автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Автоматизация процесса оценки риска и реагирования при авариях на химически опасных производствах

На правах рукописи

КУДРЯШОВА Надежда Александровна

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ОЦЕНКИ РИСКА И РЕАГИРОВАНИЯ ПРИ АВАРИЯХ НА ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВАХ

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград - 2008

003457294

Работа выполнена на кафедре "Системы автоматизированного проектирования и поискового конструирования" Волгоградского государственного технического университета и в ФГУП "Научно-исследовательский институт гигиены, токсикологии и профпатологии" ФМБА России.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Фоменков Сергей Алексеевич.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Андрейчиков Александр Валентинович.

кандидат технических наук Панченко Дмитрий Петрович.

Ведущая организация: Проектно-изыскательский институт

"Волгоградпроект".

Защита диссертации состоится 25 декабря 2008 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.028.04 при Волгоградском государственном техническом университете по адресу: 400131, Волгоград, пр-т. им. В. И. Ленина, 28.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного технического университета.

Автореферат разослан 24 ноября 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Водопьянов В. И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. В настоящее время практически в каждом крупном городе функционируют предприятия, выбрасывающие вредные вещества в атмосферу. При возникновении аварийной ситуации »а таком предприятии жизнь и здоровье персонала и жителей окрестных территорий находятся иод угрозой. Поэтому крайне важно максимально быстро и точно определить уровень воздействия опасных химических веществ, спрогнозировать зону и степень поражения и выбрать соответствующую схему реагирования.

Последние десять лет в области оценки риска и реагирования ведутся активные разработки и предложены различные подходы, такие как сценарии развития аварии, оценка индивидуальных рисков рабочих, моделирование распространения облака поражения с пороговыми концентрациями и с учетом рассеяния. Часть методов фокусируются на прогнозировании, другие - на точном расчете показателей риска здоровью по фактическим данным.

В области оценки риска при авариях выделяют два класса аварийных ситуаций: проектные (т.е. заранее определенные как возможные, все параметры известны) и запроектные (т.е. чрезвычайные). Значительный интерес представляет разработка методик и алгоритмов оценки риска и реагирования для запроектных аварийных ситуаций. К особо важным задачам в таких случаях относятся: идентификация поражающего вещества или группы веществ, моделирование изменения концентрации поражающего вещества по времени и расстоянию от источника выброса, расчет степеней тяжести поражения по зонам, определение стратегии реагирования, выбор маршрута эвакуации.

Задача оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах является сложной ввиду нескольких основных причин: неоднородность решаемых проблем; высокая вариативность аварийных ситуаций, обусловленная разнообразием опасных химических веществ и их физико-химическими и токсикологическими характеристиками; изменчивость погодных условий во время и после аварии.

Существующие потребности в создании указанных методов и систем, основанных на них, накладывают жесткие ограничения на точность и скорость работы алгоритмов. Кроме того программные системы должны решать весь спектр задач, возникающих при аварийных ситуациях. Однако ни одна из существующих систем не предоставляет полного набора необходимых средств. Существуют системы, решающие отдельные задачи, используемые методики и алгоритмы не удовлетворяют требованиям по точности или скорости расчетов. {

Для эффективного применения системы оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях обеспечение высокой точности и скорости работы должно сочетаться с удобством, простотой ввода и наглядностью представления информации. Некоторые существующие методики требуют в качестве входных данных сложные функциональные зависимости, для ввода которых необходима серьезная научная подготовка пользователя и предварительные расчеты.

Таким образом, учитывая, что наиболее важными характеристиками систем оценки риска и реагирования являются точность и скорость, актуальной является задача разработки и внедрения новых, методик и реализующих их алгоритмов, позволяющих более быстро и точно прогнозировать риск здоровью людей и поддерживать принятие решения при авариях на химически опасных производствах.

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является повышение эффективности оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах за счет разработки и применения новых и модифицированных методик и алгоритмов, автоматизации трудоемких расчетов, введения комплексного решения проблемы. Под повышением эффективности понимается улучшение как количественных (скорость и достоверность работы алгоритмов), так и качественных (удобство работы пользователя, полнота решаемых задач).

Для достижения данной цели были поставлены и решены следующие задачи:

• описать особенности и методы решения задачи оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах, провести обзор подходов и методик моделирования и анализа аварийных ситуаций, выявить их достоинства и недостатки;

• разработать новые и модифицировать существующие методики для решения задачи оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах;

• реализовать предложенные методики в системе оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах;

• провести проверку работоспособности и эффективности системы при решении тестовых задач.

Объект исследования. Развитие аварийных ситуаций на химически опасных производствах и их воздействие на здоровье человека.

Предмет исследования. Методики оценки риска здоровью людей и реагирования на химически опасных производствах.

Методы исследования. В диссертации использованы методы системного анализа, математического моделирования, теории вероятности, объектно-ориентированного проектирования систем, теории реляционных баз данных.

Научная новизна работы состоит в следующем:

• предложена комплексная методика оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах, позволяющая решать все задачи, возникающие при аварийных ситуациях, автоматизирующая трудоемкие процедуры и использующая более точные и быстрые алгоритмы и методы;

• предложена модифицированная методика идентификации опасных химических веществ по набору признаков, позволяющая идентифицировать совместное действие нескольких веществ. Реализующий методику алгоритм за счет обработки характерных для аварийных ситуаций ограничений (возможные вещества и признаки) позволяет повысить достоверность и скорость идентификации;

• предложена усовершенствованная методика прогнозирования распространения опасного вещества, позволяющая благодаря учету вероятности изменения направления и скорости ветра более точно спрогнозировать зону поражения для своевременного принятия необходимых мер по обеспечению безопасности жизни и здоровья людей. Реализующий методику алгоритм за счет применения процедур кластеризации и слияния позволяет снизить вычислительную сложность моделирования с экспоненциальной до линейной;

• предложен новый метод выбора оптимального маршрута эвакуации на основе минимизации получаемой дозы поражающего вещества, обеспечивающий эффективное реагирование при аварийных ситуациях.

Обоснованность и достоверность результатов, приведенных в диссертационной работе, обеспечиваются использованием зарекомендовавших себя методов системного анализа, теории вероятности и математического моделирования, подтверждаются результатами работы разработанной системы оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах на тестовых задачах. Предложенные методики и алгоритмы хорошо согласуются с существующими представлениями в предметной области.

Практическая значимость и внедрение.

Разработана система оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах, отличающаяся более высокой точностью и скоростью оценки по сравнению с существующими аналогами. Система может применяться на предприятиях с химически опасным производством и объектах уничтожения химического

5

оружия. Система также может быть использована на уровне муниципальных и государственных структур для планирования действий по предотвращению или ликвидации последствий аварии. Подсистема идентификации опасных химических веществ может быть отдельно внедрена в территориальных органах санитарного надзора и МЧС.

Разработка методик выполнялась в рамках государственного контракта № 24344060 от 29.12.05 с ФМБА России " Разработка методических подходов и структуры многоуровневой системы мониторинга опасных химических веществ и вызываемых ими заболеваний для оперативного медико-санитарного реагирования в случае возникновения химических чрезвычайных ситуаций". Разработка системы поддержана государственным грантом №8841 Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере по программе "У.М.Н.И.К.". Система внедрена и прошла апробацию в ФГУП "Научно-исследовательский институт гигиены, токсикологии и профпатологии" ФМБА России в г. Волгограде. Система оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах "ERA" зарегистрирована в Федеральном институте промышленной собственности (свидетельство №2008613967).

Положения, выносимые па защиту:

• комплексная методика оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях;

• методика идентификации опасных химических веществ;

• методика прогнозирования распространения опасного вещества;

• метод выбора оптимального маршрута эвакуации;

• система оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры "САПР и ПК" ВолгГТУ, а также на Международных и Всероссийских научных и научно-практических конференциях: "Интеллектуальные системы (AIS). Интеллектуальные САПР (CAD)" (Дивноморское, 2008), "Новые информационные технологии" (Судак, 2008), «Инновационные технологии в управлении, образовании, промышленности» "АСТИНТЕХ-2008" (Астрахань, 2008), "Технологии Microsoft в теории и практике программирования" (Москва, 2008), Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской обл. (Волгоград, 2007), "Технологии Microsoft в теории и практике программирования" (Нижний Новгород, 2006).

Публикации. Основные положения диссертации отражены в 17 опубликованных работах. В том числе 4 статьи напечатаны в рецензируемых научных журналах центральной печати, из которых 3 статьи опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК для

публикации основных результатов диссертационных работ. В список опубликованных работ также входит свидетельство об официальной регистрации системы.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, 3-х приложений, списка литературы. Общий объем диссертации - 119 страниц, включая 33 рисунка, 7 таблиц, список литературы из 145 наименований.

Автор выражает глубокую благодарность д.м.н. Филатову Б.Н. за оказанные консультации по вопросам оценки риска здоровью людей при авариях на объектах с химически опасным производством.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи исследования, определена научная новизна, приводится перечень основных положений, выносимых на защиту, излагается краткое содержание глав диссертации.

В первой главе проводится обзор работ связанных с подходами к решению задачи оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях, анализируются и выявляются основные недостатки существующих методик и систем, приводится обоснование необходимости модификации существующих и разработки новых методик оценки риска и реагирования.

