Automated route search for pipeline design
Boru hattı tasarımında otomatik geçki arama
- Tez No: 518985
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NURSU TUNALIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Jeodezi ve Fotogrametri, Geodesy and Photogrammetry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Geomatik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 82
Özet
Su iletimi, suyun kaynağından arıtma tesislerine ve dağıtım alanlarına taşınmasını ifade eder. Bu işlem, serbest akış (yerçekimi akışı) ile iletim, basınçlı boru hatları (pompalama sistemleri) ile iletim ve boru hattının geçeceği topoğrafyanın koşulları ile birlikte karmaşık hidrolik şartlara bağlı olmak üzere bunların bir kombinasyonu olarak üç şekilde gerçekleştirilebilir. Bunların arasında, serbest akışlı kanallar (kanallar, su kemerleri ve tüneller) engebeli alanlarda veya kanal iletimi için gerekli eğimin çoğunlukla arazinin eğimi ile karşılandığı bölgelerde tercih edilir. Serbest akış sisteminde, bir tepenin yüksek kotuna yerleştirilen su rezervuarı alınır ve yerleşim alanları gibi gerekli yere iletim sağlanır. Boru hattı güzergâhının ilk tasarımında, yatay hat tasarımı, akış ve inşaat imalatları açısından belirli boru birleşme açıları altında planlanması gerektiğinden boruların birbirine bağlanması önemli bir faktördür. Bununla birlikte, su iletiminin gerçekleşebilmesi için uygun boyuna eğimleri sağlaması için gereken düşey hattın tasarımı, yatay hat tasarımı ile aynı anda değerlendirilmelidir. Her ne kadar, tasarımın detay standartları, projeye ve inşaat imalat koşullarına göre değişiklik gösterse de, su iletiminde pek çok geometrik tasarım konuları benzerlik göstermektedir. İlk tasarım, arazi topoğrafyasını dikkate alarak boru hatlarında serbest akışa olanak veren uygun boyuna eğimlerin belirlenmesinde uygulanmaktadır. Bu çalışma, boru hattı güzergahı ön tasarım çözümleri için, verilen iki noktayı otomatik olarak bağlayan bir algoritma önerisini amaçlamaktadır. Önerilen model, oluşturulan arazi yüzeyi üzerinde iki nokta arasında, ara noktaların açıklık açısı, arama mesafesi ve ara noktalara ait yatay koordinat farklarına bağlı olarak araziye en yakın eğimli güzergâh hattının seçimini amaçlamaktadır. Bu işlem üç aşamada önerilmektedir. İlk aşamada, ardışık noktalar arasındaki boyuna eğimler ile arazinin sıfır poligonu hattına ait eğim karşılaştırılır ve minimum olduğu noktalar (belirli bir tolerans değeri ile) bulunur. İkinci aşamada, ikinci bir kriter olarak ilk aşamada bulunan noktaların arasında minimum h-değeri (belirli bir tolerans değeri ile). Üçüncü aşamada ise, en kısa mesafe koşulu, ikinci aşamada bulunan noktalara uygulanır. Çalışmada, serbest akışı sağlayan negatif boyuna eğimli hatların oluşturulması için vadi, engebeli ve düz araziler vb. gibi farklı arazi yüzeyleri kullanılmıştır. Ayrıca, arazinin yapısına bağlı olarak birden fazla eğim ile geçilmesi gereken problemli bölgelerde, verilen çözüm algoritması tekrarlanmaktadır. Sonuç olarak, elde edilen optimum hat, geriye dönüşü olmayan, düzgün, akış için gerekli belirlenmiş boyuna eğim değerine yakın ve mümkün olduğunca ölçütlere bağlı olarak iki nokta arasındaki en kısa yol olarak bulunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Water transmission refers to the transportation of the water from the source to the treatment plant and to the area of distribution. The facility may be realized in three ways, as free-flow (gravity flow), pressurized pipelines (pumping systems) and a combination of them depending on the conditions of the topography, where the pipeline passes through and in terms of the subsequent complex hydraulic processes. Among them, free-flow conduits (canals, aqueducts, and tunnels) are preferred in hilly areas or in areas where the required slope of the conduit more or less coincides with the slope of the terrain. In the free-flow system, the water reservoir placed in the higher elevation of a hill is taken and transmitted to the required place such as residential areas. In the preliminary design of pipeline route, the horizontal alignment design is an important factor in terms of connection of the pipes, which should be realized in certain angles due to flowing and construction goals. Meanwhile, the vertical alignment design, which should provide appropriate longitudinal slopes to perform flow, should be considered simultaneously while planning the horizontal alignment. Although the details of design standards vary with the project area and construction manner, most of the issues involved in geometric design are similar for all water transportation types. Preliminary design is applied to compute the appropriate slopes permitted to free-flow in pipelines used as the most common way of finding appropriate route consideration of the earth topography. This study aims to propose an algorithm automatically connecting two given points for pipeline route preliminary design solutions. The proposed model offers an automatic connection between two ends on a generated terrain due to azimuth angle of the searched points, step interval, horizontal coordinate differences to draw the closest terrain slope as well as to select the more suitable alignment in three steps: First, it compares the slopes between consecutive points and zero-line then selects the minimum difference (with a permissible value). Second, minimum differences in h-value is applied to the results of the first stage as a second criterion (with some permission value also). Third, the shortest distance is applied to the results of the first and second stages as the third and last criterion. This algorithm applied to different digital terrain models including valleys, hills, flats etc. uses negative slopes for free-flow. Moreover, an option for the problematic areas where more than one slope is needed concerning terrain topography to circumvent the lands on which passage is prohibited for any reason (historical, cultural, religious, etc.) and to find the locations of the intermediate points coordinates especially in mountain areas. Consequently, the resulting optimized alignment is non-backtracking, smooth, close to the assigned slope and the shortest path between two points depending on given criteria as much as possible.
Benzer Tezler
- Path following of autonomous underwater vehicles in the presence of unknown disturbances
Otonom sualtı araçlarının bilinmeyen bozuntuların varlığında yol takibi
MUHAMMET AKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ HACIZADE
- Yeterince yakın komşu arama sezgiselinin sayaç okuma süreci için kullanılması
Using close-enough neighborhood search heuristic for automated meter reading
CAN TOPAÇLIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiGazi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELÇUK KÜRŞAT İŞLEYEN
- Development of a route planning system for mobile robots using visual data
Görsel veriler kullanarak hareketli robotlar için bir rota planlama sisteminin geliştirilmesi
IBRAHIM BAAJ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TOLGAY KARA
- A collaborative system for providing routes between locations
Mekanlar arasında rotalar sunmak için katılımcı bir sistem
KEREM ALİ ULUĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Bölümü
DR. MARKUS SCHAAL
YRD. DOÇ. DR. DAVİD DAVENPORT
- Değişken açılı elyaf kompozitlerin uygulanabilirlik açısından yeni bir tasarım yaklaşımı ve diferansiyel evrim ile burkulma yükü optimizasyonu
A novel approach to optimize buckling load for variable angle fiber composites in terms of viability using differential evolution
UMUT BEYAZGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DEMET BALKAN
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU