Моделирование в автоматизированных системах управления экологической безопасностью территории жилой застройки

Иващук, Орест Дмитриевич

Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Моделирование в автоматизированных системах управления экологической безопасностью территории жилой застройки

кандидата технических наук: Иващук, Орест Дмитриевич
город: Орел
год: 2011
специальность ВАК РФ: 05.13.06
цена: 450 рублей

Диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению на тему «Моделирование в автоматизированных системах управления экологической безопасностью территории жилой застройки»

Автореферат диссертации по теме "Моделирование в автоматизированных системах управления экологической безопасностью территории жилой застройки"

| 005004164

На правах^тукописи

Ду ^ - —

ИВАЩУК ОРЕСТ ДМИТРИЕВИЧ

МОДЕЛИРОВАНИЕ В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ТЕРРИТОРИИ ЖИЛОЙ ЗАСТРОЙКИ

Специальность: 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (строительство)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

-1 ДЕК 2011

Орел 2011

005004164

Работа выполнена на кафедре «Информационные системы» ФГБОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК» (г.Орел)

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:

доктор технических наук, профессор

Константинов Игорь Сергеевич

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

доктор технических наук, профессор,

заслуженный деятель науки РФ Корсунов Николай Иванович

кандидат технических наук, Мозгов Сергей Сергеевич

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:

ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет»

Защита состоится 19 декабря 2011 года в 16-00 на заседании диссертационного совета Д 212.182.09 при ФГБОУ ВПО « Госуниверситет-УНПК» по адресу: 302020, г. Орел, Наугорское шоссе, 29.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО « Госуниверситет-УНПК».

Автореферат разослан 17 ноября 2011 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью организации, просьба отправлять в адрес диссертационного совета.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, доцент Ж^ч'1 Клюева Н.В.

Актуальность работы. Градостроительство является одной из важнейших сфер экономики современного государства. Однако сегодня создание жилых комплексов в городах России в основном осуществляется в условиях отсутствия общей стратегии социально-экономического развития территории; не проводятся мониторинг и оценка динамики ее экологической безопасности, которая представляет собой систему состояний природных и техногенных объектов в их взаимосвязи, влияющих на здоровье и жизнедеятельность населения. В результате территория жилой застройки (как существующей, так и планируемой для строительства) зачастую оказывается в зонах устойчивой (в пространстве и во времени) неблагоприятной экологической ситуации, когда показатели качества природной среды, обусловленного сочетанием процессов и обстоятельств природного и техногенного характера, не соответствуют нормам. Так, сегодня в городах, где среднегодовые концентрации вредных примесей в атмосфере превышают предельно-допустимые значения, проживает 65 млн. человек (более 45% населения РФ); 60 % населения городов живут в условиях высокого и очень высокого уровня загрязнения воздуха (по данным Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору).

Эффективное решение проблемы обеспечения приемлемого качества природной среды на территории жилой застройки возможно при создании современных систем управления ее экологической безопасностью, основные требования к которым - адекватность динамике параметров и структуры природных и техногенных объектов, внешней среды; необходимость учета развития социальной среды, характеризуемой параметрами качественной оценки; реализация объективного и оперативного управления. Это неотъемлемо связано с использованием передовых информационных и телекоммуникационных технологий, перспективных методов моделирования и средств автоматизации, т.е. с разработкой адаптивных автоматизированных систем управления (АСУ) экологической безопасностью.

При этом сегодня актуально не только создание АСУ данного класса, но и обеспечение их интеллектуализации, прежде всего, при поддержке принятия управленческих решений, когда процесс формирования альтернативных сценариев управления передается от человека к компьютеру, и он реализуется точнее, быстрее и надежнее. Для этого необходим синтез функционирования АСУ на базе специально разработанных моделей.

Подобные интеллектуальные АСУ экологической безопасностью, разработанные для территорий жилой застройки, должны стать неотъемлемой частью общей интеллектуальной сети «умного города» и способствовать обеспечению высокого уровня качества жизни населения.

Таким образом, процессы моделирования при создании и функционировании АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки, обеспечивающие адаптивность системы и возможность проведения адекватных компьютерных экспериментов, являются сегодня крайне актуальными.

Объектом исследования является процесс автоматизированного управления экологической безопасностью территории жилой застройки.

Предметом исследования являются модели в АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки, методы и алгоритмы оценки и прогнозирования экологической ситуации на территории жилой застройки, а также формирования альтернативных вариантов управления.

Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы является повышение эффективности принимаемых решений при автоматизированном управлении экологической безопасностью территории жилой застройки.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- анализ процессов управления экологической безопасностью территории жилой застройки в современных условиях;

- исследование и построение модели объекта управления и модели адаптивной АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки;

- разработка и исследование моделей оценки динамики экологической ситуации, прогнозирования состояния экологической безопасности территории жилой застройки и выбора путей управления;

- программная реализация моделей и моделирование экологической ситуации на конкретной территории жилой застройки, разработка практических рекомендаций по применению моделей и программ.

Методы исследования основываются на системном анализе; теории множеств и математической логике; теории построения АСУ, методах искусственного интеллекта (аппаратах искусственных нейронных сетей и нечеткой логики) и компьютерного моделирования; математической статистике; экспертных оценках; экспериментальных исследованиях.

Достоверность и обоснованность результатов диссертационного исследования подтверждается соблюдением ГОСТов, применением сертифицированных приборов, лабораторного оборудования и программного обеспечения; воспроизводимостью и согласованностью данных, полученных в ходе имитационных и проверочных натурных экспериментов; положительным внедрением результатов работы на ряде предприятий и организаций, свидетельством о госрегистрации программы для ЭВМ.

Научная новизна диссертационного исследования состоит в получении новых научных результатов, включающих:

- модели объекта управления и АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки, отличительной особенностью которых является многокомпонентное представление объекта управления, реализация внутренних контуров управления для обеспечения адаптивности системы, интеллектуализация обработки исходной информации в системе мониторинга;

- модель оценки динамики экологической ситуации на территории жилой застройки, в основе которой лежит применение лингвистического подхода и аппарата нечеткой логики при формировании первичных и синтезе новых знаний; нейросетевые модели оценки и прогнозирования качества отдельных компонентов природной среды и выбора управляющих воздействий;

- алгоритм формирования рекомендаций для управляющей системы при функционировании АСУ, отличительной особенностью которого является при-

менение реализаций построенных моделей оценки, прогнозирования и выбора управляющих воздействий.

Практическая значимость работы заключается

- в программной реализации построенных моделей оценки, прогнозирования и выбора управляющих воздействий (программный комплекс зарегистрирован в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам);

- в практических рекомендациях по применению разработанных программ и алгоритмов в АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки Орловского региона;

- в результатах экомониторинга и модельного прогнозирования экологической ситуации на территории жилой застройки г. Орла и г. Мценска, их научном анализе.

Результаты внедрения. Результаты диссертационной работы в виде разработанных моделей, алгоритмов и рекомендаций внедрены в строительных организациях ООО «Стройинвест» и ЗАО «Холикон-Инвест» (г. Орел) для оценки динамики экологической ситуации на территории жилой застройки, рационального выбора территории для строительства жилых объектов; в строительно-монтажной организации ООО «Бриз» (г. Орел) для оценки экологической ситуации на территории жилой застройки, прилегающей к производственным объектам; в ФГБОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК» и ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» для использования в учебном процессе, научно-исследовательской работе студентов, магистрантов и аспирантов.

На защиту выносятся:

- модель объекта управления и модель адаптивной АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки;

- модель оценки динамики экологической ситуации на территории жилой застройки;

- модели оценки и прогнозирования качества отдельных компонентов природной среды на территории жилой застройки, модели формирования управляющих воздействий;

- алгоритм формирования рекомендаций;

- практические результаты применения предложенного подхода в различных организациях Орловского региона.

практической конференции «Информационные и коммуникационные технологии в образовании, науке и производстве» (Протвино, 2011 г.), 2-ой Международной научно-технической конференции «Компьютерные науки и технологии» (Белгород, 2011 г.), а также на научных семинарах и конференциях профессорско-преподавательского состава Госуниверситета-УНПК.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 10 печатных работ, в том числе 4 научные статьи в изданиях, рекомендованных ВАК для публикации трудов на соискание ученых степеней. Получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и приложений. Содержание работы изложено на 132 страницах машинописного текста, содержит 23 рисунка, 7 таблиц, список литературных источников из 129 наименований.

Во введении обоснована актуальность работы, изложены цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость работы, результаты, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ формирования экологической ситуации на территории жилой застройки в современных условиях; анализ использования автоматизации при управлении экологической безопасностью, подходов к интеллектуализации поддержки принятия решений и к моделированию экологической ситуации; формулируются задачи дальнейшего исследования.

В последние годы строительство жилых домов (в т. ч. жилых комплексов с развитой инфраструктурой) в регионах России характеризуется высокими темпами роста, пример Орловской обл. на рисунках 1, 2. При этом результаты научных исследований ученых, госстатистика о социально-экономическом развитии страны, собственные эксперименты, проведенные в г. Орле, показывают: значительная часть территории жилой застройки находится в зоне мощного негативного техногенного воздействия. Это определяет необходимость реализации эффективных мероприятий по регулированию экологической ситуации на данной территории (как существующей, так и планируемой для строительства).

2000 2001 2002 2003 2004 2006 2006 2007 2008 2009 год

Рис. 1 — Число действующих строительных организаций в Орловской обл.

2000 2002 2004 2006 2008

год ввода жилья

Рис. 2 - Ввод в действие жилых домов в Орловской обл.