При изучении подходов к анализу аварийных ситуаций было выявлено, что математическое моделирование (РД 52.04.212-86, РД 52.04.253-90, Методика "Токси" 2005, Колодий Т. И. 2007, Колодкин В. М. 2001) процесса распространения опасного вещества является наиболее универсальным и позволяет проводить максимально точную оценку последствий аварийных ситуаций. Данный подход лучше всех подходит для моделирования и оценки чрезвычайных ситуаций. Подход с использованием построение сценариев развития аварийных ситуаций (РД 09-536-03, РД 09-398-01, Злотин Б. Л., Зусман А. В. 1991) позволяет выявить элементы, которые могут привести к аварии, заблаговременно "усилить" конструкцию/процесс и быстро оценивать ситуацию и реагировать при развитии аварии по одному из разработанных сценариев. Оценка индивидуальных рисков рабочих (Р 2.2.1766-03, B.J.M. Ale, Н. Baksteen, L.J. Bellamy 2006) является самым ограниченным подходом, позволяющий оценивать риск только для рабочих опасного предприятия. Таким образом, для оценки аварий на химически опасных предприятиях наиболее предпочтительным является использование математического моделирования отдельно или совместно с построением сценариев развития аварийных ситуаций.

При аварийной ситуации на химически опасном производстве возникает ряд задач:

• идентификация опасного вещества;

• оценка степени поражения (расчет концентраций, доз, зоны и тяжести поражения);

• выбор необходимых средств реагирования;

• выбор маршрута эвакуации.

Задачу идентификации опасного вещества наиболее быстро и точно можно решить с помощью регрессионного анализа и байесовского подхода. Однако существующие методики обладают значимым недостатком: не решают задачу идентификации нескольких одновременно выброшенных веществ.

Задача оценки степени тяжести поражения наиболее полно решается в методике "ТОКСИ-3". Следует также отметить, что все существующие математические модели не учитывают вероятность изменения погодных условий во время и после аварии.

Существуют различные методики (Карлсон Э. 1995, Гончаров С. Ф., Рогожников В. А. 2007, Седов А. В. 2005) и информационно-справочные системы, которые позволяют выбрать необходимые средства реагирования.

Задача ..выбора маршрута эвакуации решена частично: только с точки зрения оптимизации транспортных потоков (Чурбанов О. И., Косорукоа О. А. 2004), при этом не учитывается вредное воздействие на организм человека во время эвакуации.

Анализ существующих программных продуктов показал, что ни одна из доступных на настоящий момент систем не позволяет решить в полном объеме все рассмотренные задачи. Для эффективного применения системы опенки риска здоровью людей и реагирования при авариях обеспечение высокой точности и скорости работы должно сочетаться с удобством, простотой ввода и наглядностью представления информации. Некоторые существующие методики и реализованные на их основе системы требуют в качестве входных данных сложные функциональные зависимости, для ввода которых необходима серьезная научная подготовка пользователя и предварительные расчеты.

Таким образом, выявлена необходимость проведения научного исследования для модификации существующих и разработки новых более совершенных методик и алгоритмов оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях с выбросом опасных веществ в атмосферу.

Во второй главе описываются предложенные автором подходы к повышению эффективности решения задачи оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях с выбросом опасных веществ в атмосферу.

Для устранения выявленных недостатков были усовершенствованы существующие и предложены новые методики и алгоритмы.

Как показал анализ, байесовский подход и его модификации (Воронов К. В. 2007, Дж. Хей 1987, Буланова Е. В., Филатов Б. Н. 2006), а также регрессионный анализ (Дрейпер Н. 1986, ) позволяют идентифицировать опасное вещество с высокой точностью и скоростью. Однако ни одна из существующих в настоящее время методик не решает задачу идентификации комплексного действия нескольких опасных веществ. Предлагается усовершенствовать существующие методики па основе байесовского подхода и регрессионного анализа за счет введения возможности идентификации выброса нескольких веществ и повышения достоверности оценки.

Рисунок 1 - Блок схема усовершенствованной методики идентификации опасных веществ (заштрихованные блоки - элементы базовой методики)

Для задачи идентификации опасного вещества при авариях можно выделить следующие характерные факторы:

• выброс некоторых веществ более вероятен (известно, с какими веществами работает предприятие и т.п.),

• одновременно может быть выброшено одно или несколько веществ,

• в зависимости от длительности воздействия вещество вызывает разные симптомы. С учетом указанных факторов предложена усовершенствованная методика

идентификации опасных веществ на основе встречаемости признаков у вещества (рис. 1). Алгоритм можно представить последовательностью следующих шагов. Шаг 0. Задание набора наблюдаемых признаков

Пусть 8|... Б-; - набор имеющихся опасных веществ. Для каждого вещества в, задан набор признаков (цвет, запах, вызываемые у людей симптомы): Р|... Р^, где К| - количество признаков вещества в).

Пусть задан набор наблюдаемых при аварии признаков й... {'м. Значение ¡{¡¡I для ]-ого признака может вычисляться следующим образом:

Веса признаков |Ры|=1.

Обозначим:

0 - пороговое значение вероятности, при котором наличие вещества или комбинации веществ можно считать достоверным;

а - понижающий коэффициент [0; 1 ].

Шаг 1. Обработка ограничений

Если пользователь указал список веществ, выброс которых был возможен, то для дальнейшего анализа оставляются только эти вещества.

Если известно, какое количество времени прошло с момента аварии, то для анализа оставляются только те признаки, которые наблюдаются по истечении указанного времени.

Шаг 2. Вычисление вероятности поражения одним веществом.

Вычисление вероятности отравления ¡-ым веществом может осуществляться с применением любого из базовых подходов байесовского или на основе регрессионного анализа. Самьм простым способом вычисления вероятности отравления ¡-ым веществом

(1)

является:

(2)

Фиксируем вещества, вероятности наличия которых р5(>0: 8 в „ е Б,... 8м.

Шаг 3. Определение вероятности совместного действия с другими веществами для каждого из найденных веществ.

Зафиксируем некоторое найденное вещество Э г и его вероятность р5<. 1. Производим перевзвешивание значений и весов признаков.

Га, Ь е и ^ е ¥5, 1. ^ е ^ и ^ СЕ (3)

I 0, ^ в Р5,

Аналогично

а, е Р5;

=

1. (4)

2. Вычисляем вероятность действия веществ с учетом измененных значений признаков.

Используя формулы (3) и (4), вычисляем по формуле (2) вероятности р^ действия

веществ (исключая зафиксированное вещество).

3. Вычисляем вероятность совместного действия двух веществ.

Вероятность совместного действия зафиксированного и некоторого другого вещества будет равна:

Рб^ = Рв^Ряс (5)

Выполняем действия шага 3 для каждого найденного в шаге 2 вещества. Если вероятность то оценка наличия совместного действия веществ и считается

достоверной.

Шаг 4. Определение вероятности совместного действия 3-х и более веществ.

Выполняются действия аналогичные шагу 3 с фиксацией найденных комбинаций веществ. Практика показывает, что при авариях на химически опасных производствах будет достаточно идентифицировать вероятность совместного действия трех веществ.

В результирующий список попадают все вещества и комбинации веществ, вероятности которых >0.

Предложенная методика за счет учета ограничений и независимого от анализа прецедентов механизма расчета снимает ограничение на количество наблюдаемых признаков, не требует предварительного обучения (используются только справочные данные о свойствах веществ и их влиянии на организм человека), повышает достоверность результатов и существенно (в 1.5 раза) повышает скорость анализа.

Для повышения точности прогнозирования распространения облака поражения была усовершенствована методика прогнозирования распространения опасного химического

вещества. Предлагается учитывать вероятность изменения и отклонения от прогнозируемых значений таких параметров, как скорость и направление ветра.

Пусть средняя скорость иВД и направление фр) ветра задаются в виде кусочно-линейных непрерывных функций. Значение средней скорости ветра изменяется в интервале [0; 50] м/с, значение направления ветра - в интервале [0; 360] градусов, где направлению ветра на Восток соответствует 0 или 360 градусов, а на Юго-восток соответствует 315 градусов.

Для учета неточностей метеопрогноза предлагается рассчитывать вероятные изменения заданных значений функций скорости и направления ветра (рис. 2).

Рисунок 2 - Пример вероятного изменения заданных значений функции Для каждого возможного значения задается его вероятность. Для определения вероятностей по умолчанию используется нормальное распределение, при этом максимальной вероятностью обладает введенное пользователем значение.

При использовании И-вариантов для каждого изменения скорости ветра и М-вариантов для каждого изменения направления ветра потребуется рассчитать (ТЧ*М)к комбинаций (где к - номер интервала) при условии, что изменение значений параметров происходят в одни и те же моменты времени. Данный расчет является сложной вычислительной задачей. Для решения указанной проблемы был разработан метод усечения параметров. Предлагается установить максимальное количество точек (комбинаций параметров) К для каждого интервала. При превышении заданного количества проводятся специальные процедуры кластеризации и слияния, обеспечивающие снижение количество точек до заданного максимального значения. В результате получаем К возможных траекторий движения центра облака.

Последовательность шагов алгоритма следующая: Шаг 1. Задание характеристик опасного вещества.

Для выброшенного опасного вещества задаются его физико-химические и токсикологические характеристики.

Шаг 2. Определение условий содержания ОВ, метеоусловий, топографических характеристик местности.

В зависимости от базовой методики в необходимом формате задаются условия содержания опасного вещества и топографичсские характеристики местности.

К необходимым метеоусловиям относятся: направление ветра, скорость ветра, температура воздуха, стратификация атмосферы. Направление и скорость ветра, как отмечалось ранее, задаются в виде кусочно-линейных функций. Атмосферную стратификацию предлагается рассчитывать из известных параметров (скорости ветра и уровня инсоляции) с использованием (ПБ 03-182-98). Таким образом, обеспечивается учет данных о погодных условий на всем интервале анализа: во время и после аварии.

