автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.17, диссертация на тему:Разработка модели данных и алгоритмов моделирования поведения автотранспортных средств для анализа вредных выбросов в атмосферу

На правах рукописи

Маренков Алексей Николаевич

РАЗРАБОТКА РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

МОНИТОРИНГА ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ АВТОТРАНСПОРТА

Специальность 05.13.17 - «Теоретические основы информатики»

4043668

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 4 ДПР 2011

Воронеж - 2011

4843868

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Воронежский государственный университет».

Научный руководитель: кандидат физико-математических наук,

доцент

Тюкачев Николай Аркадиевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор

Артемов Михаил Анатольевич

доктор технических наук, профессор

Михайлов Владимир Владимирович

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Воронежский государствен-

ный архитектурно-строительный университет»

Защита состоится «/г» с,ИрО$~ в ¿г- на заседании диссертационного совета Д 212.038.24 при Воронежском государственном университете по адресу: 394006, г. Воронеж, ВГУ, Университетская пл., 1, ^ ^ £$-6 .

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Воронежский государственный университет».

Автореферат разослан » ^//¿^/Т^ 2011г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.038.24

Чеботарев А.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. По оценкам специалистов в последние годы до 90% загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосфере крупных городов было выброшено автотранспортными средствами (АС). Для решения этой проблемы в состав градостроительных предприятий, и прочих предприятий, имеющих на балансе большое количество автотранспортных средств, входят специальные отделы. Автоматизация их деятельности обуславливает внедрение информационных систем, к основным функциям которых относятся: мониторинг выбросов загрязняющих веществ от автотранспортных средств на основе расчета их количества и прогнозирование выбросов с целью разработки рекомендаций для проведения мероприятий, улучшающих экологическую обстановку. К сожалению, существующие на текущий момент алгоритмы расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспортных средств (работы М. Е. Берлянда, Н. Л. Вызова, утвержденные ГОСТ методики расчета) не свободны от недостатков. В первую очередь это связано с тем, что модели данных, используемые этими алгоритмами, не учитывают в полной мере параметры функционирования автотранспортных средств, так как были унаследованы от алгоритмов обработки стационарных источников загрязняющих веществ. Более того, эти алгоритмы рассчитывают выброс от участков транспортной сети, а не от отдельных автотранспортных средств.

В тоже время, ряд алгоритмов используют представление о потоке машин, как о потоке жидкости (работы П. Бенсона, Д. П. Чока, Р. Эскриджа). Данный подход дает более точные результаты, но также не позволяет учитывать характеристики отдельных АС.

Некоторые работы (например, В. В. Семенова) посвящены математическому моделированию динамики транспортного потока. Однако эти работы носят теоретический характер, так как создание программных средств, основанных на них, будет сталкиваться с существенными ограничениями производительности.

Таким образом, актуальность темы определяется необходимостью совершенствования моделей данных и разработки модели перемещения автотранспортных средств, позволяющих достичь большей точности анализа вредных

з

выбросов в атмосферу, и разработать на их основе структуру программного средства, обладающего приемлемой производительностью.

Цели и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка модели данных и модели перемещения автотранспортных средств, и построение на их основе структуры программного комплекса.

Достижение цели потребовало решения следующих задач:

1. Анализ и оценка существующих моделей и способов представления данных, которые используются в алгоритмах расчета рассеивания вредных выбросов от автотранспортных средств в атмосфере.

2. Разработка модели данных АС и алгоритмов для описания перемещения АС, учитывающих основные характеристики работы АС, необходимые для определения местоположения и объема выброса ЗВ.

3. Разработка структуры распределенной информационной системы анализа вредных выбросов в атмосферу АС и соответствующего программного обеспечения, позволяющего проводить расчет выброса ЗВ от АС, прогнозирование выброса ЗВ и мониторинг ЗВ от АС.

4. Проведение апробации предложенной модели данных и алгоритмов.

Методы исследования. Методы исследования основаны на использовании средств системного анализа, аппарата теории графов, теории клеточных автоматов, теории алгоритмов, имитационного моделирования, дискретной оптимизации, информационных технологий. При разработке программных средств использовались методы модульного программирования, технологии объектно-ориентированного программирования, параллельного и распределенного программирования с использованием шаблонов проектирования.

Научная новизна и значимость результатов диссертации:

• разработана двухуровневая модель данных автодорожной сети (первый уровень представления использует модифицированный клеточный автомат, второй опирается на ориентированный граф), позволяющая с меньшими техническими затратами моделировать перемещение АС и более точно определять местоположение АС;

• разработана модель данных АС в виде вектора основных технических характеристик (объем двигателя, скорость движения, тип топлива), связанного с временным интервалом, на котором вектор не менялся, и

вероятностью этого вектора, что позволяет точнее определять вклад в выброс ЗВ каждого АС и объем выброса;

• разработана информационная модель расчета выброса ЗВ от АС, использующая указанные выше модели данных, и опирающуюся на эти модели систему моделирования движения АС;

• сформирована оптимизационная модель и разработан алгоритм для поиска худшей, с точки зрения загрязнения атмосферы, совокупности автотранспортных средств, позволяющие найти решение без использования полного перебора;

• разработана структура распределенного программного комплекса системы анализа вредных выбросов в атмосферу автотранспортными средствами, позволяющая разделить процесс моделирования и расчета между параллельными процессами и/или разными вычислительными машинами.

Область исследования. Диссертационная работа соответствует паспорту специальности 05.13.17 - «Теоретические основы информатики» (технические науки), а именно:

п. 2 «Исследование информационных структур, разработка и анализ моделей информационных процессов и структур»;

п. 3 «Исследование методов и разработка средств кодирования информации в виде данных. Принципы создания языков описания данных, языков манипулирования данными, языков запросов. Разработка и исследование моделей данных и новых принципов их проектирования»;

п. 14 «Разработка теоретических основ создания программных систем для новых информационных технологий».

Практическая ценность и результаты внедрения. Практическая ценность работы состоит в том, что предложенная система анализа вредных выбросов в атмосферу от автотранспортных средств обладает высокой точностью как количественного, так и картографического анализа объемов выбросов загрязняющих веществ.

Данная система построена таким образом, что может функционировать распределенно, тем самым предоставляя практически неограниченную расши-

ряемость для проведения расчетов сколь угодно крупных предприятий и городов.

Разработанные средства анализа вредных выбросов могут быть использованы не только для проектирования, но и в научных исследованиях. Применение результатов работы при проектировании автодорог и объектов в жилых и промышленных зонах позволяет повысить качество выполнения проектных работ.

Полученные в диссертации результаты дают основу для дальнейших теоретических и практических работ в области анализа вредных выбросов в атмосферу автотранспортными средствами.

Теоретические и практические результаты работы внедрены в деятельность ООО «Экологический центр» и ряда других фирм Воронежской области и реализованы в виде программной системы, о чем свидетельствуют соответствующие акты внедрения.

