$1 unitws.lrs} G.sides:=0; Randomize; end.