Шаг 3. Расчет параметров выброса.

Определяется, какое количество вещества было выброшено.

Шаг 4. Определение интервалов анализа.

Поскольку изменения параметров скорости и направления ветра могут происходить не одновременно, необходимо выделить интервалы, объединяющие моменты времени изменения обоих параметров. На рисунке 3 приведен пример разбиения области моделирования на интервалы.

Рисунок 3 - Определение интервалов анализа Шаг 5. Вычисление вероятных траекторий движения для каждого интервала. Из каждой точки предыдущего слоя (интервала) строим вероятные изменения значения для каждого из параметров. Для первого интервала на предыдущем слое будет только одна

13

точка (значение в момент времени 1=0). Мы получим Кк_|+"Ы*М комбинаций параметров (где Кы - количество точек на предыдущем слое).

Для каждой полученной комбинации вычисляем координаты центра облака на границе интервала.

Если количество комбинаций >К, применяем разработанный алгоритм усечения количества комбинаций параметров. Проводим процедуру кластеризации для группировки полученных координат по К группам. В каждой из полученных групп проводим процедуру слияния: вычисляем геометрическое среднее значений координат. По полученным точкам центров вычисляем соответствующие значения параметров скорости и направления ветра. Полученные К комбинаций параметров фиксируются для исследуемого интервала и становятся базовыми для анализа следующего интервала.

В результате шага 5 получим не более К возможных изменений комбинаций параметров и, соответственно, траекторий движения центра облака поражения.

Шаг 6. Определение пространственно-временного распределения концентрации опасного вещества.

Для заданного момента времени по полученным на предыдущем шаге значениям рассчитываем возможные положения центра облака поражения (хг, уО-- (хк; Ук). Значение концентрации С°' в одной из возможных точек центра облака (х-,; уО:

где

Р; - вероятность нахождения центра облака в точке (х;; у,),

С° - значение концентрации в точке (х;; уО при условии, что эта точка является центром облака,

Ср - значение концентрации в точке (х,; уО при условии, что центр облака находится в точке (х^ у|).

На основе полученных значений строим контур облака и линии уровней опасности.

Усовершенствованная методика прогнозирования распространения опасного вещества позволяет более точно спрогнозировать положение, форму облака поражения и уровни воздействия, что позволит службам реагирования выработать более эффективную стратегию действия, например, точно определить, какие зоны следует эвакуировать.

Для поддержки принятия решения при выборе маршрута эвакуации людей был предложен новый метод выбора оптимального маршрута эвакуации. Основным критерием выбора маршрута является минимизация вредного воздействия на организм человека. Входными данными метода являются: набор маршрутов эвакуации и пространственно-временное распределение концентрации опасного вещества.

14

Набор маршрутов эвакуации может быть задан человеком или получен автоматически при наличии данных о расположении дорог. Пространственно-временное распределение концентрации опасного вещества получается на выходе работы методики прогнозирования распространения опасного вещества при мгновенном точечном источнике выброса.

Показателем вредного воздействия на организм человека является доза опасного вещества, которую человек получает, находясь под воздействием определенной концентрации заданное количество времени. Величина получаемой человеком дозы зависит от уровня концентрации опасного вещества, скорости проникновения вещества в организм человека, скорости выведения вещества из организма человека и длительности воздействия. Используя методики (РД 52.04.212-86, Ч. Чен 2006, Колодий А. М. 2007) можно по данным о концентрации вещества и самом веществе определить получаемую человеком дозу.

По заданным пользователем маршрутам и данным о распространении облака поражения строятся графики изменения концентрации вещества на маршрутах и рассчитывается полученная на маршруте доза. Формула дозы Ц, получаемой на _|-ом маршруте принимает вид:

где

О, (С, - доза, полученная на ¡-ом интервале пересечения маршрута с зоной поражения; С - измените концентрации вредного вещества за время I, I - время нахождения в зоне поражения;

N - количество интервалов пересечения ум маршрутом зоны поражения.

Тогда задача выбора оптимально маршрута заключается в определении пнпОу.

Предложенный метод обеспечивает выбор маршрута, на котором человек будет подвергнут минимальному вредному воздействию опасных веществ. Данный метод может быть также применен совместно с алгоритмами оптимизации транспортных потоков, которые будут оптимизировать нагрузку на выбранных оптимальных маршрутах эвакуации.

На основании методик и алгоритмов, описанных ранее во второй главе, предлагается комплексная методика оценки риска и реагирования при авариях. Комплексная методика оценки риска и реагирования при авариях включает следующие этапы:

1. Определение параметров аварии: определение места, характеристик выброса, погодных условий. При необходимости проведение идентификации опасных веществ.

2. Прогнозирование распространения облака поражения: проводится моделирование распространения облака поражения при мгновенном точечном источнике с учетом вероятности изменения погодных условий.

3. Определение уровня поражения: на основе смоделированных концентраций и рассчитанных доз строятся линии уровня поражения.

4. Расчет рисков: рассчитываются вероятности заболевания различных групп людей (производственного персонала, населения, детей).

5. Выбор стратегии реагирования: на основе определенных уровней поражения определяются (по справочным данным) необходимые меры и средства для реагирования, принимается решение о необходимости эвакуации людей. Если принято решение об эвакуации, проводится выбор оптимального маршрута.

Комплексная методика оценки риска и реагирования при авариях обеспечивает поддержку всех этапов аварийных ситуаций. Применение методики позволяет быстро спрогнозировать развитие ситуации, оценить уровень угрозы здоровью людей и принять эффективные решения.

В третьей главе описана созданная система оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах, реализующая предложенные подходы и алгоритмы.

Архитектуру системы обобщенно можно представить 6 основными подсистемами (рис.

3).

Рисунок 3 - Архитектура системы Все подсистемы спроектированы и реализованы в виде модулей, которые могут быть использованы независимо друг от друга. Между подсистемами реализован обмен данными. В системе используются две базы данных и картографическая информация.

Прототип подсистемы идентификации опасных химических веществ реализует соответствующий алгоритм, описанный в главе 2. На основе введенных пользователем

16

данных о возможных веществах, времени после аварии и наблюдаемых симптомах и признаках проводится анализ и выводится список веществ и комбинаций веществ в порядке уменьшения вероятности. Список вызываемых действием веществ симптомов, токсикологическая характеристика веществ и данные о способах нейтрализации негативного влияния хранятся в базе данных опасных веществ.

Подсистема исследования канцерогенных свойств химических веществ позволяет рассчитать дозу для любого организма и на основе статистической информации уточнить знания о токсических свойствах химических веществ.

Для оценки риска при проектных авариях в базе данных характеристик объектов хранится информация по возможным и уже имевшим место аварийным выбросам: дерево рабочих мест, список проектных аварий, список выбрасываемых веществ, характеристики источников выбросов, параметры газоочистки объекта.

При возникновении проектной аварийной ситуации, пользователь выбирает объект, задает время аварии и расстояние, на котором необходимо провести анализ, после чего подсистема анализа проектных аварийных ситуаций на основе (РД 52.04.212-86) проводит все необходимые расчеты.

Подсистема анализа запроектных аварийных ситуаций реализует предложенную во второй главе методику прогнозирования распространения опасного вещества. Благодаря заложенной в системе возможности работы с картой, пользователь может в анимированном режиме увидеть движение облака поражения и построенные на карте линии уровней опасности. Таким образом, можно в режиме реального времени определить зоны и степень поражения.

Подсистема анализа результатов и вывода рекомендаций в зависимости от выброшенного вещества/ комбинации веществ, рассчитанной тяжести поражения, времени после аварии выводит следующие рекомендации:

• требуемая скорость реагирования;

• необходимые для оказания медицинской помощи препараты и инструменты;

• количество бригад скорой помощи;

• необходимость эвакуация людей.

Если было выявлено, что необходима эвакуация людей, то выбирается оптимальный маршрут эвакуации на основе описанного во второй главе метода выбора оптимального маршрута эвакуации.

Подсистема визуализации результатов призвана обеспечить интерактивную работу пользователя с картой местности, на которой расположено опасное предприятие. Также с помощью этой подсистемы производится ввод возможных маршрутов эвакуации.

17

Все подсистемы написаны на языке MS Visual С# 2005 и работают под управлением Windows 2000/ХР.

Общий алгоритм работы в системе соответствует предложенной комплексной методике оценки риска и реагирования при авариях.

Система оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах «ERA» зарегистрирована в Федеральном институте промышленной собственности (свидетельство №2008613967).

В четвертой главе проведена оценка эффективности разработанной системы и описаны тестовые примеры работы системы, приведены возможные способы и варианты применения разработанной системы.

Было проведено сравнение рассмотренных в главе 1 систем оценки риска и реагирования и разработанной системы ERA (таблица 1). Основными критериями оценки являются возможности систем и удобство их применения.

Таблица 1 - Сравнение систем оценки риска и реагирования при авариях с выбросом ___ опасных веществ в атмосферу

Характеристика ТОКСИ ЭКСПРЕСС-ОЦЕНКА ChemRisk САМЕО ERA

Расчет концентраций опасных веществ + - - - +

Оценка зоны поражения + + + + +

Расчет дозы + - - - +

Оценка тяжести поражения + + + + +

Определение необходимых средств реагирования - + - - +

Наличие справочной информации по веществам - - - + +

Выбор маршрута эвакуации - - - - +

Визуальное представление результатов на карте местности - - + + +

Простота и понятность работы в системе хор хор хор УД отл

Как видно из таблицы разработанная система превосходит по функциональности все существующие аналоги. Благодаря применению предложенной комплексной методики

оценки риска и реагирования при авариях, система ERA поддерживает работу пользователя на всех этапах развития аварийной ситуации.