Основные подходы к строительству и развитию городов с функциями, удовлетворяющими рациональным потребностям человека и требованиям ус-

тойчивого развития, представлены в работах В.В. Владимирова, В.А. Ильичева,

B.И. Колчунова, В.И. Осипова, В.И. Теличенко и др. ученых. Среди исследований по применению автоматизации в области управления экологической безопасностью территорий следует отметить работы В.Н. Денисова, В.К. Донченко,

C.Ю. Ксандопуло, В.М. Панарина, В.В. Растоскуева, Э.М. Соколова. В работах O.A. Иващук, И.С. Константинова представлен общий методологический подход к построению адаптивных АСУ экологической безопасностью промышлен-но-транспортного комплекса.

Однако до настоящего времени не разработаны АСУ экологической безопасностью для территорий жилой застройки; отсутствуют модели оценки динамики экологической ситуации, обеспечивающие интеллектуализацию поддержки принятия решений в АСУ и, как следствие, повышение эффективности управления экологической безопасностью. Для решения данной научной задачи сформулированы направления дальнейшего исследования.

Вторая глава посвящена исследованию и построению модели объекта управления и модели адаптивной АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки.

В данной работе экологическая безопасность территории жилой застройки как объект управления АСУ представлена многокомпонентной системой состояний природных, социальных и техногенных объектов, влияющих на здоровье и жизнедеятельность населения. Она формально описывается как

Z0y= < Wey, Q, R, FoУ, O0y >, (1)

где Woy={woy} - множество компонентов объекта управления; Q={q} - внешние воздействия на Woy', R={r} - множество состояний элементов JFoy; F0y=(/oy} - отображения на W0y, Q и R, при этом F0у: (fVoy, Q, R) R', Ооу={ооу} - отношения над элементами fVoy, Qu R, при этом Ооу'

Определены основные составляющие 1Уоу- природная система (ПС) -множество компонентов природной среды на территории жилой застройки (атмосфера, акустическая среда, водные, почвенные ресурсы и др.), подвергающихся негативному воздействию и влияющих на качество жизни населения; техническая система (ТС) - множество техногенных объектов, воздействующих на природную среду; социальная система (СС) - множество элементов социума (человеческий фактор), влияющих на динамику экологической ситуации. Данные компоненты объекта управления в результате их взаимодействия определяют состояние экологической безопасности территории жилой застройки. При этом реализация конкретных управляющих воздействий, влияющих на динамику экологической ситуации, связана с изменением параметров ТС и СС.

Итак, объект управления АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки - сложная динамичная природно-социо-техническая система.

Множество Q включает управляющие U и внешние ы воздействия: Q={U, ft)}; со = {й»пс, ««тс, flJcc}, где tonс, <»тс, «сс - воздействия внешней среды на ПС, ТС и СС соответственно; со <zQ, где И - внешние воздействия на АСУ. U={Utc, исс}, где t/тс - управляющие воздействия на ТС, a UCc~ на СС.

Множество состояний R включает два основных подмножества: R = {X, Z}, где Л" характеризует состояние ПС (концентрации загрязнений, уровень физических воздействий и т.п.), a Z - состояние подсистем, которые влияют на ПС и на которые оказываются управляющие воздействия: Z = {ZTc, Zcс}, где ZTC и Zee - множества состояний ТС и СС (технические и технологические параметры, объемы и качество продукции и услуг и др.). Они формируются отображениями Foy={ fx, fz , fzcc}, где fx: ZTC x ZCc x a>nc X реализуется ПС;

fz '■ с»тс x *тс x Zic x Ujc —► ZTC - TC, fzcc: &»cc x xcc x zcc x UCc -* Zcc - CC.

Цель управления экологической безопасностью территории жилой застройки в АСУ - минимизация (в результате реализации управляющих воздействий U как вариации параметров Z с учетом внешних условий а>) негативного техногенного воздействия на природную среду данной территории, что связано с минимизацией разности АХ между фактическим X и целевым Х0 состояниями ПС: АХ—► 0. При этом состояние ТС и СС должно соответствовать необходимому уровню развития экономики и социокультурного пространства региона. Тогда задача оптимального управления формулируется следующим образом:

p{X,U,(o) = Jnc(X, ZTc, Zcc, ®nc) + JicdU, Z, w, x, z) -* min (2)

\ßic e Dxc, Zcc 6 Dcc;

где J - критерий оптимальности состояния объекта управления, Jnc - природной системы, a Jtcc - технической и социальной систем; л: - влияние ПС на состояние ТС и СС; z - взаимовлияние ТС и СС (rcZ, хсХ); DTC - область допустимых состояний для ТС, определяемая потребностями экономики региона; DCc - область допустимых состояний для СС, определяемая потребностями и приоритетами населения, особенностями социокультурного пространства региона.

Определены следующие функции адаптивной АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки, в которой реализуется интеллектуализация поддержки принятия решений: проведение интеллектуального мониторинга-, автоматизированное накопление, обработка и хранение данных', автоматизированное формирование альтернативных сценариев управления', выработка и реализация рациональных управляющих воздействий; обмен информацией подсистем АСУ между собой и с внешней средой.

В составе АСУ выделены следующие основные подсистемы: объект управления, описанный выше как сложная динамичная природно-социо-техническая система; управляющая система-, исполнительная система, реализующая конкретные управляющие воздействия U; система интеллектуального мониторинга, объединяющая контрольно-измерительный блок (сбор информации X, Z, £1) и блок оценки экологической ситуации (модельная оценка текущей экологической ситуации и ее предварительный анализ); интеллектуальная система поддержки принятия решений (ИСППР). На уровне ИСППР не только происходит обработка собранной информации в форму, пригодную для поддержки принятия решений, но и формируются сценарии управления, а также сигналы, являющиеся управляющими для других подсистем АСУ.

Модель адаптивной АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки, включающая модель объекта управления и модели процессов управления, схематично показана на рисунке 3, где <нюм, <мус, о)ис ей- множества внешних воздействий на контрольно-измерительный блок, управляющую и исполнительную системы соответственно; У - результат сбора информации; X' -результат оценки текущей экологической ситуации, определяющей состояние экологической безопасности; т - альтернативные сценарии управления; у - координирующие сигналы, соответствующие управленческим решениям; у', у"— результаты выбора, реализации и контроля конкретных управляющих воздействий; V и X - формируемые в ИСППР модели оценки и корректировки, необходимые для организации интеллектуального мониторинга и обеспечения адаптации системы мониторинга к конкретным условиям.

Рис. 3 -

Схематичное представление модели АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки.

Отличительной особенностью предложенной модели АСУ является многокомпонентное представление объекта управления с учетом состояния социальной сферы, интеллектуализация обработки исходной информации в системе мониторинга. Кроме того, в данной модели введены внутренние контуры управления для обеспечения адаптивности системы, в каждом из которых субъектом управления выступает ИСППР, а объектом - другая подсистема АСУ, например, управляющая система (т - управляющий сигнал) или система интеллектуального экомониторинга (X, V - составляющие управляющего сигнала).

В третьей главе разработана модель оценки динамики экологической ситуации на территории жилой застройки, а также модели оценки и прогнозирования качества отдельных компонентов природной среды, формирования управляющих воздействий.

Экологическая ситуация на территории жилой застройки характеризуется совокупным состоянием качества различных компонентов природной среды, которые оказывают влияние на здоровье и жизнедеятельность населения. При построении ее модели в данной работе используется понятие лингвистической переменной (для формирования характеристики) и аппарат нечеткой логики (для синтеза знаний о состоянии отдельных компонентов природной среды).

Введена лингвистическая переменная

ЕЯ = <3,Т,ВЛН>, (3)

где 5 = «экологическая ситуация на территории жилой застройки»; Т - терм-множество переменной 5, областью определения которого является числовое множество В; Я - синтаксические правила, порождающие название терма; Н -семантические правила. Т= {Ти Т2, Г3, ТА, Ть), где термы:

- Т\ = «нормальная» - показатели качества всех компонентов природной среды соответствуют нормативам для данной территории;

- Т2 = «относительно опасная» - загрязнение отдельных компонентов природной среды превышает допустимый уровень, но отклонения от норм не являются устойчивыми (в пространстве и во времени);

- 7з = «опасная» - загрязнение каждого из компонентов природной среды превышает допустимый уровень, но без образования устойчивых экологически опасных зон, или загрязнение только отдельных компонентов превышает допустимый уровень, но отклонение от нормы является значительным и способствует образованию устойчивых экологически опасных зон;

-Тц = «очень опасная» - характеристики качества всех компонентов природной среды не соответствуют нормам, при этом отклонения для некоторых из них являются значительными и способствуют образованию устойчивых экологически опасных зон;

- Т5 = «критическая» - загрязнение всех компонентов природной среды значительно превышает допустимый уровень с образованием устойчивых экологически опасных зон.

Термы Т2, 7'з, характеризуют неблагоприятную экологическую ситуацию.

Целесообразно использование составной лингвистической переменно £5=(5(А,..., З)), где 5¡еЕБ («уровень загрязнения воздушного бассейна», «ур вень загрязнения воды», «скопление отходов» и др.),]=1,...,1. При этом, проца классификации экологической ситуации проходит как анализ взаимодейств! ряда частей, включенных в ES, а результат является синтезированным. Для а реализации строится набор условных правил логического вывода:

если(81 = я11)«(5,2= а21)и... и(8]=ап) или(81= ап) и(5г = а12)и ... и (.!ч = ак)

или (5(= аж)и(52= я1м)" —"С^«™) тоу = с,,

где а^ -нечеткий терм оценки в правиле п (п = у = (сь-• -,сг) - знач

ния вывода; / = 1.....I. При построении функций принадлежности используют!

знания и опыт экспертов, данные статистики и мониторинга. Синтез знаний состоянии компонентов природной среды заложен в принципах проведения н четкой импликации на этапах формирования общего логического вывода.

Для разработки моделей оценки и прогнозирования качества отдельна компонентов природной среды на территории жилой застройки, а также мод лей выбора управляющих воздействий (как вариации параметров техногеннн и социальных объектов) использован аппарат искусственных нейронных сетей В четвертой главе продемонстрировано применение разработанно! теоретического аппарата для построения и использования моделей экология ской ситуации и их программной реализации в АСУ экологической безопасн стью территории жилой застройки в конкретном регионе (территория г. Орла) В период 2004/11 гг. проводился экомониторинг на территории жилой з стройки г. Орла. Его результаты показали: приоритетная роль в формирован! неблагоприятной экологической ситуации на данной территории принадлеж1 загрязнению воздушного бассейна (химическое загрязнение атмосферы и физ ческое шумовое воздействие); основным источником негативного техногенной воздействия является автотранспорт: его доля в выбросах загрязнений в атм сферу - более 88 %, в негативном шумовом влиянии - более 80%; в зоне с пр вышением предельно-допустимой концентрации средне суточной (ПДКсс) з грязнений в атмосфере находится более 35 % территории жилой застройки | сухую безветренную погоду - до 80 %); акустическая среда на 60 % территор! в зоне влияния автодорог является дискомфортной (более 20 % - в зоне усто1 чивого акустического дискомфорта, не пропадающей в течение суток).

Разработана модель для характеристики экологической ситуации на те; ритории жилой застройки по состоянию воздушного бассейна, а именно по а вокупному состоянию атмосферного воздуха и акустической среды. Экологии скую ситуацию описывает составная лингвистическая переменная где = «уровень загрязнения атмосферного воздуха»; ^ = «уровень загрязнет

акустической среды». Термы в данной модели (см. (4)): ац = а21 = «пониженный», а\2 = агг = «повышенный», «и = агз = «значительный». Выход - характеристика сложившейся/прогнозируемой на территории жилой застройки экологической ситуации - функция у = «экологическая ситуация». Для формирования выхода ЕЭ сконструирован набор из 9-ти логических правил, используется алгоритм нечеткого вывода Сугено 0-го порядка, экологическая ситуация характеризуется по условной 5-ти балльной шкале (в соответствии с характеристикой термов Т).

Показателем уровня химического загрязнения воздушного бассейна на территории жилой застройки определена сумма отношений фактических (или спрогнозированных) концентраций оксида углерода (СО), диоксида азота (М02) и диоксида серы (£ОД обладающих эффектом суммации, к их ПДК максимально разовым (ПДКмр) в атмосфере населенных пунктов (значение Ьх на множестве Ву). При оценке уровня среднегодового загрязнения атмосферного воздуха используются средневзвешенные значения концентраций, вычисленные с учетом «розы ветров» для данной территории.

Показателем уровня физического загрязнения воздушного бассейна определено значение эквивалентного уровня шума (Ь% на множестве В2).

Выявление области определения каждого терма и построение функций

принадлежности . =1,2,3) для переменных 5/ и & производилось на основе анализа данных экомониторинга с использованием утвержденных в РФ нормативов для выбранных показателей качества воздушного бассейна. Например, в качестве , вц определена трапециевидная функция принадлежности:

1, если 2 <¿>1 <4;

(¿>, - 0,8)/(2 - 0,8), если 0,8 <6, <2;

(5-¿>0/(5-4), если 4 <¿>,<5;

0, в остальных случаях.

Интервал 2-ИПДКм.р. полностью соответствует значению индекса СИ = 2-М, характеризующему повышенный уровень загрязнения (СИ - наибольшая измеренная разовая концентрация примеси, деленная на ПДКмр); значение 0,8ПДКмр соответствует наибольшему значению концентрации загрязнений в приземном слое атмосферы жилой застройки.

В качестве ßail определена треугольная функция принадлежности:

|C75-ä2)/(75-60), если 60 <Ь2<75; fHjГeS2,fian(b2)= (80 -Ь2)/(80-75), если 75 <Ъ2 <80;

0, в остальных случаях.

Уровень шумового воздействия не более 75 дБА соответствует требованиям для территории тротуара и (по данным мониторинга) максимальным уров-

ням звука в жилых помещениях (не более 55 дБА). При 75+80 дБА наблюдается превышение граничного значения на территории тротуара и допустимого уровня для жилых помещений, но соблюдаются требования по максимальным уровням звука в жилых помещениях; до 60 дБА соблюдаются нормы для территорий с жилой застройкой и детских площадок.

Для оценки и прогноза показателей качества отдельных компонентов воздушного бассейна и выбора управляющих воздействий построены нейросете-вые модели.

Для программной реализации разработанных моделей использована система компьютерной математики МАТЬАВ. Создан программный комплекс (на который получено свидетельство о госрегистрации) «Оценка и прогнозирование уровня экологической ситуации на территории жилой застройки» (включающий 5 программ) для проведения компьютерных экспериментов:

- по оценке и прогнозированию концентрации СО, N02, $02 в атмосфере (ИНС_АТМОСФЕРА) и эквивалентного уровня шума (ИНС_ШУМ) на жилых территориях в зависимости от фона, параметров транспортного потока на прилегающих автодорогах, расстояния до них, озеленения, плотности и высотности застройки, скорости и направления ветра;

- по оценке экологической ситуации по состоянию воздушного бассейна (ЭС);

- по выбору управляющих воздействий как изменения озеленения территории, расстояния от планируемого жилого комплекса (дома) до автодороги, плотности застройки (ИНС_ИНФРАСТРУКТУРА), параметров транспортного потока на прилегающей к жилому комплексу автодороге (ИНС_АВТОДОРОГА).

На рисунке 4 представлен алгоритм формирования рекомендаций для управляющей системы при функционировании АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки в конкретном регионе, где

- Сс0,Сщ ,Сщ - концентрации СО, NО2, Б02, мг/м3;

- ^же. ~ эквивалентный уровень шума, дБА;

- N. ¿У,., Л^., Ыает - интенсивности потоков транспорта, легковых, грузовых автомобилей, автобусов, авт./ч;

- 0,-.а«т. - доля в потоке грузовых автомобилей и автобусов, %;

- V- скорость потока, км/ч;

- V и I - ширина улицы и проезжей части, м;

- Н - высотность застройки (85 % обеспечения), м;

- к, - плотность застройки, %,

- /'- расстояние от границы жилой застройки до автодороги, м;

- к03- коэффициент озеленения, едЛОО м.

Для визуализации данных мониторинга и компьютерных экспериментов создан банк электронных карт «Экологическая ситуация на территории жилой застройки г. Орла», на рисунках 5 и 6 показаны его фрагменты (оценка среднегодового состояния и прогноз на летний период).

Рис. 4 - Алгоритм формирования рекомендаций для управляющей системы при функционировании АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки.

Относительно опасная

Опасная

Очень опасная

Критическая

___

Характеристика экологической ситуации_

Нормальная

Рис. 6-Вид электронной карты «Экологическая ситуация (среднегодовая) на территории жилой застройки г. Орла».

Критическая

Характеристика

экологической

ситуации

Нормальная

Опасная

Очень опасная

Относительно опасная

Рис. 7- Вид электронной карты «Прогноз экологической ситуации на территории жилой застройки г. Орла (на июль 2011г., ветер 1 м/сек, направление - Ю) ».

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Анализ формирования экологической ситуации в городах России показал, что территория жилой застройки часто находится в зоне мощного негативного техногенного воздействия. При высоких темпах строительства практически не проводится оценка качества природной и социальной сферы, отсутствуют эффективные сценарии управления экологической безопасностью.

2. В ходе исследования была предложена модель АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки. Она разработана на основе обобщенной модели АСУ экологической безопасностью промышленно-транспортного комплекса, в которую внесены следующие существенные изменения:

- многокомпонентное представление объекта управления, учитывающее особенность жилой застройки, связанную с существенным влиянием развития социальной сферы, характеризуемой параметрами качественной оценки;

- вынесение блоков принятия управленческих решений и реализации управляющих воздействий в отдельные составляющие АСУ, введение внутренних контуров управления реализующих адаптивность системы;

- интеллектуализация системы мониторинга за счет введения блока, реализующего оценку экологической ситуации на основе специально разработанных моделей и программ.

3. Для обеспечения эффективного функционирования АСУ на основе предложенной модели разработаны математические модели оценки и прогнозирования экологической ситуации в целом и качества отдельных компонентов природной среды, а также модели выбора управляющих воздействий.

4. Предложен вариант программной реализации разработанных моделей на основе системы компьютерной математики МАТЬАВ.

5. Для визуализации данных мониторинга и компьютерных экспериментов создан электронный атлас «Экологическая ситуация на территории жилой застройки г. Орла», позволяющий проводить прогнозный пространственный анализ динамики экологической ситуации на территории жилой застройки (существующей и планируемой для строительства).

6. Предложен алгоритм формирования рекомендаций для управляющей системы при функционировании АСУ экологической безопасностью на конкретной территории жилой застройки, включающий в себя различные формы сценариев развития экологической ситуации.

