Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Технологии информационной поддержки управления качеством питьевого водоснабжения урбанистических сообществ Минина Марина Виссарионовна

Технологии информационной поддержки управления качеством питьевого водоснабжения урбанистических сообществ
<
Технологии информационной поддержки управления качеством питьевого водоснабжения урбанистических сообществ Технологии информационной поддержки управления качеством питьевого водоснабжения урбанистических сообществ Технологии информационной поддержки управления качеством питьевого водоснабжения урбанистических сообществ Технологии информационной поддержки управления качеством питьевого водоснабжения урбанистических сообществ Технологии информационной поддержки управления качеством питьевого водоснабжения урбанистических сообществ Технологии информационной поддержки управления качеством питьевого водоснабжения урбанистических сообществ Технологии информационной поддержки управления качеством питьевого водоснабжения урбанистических сообществ Технологии информационной поддержки управления качеством питьевого водоснабжения урбанистических сообществ Технологии информационной поддержки управления качеством питьевого водоснабжения урбанистических сообществ Технологии информационной поддержки управления качеством питьевого водоснабжения урбанистических сообществ Технологии информационной поддержки управления качеством питьевого водоснабжения урбанистических сообществ Технологии информационной поддержки управления качеством питьевого водоснабжения урбанистических сообществ
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Минина Марина Виссарионовна. Технологии информационной поддержки управления качеством питьевого водоснабжения урбанистических сообществ : диссертация ... кандидата технических наук : 25.00.35 / Минина Марина Виссарионовна; [Место защиты: Рос. гос. гидрометеорол. ун-т (РГГМУ)].- Санкт-Петербург, 2010.- 199 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/1935

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Анализ и обобщение данных по современным способам и средствам управления качеством пип.евого водоснабжения 12

1.1. Современные требования к качеству питьевого водоснабжения и методам его контроля 12

1.2. Характеристика негативно эволюционизирующих факторов, определяющих качество питьевого водоснабжения 22

1.3. Разработка алгоритма решения задач ГЭП-анализа при оценке рисков 26

1.4. Особенности концепции управления качеством водоснабжения урбанистических сообществ 33

1.5. Водные объекты и водоснабжение города Санкт-Петербурга 40

Выводы по главе 1 45

Глава 2. Геоинформационная модель управления качеством питьевого водоснабжения 47

2.1. Обоснование эффективных направлений повышения качества питьевого водоснабжения в геоинформационной системе 47

2.2. Модель управления качеством водоснабжения на основе ГИС 55

2.3. Основные направления применения геоинформациониой модели в решениии задач ) правления качеством питьевого водоснабжения 65

Выводы по главе 2 74

Глава 3. Логико -вероятностный метод оценки рисков некачественного водопотребления в геоинформационной модели 76

3.1. Оценка рисков по степени наносимого ущерба 76

3.2. Принципы определения риска в соответствии со справочными пособиями Комитета по охране окружающей среды Санкт-Петербурга 86

3.3. Применение логико-вероятностного метода оценки рисков некачественного водопотребления 90

3.4. Демонстрационный пример применения информационной технологии ОЛВМ в специализированной системе управления водоснабжением 96

3.5. Совершенствование ЦСВ по показателям безотказности функционирования с применением информационных технологий ОЛВМ 108

Выводы по главе 3 112

Глава 4. Обоснование эффективных направлений реализации полученных в работе результатов 114

4.1. Обоснование выбора технических решений, реализуемых в системах доочистки питьевой воды 114

4.2. Методика обоснования оптимального масштаба урбанистического сообщества в геоинформацпонной системе управления качеством водопотребления 122

4.3. SWOr-аналпз перспективных средств водоочистки оптимального урбанистического масштаба 125

Выводы по главе 4 139

Заключение 140

Список литературы 143

Приложения 159

Введение к работе

Концепция безопасного обеспечения населения питьевой водой является одной из основных в формировании концепции Устойчивого развития, провозглашённого ООН на XXI век. Следствием этих решений явились программы и проекты, ориентированные на конкретные регионы мира, включая арктические.