Для оценки эффективности предложенной методики прогнозирования распространения опасного вещества был проведен ряд тестовых экспериментов на основе данных о возможных выбросах на ряде объектов уничтожения химического оружия и метеопрогнозов. Рассчитывались зона поражения и пространственно-временное распределение концентрации опасного вещества. Тестирование показало, что предложенная методика позволяет более точно спрогнозировать зону поражения за счет введения вероятностей изменения погодных условий. Реализованная на основе данной методики подсистема анализа запроектных аварийных ситуаций совместно с возможностью представления результатов на карте местности предоставляет удобный и точный инструмент моделирования аварийных ситуаций с выбросом опасных химических веществ в атмосферу. Использование предложенного алгоритма усечения числа комбинаций параметров позволяет сократить вычислительную сложность методики с экспоненциальной до линейной.

Проверка работоспособности метода выбора оптимального маршрута эвакуации проводилась на тестовых примерах, которые использовались для оценки эффективности методики прогнозирования распространения опасного вещества. Анализ результатов показал, что при возможных потерях в скорости эвакуации данный метод обеспечивает максимальную безопасность.

Оценка эффективности прототипа подсистемы идентификации опасных химических веществ проводилась на базе данных симптомов и синдромов SyndromHT ФГУП "НИИГГП" ФМБА России. Для сравнения была выбрана система Дефиниция-1, реализованная на основе модифицированного байесовского подхода. Были выбраны следующие критерии: время диагностики, процент верного распознавания. Тестирование проводилось на основе случаев острых отравлений химическими веществами, взятых из историй болезней. Разработанный прототип системы идентификации позволил за счет обработки ограничений в 1.5 раза ускорить процесс идентификации, повысить достоверность и точность оценки. Кроме того, разработанный прототип позволяет идентифицировать совместное действие нескольких опасных веществ.

Разработанная система оценки риска и реагирования при авариях на химически опасных производствах может иметь следующие применения:

• использоваться непосредственно на химически опасных производствах для быстрого реагирования при авариях: смоделировав с помощью системы возможные последствия, руководство может принять решения о стратегии действий;

• использоваться на уровне городских/государственных служб (например, МЧС) для планирования действий по предотвращению и ликвидации последствий крупных аварий на химически опасных производствах: на основе реализованных в системе возможностях прогнозирования зоны и тяжести поражения, поддержки принятия решения по выбору средств реагирования и оптимального маршрута эвакуации;

• использоваться в составе программного комплекса оценки риска здоровью людей от выбросов предприятий (аварийный и штатный режимы, гигиенический блок, мониторинг здоровья) на уровне городских/государственных управляющих структур;

• подсистема идентификации отравляющих веществ и база данных по свойствам опасных химических веществ и их воздействию на организм человека может устанавливаться в территориальных органах санитарного надзора и МЧС для того, чтобы при обращении пострадавших можно было быстро определить, какую помощь следует оказать;

• подсистема исследования канцерогенных свойств химических веществ может быть применена независимо в целях исследования токсичности веществ в научно-исследовательских институтах, лабораториях химического анализа и университетах.

Разработанная система предоставляет набор средств для оценки риска заболевания людей, поддержки принятия решения при экстремальных ситуациях, позволяет определить наиболее подверженные неблагоприятному воздействию территории и выбрать оптимальную схему реагирования. Система внедрена в ФГУП "Научно-исследовательский институт гигиены, токсикологии и профпатологии" ФМБА России. Планируется внедрение системы на объектах уничтожения химического оружия и заводах уничтожения компонентов ракетного топлива.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

• проведен сравнительный анализ подходов и методов оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах;

• предложена комплексная методика оценки риска здоровью людей и реагирования при аварийных ситуациях на химически опасных производствах, позволяющая решать все задачи, возникающие при аварийных ситуациях, автоматизирующая

трудоемкие процедуры и использующая более точные и быстрые алгоритмы и методы;

• предложена модифицированная методика идентификации опасных химических веществ, позволяющая идентифицировать совместное действие нескольких опасных веществ и показывающая в 1.5 раза большую скорость работы по сравнению с аналогами, большую точность и достоверность;

• предложена модифицированная методика прогнозирования распространения опасного вещества, позволяющая благодаря учету вероятности изменения направления и скорости ветра более точно спрогнозировать .зону поражения для своевременного принятия необходимых мер по обеспечению безопасности жизни и здоровья людей. Реализующий методику алгоритм за счет применения процедур кластеризации и слияния позволяет снизить вычислительную сложность моделирования с экспоненциальной до линейной;

• предложен новый метод выбора оптимального маршрута эвакуации на основе минимизации получаемой дозы поражающего вещества, обеспечивающий эффективное реагирование при аварийных ситуациях;

• предложенные методики и методы реализованы в системе оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах. Система обладает более широкими функциональными возможностями по сравнению с аналогами и показывает более высокую скорость работы и точность оценок. Разработанная система зарегистрирована в Федеральном институте промышленной собственности и внедрена в ФГУП "Научно-исследовательский институт гигиены, токсикологии и профпатологии" ФМБА России.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кудряшова H.A. Автоматизация оценки риска заболевания людей под воздействием химических веществ в воздухе / H.A. Кудряшова, С.А. Фоменков // Изв. ВолгГТУ. Серия «Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах»: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2008. - Вып. 4, №2.-С.49-51.

2. Кудряшова H.A. Подходы и алгоритмы оценки риска и реагирования при авариях на химически опасных производствах // Системы управления и информационные технологии, 2008. - №3.3(33). - С. 350-354.

3. Халатникова (Кудряшова) H.A. Реорганизация интерфейса пользователя на примере системы обработки физической информации / H.A. Халатникова, С.А. Фоменков // Изв. ВолгГТУ. Серия "Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах": межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград,

2007. - Вып.1,№1. - С. 104-105.

4. Кудряшова Н. А. Моделирование и оценка риска здоровью людей на предприятиях с химически опасным производством //Современные технологии автоматизации. -[Электронный ресурс]. - 2008. - Режим доступа: http://www.cta.ru/online/online progr-model.htm.

5. Кудряшова H.A. Идентификация экологической опасности и оценка риска здоровью людей при выбросе вредных веществ в атмосферу / H.A. Кудряшова // Системные проблемы надёжности, качества, инф.-телекоммуникац. и электрон, технологий в управл. инновационными проектами: (Инноватика-2008): матер, междунар. конф. и рос. науч. школы / Науч. центр "АСОНИКА" [и др.]. - М„ 2008. - Ч. 2. - С. 143-146.

6. Кудряшова H.A. Методика автоматизированной оценки риска здоровью населения / H.A. Кудряшова // Инновационные технологии в управлении, образовании, промышленности "АСТИНТЕХ - 2008": матер, междунар. науч. конф., 15-17 апр. 2008 г. / Астрахан. гос. ун-т [и др.]. - Астрахань, 2008. - С. 183.

7. Кудряшова H.A. Система реагирования при аварийных ситуациях на химически опасных предприятиях / H.A. Кудряшова // AIS'08. CAD-2008. Интеллектуальные системы. Интеллектуальные САПР (пос. Дивноморское, 3-10 сент. 2008 г.): тр. междунар. науч.-техн. конференций / ФГОУ ВПО "Юж. федерал, ун-т" [и др.]. - М.,

2008.-Т. 2.-С. 180-182.

8. Кудряшова H.A. Исследование канцерогенных свойств химических веществ / H.A. Кудряшова // Современные информационные технологии в науке, образовании и практике: матер. VI всерос. н.-пр. конф. с междунар. участ. / ГОУ ВПО "Оренбургский гос. ун-т". - Оренбург, 2007. - С. 747-749.

9. Кудряшова H.A. Система оценки риска здоровья людей при наличии вредных выбросов в воздухе / H.A. Кудряшова // Современные информационные технологии в науке, образовании и практике: матер. VI всерос. н.-пр. конф. с междунар. участ. / ГОУ ВПО "Оренбургский гос. ун-т". - Оренбург, 2007. - С. 745-747.

10. Кудряшова H.A. Моделирование зависимости "Экспозиция - Риск" / H.A. Кудряшова // Технологии Microsoft в теории и практике программирования: тр. V всерос. конф. сгуд., аспир. и мол. учёных, 1-2.04.2008 / Моск. авиац. ин-т (гос. техн. ун-т) (и др.]. -М., 2008. - С. 202-203.

П.Кудряшова H.A. Система оценки риска при проектных и запроектных авариях с выбросом и атмосферу / H.A. Кудряшова, С.А. Фоменков // Технологии Micrisoft в теории и практике программирования: межвуз. конкурс-конф. студ., аспир. и мол. уч. Северо -Запада: матер. (Санкт-Петербург, 11-12 марта 2008 г.) / С.-Петерб. гос. политехи, ун-т [и др.]. - СПб., 2008. - С. 51-52.

12. Кудряшова, H.A. Система поддержки принятия решения при аварийных ситуациях с выбросом вредных веществ в атмосферу / H.A. Кудряшова // Технологии Microsoft в теории и практике программирования: тр. V всерос. конф. студ., аспир. и мол. учёных, 1-2.04.2008 / Моск. авиац. ин-т (гос. техн. ун-т) [и др.]. - М., 2008, - С. 16-17.