Полученная программная система зарегистрирована в государственном информационном фонде, о чем свидетельствует соответствующее свидетельство.

На защиту выносятся:

1. Двухуровневая модель данных автодорожной сети на основе клеточного автомата и ориентированного графа.

2. Модель данных АС, базирующаяся на основных характеристиках АС и связанная с временными интервалами и вероятностью функционирования на этом интервале.

3. Модель расчета выброса загрязняющих веществ, учитывающая как технические характеристики, так и перемещение АС.

4. Оптимизационная модель и алгоритм для поиска худшей, с точки зрения загрязнения атмосферы, совокупности автотранспортных средств.

5. Структура распределенной информационной системы анализа вредных выбросов в атмосферу автотранспортными средствами.

Апробация работы. Основные результаты диссертационного исследования докладывались на VII международной конференции «Информатика: проблемы, методология, технологии» (Воронеж, 2007), VIII международной конференции «Информатика: проблемы, методология, технологии» (Воронеж, 2008), IX между-

народной конференции «Информатика: проблемы, методология, технологии» (Воронеж, 2009), XXIX Всероссийская научно-техническая конференция «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве» (Нижний Новгород, 2010).

Публикации. По результатам исследования опубликовано 13 печатных работ, в том числе 12 без соавторов; 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации основных результатов диссертационных исследований.

Личный вклад автора в работах, опубликованных в соавторстве, состоит: в [13] - разработка алгоритмов учета вероятности функционирования АС при проведении расчета рассеивания.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 115 страницах, включает 21 рисунок, 3 таблицы. Состоит из введения, четырех глав и заключения, списка литературы из 96 наименований и 2 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, формулируются цели и задачи исследования, приводятся основные положения, выносимые на защиту, приводится структура диссертации и краткая аннотация ее глав.

В первой главе проводится обзор подходов к решению задачи расчета выброса загрязняющих веществ от автотранспорта, приводятся статистические данные по объемам выбросов от стационарных и передвижных источников загрязнения атмосферы.

Описываются задачи, решаемые информационной системой мониторинга выбросов ЗВ от АС: прогноз объемов выбросов загрязняющих веществ, определение неблагоприятных с точки зрения экологии участков автотранспортной сети, оценка последствий строительства/ремонта участков автотранспортной сети, оценка последствий строительства нового жилого района или торгового центра, определение объемов выбросов промышленными предприятиями, использующих в процессе своей работы автотранспортные средства (автомобили, погрузчики, бульдозеры и т.п.).

Существуют несколько подходов к созданию подобной системы, определяющих выброс от участков дорожной сети. Их общим недостатком является то, что они не позволяют учесть выбросы отдельных АС.

Выделяются еще два подхода: не учитывающие местоположение автодорог и автотранспорта (используют для расчета только технические данные по каждому учитываемому транспортному средству) и методы, использующие для расчета информацию о перемещении каждого автотранспортного средства.

Наибольшую точность анализа вредного воздействия АС на атмосферу дает именно последний подход, но он же обладает и самыми высокими требованиями к временным и техническим ресурсам.

В заключении первой главы формулируются цели и задачи исследования, а также определяются основные шаги по их решению.

Во второй главе приводится описание модели данных разрабатываемой информационной системы (рис. 1).

«Локальное» управление

Параметры моделирования

Правила движения

«Глобальное» управление

ь

Входная информация С

Уровень 1. Ориентированный граф

«Глобальное» управление Полный маршрут Распределенное вычисление

Параметры АС

Отрезок

дороги

Площадка

Область действия

Перекресток

Уровень 2. Клеточный автомат

«Локальное» управление Генерация выброса ЗВ Изменение параметров Функционирования АС

Ключевая точка

Рис. 1. Модель данных информационной системы Под «локальным» и «глобальным» управлением здесь подразумевается ряд алгоритмов, осуществляющих перемещение АС на втором уровне структуры автодорог, и определение маршрута движения на первом.

Параметры моделирования задают временной промежуток моделирования, количество АС и их характеристики. В общем случае АС представляется в виде вектора (Т, V, Рк, где Т- тип топлива, V- объем двигателя, Л — массив ключевых точек, иа - управляющие алгоритмы.

Область действия состоит из четырех элементов, представляющих собой ключевые элементы автодорожной сети. Отличие площадки от отрезка дороги состоит в том, что движение по площадке возможно в любом направлении, тогда как на отрезке дороги, только в направлении, соответствующем направле-

нию ребра графа. Информация об области действия представляется внутри системы двумя уровнями: ориентированным графом (G) и клеточным автоматом (Ag), при этом G = (Cr, Sq, А), где Сг— перекрестки (узлы графа), Sq - площадки (узлы графа), А - дуги графа. Граф является ориентированным, так как очевидно существуют участки дорог, на которых движение возможно только в одном направлении.

Каждый из элементов S е Sq и {и, v} е А является элементом клеточного автомата о в Ag. Элемент клеточного автомата определяется как вектор (п, т, Рк, as), где пит- длина и ширина клеточного автомата, Рк - массив ключевых точек (целей перемещения АС), as - массив автотранспортных средств, находящихся в этом элементе о. Физический размер клетки, используемый для преобразования относительных координат клетки в картографические, принимается за 4 метров в длину и 2.5 метра в ширину - этот размер позволяет считать, что в одной клетке находится одно АС, и погрешность локализации выбросов ЗВ будет находиться в пределах нескольких метров.

Клеточный автомат можно определить как множество конечных автоматов, каждый из которых может находиться в одном из состояний: а е S = fao, ai ... as-i}, другими словами - состоянием конечного автомата является транспортное средство, находящееся в соответствующей ячейке. Изменение состояний автоматов происходит согласно правилу перехода: o¡¡(t + 1) = <¡>(oí-i¡±i(t) ... cn-mj±n(t)), где t- шаг моделирования, ф - функция «локального» управления, определяющая условие перехода, а / и j - индекс ячейки соответственно по длине и ширине клеточного автомата.

Каждая ключевая точка р е Рк имеет некоторую вероятность выбора z е (0, 1). В случае если АС будет направляться к ней, маршрут движения так же получает коэффициент z. В процессе «глобального» управления коэффициент z может меняться, отражая случайную компоненту принятия решений водителем АС. Соответственно, каждый выброс, произведенный АС, движущимся по маршруту с коэффициентом z, также получает одним из параметров этот коэффициент.

В связи с этим возникает задача поиска наиболее неблагоприятного сочетания автотранспортных средств. Данная задача имеет ключевое значение для автоматического определения проблемных участков дорожной сети. Пусть ка-

ждое АС представляется как элемент а/. Каждому а; ставится в соответствие вклад в загрязнение атмосферы С/, выраженный в долях предельно допустимой концентрации (ПДК), и вероятность выброса на заданном временном интервале - Пусть Б={ а1, 32, ..., ап} исходное множество, состоящее из л элементов (все АС), Я - множество решения - Йс5. Необходимо найти оптимальное отображение исходного множества 5 во множество решения /? с максимальным суммарным значением вклада в долях ПДК и ограничением на вероятность совместной работы источников - Р. Тогда общая оптимизационная модель поиска наиболее неблагоприятного и с заданной вероятностью возможного сочетания АС формулируется как:

^ С^ => шах

¡=1

п

П

■ , (1)

5>>о

¡=1

п

^ГХ; =>тт

1=1

где X) равен 1, если а; е Я и 0 в противном случае.