В большинстве населенных пунктов России питьевая вода по некоторым важным качественным показателям не соответствует установленным стандартам и санитарным нормам. Это связано не только с устаревшими технологиями водоочистки, применяющимися на централизованных водопроводных станциях, но, главным образом, с повторным загрязнением питьевой воды в наружных и внутренних водопроводных сетях.

В федеральном масштабе это привело к формированию государственной программы «Чистая вода», включению этих вопросов в Доктрину продовольственной безопасности РФ и отражено в ряде других проектов и принятых программ, таких как проект национальной программы действий «Вода России - XXI век», проект федеральной программы «Обеспечение населения России питьевой водой» и других. Все вышеизложенное является основанием для проведения исследований, направленных на разработку технологий обеспечения качественного питьевого водоснабжения урбанистических сообществ различного типа и масштаба.

Состояние исследования проблемы. Применительно к рассматриваемому направлению можно указать на работы учёных секции Геополитики и безопасности РАЕН по социально-политическому проекту «Актуальные проблемы безопасности социума» под руководством председателя научного совета Совета безопасности РФ Пирумова B.C., в области объектно- ориентированных геоинформационных систем работы лаборатории объектно-ориентированных ГИС СПИИРАН (Попович В.В., Ивакин Я.А.), УНЦ «ГИС технологии» ЛЭТИ (Алексеев В.В., Куракина Н.И.), в области методологии оценки рисков работы СПбГПУ (Дубаренко К.А., Гуменюк В.И., Яковлев В.В.), в области ГИС работы ГМА им. С.О.Макарова (Биденко СИ.), РГГМУ (Бескид П.П.), в области логико-

вероятностных методов работы ВМА им. Н.Г. Кузнецова (Рябинин И.А., Можаев А.С., Поленин В.И.), в области экологических аспектов оценки характеристик водных объектов работы СПбГУ (Дмитриев В.В., Третьяков В.Ю.), РГГМУ ( Шелутко В.А., Фрумин Г.Т., Скакальский Б.Г., Ковчин И.С), СПбГУРП (Шишкин А.И., Епифанов А.В.). Инновационные подходы и маркетинговые вопросы рассматривались в работах Института инноватики СПбГПУ (Туккель И.Л., Колосова О.В.). Из зарубежных исследователей следует указать на работы ежегодной конференции «Неделя воды» в Стокгольме, Швеция, «День Балтийского моря» в Санкт-Петербурге и др.

Однако существуют резервы улучшения качества систем питьевого водоснабжения, которые определяются всё более точными моделями систем управления качеством питьевого водоснабжения с использованием объектно-ориентированных ГИС, развитием информационных технологий оптимизации распределения усилий на основе оценки рисков водопотребления с учётом обстановки в источниках, системе транспортировки и реализации. Таким образом объектом настоящего исследования являются современные системы питьевого водоснабжения, а предметом исследования - комплексная система управления качеством питьевого водоснабжения урбанистических сообществ различного масштаба.

Актуальность диссертационного исследования обусловлена необходимостью совершенствования технологий водоочистки и природных источников водоснабжения, подверженных природным и антропогенным воздействиям, градостроительных особенностей, разработки способов повышения качества питьевого водоснабжения урбанистических сообществ различного масштаба.

Исследования по теме ранее выполнялись в рамках НИР «ЯкутХАБИТАТ», «МурманХАБИТАТ», а также будут продолжены в рамках плановых НИР «КрасноярскХАБИТАТ» и «БалтХАБИТАТ».

Основной целью работы является разработка информационных технологий для повышения эффективности управления качеством питьевого водоснабжения в соответствии с критериями, принятыми в мировом сообществе.