7. Проведено моделирование экологической ситуации на конкретной территории г. Орла и г. Мценска, по результатам которого сформированы сценарии управления, позволившие получить следующий эффект:

- установка шумопоглощающего покрытия (ООО «Бриз») указанной плотности и толщины снизило уровень шума на прилегающих к ледовому катку г. Мценск на 15-20 дБ А, что обеспечило отсутствие жалоб со стороны населения;

стве жилых комплексов по улицам Матросова, Бурова, Поликарпова (ООО « Стройинвест»), по улице 60 лет Октября ( ЗАО «Холикон-Инвест»); - выработаны различные варианты управляющих воздействий (изменение параметров транспортного потока, озеленение тротуаров, альтернативное изменение инфраструктуры территории) для существующей территории жилой застройки г. Орла, находящейся в зоне неблагоприятной экологической ситуации, которые позволят снизить уровень загрязнения воздушного бассейна до предельных значений.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК

1. Константинов, И.С. Особенности построения и интеллектуализация системы экомониторинга в составе автоматизированной системы управления экологической безопасностью [Текст]/ И.С. Константинов, О.Д. Иващук // Информационные системы и технологии. - 2010. - № 6(62) ноябрь-декабрь. - С. 113-118.

2. Иващук, О.Д. Моделирование экологической ситуации в автоматизированной системе управления экологической безопасностью [Текст]/ О.Д. Иващук // Информационные системы и технологии - 2011. - № 4(66) июль-август. - С. 57-62.

3. Иващук, О.Д. Управление экологической ситуацией на территории жилой застройки на основе моделирования. [Текст]/ О.Д. Иващук // Строительство и реконструкция. - 2011. -№3 (35) май-июнь. - С. 30 - 39.

4. Иващук, О.Д. Интеллектуализация автоматизированных систем управления экологической безопасностью территорий жилой застройки. [Текст]/ О.Д. Иващук // Информационные системы и технологии.- 2011. - № 6(68) ноябрь-декабрь. - С. 43-49.

Свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ

5. Иващук, О.Д. Оценка и прогнозирование уровня загрязнения воздушного бассейна на территории жилой застройки // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2011618854. Зарегистрир. в реестре программ для ЭВМ 14 ноября 2011 года.

Публикации в сборниках научных трудов и материалов конференций

6. Иващук, О.Д. Экомониторинг при автоматизированном управлении экологической безопасностью промышленных объектов. [Текст]/ О.Д. Иващук // Вестник Тульского государственного университета. Автоматизация: проблемы, идеи, решения: Материалы Междунар. научно-техн. конф. «АПИР-15», 10-12 ноября 2010 г.; под ред. В.В. Прейса, Е.В. Давыдовой. В 2-х частях. 4.2. Тула: Изд-воТулГУ, 2010.-С. 188-193.

7. Иващук, O.A. Система экомониторинга в составе АСУ и реализация электронных услуг [Текст]/ O.A. Иващук, И.С. Константинов, О.Д. Иващук // III тысячелетие - новый мир: Труды Международного форума по проблемам науки, техники и образования, г. Москва, 7-10 декабря 2010 / под ред. В.А. Малинни-кова, В.В Вишневского. - М.: Академия наук о Земле, 2010.- С. 112-114.

8. Иващук, О.Д. Методика построения автоматизированных систем управления экологической безопасностью на территориях с жилой застройкой. [Текст]/ О.Д. Иващук // Развитие информационных технологий и их значение для модернизации социально-экономической системы: материалы международной научно-практической конференции (12 мая 2011 г.). Саратов: Изд-во ЦПМ «Академия бизнеса», 2011,- С. 87-91.

9. Иващук, О.Д. Подходы к оценке экологической ситуации в автоматизированных системах управления. [Текст]/ О.Д. Иващук // Актуальные проблемы науки: сб. научн. тр. по материал. Международной научн. - практ. конферен. (30 мая 2011 г.), Ч. 4; Мин. обр. и науки РФ. Тамбов: Изд-во ТРОО «Бизнес-Наука-Общество», 2011. - С. 61-62.

10. Иващук, О.Д. Модели экологической ситуации в автоматизированной системе управления экологической безопасностью на территории жилой застройки. [Текст]/ О.Д. Иващук // Информационные системы и технологии: сб. научн. тр. по материал. Международной научн. - практ. интернет-конферен. (апрель-май 2011 г.), Т. 3 /под общ. ред. проф. И.С. Константинова. Орел: ФГОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК», 2011. - С. 57 - 60.

11. Иващук, О.Д. Модель интегральной оценки экологической ситуации в автоматизированных системах управления экологической безопасностью. [Текст]/ О.Д. Иващук // Информационные и коммуникационные технологии в образовании, науке и производстве: сб. трудов V международной научно-практ. конференции (4-8 июля 2011 г.), в 2-х частях. - Ч. 2.1 под. ред. Ю.А. Романенко, Е.В. Ломановой. Протвино: Управление образования и науки, 2011. - С. 96-97.

Подписано в печать 16.11.2011 г.

Формат 60x90/16. Бумага офсетная. Гарнитура Тайме.

Усл. печ. л. 1 Д. Заказ 118. Тираж 100 экз.

Отпечатано в издательстве Орел ГА У,20 L1, Орел, Бульвар Победы, 19.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Иващук, Орест Дмитриевич

Введение.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ТЕРРИТОРИИ ЖИЛОЙ ЗАСТРОЙКИ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ.

1.1 Формирование экологической ситуации на территории жилой застройки в современных условиях (на примере Орловского региона).

1.2 Автоматизация в управлении экологической безопасностью территорий жилой застройки и интеллектуализация поддержки принятия решений.

1.3 Анализ походов к моделированию экологической ситуации на территории жилой застройки.

1.4 Выводы и постановка задачи дальнейших исследований.

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ТЕРРИТОРИИ ЖИЛОЙ ЗАСТРОЙКИ.

2.1 Построение и исследование модели объекта управления АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки как природ-но-социо-технической системы.

2.2 Формирование цели и выявление основных функций адаптивной интеллектуальной АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки.

2.3 Разработка модели адаптивной интеллектуальной АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки.

2.4 Разработка методики построения и организации функционирования АСУ экологической безопасностью на конкретной территории жилой застройки.

Выводы по второй главе.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ ОЦЕНКИ ДИНАМИКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ, ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И ВЫБОРА УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ В АСУ.

3.1 Разработка и исследование модели экологической ситуации на территории жилой застройки на основе лингвистического подхода и аппарата нечеткой логики.

3.2 Разработка нейросетевых моделей оценки и прогнозирования отдельных компонентов природной среды на территории жилой застройки.

3.3 Разработка нейросетевых моделей выбора управляющих воздействий в АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки.

3.4 Алгоритм построения моделей оценки, прогнозирования и выбора управляющих воздействий.

Выводы по третьей главе.

ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В АСУ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ТЕРРИТОРИИ ЖИЛОЙ ЗАСТРОЙКИ НА ПРИМЕРЕ ОРЛОВСКОГО РЕГИОНА, ВЫРАБОТКА ПРАКТИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ.

4.1 Обоснование параметров интеллектуального мониторинга и моделирования в АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки.

4.2 Анализ результатов экомониторинга, проведенного на конкретной территории жилой застройки (на примере г. Орла).

4.3 Моделирование экологической ситуации на территории жилой застройки (на примере г. Орла).

4.4 Разработка алгоритма формирования рекомендаций для управляющей системы в АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки.

4.5 Формирование сценариев управления при функционировании АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки на примере гг. Орла и Мценска.

Введение 2011 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Иващук, Орест Дмитриевич

Градостроительство является одной из важнейших сфер экономики современного государства. Однако сегодня создание жилых комплексов в городах России в основном осуществляется в условиях отсутствия общей стратегии социально-экономического развития территории; не проводятся мониторинг и оценка динамики ее экологической безопасности, которая представляет собой систему состояний природных и техногенных объектов в их взаимосвязи, влияющих на здоровье и жизнедеятельность населения. В результате территория жилой застройки (как существующей, так и планируемой для строительства) зачастую оказывается в зонах устойчивой (в пространстве и во времени) неблагоприятной экологической ситуации, когда показатели качества природной среды, обусловленного сочетанием процессов и обстоятельств природного и техногенного характера, не соответствуют нормам. Так, сегодня в городах, где среднегодовые концентрации вредных примесей в атмосфере превышают предельно-допустимые значения, проживает 65 млн. человек (более 45% населения РФ); 60 % населения городов живут в условиях высокого и очень высокого уровня загрязнения воздуха (по данным Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору).

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- анализ процессов' управления экологической безопасностью территории жилой застройки в современных условиях;

Научная новизна диссертационного исследования состоит в получении новых научных результатов, включающих:

- алгоритм формирования рекомендаций для управляющей системы при функционировании АСУ, отличительной особенностью которого является применение реализаций построенных моделей оценки, прогнозирования и выбора управляющих воздействий.

Практическая значимость работы заключается

Результаты внедрения. Результаты диссертационной работы в виде разработанных моделей, алгоритмов и рекомендаций внедрены в строительных организациях ООО «Стройинвест» и ЗАО «Холикон-Инвест» (г. Орел) для оценки динамики экологической ситуации на территории жилой застройки, рационального выбора территории для строительства жилых объектов; в строительно-монтажной организации ООО «Бриз» (г. Орел) для оценки экологической ситуации на территории жилой застройки, прилегающей к производственным объектам; в ФГБОУ ВПО «Госуниверси-тет-УНПК» и ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» для использования в учебном процессе, научно-исследовательской работе студентов, магистрантов и аспирантов.