Данная задача является МР-иолной. Ускорить нахождение решения поставленной задачи может выявление условия предпочтения одного элемента а,-другому. Другими словами, необходимо выяснить условие для того, чтобы элемент з/еМ (М=Б\Я) претендовал на замену а/ е Я. Если такое условие будет определено, то это позволит находить решение, не используя полный перебор всех комбинаций.

Такое условие должно учитывать вероятности Р/ и Р,, концентрации С, и С), а так же минимизировать количество элементов а/. Очевидно утверждение, что в случае Р, >Р; и С, > С/ замена необходима.

В случае же, когда Л < Ру или О < С/ автором работы предлагается ис-

с,-

пользовать следующее выражение: Р,с<п' > 1,34Р. где п, - количество элемен-

ю

тов с характеристиками Л и С,; л/ - количество элементов с характеристиками Я/ и Q.

Для практической реализации информационной системы необходимо определить схему реализации распределенной системы для оптимизации использования ресурсов и увеличения производительности системы. Формулируются причины, по которым организация распределенной системы целесообразна для решения данной задачи.

Автором работы выделяются следующие условно независимые блоки, представленные на рис. 2.

Стрелки с цифрой «1» обозначают потоки исходных данных. Также эти потоки включают конфигурационную информацию. В направлении стрелки с номером «2» передается информация о режиме функционирования АС, о ме-

Данные, полученные при расчете объемов выброса ЗВ, передаются по каналу с номером «3» в базу данных. В базе данных эта информация сортируется, сжимается и накапливается. Также именно в этом месте осуществляется поиск наихудшего сочетания АС для получения максимальной приземной концентрации. Поток данных «4» содержит информацию о местоположении и концентрации ЗВ, которая извлекается из хранилища и передается модулю построения изолиний и изоконтуров концентраций ЗВ. Стрелки с номером «5» обозначают потоки результирующих данных к модулю пользователя. В результате расчета (в некоторых случаях и в процессе) пользовательский модуль получает итоговые данные, которые отображаются пользователю с помощью пользовательского интерфейса и графического подмодуля.

стоположении АС и временном промежутке.

Рис. 2. Архитектура распределенного приложения

[ Конец | [ Начало |

Глобальное управление: генерация маршрута

Инициализация порции АС

Изменение режима движения

Дается описание алгоритма проведения цикла расчета выброса загрязняющих веществ (рис. 3): выводится новая порция АС и размещается в определенные граничные ячейки области действия АС. Для каждого АС, согласно его целям и ограничениям, задается первоначальный маршрут движения. Если АС находится на прямом участке дороги, для него рассчитывается новое положение, согласно его текущей скорости. Если

Рис.3. Алгоритм проведения цикла расчета на определенном расстоянии (несколько ячеек) перед ним находится светофор, другой АС, препятствие, скорость АС пересчитывается и производится анализ дорожной обстановки на возможность перестроения. Если АС достиг перекрестка (или ключевой точки), производится генерация (корректировка) нового маршрута.

Проводится оценка затрат технических ресурсов на проведение моделирования и расчета выброса загрязняющих веществ. По результатам оценки делается вывод, что метод применим для расчета конфигураций подавляющего большинства предприятий на современных вычислительных мощностях.

В третьей главе дается описание основных разработанных алгоритмов.

Описывается алгоритм расчета глобального направления движения АС: определяются векторы направления к целевой точке К< и направления к «негативным» точкам Упн. Устанавливаются величины этих векторов равными Ь" — р1(Ьп, тп), где - функция коррекции длины вектора в зависимости от его текущей длины и величины негативной оценки данной точки данным АС. Путем сложения векторов определяется приоритетное направление движения. Результатом выполнения алгоритма являются новые параметры направления движения АС.

Приводится алгоритм расчета локальных параметров движения. Данный алгоритм имеет невысокую вычислительную сложность, как было описано вы-

ше, но при этом обладает ключевым значением в целом, так как именно согласно данному алгоритму определяются параметры движения транспортного средства, а, следовательно, и режимы его функционирования. Таким образом, этот алгоритм не только задает полосу и скорость движения, но и определяет местоположение и объем выбросов ЗВ.

Описываются алгоритмы функционирования распределенной информационной системы: алгоритм моделирования трафика в распределенной системе, алгоритм обмена данными между контроллерами трафика, передача данных о выбросах в хранилище данных.

В процессе моделирования сервер получает данные о временных задержках в моделировании цикла каждым клиентом. Эти данные используются для ребалансировки зон ответственности каждого контроллера трафика. Целью ре-балансировки является выравнивание временных затрат, необходимых каждому серверу для проведения цикла моделирования.

Так как любой подграф является полноценным графом, позволяет производить балансировку нагрузки серверов путем передачи контроля над частью графа от одного сервера другому, сохраняя при этом все свойства графа. Предлагается использовать метод обхода графа в ширину при балансировке для определения необходимого подграфа, который будет выделен из текущего. Ребалансировка происходит одновременно с передачей АС между контроллерами - в фазу глобального обмена данными, расположенную между циклами моделирования (рис. 4).

Здесь весовая функция ГВес(р, А, Б) определяется набор дуг графа и подмножество АС, которые должны быть переданы между контроллерами трафика, А - множество дуг, 5- множество АС. По окончанию ребалансировки осуществляется начало следующего цикла моделирования.

Рис. 4. Алгоритм ребалансировки

В четвертой главе рассматриваются структурные элементы, функциональная модель и программная реализация информационной системы «ГИС ЭКОцентр» анализа выброса загрязняющих веществ.

В соответствии с этапами решения исходной задачи разработки информационной системы можно выделить следующие структурные элементы требуемого программного обеспечения: пользовательский графический интерфейс задания начальных условий, пользовательский графический интерфейс визуализации полученных результатов, модуль системы моделирования движения автотранспортных средств, модуль системы расчета выброса загрязняющих веществ от автотранспортных средств, модуль системы организации распределенного функционала, модуль системы синхронизации и балансировки распределенных частей системы, модуль хранилища данных, модуль системы построения изолиний и изоконтуров на поле полученных результатов расчета выброса загрязняющих веществ от автотранспортных средств.