Для достижения указанной цели решены следующие задачи:

-осуществлён анализ факторов, определяющих качество питьевого снабжения в различных регионах, при различных способах водоснабжения и применения средств водоочистки;

-разработана геоинформационная модель системы водоснабжения с учетом влияния среды и технических характеристик средств, составляющих ее основные элементы, выявлены технические факторы, наиболее существенно влияющие на эффективность функционирования системы, с оценкой ее адекватности содержанию решаемых задач;

-обоснованы предложения по оптимизации системы водоснабжения, основанные на удовлетворении мировым критериям его качества;

-выработаны рекомендации по рациональному оборудованию урбанистических сообществ элементами питьевого сообщения, основанными на инновационных технологиях;

-обоснована целесообразность внедрения разработанных предложений. Основными методами исследований являлись анализ и обобщение данных, формирование базы данных в геоинформационной системе, аналитический расчёт, алгоритмизация и программирование, имитационное моделирование и статистический анализ. Основным инструментом реализации указанных методов явилось применение общей теории статистических решений, ГЭП-анализа, основанного на логико-вероятностных и логико-статистических методах, объектно-ориентированное моделирование, машинный эксперимент и сопоставление его результатов с данными, полученными в ходе исследования. Разработанные модели, алгоритмы и методики программно реализованы на персональном компьютере На защиту выносятся:

  1. Концепция информационной поддержки управления качеством водоснабжения урбанистических сообществ на базе ГИС- технологий.

  2. Геоинформационная модель управления качеством питьевого водоснабжения с учётом характеристик источника, индикаторов качества и факторов влияния.

  1. Логико-вероятностный метод оценки рисков некачественного водопотребления и построения георельефа рисков в ГИС.

  2. Методика обоснования масштаба урбанистического сообщества в системе до-очистки воды при централизованном водоснабжении.

  3. Методика сравнительной оценки соответствия российских и международных «индикаторов устойчивого развития» в части хозяйственно-питьевого водоснабжения на основе ГЭП - анализа.

Кроме того, в качестве дополнительных научных результатов выдвигаются следующие:

Рекомендации по рациональному оборудованию городов и населённых пунктов системами водоподготовки для хозяйственно-питьевых целей. Предложения по структуре базы данных источников водоснабжения в Санкт-Петербурге и Ленинградской области в геоинформационной системе.

Научная новизна результатов исследований заключается в разработке концепции информационной поддержки управления качеством водоснабжения урбанистических сообществ на базе объектно-ориентированной геоинформационной модели, применении ГЭП- анализа, логико-вероятностного метода и обосновании предложений по улучшению качества питьевого водоснабжения урбанистических сообществ различного масштаба.

Теоретическая и практическая значимость исследований состоит в дальнейшем развитии логико-вероятностных и логико-статистических методов объектно-ориентированного моделирования структурно-сложных информационных систем. К основным практическим результатам можно отнести анализ, обобщение и оценку данных по характеристикам источников водопотребления региона в геоинформационной системе СЗФО, влияющих на качество питьевого водоснабжения сегментов населённых пунктов региона, рекомендации по выбору параметров и структуры системы питьевого водоснабжения с учётом мировых индикаторов.

Достоверность научных положений и выводов подтверждена непротиворечивостью полученных результатов данным в литературных источниках, коррект-

ным применением современных методов математико-статистической обработки исходных данных, согласием с экспертными оценками.

Личный вклад автора заключается в формулировке задач, методическом обеспечении их решения и анализе полученных результатов.

Использование результатов исследований. Автор участвовал в ряде НИР и ОКР РосНИПИУрбанистики РФ и СПб университета растительных полимеров, относящихся к оптимизации схем территориального планирования и оценки качества воды в соответствии с мировыми стандартами. Основные результаты работы использованы в НИР «ЯкутУрбан», «МурманУрбан», учебном процессе РГГМУ, СПб УРП, Таганрогского радиотехнического университета, ООО «Прогноз-Норд», НИЦ «Потенциал-2». Автор удостоен диплома второй степени губернатора Санкт-Петербурга за инновационный проект в области питьевого водоснабжения.