На защиту выносятся:

- модель объекта управления и модель адаптивной АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки;

- модель оценки динамики экологической ситуации на территории жилой застройки;

- алгоритм формирования рекомендаций;

- практические результаты применения предложенного подхода в различных организациях Орловского региона.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на Международной научно-технической конференции «Автоматизация: проблемы, идеи, решения: «АПИР-15» (Тула, 2010 г.), VIII Всероссийской научно-технической конференции «Искусственный интеллект в XXI веке» (2010 г., Пенза), Международном форуме по проблемам науки, техники и образования «III тысячелетие - новый мир» (Москва, 2010 г.), Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки» (Тамбов, 2011 г.), Международной научно-практической интернет - конференции «Информационные системы и технологии» (Орел, 2011 г.), Международной научно-практической конференции «Развитие информационных технологий и их значение для модернизации социально-экономической системы» (Саратов, 2011 г.), V Международной научно-практической конференции «Информационные и коммуникационные технологии в образовании, науке и производстве» (Протвино, 2011 г.), 2-ой Международной научно-технической конференции «Компьютерные науки и технологии» (Белгород, 2011 г.), а также на научных семинарах и конференциях профессорско-преподавательского состава Госуниверситета-УНПК.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 11 научных работ, из них 4 научные статьи в изданиях, рекомендованных ВАК для публикации трудов на соискание ученых степеней, а также свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Заключение диссертация на тему "Моделирование в автоматизированных системах управления экологической безопасностью территории жилой застройки"

Выводы по третьей главе

Разработаны эффективные методы для решения задач интеллектуального мониторинга и интеллектуальной поддержки принятия управленческих решений в АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки.

Качественная оценка общей характеристики экологической ситуации на территории жилой застройки определяется по совокупному состоянию отдельных компонентов природной среды. Для ее формирования используется понятие лингвистической переменной и аппарат нечеткой логики.

Возможность синтеза знаний о состоянии каждой из выбранных компонентов природной среды и осуществления оценки экологической ситуации заложена в принципах проведения нечеткой импликации на этапах формирования общего логического вывода.

Для проведения оценки и прогнозирования отдельных компонентов природной среды, а также для выбора вариантов управляющих воздействий по предотвращению и снижению негативного влияния на их качество, используется аппарат искусственных нейронных сетей.

Разработан алгоритм построения моделей оценки, прогнозирования и выбора управляющих воздействий на основе нейросетевого подхода.

ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В АСУ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ТЕРРИТОРИИ ЖИЛОЙ ЗАСТРОЙКИ НА ПРИМЕРЕ ОРЛОВСКОГО РЕГИОНА, ВЫРАБОТКА ПРАКТИЧЕСКОЮ^ РЕКОМЕНДАЦИЙ

4.1 Обоснование параметров интеллектуального мониторинга и моделирования в АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки

Для обеспечения функционирования системы интеллектуального мониторинга АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки и для построения математических и компьютерных моделей оценки, прогнозирования и формирования управляющих воздействий, необходимо провести обоснование параметров состояния компонентов объекта управления АСУ X, ZTC, Zcс и Q (см. 2.1). При анализе параметров необходимо выявить составляющие множеств Z тс и Z'сс, изменение которых связано с реализацией управляющих воздействий на объект управления АСУ:

7тс = ±AZ'тс, Ucc = ±AZrcc.

Выбор параметров из множества X - показателей качества природной среды на территории существующей или планируемой жилой застройки - должен соответствовать следующим требованиям:

- касаться тех компонентов природной среды, которые наиболее подвержены негативному воздействию на рассматриваемой территории;

- отражать поведение тех химических загрязняющих веществ и физических видов загрязнения, которые представляют наибольшую опасность для населения из-за больших объемов выделения, токсичности, особенностей переноса, способности накапливаться, устойчивости к разрушению.

При выборе компонентов из множеств ZTC, Zee и Q необходимо учитывать, что негативное воздействие отдельных техногенных объектов на окружающую среду территории жилой застройки соответствует определенному характеру (токсичность, опасность, количество природных сред, на которые воздействует источник), уровню (объем, плотность, радиус проявления) и устойчивости (длительность и периодичность), которые зависят именно от данных параметров. Особо важно выявить реально управляемые параметры для возможности выработки оперативных управляющих воздействий.

На рисунке 13 показана схема формирования неблагоприятной экологической ситуации на территории жилой застройки под воздействием техногенных и социальных объектов.

Q] Технические и технологические параметры объектов промышленности и транспорта

-1 социокультурнои среды, человеческий фактор 4

QvTj Природно-климатические факторы

IV2l Особенности городской застройки

IIV 3| Наличие и тип зеленых насаждений

1У4[ Взаимовлияние различных техногенных объектов

IV 5 Расстояние от объектов промышленности и транспорта до жилой застройки ^ рУ6] Фоновый уровень загрязнения на рассматриваемой территории

У.11 Образование зон накопления загрязнений в атмосферном воздухе 4-° [III 11Обьены и состав выбросов а атмосфера У.21 Образование зон акустического дискомфорта | III 21 Величина эквивалентного уровня шума

У.З| Образование насыщенного загрязнениями поверхностного стока [III 3|Количество и CTpyi.Tvpa загрязнений попадающих в поверхностный сток

У.4| Загрязнение и деградация земель I III 41 Обьены и состав загрязнений попадающих на почву

Здоровье человека

Биосфера

Техносфера

Негативные эколого-экономический и социальный эффекты

Ноосфера

Рисунок 13 - Схема формирования неблагоприятной экологической ситуации на территории жилой застройки

Итак, формирование неблагоприятной экологической ситуации связано, прежде всего, с образованием зон накопления химических и/или физических загрязнении, в которых количество последних превышает санитарно - гигиенические нормы (блоки [У.і| - У.4). При этом на количественные и качественные характеристики этих зон (размеры, периодичность и продолжительность их возникновения) прямое влияние оказывают:

- объемы и состав загрязнений (блоки [Ш.1| - |111.4|), непосредственные значения которых зависят от различных факторов, характеризующих техногенные и социальные объекты (блоки § и [Л]) и связанных с различным способом формирования вредных воздействий;

- особенностями внешних условий (блоки [IV. 1| - |ГУ.6).

Конечный результат загрязнения природной среды на территории жилой застройки - негативные изменения в здоровье населения, в условиях протекания естественных процессов в биосфере, в техносфере (например, разрушение жилых зданий), а также в ноосфере (например, врожденные генетические изменения, провоцирующие деградацию человека как вида).

С использованием схемы рисунка 13 может быть проведена конкретизация параметров для наполнения множеств, характеризующих состояние объекта управления АСУ: X (согласно блокам III. 1 - III.4); и Zcc согласно блокам § и [Л], их детализации) с выявлением управляемых параметров Z тс и % сс (соответственно, {/тс и исс), в том числе оперативных управляющих воздействий; £2 (согласно блокам IV. 1 - IV.6).

4.2 Анализ результатов экомониторинга, проведенного на конкретной территории жилой застройки (на примере г. Орла)

Разработанные в предыдущих главах теоретические положения построения адаптивной интеллектуальной АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки реализованы для моделирования экологической ситуации и построения подобной АСУ в конкретном регионе (г. Орел).

Характеристика территории и выбор параметров мониторинга.

Орловская область не относится к регионам, где наблюдается постоянная неблагоприятная экологическая ситуация, но, при этом назвать состояние природной среды на территориях жилой застройки комфортным и безопасным для здоровья населения нельзя. Так, заболеваемость по региону выше, чем в среднем по РФ, почти на 20 % [122]. Наиболее высокий уровень ее отмечен в областном центре - г. Орле.

Город Орел расположен на территории приблизительно 90 км2. Население составляет 326 тыс. человек [1]. На карте, показанной на рисунке 14 (среда С/яМш'/ег), показано разграничение территории города на зоны различного назначения, основные из которых - зоны жилых комплексов.

ЬМ<1г,|«ч 7 [ОГШ шны.ЫыН • 0|»е |]

Файл Правка Вид Проект Бе» 4 денных Окно Слрееке - & X ач^ в (Ь □ ^ А в О производственные (промышленные) ; жилые (селитебные) общественноделовые УЗ зоны инженерной и транспортной инфраструктуры рекреационные зеленые зоны спецназначения ИИ зоны военных объектов

Рисунок 14 - Вид электронной карты «Зонирование территории г. Орла» Главный фактор риска для здоровья населения города является загрязнение воздушного бассейна. Содержащая вредные примеси атмосфера отрицательно влияет на здоровье детей, течение беременности, способствует врожденным аномалиям и порокам развития. Неуклонно растет заболеваемость бронхиальной астмой (индикатор неблагополучного экологического состояния атмосферы), особенно среди детей и подростков [122].

Анализ показывает [1,16]: наиболее динамичным и приоритетным источником негативного техногенного воздействия на воздушный бассейн территории жилой застройки г. Орла является автотранспорт, образующий на дорогах города потоки различной структуры и интенсивности. Его доля в выбросах в атмосферный воздух составляет (см. рис. 4): по СО - более 90 %, СХНУ - более 85%, ЫОх - более 65 %. К настоящему времени его доля в суммарных выбросах составила более 88 %, продолжая расти (для сравнения: в 2000 г. - 85 %, 1995 г. - около 70 %, а в 1993 - около 60 %).

Также постоянно увеличивается уровень негативного шумового воздействия (физического загрязнения) на воздушный бассейн города от потоков автотранспорта: это более 80 % жалоб, поступающих от городского населения на шум, создаваемый техногенными источниками.