Рис. 5. Основная диаграмма вариантов использования на одной машине и функцио-

граммный комплекс содержит следующие модули:

• клиентская часть пользователя (включает в себя элемент задания начальных условий, графический функционал для задания области действия АС, графический функционал для отображения изолиний и изоконтуров, элемент обеспечения распределенного функционала системы);

• модуль расчета (включает в себя элемент моделирования перемещения транспортных средств, элемент расчета выброса загрязняющих веществ от автотранспортных средств, элемент обеспечения распределенного функционала системы);

Перечисленные структурные элементы разрабатываемой системы предлагается разделить на несколько независимых модулей, каждый из которых обладает своим интерфейсом пользователя. Все эти модули могут находиться

программного средства

нировать как одно целое. Про-

• модуль построения результатов на поле расчетов (элемент построения изолиний и изоконтуров, элемент обеспечения распределенного функционала системы);

• хранилище данных;

• модуль синхронизации и балансировки распределенных частей системы.

Диаграмма вариантов использования предложенного программного комплекса, построенная на основе вышеизложенных предложений, представлена на рис. 5. Структура самого программного комплекса показана на рис. 6.

Дается обзор классов, используемых в программной реализации системы (рис. 7).

Первая категория классов отвечает за процесс моделирования движения АС. АС и область действия транспортных средств нашли свое отображение в классах СУеЫс1е, СЯоа(1, ССговв^ - автотранспортное средство, отрезок дороги и перекресток, соответственно. Класс СТгаГПсСогКгоПег осуществляет управление перемещением АС по области действия. Этот класс осуществляет принятие решений по перемещению между полосами движения (локальное планирование) и принятие решений на перекрестках (глобальное планирование). В одном экземп-

Рис. 6. Компонентная структура программного средства

СУеЫс1е

С1*оа(1

СТгаШсСепега1ог

<-

ССговв

СТгаГПсСоп1го11ег

СНулсИгот/ег

СТгаГПсВпс^е

V

СРо)1и(шпСа)си1а«ог

СРо11и1к]п15п<!пе

->

СЬоВЫккг

СЬоСгарИ

Рис. 7. Диаграмма классов приложения

ляре приложения этих классов может быть несколько -они могут контролировать смежные участки области действия. В таком случае они могут осуществлять функционирование параллельно. Класс СТгаШсОепе-га1ог осуществляет контролируемый выброс новых АС

в область действия.

Вторая категория классов отвечает за работу с выбросами ЗВ от АС.

Третья категория классов включает в себя сущности, необходимые для работы распределенной системы. Среди них классы СТгаГйсВпс1§е - отвечает за передачу данных между CTrafficController, функционирующими на разных машинах. Класс СРоИийопВпс^е — передает данные о выбросах на машину, выполняющую функцию хранилища данных. Класс СЗупсИгогшег - синхронизирует выполнение моделирования на разных машинах и занимается балансировкой системы.

В конце главы приводится описание разработанной программной системы (рис. 8) и даются рекомендации по ее использованию.

Система внедрена в рабочий процесс ряда предприятий Воронежа и Воронежской области, что существенно повысило точность анализа вредных выбросов от АС. Эффективность ра-

Рис. 8. Интерфейс приложения

боты соответствующих подразделение организаций выросла.

В заключении делаются выводы, излагаются основные результаты.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Проанализированы задачи, возникающие при создании информационных систем мониторинга вредных выбросов автотранспорта. Разработана и реализована двухуровневая модель данных автодорожной сети на основе клеточного автомата и ориентированного графа. Разработана модель данных АС, базирующаяся на основных характеристиках АС и связанная с временными интервалами и вероятностью функционирования на этом интервале.

2. Разработаны алгоритмы моделирования перемещения автотранспортных средств и проведения расчета выброса ЗВ. Проведено исследование разработанных алгоритмов.

3. Создана оптимизационная модель и алгоритм для поиска худшей, с точки зрения загрязнения атмосферы, совокупности автотранспортных средств.

4. Разработана информационная модель расчета выброса ЗВ от АС с использованием моделирования перемещения АС и разработана структура распределенной информационной системы анализа вредных выбросов в атмосферу автотранспортными средствами.

5. Создано программное средство «ГИС ЭКОцентр», внедрено и апробировано на практике.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Маренков А.Н. Учет автотранспортных средств при проведении расчета рассеивания выбросов загрязняющих веществ в атмосферу / А.Н. Маренков // Вестник Воронежского государственного технического университета, 2008.

- № 4. - С. 97-101.

2. Маренков А.Н. Задача поиска наиболее неблагоприятного сочетания автотранспортных средств / А.Н. Маренков // Вестник Воронежского государственного технического университета, 2010. - № 6. - С. 47-51.

3. Маренков А.Н. Разработка подсистемы расчета выброса загрязняющих веществ в атмосферу автотранспортными средствами / А.Н. Маренков // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Системный анализ и информационные технологии, 2010. - № 1. - С. 163-167.

Публикации в прочих изданиях

4. Маренков А.Н. Разработка серверной части распределенной экологической геоинформационной системы / А.Н. Маренков // Информатика: проблемы, методология, технологии: материалы 6-ой региональной научно-методической конференции. - Воронеж: ВГУ, 2006. - Т.2. - С.103-106.

5. Маренков А.Н. Разработка распределенной экологической геоинформационной системы/ А.Н. Маренков //Информатика: проблемы, методология, технологии: материалы 7-ой региональной научно-методической конференции.

- Воронеж: ВГУ, 2007. - С. 105-107.

6. Маренков А.Н. Реализация многопоточности в экологической геоинформационной системе / А.Н. Маренков // Информатика: проблемы, методология,

технологии: материалы 7-ой региональной научно-методической конференции. - Воронеж: ВГУ, 2007. - С. 188-192.

7. Маренков А.Н. Построение изолиний и изоконтуров на поле результатов расчета выброса загрязняющих веществ / А.Н. Маренков // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Системный анализ и информационные технологии, 2007. - № 1. - С. 83-85.

8. Маренков А.Н. Учет нестационарности функционирования источников загрязнения атмосферы при проведении расчета рассеивания / А.Н. Маренков // Информатика: проблемы, методология, технологии: материалы 8-ой региональной научно-методической конференции. - Воронеж: ВГУ, 2008. -С. 81-84.

9. Маренков А.Н. Моделирование и расчет выброса загрязняющих веществ в атмосферу автотранспортными средствами с использованием многоагентной системы / А.Н. Маренков // Информатика: проблемы, методология, технологии: материалы 8-ой региональной научно-методической конференции. -Воронеж: ВГУ, 2008. - С. 210-214.

10. Маренков А.Н. Обзор методов учета выброса загрязняющих веществ автотранспортными средствами / А.Н. Маренков // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Системный анализ и информационные технологии, 2009. -№ 1. - С. 121-125.

11.Маренков А.Н. Сравнение алгоритмов расчета выброса загрязняющих веществ автотранспортными средствами / А.Н. Маренков // Межвузовский сборник научных трудов. Серия: Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах, 2009. - С. 39^14.

12.Маренков А.Н. Представление автотранспортных средств в системе анализа вредных выбросов в атмосферу / А.Н. Маренков // Межвузовский сборник научных трудов. Серия: Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах, 2009. - С. 198-202.