Апробация работы. Результаты исследований обсуждались на международных конференциях: «День Балтийского моря 2006, 2007, 2008, 2009», «Цели развития тысячелетия и инновационные принципы устойчивого развития арктических регионов 2008, 2009», «МОРИНТЕХ-97» и межвузовских (1995г., 1996г., 1997г.) конференциях по радиоэлектронике в ЛЭТИ им. А.С. Попова, СПбГПУ, ТРТУ, РАГС при Президенте РФ.

Публикации. Результаты исследований опубликованы в 29 работах автора, включающих научные статьи, тезисы докладов и отчёты по НИР и ОКР.

Объем и структура работы. Работа объёмом 150 страниц состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы, включающего 150 наименований, содержит 35 рисунков, Птаблиц и Приложения.

Характеристика негативно эволюционизирующих факторов, определяющих качество питьевого водоснабжения

Один из важнейших вопросов, который интересует потребителя, - качество потребляемого продукта, в том числе и воды. Однако при более серьезном подходе необходимо ответить и на несколько сопутствующих вопросов: а что же такое качество вообще? каким должно быть качество воды в водном источнике и при подаче ее потребителю? что происходит с водой в процессе подготовки для питья? Водный объект характеризуется определенным природным составом и свойствами воды, а потребитель формирует свои требования к составу и свойствам потребляемой воды (рис. 1.1). На основании данных о составе и свойствах воды, а также требований потребителя формируются показатели (критерии) качества воды [64]. Таким образом, водный объект характеризуется значениями показателей качества, а вид водопользования - нормами качества воды. Контроль качества воды заключается в проверке соответствия значений показателей качества воды установленым нормам и Как видно из рис. I.I, качество воды водного объекта и необходимость его регулирования определяются целью водоиспользования, т.е. потребителем. При централизованном водоснабжении законодательно определено, что вода, поступающая к потребителю, должна быть приятной в органолептическом отношении и безопасной для здоровья; при этом подразумевается, что содержание вредных веществ в воде не должно превышать предельно допустимых концентраций. Качество - это характеристика состава и свойств воды, определяющая ее пригодность для конкретных видов водопользования. Показатели качества - это перечень свойств воды, численные значения которых сравнивают с нормами качества воды. Нормы качества - это установченные значения показателей качества воды для конкретных видов водопользования С 1996 г. гигиенические требования к качеств} питьевой воды централизованных систем водоснабжения определяются санитарными правилами и нормами СанПиН 2.1.4.559-96 «Питьевая вода» [119].

В этом документе показатели качества воды подразделяются на: эпидемические; органолептические; радиологические; химические. В зависимости от поставленной цели существуют различные способы группирования природных вод: по происхождению; (атмосферные, подземные, поверхностные); по количеству и свойствам примесей (пресные, соленые, жесткие, мягкие, прозрачные, мутные и т.д.); по принципу использования (хозяйственные, питьевые, лечебные и др.). При этом важную роль играет содержание в воде химических и бактериальных ингредиентов (качественный и количественный их состав). По примеру технически развитых стран происходит изменение традиционных подходов к приоритетным критериям в оценке качества водоисточников [50,51]. Стало актуальным определение в природной воде хлорированных углеводородов, тяжелых металлов, вирусов, возбудителей паразитарных заболеваний, суммарной мутагенной активности воды. Обьективное состояние степени очистки воды, определяющее качество питьевой воды, используемой населением, особенно в малых населенных пунктах, указывает на низкую эффективность используемых технологий. В большой степени это объясняется недоучетом особенностей состава воды, используемой в качестве сырья при водоподготовке.