13. Халатникова (Кудряшова) H.A. Программный комплекс оценки риска здоровью производственного персонала и населения / H.A. Халатникова // Технологии Microsoft в теории и практике программирования: матер, конф., Нижний Новгород, 21-22 марта 2006 г. / Нижегород. гос. ун-т им. Н.И.Лобачевского. - Н.Новгород, 2006. - С. 307-308.

14. Халатникова (Кудряшова) H.A. Проектирование интерфейса пользователя информационно - поисковой системы на примере системы обработки физической информации / H.A. Халатникова // Технологии Microsoft в теории и практике программирования: матер, конф., Нижний Новгород, 21-22 марта 2006 г. / Нижегород. гос. ун-т им. Н.И.Лобачевского. - Н.Повгород, 2006. - С. 309-310.

15. Кудряшова H.A. Поэтапная оценка риска здоровью людей / H.A. Кудряшова // Технологии Microsoft в теории и практике программирования: матер, конф., Нижний Новгород, 19-20 марта 2008 г. / Нижегород. гос. ун-т им. Н.И.Лобачевского. -Н.Новгород, 2008. - С. 201-203.

16. Кудряшова H.A. Моделирование развития злокачественных клеток от воздействия до заболевания / H.A. Кудряшова // Технологии Microsoft в теории и практике программирования: матер, конф., Нижний Новгород, 19-20 марта 2008 г. / Нижегород. гос. ун-т им. Н.И.Лобачевского. - Н.Новгород, 2008. - С. 203-205.

17. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2008613967. "ERA" - система оценки риска для здоровья людей при авариях на химически опасных производствах, версия 1.0 - № 2008613967; Заяв, 06.08.2008 опубл. 20.08.2008. ФИПС, 2008.

Подписало в печать ¡bO.il. 2003- Заказ № . Тираж 100 экз. Печ. л. Формат 60 х 84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная.

Типография РПК "Политехник" Волгоградского государственного технического университета 400131, г. Волгоград, ул. Советская, 35

Аннотация.

Введение.

1. Анализ проблемы оценки риска здоровью людей при авариях на химически опасных производствах.

1.1. Подходы к оценке аварийных ситуаций.

1.1.1. Моделирование распространения вредных веществ и их воздействия на организм человека.

1.1.2. Построение сценариев развития аварийных ситуаций.

1.1.3. Оценка индивидуальных рисков рабочих.

1.2. Задачи, возникающие при аварийных ситуациях, и методы их решения.

1.2.1. Идентификация опасного вещества.

1.2.2. Оценка степени поражения.

1.2.3. Определение необходимых средств реагирования.

1.2.4. Выбор маршрута эвакуации.

1.3. Критерии оценки адекватности методики оценки риска здоровью людей.

1.4. Сравнение существующих программных продуктов.

1.4.1. Система "ТОКСИ".

1.4.2. Система "ЭКСПРЕСС-ОЦЕНКА".

1.4.3. Система "ChemRisk".

1.4.4. Система "САМЕО".

1.4.5. Сравнительная характеристика возможностей систем.

1.5. Цель и задачи исследования.

2. Разработка методик и алгоритмов анализа риска здоровью людей и выбора стратегии реагирования при авариях на химически опасных производствах.

2.1. Методика идентификации совместного действия нескольких опасных веществ.

2.2. Методика прогнозирования распространения опасного вещества.

2.2.1. Общее описание методики прогнозирования распространения опасного вещества.

2.2.2. Процедура кластеризации.

2.2.3. Процедура слияния.

2.2.4. Определение значений параметров для заданной точки.

2.3. Метод выбора оптимального маршрута эвакуации.

2.4. Методика определения необходимых мер реагирования.

2.5. Комплексная методика оценки риска и реагирования при авариях.

2.6. Выводы по второй главе.

3. Разработка системы оценки риска и реагирования при авариях на химически опасных производствах.

3.1. Основные требования и характеристики системы.

3.2. Архитектура системы.

3.3. Прототип подсистемы идентификации опасных химических веществ.бб

3.4. Подсистема исследования канцерогенных свойств химических веществ.

3.5. Подсистема анализа проектных аварийных ситуаций.

3.6. Подсистема анализа запроектных (чрезвычайных) аварийных ситуаций.

3.7. Подсистема анализа результатов и вывода рекомендаций.

3.8. Подсистема визуализации результатов.

3.9. База данных аварийных ситуаций.

3.10. База данных опасных химических веществ.

3.11. Выводы по третьей главе.

4. Оценка эффективности и применение системы оценки риска и реагирования при авариях на химически опасных производствах.

4.1. Оценка эффективности работы системы.

4.2. Оценка эффективности работы пользователя в системе.

4.3. Область и схемы применения системы.

4.4. Выводы по четвертой главе.

Основные результаты диссертационной работы.

Список сокращений и условных обозначений.

Актуальность темы диссертации. В настоящее время практически в каждом крупном городе функционируют предприятия, выбрасывающие вредные вещества в атмосферу. При возникновении аварийной ситуации на таком предприятии жизнь и здоровье персонала и жителей окрестных территорий находятся под угрозой. Поэтому крайне важно максимально быстро и точно определить уровень воздействия опасных химических веществ, спрогнозировать зону и степень поражения и выбрать соответствующую схему реагирования.

Последние десять лет в области оценки риска и реагирования ведутся активные разработки и предложены различные подходы, такие как сценарии развития аварии, оценка индивидуальных рисков рабочих, моделирование распространения облака поражения с пороговыми концентрациями и с учетом рассеяния. Часть методов фокусируются на прогнозировании, другие - на точном расчете показателей риска здоровью по фактическим данным.

В области оценки риска при авариях выделяют два класса аварийных ситуаций: проектные (т.е. заранее определенные как возможные, все параметры известны) и запроектные (т.е. чрезвычайные). Значительный интерес представляет разработка методик и алгоритмов оценки риска и реагирования для запроектных аварийных ситуаций. К особо важным задачам в таких случаях относятся: идентификация поражающего вещества или группы веществ, моделирование изменения концентрации поражающего вещества по времени и расстоянию от источника выброса, расчет степеней тяжести поражения по зонам, определение стратегии реагирования, выбор маршрута эвакуации.

Задача оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах является сложной ввиду нескольких основных причин: неоднородность решаемых проблем; высокая вариативность аварийных ситуаций, обусловленная разнообразием опасных химических 6 веществ и их физико-химическими и токсикологическими характеристиками; изменчивость погодных условий во время и после аварии.

Существующие потребности в создании указанных методов и систем, основанных на них, накладывают жесткие ограничения на точность и скорость работы алгоритмов. Кроме того программные системы должны решать весь спектр задач, возникающих при аварийных ситуациях. Однако ни одна из существующих систем не предоставляет полного набора необходимых средств. Существуют системы, решающие отдельные задачи, используемые методики и алгоритмы не удовлетворяют требованиям по точности или скорости расчетов.

Для эффективного применения системы оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях обеспечение высокой точности и скорости работы должно сочетаться с удобством, простотой ввода и наглядностью представления информации. Некоторые существующие методики требуют в качестве входных данных сложные функциональные зависимости, для ввода которых необходима серьезная научная подготовка пользователя и предварительные расчеты.

Таким образом, учитывая, что наиболее важными характеристиками систем оценки риска и реагирования являются точность и скорость, актуальной является задача разработки и внедрения новых, методик и реализующих их алгоритмов, позволяющих более быстро и точно прогнозировать риск здоровью людей и поддерживать принятие решения при авариях на химически опасных производствах.

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является повышение эффективности оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах за счет разработки и применения новых и модифицированных методик и алгоритмов, автоматизации трудоемких расчетов, введения комплексного решения проблемы. Под повышением эффективности понимается улучшение как количественных (скорость и достоверность работы алгоритмов), так и качественных (удобство работы пользователя, полнота решаемых задач).

Для достижения данной цели были поставлены и решены следующие задачи:

• описать особенности и методы решения задачи оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах, провести обзор подходов и методик моделирования и анализа аварийных ситуаций, выявить их достоинства и недостатки;

• разработать новые и модифицировать существующие методики для решения задачи оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах;

• реализовать предложенные методики в системе оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах;

• провести проверку работоспособности и эффективности системы при решении тестовых задач.

Объект исследования. Развитие аварийных ситуаций на химически опасных производствах и их воздействие на здоровье человека.

Предмет исследования. Методики оценки риска здоровью людей и реагирования на химически опасных производствах.

Методы исследования. В диссертации использованы методы системного анализа, математического моделирования, теории вероятности, объектно-ориентированного проектирования систем, теории реляционных баз данных.

Научная новизна работы состоит в следующем:

• предложена комплексная методика оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах, позволяющая решать все задачи, возникающие при аварийных ситуациях, автоматизирующая трудоемкие процедуры и использующая более точные и быстрые алгоритмы и методы;

• предложена модифицированная методика идентификации опасных химических веществ по набору признаков, позволяющая идентифицировать совместное действие нескольких веществ. 8

Реализующий методику алгоритм за счет обработки характерных для аварийных ситуаций ограничений (возможные вещества и признаки) позволяет повысить достоверность и скорость идентификации;

• предложена усовершенствованная методика прогнозирования распространения опасного вещества, позволяющая благодаря учету вероятности изменения направления и скорости ветра более точно спрогнозировать зону поражения для своевременного принятия необходимых мер по обеспечению безопасности жизни и здоровья людей. Реализующий методику алгоритм за счет применения процедур кластеризации и слияния позволяет снизить вычислительную сложность моделирования с экспоненциальной до линейной;

• предложен новый метод выбора оптимального маршрута эвакуации на основе минимизации получаемой дозы поражающего вещества, обеспечивающий эффективное реагирование при аварийных ситуациях.