13.Тюкачев H.A. Учет вероятности при моделировании выброса загрязняющих веществ от автотранспортных средств / H.A. Тюкачев, А.Н. Маренков //Информатика: проблемы, методология, технологии: материалы 10-ой региональной научно-методической конференции - Воронеж: ВГУ, 2010. -С. 123-126.

Подписано в печать 23.03.1 1. Формат 60х84 7,6. Усл. нсч. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 377.

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии Издательско-нолиграфического центра Воронежского государственного университета. 394000, Воронеж, ул. Пушкинская, 3

Перечень сокращений.

Введение.

Глава 1. Проблема учета загрязняющих веществ, выделяемых автотранспортом.

1.1. Задача расчета выброса загрязняющих веществ от автотранспорта.

1.2. Исследования зарубежных ученых.

1.3. Исследования российских ученых.

1.4. Основные методы расчета и анализа.

Глава 2. Моделирование системы расчета выбросов автотранспортными средствами.

2.1. Представление автотранспортных средств в модели.

2.2. Язык описания временных данных.

2.3. Вероятностные данные модели.

2.4. Постановка задачи поиска наиболее неблагоприятного сочетания автотранспортных средств.

2.5. Модель дорог как ориентированный граф.

2.6. Модель дорог как модифицированный клеточный автомат.

2.7. Связь дорог, автотранспортных средств и выбросов загрязняющих веществ.

2.8. Реализация распределенной системы.

2.9. Проведение цикла расчета выброса загрязняющих веществ.

2.10. Представление результатов расчета.

2.11. Оценка затрат ресурсов.

2.12. Выводы.

Глава 3. Алгоритмизация процедуры оценки выброса загрязняющих веществ от автотранспорта.

3.1. Алгоритмы расчета параметров передвижения автотранспортных средств.

3.2. Алгоритм функционирования распределенной системы.

3.3. Алгоритм расчета выброса загрязняющих веществ.

3.4. Алгоритм построения изолиний на поле результатов расчета.

3.5. Выводы.

Глава 4. Программная реализация.

4.1. Структура программного обеспечения.

4.2. Программная платформа.

4.3. Программная реализация.

4.4. Графический интерфейс.

4.5. Последовательность работы с программой.

4.6. Тестирование программы.

4.7. Результаты практической апробации метода моделирования и расчета выброса загрязняющих веществ.

4.8. Выводы.

Актуальность темы. Оценка уровня воздействия на окружающую среду автотранспортных средств и разработка природоохранных мероприятий в последнее время приобретают все большее значение. При этом повышается сложность автотранспортных сетей, возрастает частота смены режимов функционирования двигателей автотранспортных средств (в связи с пробками, заторами) и увеличивается вероятность загрязнения окружающей среды выбросами загрязняющих атмосферу веществ, поэтому при строительстве автотранспортных путей, объектов, непосредственно влияющих на распределение транспортного потока, и жилых объектов вблизи автодорожных магистралей, необходимо большое внимание уделять системам, способным определять и прогнозировать уровень загрязнения приземного слоя атмосферы, так как именно загрязненность воздуха — наиболее частая причина плохой экологической обстановки в- жилых и промышленных зонах [76, 77, 78]. Решить эту проблему можно, используя систему анализа вредных выбросов в атмосферу от автотранспортных средств.

К сожалению, существующие на текущий момент алгоритмы^ анализа вредных выбросов в атмосферу от автотранспорта не свободны от недостатков. В первую очередь это связано с тем, что модели данных, используемые этими алгоритмами, не учитывают множество существенных факторов (смена режимов АС, динамическое изменение маршрута и т.п.) [17, 53, 54], так как были унаследованы от алгоритмов обработки стационарных источников загрязняющих веществ. Более того, эти модели данных представляют участки автотранспортной сети источниками выброса загрязняющих веществ, игнорируя отдельные автотранспортные средства. Обосновано это тем, что создание программных средств, учитывающих поведение каждого автотранспортного средства, будет сталкиваться с существенными ограничениями производительности.

Таким образом, актуальность темы определяется необходимостью разработки новой модели данных и алгоритмов моделирования поведения автотранспортных средств, позволяющих достичь большей точности анализа-вредных выбросов в атмосферу, и создать на их основе программное средство, обладающее приемлемой производительностью.

В ходе изучения предметной области [53, 54] было отмечено, что традиционные подходы к расчету и анализу вредных выделений автотранспортом не дают точных результатов: один класс методов позволяет достаточно точно определить объем выделяемых ЗВ, но не позволяет определить точное местоположение этих выделений и требует большую вовлеченность оператора в процесс расчета; другой класс методов позволяет определить локализацию выбросов, но не позволяет делать это с высокой точностью и дает очень приближенные результаты, так как не учитывает возможных изменений в уровне потока транспорта.

Третий подход, рассматривающий отдельно каждое автотранспортное средство, как самостоятельный источник выбросов, не был в достаточной мере проработан и не получил ни одной технической реализации. Для реализации этого подхода в полной мере необходимо провести комплекс работ, составляющий цель и задачи исследования.

Цели и задачи исследования. Целью диссертационной работы является- разработка модели данных и модели перемещения автотранспортных средств, и построение на их основе структуры программного комплекса.

Достижение цели потребовало решения следующих задач:

1. Анализ и оценка существующих моделей и способов представления данных, которые используются в алгоритмах расчета рассеивания вредных выбросов от автотранспортных средств в атмосфере.

2. Разработка модели данных АС и алгоритмов для описания перемещения-АС, учитывающих основные характеристики работы-АС, необходимые для определения местоположения и объема выброса ЗВ. 6

3. Разработка структуры распределенной информационной системы анализа вредных выбросов в атмосферу АС и соответствующего программного обеспечения, позволяющего проводить, расчет выброса ЗВ от АС, прогнозирование выброса ЗВ и мониторинг ЗВ от АС.

4. Проведение апробации предложенной модели данных и алгоритмов. Методы исследования. Методы исследования основаны на использовании средств системного анализа, аппарата теории графов, теории клеточных автоматов, теории алгоритмов, имитационного моделирования, дискретной оптимизации, информационных технологий. При разработке программных средств использовались методы модульного программирования, технологии объектно-ориентированного программирования, параллельного и распределенного программирования с использованием шаблонов проектирования.

Научная новизна и значимость результатов диссертации:

• разработана двухуровневая модель данных автодорожной сети (первый уровень представления использует модифицированный клеточный автомат, второй опирается на ориентированный граф), позволяющая с меньшими техническими затратами моделировать перемещение АС и более точно определять местоположение АС;

• разработана модель данных АС в виде вектора основных технических характеристик (объем двигателя, скорость движения, тип топлива), связанного с временным интервалом, на котором вектор не менялся, и вероятностью этого вектора, что позволяет точнее определять вклад в выброс ЗВ каждого АС и объем выброса;

• разработана информационная модель расчета выброса ЗВ от АС, использующая указанные выше модели данных, и опирающуюся на эти модели систему моделирования движения АС;

• сформирована оптимизационная модель и разработан алгоритм для поиска худшей, с точки зрения загрязнения атмосферы, совокупности автотранспортных средств, позволяющие найти решение без использования полного перебора; • разработана структура распределенного программного комплекса системы анализа вредных выбросов в атмосферу автотранспортными средствами, позволяющая разделить процесс моделирования и расчета между параллельными процессами и/или разными вычислительными машинами.