Основные направления применения геоинформациониой модели в решениии задач ) правления качеством питьевого водоснабжения

Для использования специалистами Комитета по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности Администрации Санкт-Петербурга разрабатывается «Автоматизированное рабочее место (АРМ) „Водопользователь Санкт-Петербурга"» [31J специалиста по управлению водными ресурсами города. АРМ состоит из трех взаимосвязанных блоков: информационного, аналитического и геоинформационного. Они соединены дружественной пользователю программной оболочкой. Соответствующий интерфейс рассчитан на использование ПК обычными пользователями и не требует никаких дополнительных знаний от них. Информационный блок АРМа представляет собой систему накопления, обработки и анализа данных о водопользователях и водных объектах Санкт-Петербурга. Он представляет собой совокупность связанных между собой баз данных (БД) с развитым интерфейсом работы с ними - системой управления указанными данными (СУБД). Главной базой этого блока является БД городских предприятий-водопользователей. Характеристики использования ими водных ресурсов: тип водопользования (поверхностные воды, подземные воды, «акватории»), используемые ими водные объекты, объемы, характер (забор/сброс) использования водных ресурсов и др. -определяют количество и качество информации, которая составляет основу соответствующих тематических баз данных. Эта информация используется для формирования той документации, которая сопровождает деятельность каждого водопользователя. Описываемая БД построена на основании данных официальной статистической отчетности за период начиная с 1992 года. АРМ дает возможность создания и ведения БД городских предприятий-водопользователей, управления этой базой, а также осуществления обработки и представления содержащейся в ней информации в требующемся для пользователя виде с помощью ГИС-технологий.

Вся информация, содержащаяся в указанных базах, с помощью разработанной СУБД и соответствующего интерфейса обрабатывается пользователем по интересующей его теме. В частности, он позволяет корректировать содержащиеся в них данные, пополнять их новыми, делать необходимые выборки информации о деятельности предприятий. Открытость всех баз в сочетании с простотой соответствующего интерфейса АРМа позволяет делать это достаточно просто и быстро. Причем, АРМ дает возможность работы как с любой отдельно взятой базой, так и в тесной связи ее с другими БД АРМа. Например, АРМ позволяет отфильтровать и представить в простом и наглядном виде (графики, гистограммы, таблицы, геоинформационные слои на электронной карте города и т.д.) количественную и качественную информацию по вопросам, касающимся водопользования административных единиц города (районов, муниципальных образований, Санкт-Петербурга в целом).

Отдельно необходимо выделить возможность расчета ущерба, наносимого окружающей среде в результате сброса загрязняющих веществ в водные объекты. «АНАЛИТИЧЕСКИЙ БЛОК» АРМа предоставляет возможность подобного расчета, основанного на соответствующей методике МПР РФ. Упрощенная схема этой части блока представлена на рис. 2.9. Наличие в БД большого количества разнообразной информации о городском водопользовании, как современном, так и за большой предшествующий период времени (в том числе ретроспективных данных о деятельности предприятий начиная с 1992 года), в сочетании с реализованной методикой определения ущерба дает широкое возможности для его анализа. На основании подобного анализа можно делать выводы об использовании водных ресурсов в городе. Исследование динамики ущерба для отдельного предприятия (групп предприятий), вещества, отрасли, района, муниципального образования и т. д. может способствовать принятию правильных управленческих решений.

Визуализация и наглядное представление разнообразной информации в простой и доступной форме играет большую роль при принятии управленческих решений в различных сферах деятельности. Современные ГИС дают возможность представлять данные «визуально» таким образом, что выявляются новые закономерности, свойства, тенденции и т. д., которые трудно (иногда невозможно) заметить и оценить посредством другого представления информации (текстового табличного, графического) даже при использовании существующих разнообразных средств их обработки и представления, в том числе и электронного [57]. закономерности, свойства, тенденции и т. д., которые трудно (иногда невозможно) заметить и оценить посредством другого представления информации (текстового табличного, графического) даже при использовании существующих разнообразных средств их обработки и представления, в том числе и электронного [57].

