Закрыть
Авторизация
Логин:
Пароль:

Забыли пароль?
Регистрация

ВІСНИК КИЇВСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

ISSN 1728–2713

ГЕОЛОГІЯ 2(85)/2019

 

УДК 504.57

 

В. Зацерковний1, д-р техн. наук, E-mail: vitallii.zatsekovnyi@gmail.com;

Л. Плічко1, асп., E-mail: PlichkoL@ukr.net

М. Богославський2, асп., E-mail:mbogoslavskyy@gmail.com

1Київський національний університет імені Тараса Шевченка, ННІ "Інститут геології", вул. Васильківська, 90, м. Київ, 03022, Україна;

2Національний авіаційний університет, пр. Космонавта Комарова, 1, м. Київ, 03058, Україна

 

АНАЛІЗ ПІДХОДІВ ЩОДО СТВОРЕННЯ МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ ДЛЯ ЗАДАЧ МОНІТОРИНГУ ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННИХ СИСТЕМ НА ОСНОВІ ВИЗНАЧЕННЯ ІМОВІРНОСТІ ПОСТУПОВИХ ВІДМОВ

 

Викладено підходи створення математичної моделі для задач моніторингу природно-техногенних систем (ПТС) і надзвичайних ситуацій (НС) на основі визначення імовірності поступових відмов. 

Моніторинг ПТС і НС передбачає комплексні спостереження за змінами природно-техногенного середовища та його компонентів. Складність цього процесу зумовлюється головним чином складністю діагностування об'єктів моніторингу і точного виміру великої кількості показників, що визначають умови і фактори стану ПТС, екологічного забруднення тощо.

Практичне розв'язання цієї задачі можливе на основі використання сучасних методів математичного та геоінформаційного моделювання, які забезпечують комплексне відображення різнорідних і багатозв'язаних процесів формування і розвитку надзвичайних ситуацій різного походження, що неможливо досягти за умови використання традиційних технологій.

Для опису функціонування систем моніторингу доцільно побудувати математичну модель об'єкта дослідження. Найбільш повно стан об'єкта дослідження характеризує його математична функціонально-статистична модель. Проте більш повною характеристикою статичного і динамічного стану об'єкта моніторингу є імовірнісний опис стану об'єктів за допомогою законів розподілу імовірностей  параметрів  елементів  вхідних  впливів,  вихідних  параметрів  і  векторів-операторів.  Оскільки  імовірності  раптових  відмов визначаються за відомими формулами теорії надійності, то основна увага звертається на визначення імовірності появи поступових відмов. Установлено, що для визначення імовірності поступових відмов можуть бути використані три математичні моделі (математична модель, заснована на інтеграції диференціальних рівнянь; математична модель на основі методу Монте-Карло; математична модель на основі методу квазілінійних збурень). Результати показують, що запропонований метод дослідження можливо використовувати для моделювання різних сценаріїв затоплення території Чернігівської області.

 

Ключові слова:

природно-техногенні системи, надзвичайні ситуації, моделі, геоінформаційні системи, геоінформаційні технології.

 

АНАЛИЗ ПОДХОДОВ К СОЗДАНИЮ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ЗАДАЧ МОНИТОРИНГА ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ ПОСТЕПЕННЫХ ОТКАЗОВ

 

Изложены подходы создания математической модели для задач мониторинга природно-техногенных систем (ПТС) и чрезвычайных ситуаций (ЧС) на основе определения вероятности постепенных отказов. 

Мониторинг ПТС и ЧС предусматривает комплексные наблюдения за изменениями природно-техногенной среды и ее компонентов. Сложность этого процесса обусловливается главным образом сложностью диагностирования объектов мониторинга и точного измерения большого количества показателей, которые определяют условия и факторы состояния ПТС, экологического загрязнения и т.д.

Практическое решение этой задачи возможно на основе использования современных методов математического и геоинформационного моделирования, которые обеспечивают комплексное отображение разнородных и многосвязных процессов формирования и развития чрезвычайных ситуаций различного происхождения, что невозможно достичь при условии использования традиционных технологий.

Для описания функционирования систем мониторинга целесообразно построить математическую модель объекта исследования. Наиболее полно состояние объекта исследования характеризует его математическая функционально-статистическая модель. Однако более полной характеристикой статического и динамического состояния объекта мониторинга является вероятностное описание состояния объектов с помощью законов распределения вероятностей параметров элементов входных влияний,  выходных параметров и векторов-операторов. Поскольку вероятность внезапных отказов определяется по известным формулам теории надежности, то основное внимание уделяется определению вероятности появления постепенных отказов. Установлено, что для определения вероятности постепенных отказов могут применяться три математические модели (математическая модель, основанная на интегрировании дифференциальных уравнений;  математическая модель,  основанная на методе Монте-Карло;  математическая модель, основанная на методе квазилинейных возмущений). Полученные результаты показывают, что предлагаемый метод исследования можно использовать для моделирования различных сценариев затопления территории Черниговской области.

 

Ключевые слова:

природно-техногенные системы, чрезвычайные ситуации, модели, геоинформационные системы, геоинформационные технологии.

 

(Представлено членом редакційної колегії д-ом геол. наук, проф. О. М. Іванік)

 

Engl. [Abstract] http://doi.org/10.17721/1728-2713.85.12

 

PDF [Текст] - Мова статті : англійська.

 

  

© Zatserkovnyi V., Plichko L., Bohoslavskyi M., 2019

© Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет", 2019