Область исследования. Диссертационная работа соответствует паспорту специальности 05.13.17 - «Теоретические основы информатики» (технические науки), а именно: п. 2 «Исследование информационных структур, разработка и анализ моделей информационных процессов и структур»; п. 3 «Исследование методов и разработка средств кодирования информации в виде данных. Принципы создания языков описания данных, языков манипулирования данными, языков запросов. Разработка и исследование моделей данных и новых принципов их проектирования»; п. 14 «Разработка теоретических основ создания программных систем для новых информационных технологий».

Практическая ценность и результаты внедрения. Практическая ценность работы состоит в том, что предложенная система анализа вредных выбросов в атмосферу от автотранспортных средств обладает высокой точностью как количественного, так и картографического анализа объемов выбросов загрязняющих веществ.

Данная система построена таким образом, что может функционировать распределенно, тем самым предоставляя практически неограниченную расширяемость для проведения расчетов сколь угодно крупных предприятий и городов.

Разработанные средства анализа вредных выбросов могут быть использованы не только для проектирования, но и в научных исследованиях. Применение результатов работы при проектировании автодорог и объектов в 8 жилых и промышленных зонах позволяет повысить качество выполнения проектных работ.

Полученные в диссертации результаты дают основу для-дальнейших теоретических и практических работ в области анализа вредных выбросов*в. атмосферу автотранспортными средствами.

Теоретические и практические результаты работы внедрены в деятельность ООО «Экологический центр» и ряда других фирм Воронежской области и реализованы в виде программной системы, о чем свидетельствуют соответствующие акты внедрения.

Полученная программная система зарегистрирована в государственном информационном фонде, о чем свидетельствует соответствующее свидетельство.

На защиту выносятся:

1. Двухуровневая модель данных автодорожной сети на основе клеточного автомата и ориентированного графа.

2. Модель данных АС, базирующаяся на основных характеристиках АС и связанная с временными интервалами и вероятностью функционирования на этом интервале.

3. Модель расчета выброса загрязняющих веществ, учитывающая как технические характеристики, так и перемещение АС.

4. Оптимизационная модель и алгоритм для поиска худшей, с точки зрения загрязнения атмосферы, совокупности автотранспортных средств.

5. Структура распределенной информационной системы анализа вредных выбросов в атмосферу автотранспортными средствами. Апробация работы. Основные результаты диссертационного исследования докладывались на УП международной конференции «Информатика: проблемы, методология, технологии» (Воронеж, 2007), VIII международной конференции «Информатика: проблемы, методология, технологии» (Воронеж, 2008), IX международной конференции

Информатика: проблемы, методология, технологии» (Воронеж, 2009), XXIX Всероссийская научно-техническая конференция «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве» (Нижний Новгород, 2010).

Публикации. По результатам исследования опубликовано 13 печатных работ, в том числе 12 без соавторов; 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации основных результатов диссертационных исследований. Разработанная программная система зарегистрирована в государственном информационном фонде.

Личный вклад автора в работах, опубликованных в соавторстве, состоит: в [49] - разработка алгоритмов учета вероятности функционирования АС при проведении расчета рассеивания.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 115 страницах, включает 21 рисунок, 3 таблицы. Состоит из введения, четырех глав и заключения, списка литературы из 96 наименований и 2 приложений.

4.8. Выводы

В результате проделанной работы по практической реализации предлагаемых алгоритмов и методов был реализован модуль «Анализа вредных выбросов в атмосферу от автотранспортных средств», позволяющий на практике оценить их применимость на произвольно заданных исходных данных.

С его помощью были проведены эксперименты, описанные в предыдущих главах, показана работоспособность и эффективность метода моделирования движения автотранспортных средств, а также алгоритма расчета выброса загрязняющих веществ от автотранспортных средств.

Результаты проведенного эксперимента позволили подтвердить исходное предположение о повышении точности расчета выбросов загрязняющих веществ от автотранспортных средств при использовании метода моделирования их перемещения.

Заключение

Проведенные в рамках диссертации исследования позволили получить следующие результаты, имеющие практическое и научное значение:

1. Разработана модель данных дорог и автотранспортных средств.

2. Разработана информационная модель дорог и автотранспортных средств.

3. Разработан язык описания маршрутных целей и временных характеристик автотранспортного средства.

4. Разработаны алгоритмы моделирования движения автотранспортных средств, допускающий параллельное выполнение на одной машине или группе машин, объединенных в сеть.

5. Разработан метод распределенного моделирования движения автотранспортных средств и расчета выбросов загрязняющих веществ.

6. Разработан алгоритм динамической синхронизации и балансировки частей распределенной системы, реализованной по разработанной модели.

7. Проведен сравнительный анализ < ряда алгоритмов расчета объема выбросов загрязняющих веществ от автотранспортных средств, даны рекомендации по использованию этих алгоритмов. '

8. Спроектирована структура программного обеспечения, реализующего предложенные в работе метод моделирования перемещения автотранспортных средств и алгоритм расчета объема загрязняющих веществ, выбрасываемых автотранспортными средствами.

9. Проведена экспериментальная проверка предложенных алгоритмов и методов, реализованных в разработанном программном обеспечении. Результаты проведенных экспериментов позволили подтвердить исходное предположение о повышении точности расчета выброса загрязняющих веществ от автотранспортных

97 средств при использовании моделирования движения автотранспортных средств.

10.Определены требования к программно-технической базе анализа выбросов загрязняющих веществ путем моделирования поведения автотранспортных средств.

11.Создано программное средство «ГИС ЭКОцентр», внедрено и апробировано на практике.

1. Аветисян Д. А. Автоматизация проектирования строительных и технических объектов / Д. А. Аветисян, В. П. Игнатов, Г. Д. Фролов, Г. Я. Элельцвейг. - М.: Наука, 1996. - 203 с.

2. Аветисян Д. А. Алгоритмическое и программное обеспечение САПР в градостроительстве / Д. А. Аветисян. М.: Наука, 1990. - 132 с.

3. Алексеев О. Г. Комплексное применение методов дискретной оптимизации / О. Г. Алексеев. М.: Наука, 1987. - 248 с.

4. Беляев Л. С. Решение сложных оптимизационных задач в условиях неопределенности / Л. С. Беляев. Новосибирск: Наука, 1978. -128 с.

5. Берлянд М. Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы / М. Е. Берлянд. Л.: Гидрометеоиздат. 1975. - 448 с.

6. Берлянд М. Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы / М. Е. Берлянд. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 272 с.