Принципы определения риска в соответствии со справочными пособиями Комитета по охране окружающей среды Санкт-Петербурга

В соответствии с документами в качестве интегральной характеристики загрязнения поверхностных вод суши по гидрохимическим показателям (принятой в системе Росгидромета) используются классы качества воды, отнесение к которым производится по величине расчётного комплексного показателя - «Индекса загрязнённости вод» (ИЗВ), приведённого в таблице [34,43]. Для поверхностных вод суши расчёт ИЗВ проводится для каждого пункта (створа) по формуле: где Сі - среднее годовое значение определяемого показателя; ПДКІ - предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества; цифра «6» - строго лимитируемое число показателей, берущихся для расчета, включая в обязательном порядке растворенный кислород и БГЖ5.

Для представления качества вод в виде единой оценки показатели выбираются независимо от лимитирующего признака вредности; при равенстве концентраций предпочтение отдается веществам, имеющим токсикологический признак вредности.

Для представления качества вод в виде единой оценки показатели выбираются независимо от лимитирующего признака вредности; при равенстве концентраций предпочтение отдается веществам, имеющим токсикологический признак вредности.

Основные экологические проблемы водных объектов города обусловлены процессами эвтрофирования и загрязнения химическими веществами. Эвтрофирование - повышение биологической продуктивности водных объектов в результате накопления в воде биогенных элементов под действием антропогенных и естественных (природных) факторов. Особо следует подчеркнуть, что между эвтрофированием и загрязнением имеется существенная разница, заключающаяся прежде всего в том, что загрязнение обусловлено сбросом токсических веществ, подавляющих биологическую продуктивность водных объектов, а эвтрофирование до известной степени повышает эту продуктивность.

Среди приоритетных химических веществ, загрязняющих водные объекты, особое место занимают металлы, что обусловлено рядом известных причин, что обусловило целесообразность проведения количественной оценки уровней загрязнения водотоков города металлами. С этой целью был разработан подход, также базирующийся на концепции риска. По сути, применительно к рассматриваемой проблеме оценка риска - это вид экспертных работ, направленных на определение числа представительных видов гидробионтов, способных проявить негативные реакции на воздействие конкретного неблагоприятного фактора, действующего с определенной силой и в заданный промежуток времени.

В качестве представительного вида гидробионтов были выбраны дафнии, широко применяемые для гигиенической диагностики качества природных и сточных вод. Дафнии высокочувствительны к веществам, нарушающим синтез пластических компонентов клетки. К таким веществам, в частности, относятся многие металлы (катионы металлов). По данным литературы были выявлены математические модели, связывающие величины рисков летальных исходов при воздействии катионов тяжелых металлов на дафний в широком диапазоне варьирования концентраций (табл.3.8).

Учитывая, что риск является вероятностной величиной, для определения риска комбинированного действия в соответствии с правилом умножения вероятностей [66], где в качестве сомножителей выступают не величины рисков, а значения, характеризующие вероятности их отсутствия, было применено следующее уравнение: где Rcomb - риск комбинированного воздействия катионов металлов; Ri риск воздействия отдельных катионов металлов.

Методика обоснования оптимального масштаба урбанистического сообщества в геоинформацпонной системе управления качеством водопотребления