Для моделирования экологической ситуации и построения АСУ в период 2005-2011 гг. в г. Орле проводился экомониторинг с участием специалистов лаборатории Государственного учреждения «Орловский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» (ГУ ОЦГМОС) и специализированных лабораторий университетов, оснащенных сертифицированным оборудованием. В ходе мониторинга производились натурные замеры и теоретические оценки 5-ти групп следующих параметров, которые характеризуют состояние объекта управления АСУ рассматриваемого класса для г. Орла, возможность его изменения и внешние воздействия:

1) Компоненты множества X, характеризующие мощность эмиссии загрязнений различного вида от потоков автотранспорта в окружающую среду территории жилой застройки:

Чсо,Яиог,Я8о2,Чсхнг - мощность выброса в атмосферу СО, 502, СХН„ г/ч-км; д'со, Чыо, , Язо,, Чсхну ~ дополнительные выбросы на перекрестке, г/ч; ■ тсо > тыо2 > т8о2 , тсхну , тс - выбросы на данном участке автодороги (включающем и перегон, и перекресток), г/ч;

Ь0экв - эквивалентный уровень шума, создаваемый у проезжей части, а

101 - в районе перекрестка (с учетом фонового воздействия от стационарных объектов), дБА;

2) Компоненты множества X, являющиеся показателями качества составляющих природной среды на территории жилой застройки, прилегающей к автодорогам:

Ссо, стг , Сзо2, Ссхну~ концентрации СО, И02, 802, СХНУ в атмосфере (с учетом фонового загрязнения от стационарных объектов), мг/м3; С^со ■> С1ыс>2, С1Ю2, С1СхН — концентрации на территории жилой застройки, прилегающей к перекрестку (с учетом фонового загрязнения), мг/м3; Ьэкв - эквивалентный уровень шума на границе жилой застройки, а Ь1экв -на территории, прилегающей к перекрестку (с учетом фонового загрязнения от стационарных объектов), дБА;

3) компоненты Zтc^ являющиеся транспортно-дорожными параметрами, варьирование которыми может быть связано с реализацией конкретных управляющих воздействий:

Ы— часовая интенсивность потока на прилегающей автодороге, авт./ч;

С2г авт , £}г , Qaвm ~ ДОЛЯ В ЭТОМ ПОТОКе ГруЗОВЫХ аВТОМОбилеЙ И аВТОбуСОВ, только грузовых автомобилей, только автобусов соответственно, %, V- скоростной режим потока, км/ч; тУ' - число автотранспортных средств, остановленных за час на прилегающем к жилой застройке перекрестке, авт./ч;

О.'г авт. О!г ■> <2'авт ~ ДОЛЯ В Ы' ГруЗОВЫХ аВТОМОбилеЙ И аВТОбуСОВ, ТОЛЬКО грузовых автомобилей, только автобусов соответственно, %.

4) Измеряемые компоненты внешних воздействий £2, определяющих распространение и накопление загрязнений в воздушном бассейне территории жилой застройки, являющиеся природно-климатическими факторами, неуправляемыми со стороны человека: ув - скорость ветра, м/с; ср - угол между направлением ветра и осью автодороги, град.; / - температура воздуха, °С; (// - влажность воздуха, %; р - давление воздуха, мм.рт.ст.

5) Измеряемые компоненты внешних воздействий £2, определяющих распространение и накопление загрязнений в воздушном бассейне территории жилой застройки, характеризующие инфраструктуру территории города, которая может планироваться и изменяться в рамках средне- и долгосрочных градостроительных программ:

Н - высотность застройки (85 % обеспечения), м; к3 - плотность застройки, %; к03 - коэффициент озеленения придорожной территории, ед./100 м; / - ширина проезжей час^и, м; /' - ширина всей улицы, м; /" - расстояние до границы жилой застройки от дороги, м. ^ - длина перегона прилегающей к жилой застройке дороги, м; Определение целевых нормативов.

В РФ нормативами качества окружающей среды являются предельно допустимые концентрации (ПДК) химических соединений в компонентах природной среды, предельно допустимые уровни (ПДУ) и предельно допустимые дозы физического воздействия. Нормативы качества компонентов природной среды могут меняться для территорий (или помещений) различного вида. Так, например, городская территория подразделяется на следующие зоны: жилые (селитебные), общественно-деловые, производственные (промышленные), санитарно-защитные, инженерной и транспортной инфраструктуры, рекреационные, специального назначения (кладбища, свалки) и военных объектов [123].

В качестве критериев оценки качества атмосферного воздуха используются следующие основные показатели [124]:

- предельно допустимая максимально разовая концентрация химического вещества (ПДКмр), регистрируемая в пределах 20-30 мин, при которой не вызываются неприятные рефлекторные реакции человеческого организма (аллергический насморк, ощущение запаха и др.);

- предельно допустимая среднесуточная концентрация химического вещества (ПДКСС), которая не должна вызывать токсичного, канцерогенного и мутагенного воздействий.

В таблице 3 приведены значения этих ПДК в атмосфере населенных пунктов для основных загрязняющих веществ (см. рисунок 4) [124].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ формирования экологической ситуации в городах России показал, что территория жилой застройки часто находится в зоне мощного негативного техногенного воздействия. При высоких темпах строительства практически не проводится оценка качества природной и социальной сферы, отсутствуют эффективные сценарии управления экологической безопасностью.

В ходе исследования была предложена модель АСУ экологической безопасностью территории жилой застройки. Она разработана на основе обобщенной модели АСУ экологической безопасностью промышленно-транспортного комплекса, в которую внесены следующие существенные изменения:

Для обеспечения эффективного функционирования АСУ на основе предложенной модели разработаны математические модели оценки и прогнозирования экологической ситуации в целом и качества отдельных компонентов природной среды, а также модели выбора управляющих воздействий.

Предложен вариант программной реализации разработанных моделей на основе системы компьютерной математики МАТЬАВ.

Для визуализации данных мониторинга и компьютерных экспериментов создан электронный атлас «Экологическая ситуация на территории жилой застройки г. Орла», позволяющий проводить прогнозный пространственный анализ динамики экологической ситуации на территории жилой застройки (существующей и планируемой для строительства).

Предложен алгоритм формирования рекомендаций для управляющей системы при функционировании АСУ экологической безопасностью на конкретной территории жилой застройки, включающий в себя различные формы сценариев развития экологической ситуации.

Проведено моделирование экологической ситуации на конкретной территории г. Орла и г. Мценска, по результатам которого сформированы сценарии управления, позволившие получить следующий эффект:

- рекомендованы безопасные по состоянию воздушного бассейна (в соответствии с ПДКмр загрязнений в атмосфере и ПДУ шума на селитебных территориях) расстояния от жилых домов, прилегающих детских площадок и зон для отдыха до ближайших автодорог, а также уровень их озеленения при строительстве жилых комплексов по улицам Матросова, Бурова, Поликарпова (ООО « Стройинвест»), по улице 60 лет Октября ( ЗАО «Холикон-Инвест»);

- выработаны различные варианты управляющих воздействий (изменение параметров трансгортного потока, озеленение тротуаров, альтернативное изменение инфраструктуры территории) для существующей территории жилой застройки г. Орла, находящейся в зоне неблагоприятной экологической ситуации, которые позволят снизить уровень загрязнения воздушного бассейна до предельных значений.

Библиография Иващук, Орест Дмитриевич, диссертация по теме Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

1. Российский статистический ежегодник 2010: статистический сборник. Текст./ Росстат. М.: Федеральная служба государственной статистики, 2010. - 813 с. - ISBN 978-5-89476-297-5.

2. Ильичев, В.А. Биосферная совместимость: Технологии внедрения инноваций. Города, "развивающие человека. Текст./ В.А. Ильичев. М.: Книжный дом «ЛИБЕРКОМ», 2011, - 240 с. - ISBN 978-5-397-02154-8.

3. Осипов, В.И. Природные катастрофы на рубеже XXI века. Текст./ В.И. Осипов//Вестник российской академии наук 2001. - Т.71.- № 4. - С.291-302.

4. Экология города: учебник для вузов Министерства образования и науки РФ. Текст./ под общ. ред. В.В. Гутнева. М. - Волгоград: ПринТерра-Дизайн, 2010. - 816 с. - ISBN 978-5-98424-128-1.

5. Владимиров, В.В. Урбоэкология. Текст./ В.В. Владимиров. М.: Изд-во МНЭПУ, 1999. - 204 с. - ISBN 5-7383-0079-3.

6. Теличенко, В.И. Подходы к интерпретации систем управления экологической безопасностью в строительстве. Текст./ В.И. Теличенко, В.В. Гу-тенев, М.Ю. Слесарев // Экология урбанизированных территорий. 2006. -№2.

7. Основные положения стратегии устойчивого развития России Текст./ под ред. A.M. Шелехова. М., 2002. - 161 с.

8. Битюкова, В.Р. Полиструктурность загрязнения атмосферы. Ч. 1 Типология городов по индексу отклонения объема выбросов от среднеотраслевого промышленного в городах России. Текст./ В.Р. Битюкова // Экология и промышленность России. 2009. № 7. - С. 18-22.

9. Заика, И.JI. Экологии в стратегии развития крупного города. Текст./ И.Л. Заика, A.A. Крюкова, A.C. Черный //Актуальные проблемы современной науки. 2009. - № 4. - С. 279-284.

10. Ильичев, В.А. Некоторые вопросы проектирования поселений с позиции биосферной совместимости. Текст./ В.А. Ильичев, В.И. Колчунов, A.B. Берсенев, А.Л. Поздняков. // Академия. РААСН. 2009. - № 1.

11. Сенотрусова, C.B. Оценка влияния загрязнения окружающей среды на здоровье населения промышленных городов. Текст./ C.B. Сенотрусова // Экология и промышленность России. 2005. - Август. - С. 34-36.

12. Луканин, В.Н. Промышленно-транспортная экология: учебн. для вузов. Текст./ В.Н. Луканин, Ю.В. Трофименко; под ред. В.Н. Луканина. М.: Высш. шк, 2001. - 273 с. - ISBN 5-06-003957-9.

13. Захаров, В.М. Экология приоритет развития России: постановка проблемы. Текст./ В.М. Захаров // Бюллетень «На пути к устойчивому развитию России». - 2007. - № 43. - С. 40-44.

14. Оценка состояния окружающей среды и устойчивости экономического роста. Текст. // Бюллетень «На пути к устойчивому развитию России». -2008.-№43.-С. 9-13.