7. Берлянд М. Е. Моделирование загрязнения атмосферы выбросами из низких и холодных источников / М. Е. Берлянд, Е. Л. Генихович, Р. И. Оникул // Метеорология и гидрология. Москва, 1990. -№5.-С. 5-16.

8. Берхеев М. М. Основы систем автоматизированного проектирования / М. М. Берхеев, И. А. Заляев, Ю. В. Кожевников. Казань: Типография Казанского университета, 1988. — 96 с.

9. Болгаев Ю. П. Вычислительная математика и программирование / Ю. П. Болгаев. -М.: Высш. шк., 1990. 544 с.

10. Борисов А. Г. Основные черты современной настольной ГИС /

11. A. Г. Борисов // Информационный бюллетень ГИС ассоциации. 1996. -№4(6)-С. 12-18.

12. БорнГ. Э. Форматы данных / Г. Э. Бор. М.: Торгово-издательское бюро ВНУ, 1995. - 472 с.

13. Бочаров Н. В. Технологии и техника параллельного программирования / Н. В. Бочаров // Программирование. 2003. - №1. - С. 5-23.

14. Воеводин В. В. Параллельные вычисления / В.В.Воеводин, В л.В. Воеводин. Спб.: БХВ-Петербург, 2002. - 608 с.

15. Гилл Ф. Практическая' оптимизация / Ф. Гилл, У. Мюррей, М. Райт М.: Мир, 1985. - 509 с.

16. ГОСТ 17.2.2.03-87. Охрана природы. Атмосфера. Нормы и^ методы измерения содержания окиси углерода и углеводородов в отработавших газах автомобилей с бензиновыми двигателями. Требования безопасности: М.: Изд-во стандартов, 1989. - 9 с.

17. ГОСТ 17.2.3.02-78 Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями. М.: Изд-во стандартов, 1980. - 12 с.

18. Дмитриев В. И. Прикладная теория информации /

19. B. И. Дмитриев. М.: Высш. шк., 1989. - 320 с.

20. Жермен-Лакур П. Математика и САПР / П. Жермен-Лакур, П. Л. Жорж, Ф. Пистр, П. Безье. М.': Мир, 1989. - 264 с.

21. Жук Д. И. Современные системы автоматизации проектирования / Д. И. Жук // Компьютерра. 1996. - №27. - С. 45-61.

22. Карамзин Ю. Н. Двумерная модель автомобильных потоков / Ю. Н. Карамзин, М. А. Трапезникова, Б. Н. Четверушкин, Н. Г. Чурбанова // Математическое моделирование. 2006. - №6, том 18. - С. 85-95.

23. Карасев А. А. Векторно-топологическое представление данных в цифровой картографии / А. А. Карасев // Мир ПК. 1995. - №12. - С. 34-39.

24. Киселев А. Б. Математическое моделирование автотранспортных потоков на регулируемых дорогах / А. Б. Киселев, А. В. Кокорева, В. Ф. Никитин, Н. Н. Смирнов // ПММ. 2004. - Т. 68. Вып. 6. - С. 10351042.

25. Коваленко В. Управление заданиями в распределенной вычислительной среде / В. Коваленко, Е. Коваленко, Д. Корягин // Открытые системы. 2001. - №5-6. - С.22-28.

26. Коган И. М. Прикладная теория информации / И. М. Коган. — М.: Радио и связь, 1981. -216 с.

27. Комбинаторный анализ. Задачи и упражнения / Под. ред. К. А. Рыбникова. М.: Наука, 1982. - 368 с.

28. Кочаловский А. К. Технология баз данных на персональных ЭВМ / А. К. Кочаловский. М.: Финансы и статистика, 1992. - 224 с.

29. Курейчик В. М. Математическое обеспечение конструкторского и технологического проектирования с применением САПР / В. М. Курейчик. -М.: Радио и связь, 1990. 352 с.

30. Лекции по теории графов / В. А. Емиличев, О. И. Мельников,

31. B. И. Сарванов, Р. И. Тышкевич. -М.: Наука, 1990. 384 с.

32. Липаев В. В. Проектирование программных средств: Учеб. пособие для вузов / В. В. Липаев. М.: Высш.шк.,1990. - 303 с.

33. Лисков Б. Использование абстракций и спецификаций при разработке программ / Б. Лисков, Дж. Гатег. М.: Мир, 1989. - 424 с.

34. Лорьер Ж.-Л. Системы искусственного интеллекта / Ж.-Л. Лорьер. М.: Мир, 1991.-568 с.

35. Максимов В. В. Цель адаптивные геоинформационные системы / В. В. Максимов // Третий Всероссийский форум «Геоинформационные технологии. Управление. Природопользование. Бизнес.» - 1997. - Москва, 37 июля. - С. 78-90.

36. Малышев С. Ю. Новый картографический порядок /

37. C. Ю. Малышев // КомпьютерПресс. 1996. - №8. - С. 40-45.

38. Маренков А. Н. Разработка серверной части распределенной экологической геоинформационной системы / А. Н. Маренков // Информатика: проблемы, методология, технологии : материалы 6-ой регион, науч.-метод. конф. Воронеж: ВГУ, 2006. - С. 103106.

39. Маренков А. Н. Разработка распределенной экологической геоинформационной системы / А. Н. Маренков // Информатика: проблемы, методология, технологии : материалы 7-ой регион, науч.-метод. конф. -Воронеж: ВГУ, 2007. С. 105-107.

40. Маренков А. Н. Реализация многопоточности в экологической геоинформационной системе / А. Н. Маренков // Информатика: проблемы, методология, технологии : материалы 7-ой регион, науч.-метод. конф. — Воронеж: ВГУ, 2007. С. 188-192.

41. Маренков А. Н. Учет автотранспортных средств при проведении расчета рассеивания выбросов загрязняющих веществ в атмосферу / А. Н. Маренков // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2008. - №4. - С. 97-101.

42. Маренков А. Н. Обзор методов учета выброса загрязняющих веществ автотранспортными средствами / А. Н. Маренков // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Системный анализ и информационные технологии. 2009. -№1. - С. 121-125.

43. Маренков А. Н. Представление автотранспортных средств в системе анализа вредных выбросов в атмосферу / А. Н. Маренков // Межвузовский сборник научных трудов. Серия: Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах. — М.: Издательство103

44. Российской академии естественных наук им. В.И. Вернадского, 2009. С. 198.

45. Маренков А. Н. Задача поиска наиболее неблагоприятного сочетания автотранспортных средств / А. Н: Маренков // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2010. - №6. -С. 47-51.

46. Масалович А. И. Объектно-ориентированное программирование и его применение в САПР печатных плат / А. И. Масалович // Мир ПК №3 -1989.-С. 45-58.

47. Мейер Б. Методы программирования: В'2-х томах: / К. Бодуэн, Б. Мейер. М.:Мир, 1992. - 456 с.