Оптимизация масштаба урбанистического сообщества является обоснованной, поскольку очевидным является разноречивое влияние на градиент изменения вероятности некачественного водопотребления различных факторов. Так, увеличение производительности средств водоочистки ведёт к увеличению количества обеспечиваемых людей при иных неизменных технологических параметрах системы в целом. Однако рост стоимости приводит к увеличению произведения стоимости предотвращённого ущерба в выражении (4.1) на вероятность предотвращения ущерба и удельная стоимость (отношение затрат к индивидууму возрастает). Противоречивый характер влияния указывает на существование некоторого оптимума, когда заданный риск достигается минимальной ценой или при заданных затратах достигается минимальный риск. Такие задачи, часто встречающиеся в технических системах (например, оптимальная частота гидролокации), в ССС системах являются чрезвычайно сложными и, следовательно, основным способом их нахождения является моделирование. В исследуемом случае эффективным инструментом является именно логико-вероятностное моделирование, формируя решение отдельной задачи. Может быть также использован детерминистский подход, основанный на анализе целевой функции и вся трудность состоит в сё составлении. Метод целевой функции предполагает более корректное определение существа риска по сравнению с выражением (3.6). Кроме параметров, участвующих в решении задачи определения значений риска по мультипликативному критерию, необходима дополнительная информация о затратах и о потенциальной экономической (платежной) способности предприятия, региона или лица, ответственного за принятие решения. В статической постановке целевая функция риска рекомендована в работе [142]. Для обоснования оптимального масштаба урбанистического сообщества для оборудования средствами водоподготовки в работе адаптируется подход, основанный на методе целевой функции школы СГТбГПУ, который предполагает более корректное определение существа риска по сравнению с ранее приведёнными выражениями. Кроме параметров, участвующих в решении задачи определения значений риска по мультипликативному критерию, необходима дополнительная информация о затратах и о потенциальной экономической (платежной) способности предприятия, региона или лица, ответственного за принятие решения. Целевая функция риска H(s) рекомендована в работе [142] в следующем виде: где So - затраты на создание технической системы (объекта); W(si ) - вероятность возникновения аварийной ситуации, значение которой определяется средствами sk,, затрачиваемыми на предотвращение возникновения аварийной ситуации; Mv -прогнозируемый ущерб материальным ценностям и окружающей природной среде; Nv - прогнозируемые людские потери в размерности выбранных финансовых средств; S] - затраты на обеспечение безопасности системы (снижение ожидаемого ущерба); Sk - средства, выделяемые на предотвращение аварий; к, g - коэффициенты приведения стоимостных показателей ущерба и потери населения к единой мере; m(si) - функция предотвращенного ущерба, значение которой определяется выделяемыми средствами sj: /77,,0,/)- предотвращенный материальный ущерб; nv(sN)- предотвращенный ущерб вследствие людских потерь; .v, =л-Л/ +.vv ; S - потенциальная платежная способность заказчика или лица, ответственного за принятие решения.

Вероятность негативного воздействия на среду обитания W(sk) может быть представлена в виде зависимости от надежности исследуемой технической системы: где Sk =sx +sy; W(sx) - вероятность развития аварии (отказа, поломки) технической системы или технологического процесса в чрезвычайную ситуацию. Значение этой вероятности зависит от объема средств sx, выделенных на локализацию аварии; P(sv) - надежность (вероятность безотказной работы) технической системы или технологического процесса, значение которой зависит от средств sy выделенных на повышение надежности.

Анализ целевой функции может быть использован для оценки масштаба урбанистического сообщества. При стремлении вероятности возникновения аварии к нулю величина функции риска стремится к отношению затрат на создание системы (объекта) к потенциальным платежным способностям (состоянию) заказчика. При стремлении вероятности возникновения аварии к единице -значение показателя риска определяется вторым слагаемым, т.е. относительным ущербом. Напрашивается вывод о том, что для высоконадежных, хорошо защищенных систем следует обращать внимание на риск в виде относительной стоимости системы. В случае, когда вероятность возникновения аварийной ситуации достаточно высока, особого внимания заслуживает вклад средств на предотвращение ожидаемого ущерба, защиту населения и ценностей. Приоритетной остается задача выделения достаточных средств для снижения вероятности возникновения аварии перед мерами по снижению ожидаемого ущерба.

Похожие диссертации на Технологии информационной поддержки управления качеством питьевого водоснабжения урбанистических сообществ