Обоснованность и достоверность результатов, приведенных в диссертационной работе, обеспечиваются использованием зарекомендовавших себя методов системного анализа, теории вероятности и математического моделирования, подтверждаются результатами работы разработанной системы оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах на тестовых задачах. Предложенные методики и алгоритмы хорошо согласуются с существующими представлениями в предметной области.

Практическая значимость и внедрение.

Разработана система оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах, отличающаяся более высокой точностью и скоростью оценки по сравнению с существующими аналогами. Система может применяться на предприятиях с химически опасным производством и объектах уничтожения химического оружия. Система также 9 может быть использована на уровне муниципальных и государственных структур для планирования действий по предотвращению или ликвидации последствий аварии. Подсистема идентификации опасных химических веществ может быть отдельно внедрена в территориальных органах санитарного надзора и МЧС.

Разработка методик выполнялась в рамках государственного контракта № 24344060 от 29.12.05 с ФМБА России " Разработка методических подходов и структуры многоуровневой системы мониторинга опасных химических веществ и вызываемых ими заболеваний для оперативного медико-санитарного реагирования в случае возникновения химических чрезвычайных ситуаций". Разработка системы поддержана государственным грантом №8841 Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере по программе "У.М.Н.И.К.". Система внедрена и прошла апробацию в ФГУП "Научно-исследовательский институт гигиены, токсикологии и профпатологии" ФМБА России в г. Волгограде. Система оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах "ERA" зарегистрирована в Федеральном институте промышленной собственности у свидетельство №2008613967).

Положения, выносимые на защиту:

• комплексная методика оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях;

• методика идентификации опасных химических веществ;

• методика прогнозирования распространения опасного вещества;

• метод выбора оптимального маршрута эвакуации;

• система оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры "САПР и ПК" ВолгГТУ, а также на Международных и Всероссийских научных и научно-практических конференциях: "Интеллектуальные системы (AIS).

10

Интеллектуальные САПР (CAD)" (Дивноморское, 2008), "Новые информационные технологии" (Судак, 2008), «Инновационные технологии в управлении, образовании, промышленности» "АСТИНТЕХ-2008" (Астрахань, 2008), "Технологии Microsoft в теории и практике программирования" (Москва, 2008), Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской обл. (Волгоград, 2007), "Технологии Microsoft в теории и практике программирования" (Нижний Новгород, 2006).

Публикации. Основные положения диссертации отражены в 17 опубликованных работах. В том числе 4 статьи напечатаны в рецензируемых научных журналах центральной печати, из которых 3 статьи опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК для публикации основных результатов диссертационных работ. В список опубликованных работ также входит свидетельство об официальной регистрации системы.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, приложений, списка литературы. Общий объем диссертации - 119 страниц, включая 33 рисунка, 7 таблиц, список ' литературы из 145 наименований.

Основные результаты диссертационной работы

Основными результатами диссертационной работы являются:

• проведен сравнительный анализ подходов и методов оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах;

• предложена комплексная методика оценки риска здоровью людей и реагирования при аварийных ситуациях на химически опасных производствах, позволяющая решать все задачи, возникающие при аварийных ситуациях, автоматизирующая трудоемкие процедуры и использующая более точные и быстрые методики и алгоритмы;

• предложена модифицированная методика идентификации опасных химических веществ, позволяющая идентифицировать совместное действие нескольких опасных веществ и показывающая в 1.5 раза большую скорость работы по сравнению с аналогами, большую точность и достоверность;

• предложена модифицированная методика прогнозирования распространения опасного вещества, позволяющая благодаря учету вероятности изменения направления и скорости ветра более точно спрогнозировать зону поражения для своевременного принятия необходимых мер по обеспечению безопасности жизни и здоровья людей. Реализующий методику алгоритм за счет применения процедур кластеризации и слияния позволяет снизить вычислительную сложность моделирования с экспоненциальной до линейной;

• предложен новый метод выбора оптимального маршрута эвакуации на основе минимизации получаемой дозы поражающего вещества, обеспечивающий эффективное реагирование при аварийных ситуациях;

• предложенные методики и методы реализованы в системе оценки риска здоровью людей и реагирования при авариях на химически опасных производствах. Система обладает более широкими функциональными возможностями по сравнению с аналогами и показывает более высокую скорость работы и точность оценок. Разработанная система зарегистрирована в Федеральном институте промышленной собственности и внедрена в ФГУП "Научно-исследовательский институт гигиены, токсикологии и профпатологии" ФМБА России.

Список сокращений и условных обозначений

1. ОВ - опасные вещества.

2. ОХВ - опасные химические вещества.

3. СДЯВ - сильнодействующие ядовитые вещества.

4. ПП — пункт посадки.

5. ПЛАС - план локализации и ликвидации аварийных ситуаций.

6. ТРИЗ - теория решения изобретательских задач.

1. Авалиани С. JI. Химическое загрязнение окружающей среды и оценка риска здоровью населения. Электронный ресурс. 2005. - Режим доступа: http ://erh.ru/njpub/njpub02 .php

2. Авалиани C.JI., Андрианова M.M., Печенникова Е.В., Пономарева О.В. Окружающая среда. Оценка риска для здоровья (мировой опыт) /Консультационный центр по оценке риска. М., 1996.

3. Автоматизированная система диагностики отравлений / Шкурина Г.Л., Панченко Д.П. // Искусственный интеллект в XXI веке: труды международного конгресса. Т.2.-М., 2001 С.809-814.

4. Барсегян Методы и модели анализа данных: OLAP и Data Mining. СПб., 2004.

5. Браверманн Э. М., Мучник И. Б. Структурные методы обработки эмпирических данных. — М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1983.-464 с.

6. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++: Пер с англ.-2-e изд.- М.: Издательство Бином, СПб.: Невский диалект, 2000.-560 е., ил.

7. Вызова Н. Л., Шнайдман В. А., Бондаренко В. Н. Расчет вертикального профиля ветра в пограничном слое атмосферы по наземным данным // Метеорология и гидрология. 1987. - № 11.-е. 75-83.

8. Быков А.А., Соленова Л.Г., Земляная Г.М., Фурман В.Д. Методические рекомендации по анализу и управлению риском воздействия на здоровье населения вредных факторов окружающей среды. М.: "Анкил", 1999.

9. Венцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Высшая Школа, 2001.

10. Воронов К. В., Лекции по статистическим (байесовским) алгоритмам классификации. Электронный ресурс. 2007. - Режим доступа: http://www.ccas.ru/voron/download/Bayes.pdf

11. Головач В. Дизайн пользовательского интерфейса Электронный ресурс. — 2004. Режим доступа: http://www.uibookl.ru/uidesignl.pdf

12. Гончаров Е. А., Пискунов В. Н., Харченко А. И., Мартин Ф. Дж., Черч X. У. Модель, описывающая динамику подъема облака неядерного взрыва // Вопросы атомной науки и техники, сер. Теоретическая и прикладная физика. 1995. - Вып. 3/1.-с. 59-68.

13. Горский В. Г., Курочкин В. К., Дюмаев К. М., Новосельцев В. Н., Браун Д. Л. Анализ риска — методологическая основа обеспечения безопасности химико-технологических объектов // Российский химический журнал. — 1994. -№ 2. -с. 54-61.

14. Горский В. Г., Швецова-Шиловская Т. Н. Основы анализа аварийного риска, порождаемого химико-технологическими объектами / Под ред. проф. В. К. Курочкина. -М.: ГосНИИОХТ.

15. ГОСТ 17.2.3.02-78. Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями.

16. ГОСТ Р 12.3.047-98 Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля.

17. Григорьев, B.C. Некоторые аспекты локализации и ликвидации аварийных выбросов токсичных веществ. / B.C. Григорьев, B.C. Поляков, А.Т. Артемьев //Журн. Всесоюз. хим. о-ва Д.И.Менделеева,-1990. -T.XXXV, -№4. с. 463-467.

18. Доброчеев О. В. и др. Разработка методик предпроектной и проектной оценки риска при уничтожении химического оружия. Оценка безопасности объекта, содержащего химическое оружие. М.: ОНИР «Ирис», 1993. — 81с.

19. Добыча данных в сверхбольших базах данных / В. Ганти, Й. Герке, Р. Рамакришнан // Открытые системы, №9-10, 1999.

20. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ: В 2-х кн. Кн. 1/ Пер с англ. 2-е изд., перераб. и доп. - М.:Финансы и статистика, 1986. -366с.

21. Злотин Б. JL, Зусман А. В. Методика прогнозирования чрезвычайных ситуаций, вредных и нежелательных явлений. — Кишинев: Межотраслевой научно-технический центр «Прогресс», 1991.

22. Иванов Н. В., Никонов С. Н., Пискунов В. Н. Методика расчета переноса и осаждения аэрозольных выбросов в атмосферу // Вопросы атомной науки и техники. Серия: мат. моделирование физ. процессов. 1994. - Вып. 3. - с. 21-25.

23. Калинина А. В. Экологическая оценка состояния окружающей среды методом биотестирования // Российский химический журнал. 2007. - №2. -с. 134-136.

24. Карлссон Э., Конберг М., Рунн О., Винтер С. Оценка последствий возможных аварий на объекте по хранению люизита в районе г. Камбарки // Российский химический журнал. 1995. - № 4. — с. 79-88.

25. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач: Пер. с англ.- М.: Радио и связь, 1990 544 с.

26. Количественная оценка риска химических аварий /Колодкин В.М., Мурин А.В., Петров А.К., Горский В.Г. /Под ред. Колодкина В.М. Ижевск: Издательский дом «Удмуртский университет», 2001 — 228с.

27. Колодий Т.И. Вероятностная модель рассеивания выброса мгновенного точечного источника в приземном слое атмосферы. / Т.И. Колодий // Обозрение прикладной и промышленной математики. -2001. -Т.8, вып. 1. -с. 227-228.

28. Колодкин В. М. Компьютерное моделирование в решении задач прогнозирования последствий аварий на техногенных объектах // Вестник Удмуртского Университета. — 2001. № 1. — с. 44-46.

29. Колодкин В. М., Мурин А. В., Петров А. К., Данилов Д. А. Характеристики уровня опасности, порождаемой техногенным объектом // Вестник Удмуртского Университета. 2000. - № 4. - с. 92-107.

30. Компания Usethics. Схема процесса проектирования пользовательского интерфейса Электронный ресурс. — 2002. Режим доступа: http://www.usethics.ru/service/usethicsworkprocess.pdf

31. Конушин А. Эволюционные нейросетевые модели с незаданным заранее числом связей. Электронный ресурс. 2003. — Режим доступа: http://www.ict.edu.ru/ft/002414/numlevol.pdf

32. Коробейников В. П. Задачи теории точечного взрыва в газах // Труды Матем. ин-та им. В. А. Стек-лова. М: Наука, 1973. Т. 119. - 278 с.

33. Курляндский Б.А., Новиков С.М. О классификации опасности химических канцерогенов //Токсикологический вестник. 1998. - № 1. - с.2-6.

34. Куцало JI.M. Медицинские проблемы аварийных ситуаций в химической промышленности. / Л.М. Куцало, Ю.И. Мусийчук, Л.В. Янно //Журн. Всесоюз. хим. о-ва Д.И.Менделеева, -1990. -Т. XXXV, -№ 4. -с.453-456.

35. Марчук, Г.И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. / Г.И. Марчук. М.: Наука, -1982. - 415 с.

36. Маршалл В. Основные опасности химических производств / Пер. с англ. под ред. Б. Б. Чайванова и А. Н. Черноплекова. М.: Мир, 1989. - 671 с.

37. Матвеев Л. Т. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. Л: Гидрометеоиздат, 1984. — 752 с.

38. Методика определения площади зоны защитных мероприятий, устанавливаемой вокруг объектов по хранению химического оружия и объектов по уничтожению химического оружия. — М., 1999.

39. Методика оценки последствий аварий на пожаро-, взрывоопасных объектах. М.: ВНИИ ГОЧС, 1996.

40. Методика оценки последствий аварийных выбросов опасных веществ (Методика «Токси». Редакция 3.1). М.: Проект, 2005. - 67 с.

41. Методика прогнозирования и оценки медицинских последствий аварий на взрыво- и пожароопасных объектах. — М.: 1993.

42. Методические рекомендации. Критерии оценки риска для здоровья населения приоритетных химических веществ, загрязняющих окружающую среду. М.: Санэпидмедиа, ГУ НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н. Сысина РАМН, Центр Госсанэпиднадзора в г. Москве, 2003. - 56с.

43. Методические рекомендации. Применение факторов канцерогенного потенциала при оценке риска воздействия химических веществ. М.:

44. Санэпидмедиа, ГУ НИИ ЭЧ и ГОС имени А. Н. Сысина РАМН, ММА им. И. М. Сеченова, Центр Госсанэпиднадзора в г. Москве. 2003. 44с.

45. Методы и программные средства оценки риска здоровью населения в связи с загрязнением окружающей среды. Электронный ресурс. 2000. - Режим доступа: http://www.iki.rssi.ru/ehips/Seminar2000.htm

46. Многомерный статистический анализ и вероятностное моделирование реальных процессов: Ученые записки по статистике. Т.54: Сб. науч. Статей.-М.: Наука, 1990.-296 с.

47. Надежность технических систем и техногенный риск. Электронный ресурс. [2008]. - Режим доступа: http://www.obzh.ru/nad/index.html

48. Нечаев Э.А. Токсикологические проблемы химических катастроф. / Э.А. Нечаев, Г.А. Сафронов //Токсикологические проблемы химических катастроф: Тезисы докладов Всесоюзной научной конференции. Л., -1991. с.78-79.

49. Новиков С.М., Авалиани С.Л., Андрианова М.М., Пономарева О.В. Основные элементы оценки риска для здоровья (пособие для семинаров) /Консультационный центр по оценке риска. М., 1998.

50. Новиков С.М., Авалиани С.Л., Буштуева К.А. и др. Оценка риска для здоровья. Опыт применения методологии оценки риска в России (Самарская область). М., 1999. - 290 с.

51. Новиков С.М., Шашина Т.А., Скворцова Н.С. Критерии оценки риска при кратковременных воздействиях химических веществ //Гигиена и санитария. 2001. №5. - с. 87-89.

52. Окружающая среда. Оценка риска для здоровья. Опыт применения методологии оценки риска в России /Консультационный центр по оценке риска, Гарвардский институт международного развития, Агентство международного развития США. М., 1997. Вып. 1-6.

53. Онищенко Г.Г., Новиков С.М., Рахманин Ю.А. Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. М.: НИИ ЭЧ и ГОС, 2002. 408с.

54. Оценка риска, связанного с объектами хранения химического оружия на территории Удмуртской Республики /Под ред. В. М. Колодкина. Ижевск: Изд-во Удм. Ун-та, 1996. - 219 с.

55. Павлов С. ГИС для информационной поддержки деятельности по предупреждению и ликвидации последствий ЧС// ARCREVIEW Современные геоинформационные технологии, 2003. №3(26).

56. Панченко Д. П. Экстренная идентификация внешних воздействий на основании информации о поведении органичных систем: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Волгоград, 2006. - 165с.

57. Правила безопасности для наземных складов жидкого аммиака. ПБ 03-18298. -М.: Госгортех-надзор, 1999. 94 с.

58. Предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций. Электронное учебное пособие. Электронный ресурс. [2008]. - Режим доступа: http://www.mchs.ememios.ru/acko/education/prevention/index.html

59. Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования / Гамма Э., Хелм Р., Джонсон Р., Влиссидес Дж— СПб.: Питер, 2003- 368 с.

60. Принципы тестирования ПО/ Коул Д., Горэм Т., Макдональд М., Спарджеон Р.// Открытые системы. 1998. - №2. - С. 15-23.

61. Р 2.1.10.1920-04 Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. -05.03.2004.

62. Р 2.2.1766-03 Руководство по оценке профессионального риска для здоровья работников. Организационно-методические основы, принципы и критерии оценки, -01.11.2003.

63. Разработка системы диагностики отравлений на основе нейроподобных сетей / Филатов Б.Н., Шкурина Г.Л., Буланова Е.В., Панченко Д.П. // Нейроинформатика и ее приложения: Материалы IX Всероссийского семинара.-2001.- с. 190-191.

64. РД 03-418-01 Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов. 01.09.2001.

65. РД 08-120-96 Методические указания по проведению анализа риска опасных промышленных объектов. 12.06.1996.

66. РД 09-398-01 Методические рекомендации по классификации аварий и инцидентов на опасных производственных объектах химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. 31.01.2001.

67. РД 09-536-03 Методические указания о порядке разработки плана локализации и ликвидации аварийных ситуаций (ПЛАС) на химико-технологических объектах. 18.04.2003.

68. РД 52.04.212-86 (ОНД 86). Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. -01.01.1987.

69. РД 52.04.253-90 Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте. 01.07.1990.

70. РД 52.04.52-85 Регулирование выбросов при неблагоприятных метеорологических условиях. 01.12.1986.

71. Ревич Б.А. Загрязнение окружающей среды и здоровье населения: Введение в экологическую эпидемиологию. М.: МНЭПУ, 2001.

72. Рекомендации по организации защиты населения, проживающего вблизи объектов по хранению и уничтожению химического оружия, и взаимодействию органов управления при чрезвычайных ситуациях на этих объектах. -М.: ВНИИГОЧС, 1996.

73. Рекомендации по разработке планов защиты населения при авариях на химически опасных объектах. М.: 1993.

74. Румянцев Г. И., Новиков С. М., Шашина Е. А. Современные проблемы оценки риска воздействия факторов окружающей среды на здоровье населения. Электронный ресурс. 2007. - Режим доступа: http://erh.ru/npub/npub03 .php

75. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. — 10.04.2003.

76. Система прогнозирования последствий аварий на объекте хранения люизита в городе Камбарка. Электронный ресурс. - [2008]. - Режим доступа: http://intd.uni.udm.ru/forecast/kamb95?hasli=4Krck

77. Смулевич В.Б., Соленова Л.Г. Производственные канцерогены и здоровье населения //Гигиена и санитария. 1997. - № 4. - с. 22-25.

78. Соловьянов, А.А. Оценка опасности и прогнозирования аварий, связанных с выбросом химических веществ. / А.А. Соловьянов // Журн. Всесоюз. хим. о-ва Д.И.Менделеева,-1993. -Т. XXXVII, 4. с. 56 -74.

79. Стенбринк П. А. Оптимизация транспортных сетей. М.: Транспорт, 1981.

80. Струченков В.И. Методы оптимизации. М.: Экзамен, 2005. - 256с.