15. Иващук, O.A. Теоретические основы построения автоматизированной системы управления экологической безопасностью промышленно-транспортного комплекса. Текст.: моногр. /O.A. Иващук, И.С. Константи-нов.-М:Машиностроение,2009.-205с.-18ВЫ 978-5-94275-473-0.

16. Иващук, O.A. Повышение экологической безопасности автотранспорта региона на основе систем мониторинга с использованием интеллектуальных технологий Текст.: монография / O.A. Иващук. Орел: изд-во Орел-ГАУ, 2008. - 244 с. - ISBN 978-5-93382-100-7.

17. Трофименко, Ю.В. Оценка уровня техногенной опасности городских транспортных потоков. Текст./ Ю.В. Трофименко, В.Л. Жданов// Безопасность в техносфере. 2009. - № 1. - С. 23-27.

18. Битюкова, В.Р. Социально экологические проблемы развития городов России. Текст./ В.Р. Битюкова. - М.: Изд-во «Едиториал УРСС», 2004. -448 с. - ISBN 5-354-00770-4.

19. Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. Текст./ Г.Г. Онищенко и [др.] М.:НИИ ЭЧ и ГОС, 2002. - 408 с.

20. Регионы России. Социально-экономические показатели. 2010: стат. сб. Текст./ под ред. A.JL Кевеша и [др.] М.: Росстат, 2008. - 999 с. - ISBN 978-5-89476-264-7.23. http://www.orel-adm.ru. Официальный сайт администрации г. Орла. -30.06.2011 г.

21. Поспелов, Г.С. Проблемы программно-целевого планирования и управления. Текст./ В.Г. Поспелов и [др.]. М.: Наука, 1981. - 107 с.

22. Перегудов, Ф.И. Введение в системный анализ. Текст./ Ф.И. Перегудов, Ф.П. Тарасенко. М.: Высш. шк., 1989. - 367 с.

23. Кузнецов, Е.С. Управление техническими системами. Текст./ Е.С. Кузнецов. Изд. 3-е, перер. и доп. - М.: МАДИ(ТУ), 2001. - 249 с.

24. Могилевский, В.Д. Методология систем: вербальный подход. (Системные проблемы России). Текст./ В.Д. Могилевский. М.: ОАО «Изд-во «Экономика», 1999. - 251 с. - ISBN 5-282-01921-3.

25. Бир, Ст. Мозг фирмы. Текст./ С. Бир ; пер. М. М. Лопухин. М.: Радио и связь, 1993. - 415 с. - ISBN 5-256-00426-3.

26. Глушков, В.М. Введение в АСУ. Текст./ В.М. Глушков. Киев: Техника, 1974.-312 с.

27. Иноземцев, С.А. Пространственно распределенная автоматическая система экологического контроля. Текст./ Иноземцев С.А.// Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика-2007.- 5. -С. 7-11.

28. Горин, В.В. Опыт применения современных измерительных технологий для мониторинга углеводородных загрязнений природных сред. Текст./ В.В. Горин, Д.А. Шаповалов // Экологические системы и приборы. 2009. -№ 1.-С. 2-13.

29. Ситников, А.П. Непрерывный контроль промышленных выбросов. Текст./ А.П. Ситников // Экологические системы и приборы. 2008. -№12.-С. 63-64.

30. Панин, В.Ф. Об интегрированной системе компьютерного мониторинга качества приземного воздуха для урбанизированных территорий. Текст./ В.Ф. Панин, Д.М. Шрамов, А.Ю. Филатов // Безопасность жизнедеятельности. -2008. -№11.-С. 29-35.

31. Соколов, Э.М. Автоматизированная система контроля и оценки состояния атмосферного воздуха промышленного региона. Текст./ Э.М. Соколов, В.М. Панарин, Д.В. Дергунов // Безопасность жизнедеятельности. -2005,-№9.-С. 30-38.

32. Макаров, М.И. Принципы построения автоматизированных систем оперативного контроля состояния потенциально опасных объектов. Текст./ М.И. Макаров, А.Н. Королев, C.B. Павлов, И.В. Резник // Безопасность жизнедеятельности. 2004. - №12. - С. 44-46.

33. Ларионов, К.В. Программный комплекс экологического мониторинга. Текст./ К.В. Ларионов и [др.] // Экология и промышленность России. 2008.-Май.-С. 12-14.

34. Соколов, Э.М. Автоматизированная система экологического мониторинга атмосферы при выбросах вредньк* веществ. Текст./ Э.М. Соколов, В.М. Панарин, A.A. Зуйкова, A.B. Бизикин // Информационные технологии. 2008. -№ 4. - С. 58-61.

35. Антамошин, А.Н. Интеллектуальные системы управления организационно-техническими системами. Текст./ А.Н. Антамошин и [др.]; под ред. проф. A.A. Большакова. M.: М.: Горячая линия - Телеком, 2006. - 160 с. -ISBN 5-93517-289-5.

36. Экологическая экспертиза. Текст./ В.К. Донченко и [др.]; под ред. проф. В.М. Питулько. Изд. 2-е. - М.: Изд. центр «Академия», 2004. - 480 с. - ISBN 5-7695-2349-2.

37. Донченко, В.К. Разработка информационной системы экологической безопасности. Текст./ В.К. Донченко, В.В. Растоскуев, Л.П. Романюк // Безопасность жизнедеятельности. 1995. - № 2. - С. 17-20.

38. Ксандопуло, С.Ю. Автоматизированная системы управления безопасностью труда на предприятиях с опасными производственными объектами. Текст./ С.Ю. Ксандопуло и [др.] // Безопасность жизнедеятельности. -2006.-№ 12.-С. 64-67.

39. Ксандопуло, С.Ю. Автоматизация управления экологической и промышленной безопасностью. Текст./ С.Ю. Ксандопуло, С.Ю. Маринин, Гельвер И.В., A.B. Зитнер // Безопасность в техносфере. 2008. - №3. - С. 42-45.

40. Proceedings of the Third SIAM International Conference on Data Mining (Proceedings in Applied Mathematics 112)/ lorded by Daniel Barbara, Chandri-ka Kamath; Conference held May 2003, San Francisco, California. SIAM.2003.-310 p.

41. Голенищев, Э.П. Информационное обеспечение систем управления. Текст./ Э.П. ГоленищеЕ, И.В. Клименко. М.: Феникс, 2003. - 352 с. -ISBN 5-222-02848-8.

42. Потапкин, В.А. Системы управления качеством окружающей среды. Математическое обеспечение. Текст./ В.А. Потапкин, A.A. Попов, Зады-кян A.A. // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика.2004. -№ 12.-С. 26-29.

43. Бальзанников, М.И. Использование геоинформационной системы oneративного экологического мониторинга для управления качеством окружающей среды. Текст./ М.И. Бальзанников, Лукенюк Е.В. // Экологические системы и приборы. 2008. - №2. - С. 3-5.

44. Иващук, O.A. Обеспечение адаптивного управления экологической безопасностью промышленно-транспортного комплекса. Текст./ O.A. Иващук, И.С. Константинов // Управление большими системами. М.: ИЛУ РАН. 2009. - Выпуск 25. - С. 96 - 115.

45. Иващук, O.A. Автоматизация как основа реализации принципов современной системы управления экологической безопасностью. Текст./ O.A. Иващук // Информационные системы и технологии. Известия Орел-ГТУ. 2009. - № 4/54(565). - С. 95-104.

46. Марчук, Г.И. Методы вычислительной математики. Текст./ Г.И. Марчук. -3-е изд., -М.: Наука, 1989.-314 с.

47. Шеннон, Р. Имитационное моделирование систем Искусство и наука. Текст./ Р. Шеннон. - М.: Мир, 1980. - 418 с.

48. Горстко, А.Б. Познакомьтесь с математическим моделированием. Текст./ А.Б. Горстко М.: Знание, 1991. - 160 с.

49. Математическое моделирование. Текст./ Под ред. Дж. Эндрюса и Р. Мак-Лоуна. М.: Мир, 1979. - 277 с.

50. Пытьев, Ю.П. Математические методы интерпретации эксперимента: учеб. пособ. для вузов. Текст./ Ю.П. Пытьев. М.: Высш. шк., 1989. - 351 с.-ISBN 5-06-001155-0.

51. Математическая энциклопедия. Текст.гл. ред. И.М. Виноградов. М.: «Советская энциклопедия», 1977-85. - (Энциклопедии. Словари. Справочники). - Т. 3, Коо - Од, 1982. - 1184 стлб.

52. Берлянд, М.Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы. Текст./ М.Е. Берлянд- Л.: Гидрометиоиздат, 1975. 448 с.

53. Сонькин, Л.Р. Синоптико-статистический анализ и краткосрочный прогноз загрязнения атмосферы. Текст./ JI.P. Сонькин. Л.: Гидрометиоиз-дат, 1991.-224 с.

54. Мажиг, И. Прогнозирование загрязнения воздуха в городах в условиях резко континентального климата. Текст./ И. Мажиг, Л.Р. Сонькин, Ж. Цэ-рэндэлэг // Метеорологические аспекты загрязнения атмосферы. 1998. -С.115-122.

55. Гронскей, К.Е. Модель диффузии для задач регионального загрязнения воздуха. Текст. / К.Е. Гронскей, Грам Ф. // Сб. докладов на международном совещании ВМО PA-VI. 1984. - С. 49-59.

56. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. Общесоюзн. норм, док-нт Госкомгидромета СССР (ОНД-86). Л.: Гидрометиоиздат, 1987. - 93 с.

57. Клименко, Е.Т. О сравнительных результатах расчета приземных концентраций по программам «Эколог» и «ZONE». Текст. / Е.Т. Клименко, С.В. Мещариков, Е.В. Дедиков // Проблемы газовой промышленности. -2002.-№3.-С. 32-39.