48. Методика нормирования выбросов вредных веществ в атмосферу от автотранспортной сети. Астрахань, 2001. - 54 с.

49. Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу автотранспортных предприятий АТП (расчетным, методом). М., 2009. - 89 с.

50. Методика расчета вредных выбросов в атмосферу от нефтехимического оборудования (РМ 62-91-90). Воронеж, 1990. -45 с.

51. Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при сварочных работах (на основе удельных показателей). -СПб.: НИИАтмосфера, 1997. 120 с.

52. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах промышленных предприятий. ОНД-86. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 89 с.

53. Методические указания по инвентаризации выбросов и разработке норм ПДВ (ВСВ). 011-ОРЦ 074. Л., 1990. - 45 с.

54. Минтикам Д. О. Разгадка архитектуры клиент-сервер / Д. О. Минтикам // PC Magazine, Russion Edition. 1996. - №7. - С. 12-34.

55. Новоженов Ю. ООП и разработка прикладных программных, систем / Ю. Новоженов // PC Magazine, Russion Edition. 1995. - №12. - С. 12-19.

56. Норенков И. П. Основы теории и проектирования САПР / И. П. Норенков, В. Б. Маничев. М.: Высш. шк., 1990. - 335 с.

57. Основы кибернетики. Математические основы кибернетики / под ред. К. А. Пупкова. М.: Высшая-школа, 1974. - 413 с.

58. Основы систем автоматизированного проектирования / под ред. В. Ю. Кожевникова. Казань: издательство Казанского университета, 1988. — 150 с.

59. Пападимитриу X. Комбинаторная оптимизация. Алгоритмы и сложность / X. Пападимитриу, К. Стайглиц. М.: Мир, 1985. - 512 с.

60. Попов Д. Гибридная графика / Д. Попов // PC Magazine, Russion Edition. 1995.-№11.-С. 89-93.

61. Попов Д. Гибридные технологии: что дальше? / Д. Попов // КомпьютерПресс. 1996. - №8. - С. 13-18.

62. Препарата Ф. Вычислительная геометрия: Введение / Ф. Препарата, М. Шеймос. М.: Мир, 1989. - 478 с.

63. Разработка САПР: В 10 кн. Кн.2: Системо-технические задачи создания САПР. Практ. Пособие / А. Н. Данчул, Л. Я. Полуян, под ред. А. В. Петрова. -М.:Высш.шк., 1990. 144 с.

64. Разработка САПР. В 10 кн. Кн.З: Проектирование программного обеспечения САПР / под ред. А. В. Петрова. М.: Высш. шк., 1990. - 159 с.

65. Разработка САПР: В 10 кн. Кн.4: Проектирование баз данных САПР. Практ. Пособие / О. М. Вайнеров, Э. Н. Самохвалов, под ред. А. В. Петрова. М.: Высш.шк., 1990. - 144 с.

66. Разработка САПР. В 10 кн. Кн.7: Графические системы САПР / под ред. А. В. Петрова. М.: Высш. шк., 1990. - 142 с.

67. Рам один Д. А. Построение структуры баз данных / Д. А. Рамодин//КомпьютерПресс. 1995. - №10. - С. 12-19.

68. Рейнгольц Э. Комбинаторные алгоритмы. Теория и практика / Э. Рейнгольц, Ю. Нивергельм, Н. Део. М.: Мир, 1980. - 230 с.

69. Рекомендации по учету нестационарности технологических процессов и режимов работы различных производств. Л.: Ртп. ГОО им. А. И. Воейкова, 1987. - 59 с.

70. Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы. ОНД-90. СПб, 1992. - 35 с.

71. Руководство по проектированию санитарно-защитных зон промышленных предприятий. М.: Стройиздат, 1984. - 53 с.

72. СанПиН №2.2.1.5/2.1.1.567-96. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. М.: Издательство Минздрава России, 1997. - 12 с.

73. СанПиН №2.1.6.575-96. Гигиенические требования к охране атмосферного воздуха населенных мест. М.: Издательство Минздрава России, 1997.- 15 с.

74. САПР: Система автоматизированного проектирования. В 9 кн., Кн. 4. Математические модели технических объектов. / В. А. Трудоношин, Н. В. Пивоварова. М.: Высшая школа, 1988. - 159 с.

75. СарбаевВ. И. Методология имитационного моделирования выбросов загрязняющих веществ от автотранспортных потоков /

76. B. И. Сарбаев // Системные проблемы надежности качества, информационных и электронных технологий. 2005. - Москва: МИЭМ.1. C. 13-17.

77. Сачков В. Н. Введение в комбинаторные методы дискретной математики / В. Н. Сачков. М.: Наука, 1982. - 384 с.

78. Сборник методических, инструктивно-методических и справочно-информационных материалов по проведению оценки воздействия на окружающую среду / под ред. Ю. Л. Максименко. М.: Центральный Российский дом знаний, 1993. - 189 с.

79. Сергиенко И. В. Математические модели и методы решения задач дискретной оптимизации / И. В. Сергиенко. Киев: Наук, думка, 1988. -472 с.

80. Системы управления базами данных и знаний: Справ, изд. / А. Н. Наумов, А. М. Вендеров, В. К. Иванов, под ред. А. Н. Наумова. -М.: Финансы и статистика, 1991. 352 с.

81. Сольницев Р. И. Автоматизация проектирования систем автоматического управления / Р. И. Сольницев. М.: Высшая школа, 1991. — 335 с.

82. Тоффоли Т. Машины клеточных автоматов / Т. Тоффоли, Н. Марголус. М.: Мир, 1991.-343 с.

83. Хофер Э. Численные методы оптимизации / Э. Хофер, Р. Лундерштедт. -М.: Машиностроение, 1982. 192 с.107

84. Benson P. 1992. A review of the development and application of the CALINE3 and 4 models. Atmos. Environ. 26B:3, p.379-390.

85. Chock D.P. 1978. A simple Line-Source Model for Dispersion Near Roadways, Atmos.Environ.12, p.823-829.

86. Eskridge R. and Rao S., T., 1986. Turbulent Diffusion Behind Vehicles: Experimentally Determined Turbulence Mixing Parameters. Atmos. Environ.20, p.851-860.

87. Eskridge R. and Catalano, J., 1987. ROADWAY A numerical model for predictiong air pollutants near highways - user's guide. 125 p.

88. Gualdi Roberto, Tamponi Matteo, Maugeri Maurizio, Amadeo Giacomino. La valutazione del miglioramento della quatita dell aria in seguito ai provvedimenti sulla circolazione stradale ii caso di Saronno. Acwua aria - 1991 -N 8, c.753 — 759.

89. Lim Poh-Eng, Koh Hock-Lye. Diurnal models of traffic-generated CO for Panang, Malaysia, 1991 19, N 1-3, c. 373 - 382.

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

91. Risutova Zuzana. Analytical model of ir pollution due to motor car traffic. Contrib. Geophys. Inst.Slov.Acad.Sci. - 1991 - N11 - c. 99 - 107.