81. Тищенко Н. Ф., Тищенко А. Н. Охрана атмосферного воздуха. Справочник. Выделение вредных веществ. — М.: Химия, 1993. Ч. 1. 192 с.

82. Тынкевич М.А. Численные методы анализа. Кемерово, 2002 - 184с.

83. Федоров В. П. Математическая модель формирования пассажиропотоков // Известия АН СССР, Техническая кибернетика. 1974. - №4. - с. 17-26.

84. Хайрер Э., Ваннер Г. Решение обыкновенных дифференциальных уравнений. Жесткие и дифференциально-алгебраические задачи. М.: Мир, 1999.

85. Халатникова Н.А. Интерфейс взаимодействия пользователя с базой данных по физическим эффектам / Халатникова Н.А., Фоменков С.А. //Материалы IX региональная конференция молодых исследователей волгоградской области. Волгоград, 2004. - с. 184-186.

86. Ханна С. Р. Применение исследований в области турбулентности для моделирования загрязнения воздуха // Атмосферная турбулентность и моделирование распространения примесей / Пер. с англ. под ред. А.М.Яглома. JL: Гидрометеоиздат, 1985. - с. 281-314.

87. Хей Дж. Введение в методы байесовского статистического вывода. М.: Финансы и статистика, 1987.-335 с.

88. Хейт Ф. Математическая теория транспортных потоков. М.: Мир, 1966.

89. Хенли Э. Дж., Кумамото X. Надежность технических систем и оценка риска / Перевод с анг. под редакцией В. С. Сыромятникова. М.: Машиностроение, 1984. - 528 с.

90. Цветков В. П., Снопова О. В. Метод расчета вертикальной скорости и диагностические соотношения для дивергенции ветра и притока тепла в атмосфере. Электронный ресурс. 2003. — Режим доступа: http://method.hydromet.ru/publ/tr/tsvetkov.rtf

91. Экспресс-методика прогнозирования последствий взрывных явлений на промышленных объектах. -М.: ВНИИ ГОЧС, 1994.

92. Ale B.J.M., Baksteen Н., Bellamy L.J. Quantifying occupational risk: The development of an occupational risk model. Электронный ресурс. [2008]. -Режим доступа: http://www.science-direct.com

93. Amendola A. Recent paradigms for risk informed decision making// Safety Science. 2002. - №40. - pp. 17-30.

94. Ansley, C.F., Kohn, R. Estimation, filtering and smoothing in state space models with incompletely specified initial conditions// Annals of Statistics. 1985. -№13.-pp. 1286-1316.

95. Ask Dr. ALOHA: Choosing Toxic Levels of Concern. Электронный ресурс.2008. Режим доступа:http://www.response.restoration.noaa.gov/ADA/toxiclocs

96. Baker S.G., Kramer B.S. Paradoxes in carcinogenesis: New opportunities for research directions. Электронный ресурс. — 2007. Режим доступа: http://www.biomedcentral.eom/l 471-2407/7/151

97. Brandt J., Christensen J. H., Zlatev Z. Real time predictions of transport, dispersion and deposion from nuclear accidents // Environmental Management and Health. 1999. - Vol. 10. № 4. - pp. 216-223.

98. Byar D., Herzberg A.M., Tan W.Y. Estimation in incomplete factorial experiment// Statistics in Medicine. 1993. - №12 - pp. 1629 - 1641.

99. CAMEO Software. Электронный ресурс. - [2008]. - Режим доступа: http://www.epa.gov/emergencies/content/cameo/index.htm

100. Chapmana P. M. Ho Issues in sediment toxicity and ecological risk assessment// Marine Pollution Bulletin. 2002. - №25. - pp. 271-278.

101. Cuny X., Lejeune M. Statistical modelling and risk assessment. Электронный ресурс. 2003. - Режим доступа: http://www.science-direct.com

102. Darbra R.M., Eljarrat E., Barcely D. How to measure uncertainties in environmental risk assessment// Trends in Analytical Chemistry. 2008. - pp. 48-64.

103. Durbin, J., Koopman, S.J. Time series analysis for non-Gaussian observations based on state space models from both classical and Bayesian perspectives (with discussion)// J. Royal Statistical Society, Series B. 2000. - №62. - pp. 3-56.

104. Eason Ch., O'Halloran K. Biomarkers in toxicology versus ecological risk assessment. Электронный ресурс. 2002. — Режим доступа: www.elsevier.com/locate/toxicol

105. Franzese P., Luhar A. K., Borgas M. S. An efficient Lagrangian stochastic model of vertical dispersion in the convective boundary layer // Atmospheric Environment. — 1999. Vol. 33. № 15. - pp. 2337-2345.

106. Frenklach G. "Diversionary" Method. Электронный ресурс. 1998. - Режим доступа: http://www.triz-journal.eom/archives/l 998/04/а/

107. Ghorai S., Tomlin A. S., Berzins M. Resolution of pollutant concentrations in the boundary layer using a fully 3D adaptive gridding technique // Atmospheric Environment. 2000. - Vol. 34. № 18 - pp. 2851-2863.

108. Global and nonsmooth optimization toolbox Электронный ресурс. —2006. — Режим доступа: http://www.ganso.com.au/libs/gansomapledlls.zip

109. Guha S., Rastogi R.,Shim K. CURE: An Efficient Clustering Algorithm for Large Databases, Proc. ACM SIGMOD Int'l Conf. Management of Data, ACM Press, New York, 1998.

110. Guidelines for Ecological Risk Assessment. Электронный ресурс. 1998. — Режим доступа: http://cфub.epa.gov/ncea/cfrn/recordisplay.cfm?deid=12460

111. Наппа S. R., Strimaitis D. G., Chang J. C. Hazard Response Modelling Unsertainty. Users's Guide for Software for Evaluting Hazardous Gas Dispersion Models. — Sigma Reseach Corporation, Westford, 1991. Vol. I. -71 p.

112. Hauptmanns U. The impact of reliability data on probabilistic safety calculations// Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2008. -№21.-pp. 38-49.

113. Huang Z. A fast clustering algorithm to claster very large categorical data sets in Data Mining. Research Issues on on Data Mining and KDD, 1997.

114. Kitagawa G. Monte Carlo filter and smoother for non-Gaussian nonlinear state space models// Journal of Computational and Graphical Statistics. — 1996. №5. -pp. 1-25.

115. Kolodkin V. Risk assessments of the potential hazard connected with the objects of storage of warfare chemical agents // Effluents from Alternative

116. Demilitarization Technologies / Editor by Francis W. Holm. — NATO Science Series 1, 1998.-Vol. 22.-pp. 121-139.

117. Kulmala M., Asmi A., Pirjola L. Indoor air aerosol model: the effect of outdoor air, filtration and ventilation on indoor concentrations // Atmospheric Environment.— 1999. Vol. 33. - pp. 2133-2144.

118. Larson E., Aiello A. Systematic risk assessment methods for the infection control professional// American Journal of Infection Control, 2006. Vol. 34. -pp. 323-326.

119. Lewis C. Task-Centered User Interface Design. A practical introduction/ Lewis C., Rieman J. Boulder, CO USA, 1994. - 127p.

120. MSDN Library / January 2005 Электронный ресурс. 2005. - Режим доступа: MSDN for Visual Studio .NET.

121. Nomen R., Sempere J., AvileK K. Development of the HarsMeth methodology for hazard assessment of highly reactive systems: HarsMeth new process// Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 2008. №21. - pp. 29-37.

122. Nunesa C., Soaresa A. Stochastic environmental research risk assessment// Ecological modeling. 2007. - pp. 118-126.

123. Papadakis G.A., Chalkidou A.A. The exposure-damage approach in the quantification of occupational risk in workplaces involving dangerous substances// Safety Science, 2008. №10. - pp. 20-40.

124. Risk Assessment and Risk Management for the Chemical Process Industry / Ed. by Greenberg H.R., Cramer J J. N.-Y.: Van Nostrand Reinhold Co., 1991. -315 p.

125. Risk Assessment Guidence for Superfund. Human Health Evalution Manual. -Office of Emergency and Remedial Response, U.S. Enviromental Protection Agency, Washington, 1989. VI. pp. 8-11—8-15.

126. RMP Сотр. Электронный ресурс. - [2008]. - Режим доступа: http://www.epa.gov/emergencies/content/rmp/rmpcomp.htm

127. Scanlon, Percival. UCD for different project types. Part 1: Overview of core design activities Электронный ресурс. 2002. — Режим доступа: http://www.foruse.com/articles/activitiesl.htm

128. Seinfeld J.H. Atmospheric Chemistry and Physics of Air Pollution. N.-Y.: J.Wiley, 1986. -738 p.

129. Siddigui T. A., Mohan M. Analysis of various schemes for the estimation of atmospheric stability classification // Atmospheric Environment. 1998. - Vol. 32. № l.-pp. 3775-3781.

130. Stohl A. Computation, accuracy and applications of trajectories — A review and bibliography. // Atmospheric Environment. 1998. - Vol. 32. № 6. - pp. 947966.

131. Tan W.-Y., Chen C.W., Wang W. Stochastic modeling of carcinogenesis by state space models: a new approach// Mathematical and Computer Modelling. -2001. -№12 -pp. 1323-1345.

132. Technical Guidance for Hazards Analysis. Emergency Planning for Extremely Hazardous Substances// US Environmental Protection Agency, Federal Emergency Management Agency, US Department of Transportation. 1987.

133. Total Risk Integrated Methodology (TRIM). Электронный ресурс. - [2008]. - Режим доступа: http://www.epa.gov/ttn/fera/trimgen.html