58. Гаврилов, А.С. «ZONE»: следующий шаг. Текст./ А.С. Гаврилов -СПб.: Дейта,- 1995.-38 с.

59. Chin, К. Rising to the Emissions Challenge/ К. Chin //Chemical Engineering. 1998. Vol.105. -No.ll.-P. 30-42.

60. Камкамидзе, H.P. Транспорт, охрана здоровья и окружающая среда. Текст./ Н.Р. Камкамидзе, М.З. Богверадзе // Экологические системы и приборы. 2007. - №2. - С. 8-11.

61. Сотникова, М.В. Анализ и прогнозирование выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспортного комплекса. Текст./ М.В. Сотникова, B.C. Демьянова, Р.В. Дярькин, А.Ш. Канеева // Экология и промышленность России. 2008. - Июль. - С. 29-31.

62. Павлова, B.C. Методика определения загрязненности воздушного пространства промышленного региона. Текст./ B.C. Павлова// Вестник компьютерных и информационных технологий 2008. - № 7. -С. 14-21.

63. Луканин, В.Н. Моделирование транспортных потоков для оценки загрязнения окружающей среды. Текст./ В.Н. Луканин и [др.] // Инженерная экология. 1995. - № 6. - С. 102-119.

64. Бубник, И., Метод краткосрочного прогноза загрязнения атмосферы в ЧССР. Текст./ И. Бубник, Ф. Хесек// Сб. докладов международного совещании ВМО PA-VI. 1984. - С. 96-101.

65. Финзи, Г. Математическая модель для прогноза и предупреждения о загрязнении воздуха в городской зоне. Текст./ Г. Финзи, Г. Тебальти // Сб. докл. межд. совещании ВМО PA-VI. 1984. - С. 31-39.

66. Risutova, Z. Analytical model of air pollution due to motor car traffic/ Z. Ri-sutova // Contrib. Geophys. Inst. Slov. Acard. Sci. 1991. - N 11. - P. 99-107.

67. Miles, G.H. A method for predicting the frequency distribution of air pollution from vehicle traffic, basic meteorology and historical concentration to assist urban planning /G.H. Miles, A.J. Jakeman, J. Bai // Enciron. Int. -1991. 17. -N6.-P. 575-580.

68. Lim Poh-Eng, Diumal models of traffic-generated CO for Panang, Malaysia/ Lim Poh-Eng, Koh Hock-Lye//Pap. 4th Sept. Our Environ., Singapore. May 2123. 1991. - 19. - N 1-3. - P. 373-382.

69. Gualdi, R La valutazione del miglioramento della quatita dell aria in seguito ai provvedimenti sulla circolazione stradale ii caso di Saronno / Roberto Gualdi,

70. Matteo Tamponi, Maurizio Maugeri, Giacomino Amadeo// Acqua aria. -1991.-N8.-P. 753-759.

71. Ionescu, A. Air pollutant emissions prediction by process modelling Application in the iron and steel industry in the case of a re-heating furnace /Anda Ionescu, Yves Candau // Environmental Modelling and Software. - 2007. - v:22, n:9. - P. 1362-1371.

72. Нейроинформатика. Текст./ A.H. Горбань и [др.] Новосибирск: Наука. Сибирское предприятие РАН, 1998. - 296 с.

73. Хехт-Нильсен, Р. Нейрокомпьютинг: история, состояние, перспективы. Текст./ Р. Хехт-Нильсен // Открытые системы. 1998. - №4.

74. Уоссермен, Ф. Нейрокомпьютерная техника. Текст./ Ф. Уоссермен. -М.: Из-во «Мир», 1992. 240 с.

75. Оссовский, С. Нейронные сети для обработки и информации. Текст./ С. Оссовский; пер. с польск. И.Д. Руденского. -М.: Финансы и статистика, 2004. 344 с. - ISBN 5-279-02567-4.

76. Hopfield, J. Neural computations of decisions in optimization problems / J. Hopfield, D. Tank//Biological Cybernetics. 1985. - Vol. 52. - P. 141-152.

77. Martinetz, M. «Neural-gas» network for vector quantization and its application to time series prediction/ M. Martinetz, S. Berkovich, K. Schulten // Trans. Neural Networks. 1993. - Vol. 4. - P. 558-569.

78. He, Y. A charge based on-chip adaptation Kohonen neural network / Y. He, U. Ciringiroglu // Trans. Neural Networks. 1993. - Vol. 4. - P. 462-469.

79. Kasabov, N. Foundations of neural networks, fuzzy systems and knowledge enegineering/ N. Kasabov. London: Bradford Book MIT Press, 1996. - 236 p.

80. Поспелов, Д.А. Десять «горячих точек» в исследованиях по искусственному интеллекту. Текст./ Д.А. Поспелов // Интеллектуальные системы (МГУ). 1996. - Т. 1. - Вып.1- 4. - С. 47-56.

81. Cichocki, А. Adaptive blind signal processing neural network approaches/ A. Cichocki, S. Amari// Proceeding of IEEE. - 1998. - Vol. 86. P. 421-427.

82. Еремеев, А.П. Обработка неопределенной информации в системе поддержки принятия решений реального времени применительно к оперативной службе электростанций. Текст./ А.П. Еремеев, J1.C. Денисенко // Изв. РАН. Энергетика. 2002. - № 2. - С. 32-43.

83. Ивченко, В.Д. Применение нейросетевых технологий в различных областях науки и техники. Текст./ В.Д. Ивченко, С.С. Кананадзе// Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2005. - № 6. - С. 28-29.

84. Каширина, И.JI. Методы повышения качества обучения нейронных сетей в задачах прогнозирования. Текст./ И.Л. Каширина, К.Г. Иванова // Системы управления и информационные технологии. 2007. - № 4 (30).

85. Юсупова, Н.И. Прогнозирование плотности потока транспорта на магистрали с использованием нейросетевых алгоритмов. Текст. / Н.И. Юсупова, Д.Н. Бажин, Р.Х. Барлыбаев // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2007. - №10. - С. 11-15.

86. Достоверный и правдоподобный вывод в интеллектуальных системах. Текст./ В.Н. Вагин и др. изд. 2-е, испр. и доп. - М.: ФИЗМАТ ЛИТ.2008. 712 с. - ISBN 978-5-9221-0962-8.

87. Осипов Г.С. Динамические интеллектуальные системы. Текст./ Г.С. Осипов. // Искусственный интеллект и принятие решений. 2008. - № 1. -С. 47-54.

88. Иващук, O.A. Модельная оценка и оптимизация негативного воздействия поверхностного стока на природные водные объекты (на примере Орловского региона). Текст./ O.A. Иващук // Безопасность жизнедеятельности. 2009.-№ 3. - С. 23-29.

89. Куролап, С.А. Геоэкологичекие аспекты мониторинга здоровья населения промышленных городов. Текст./ С.А. Куролап // Соросовский образовательный журнал. 1998. - № 6. - С. 21-28.

90. Степанов, М.М. Эколого-информационный аналитический комплекс «Водопользование Санкт-Перербурга». Текст./ М.М. Степанов, С.Э. Во-лосастов, В.И. Семенцов // Инженерная экология. 2005.- №5. - С. 3-27.

91. Сушко, Ю.В. Геоинформационная система эколога. Текст./ Ю.В. Сушко // Экологические системы и приборы. 2005. - №12. - С.2-7.

92. Шайтура, C.B. Интегрированные муниципальные геоинформационные системы. Текст./ C.B. Шайтура, М. Рустамов // Информационные технологии. 2006. - №-12. - с. 31-37.

93. Лисецкий, Ф.Н. Использование геоинформационных технологий для экологического мониторинга городских территорий. Текст./ Ф.Н. Лисецкий, A.B. Свиридова, В.И. Соловьев // Экологические системы и приборы. -2007. №8. -С. 12-17.

94. Заяц, Е.В. Применение геоинформационных технологий при управлении безопасностью территорий. Текст. / Е.В. Заяц, С.А. Митакович // Безопасность жизнедеятельности. 2007. - №8. - С. 29-35.

95. Zeng, Hongcheng A GIS-based decision support system for risk assessдовой. В 2-х частях. 4.2. Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. С. 188-193.

96. Иващук, О.Д. Моделирование экологической ситуации в автоматизированной системе управления экологической безопасностью Текст./ О.Д. Иващук // Информационные системы и технологии 2011. - № 4(66). - С. 57-62.

97. Иващук, О.Д. Управление экологической ситуацией на территории жилой застройки на основе моделирования. Текст./ О.Д. Иващук // Строительство и реконструкция. 2011. - №3 (35) май-июнь. - С. 30 - 39.

98. Хоружая, Т.А. Оценка экологической опасности. Обеспечение безопасности. Методы оценки рисков. Мониторинг. Текст./ Т.А. Хоружая. -М.: Книга сервис, 2002. 208 с. - ISBN 5-94909-026-8.

99. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, обществ, зданий и на территории жилой застройки: СН 2.4/2.11.8562-96: утв. Пост. Госкомсан-эпидемнадзора РФ от 31.10.1996 № 36 // Экологический вестник России. -2001,-№2.

100. Методика расчета выбросов в атмосферу загрязняющих веществ автотранспортом на городских магистралях. Текст./ сост. A.B. Рузский и [др.] -М.: НИИАТ, 1997-54 с.

101. Иващук, О.Д. Оценка и прогнозирование уровня загрязнения воздушного бассейна на территории жилой застройки // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2011618854. Зарегистрир. в реестре программ для ЭВМ 14 ноября 2011 года.

Похожие работы

Информатика, вычислительная техника и управление
05.13.00