1. На основі аналізу нормативних вимог, існуючих моделей і методів розв’язання задач оцінки дії техногенних аварій і прийняття рішень щодо ліквідації їх наслідків показана актуальність проблеми розробки ефективних моделей і методів розв’язання задачі оцінки обстановки і маршрутизації (ООМ) для випадку комунальних аварій, а також їх програмно-апаратної реалізації. 2. Побудована концептуальна модель задачі ООМ і показано, що для її розв’язання необхідне створення нових комп'ютерних моделей, а також методів апроксимації, оцінювання і оптимізації, що задовольняє заданим вимогам щодо точності і обчислювальної ефективності. На цій основі запропоновані базові елементи математичної моделі цієї задачі, включаючи основні критерії і обмеження. Показано, що розв’язання задачі ООМ зводиться до розв’язання двох підзадач – оцінки обстановки і маршрутизації. 3. Для поставленої задачі оцінки обстановки розроблена і обґрунтована ефективність застосування базової регулярної сіткової моделі для лінійної і нелінійної інтерполяції поля замість використання при аварійному моніторингу нерегулярної мережі датчиків змінного складу і розташування. Отримані оцінки кроку сітки, що забезпечує лінійну інтерполяцію поля з точністю, адекватною можливостям мережі датчиків. 4. На основі використання прийнятих в ГІС полігональної моделі доріг і сегментного подання області для задачі маршрутизації розроблені методи оцінювання доз при пересуванні по дорогах. Отримані квадратурні формули, засновані на використанні коефіцієнтів, подібних до коефіцієнтів Котеса, і значень поля в необхідні моменти часу, що дозволяє оцінювати дози для нестаціонарного поля з лінійною трудомісткістю і витратами пам’яті. Для актуального класу задач розрахунку дії доз при переміщенні по дорожній сіті при експоненціальній зміні поля отримана формула, що зводить дану задачу до стаціонарного аналога з лінійною трудомісткістю і витратами пам’яті. 5. Для виявлення тенденцій і прогнозування дії АС в зоні аварійного моніторингу в нестаціонарних умовах побудована система динамічних моделей поля у вузлах сітки, що враховують особливості розвитку радіаційної або хімічної обстановки, яка з необхідною точністю забезпечує розв’язання цих задач в реальному масштабі часу. Обґрунтовано вибір поліноміальних і експоненціальних моделей трендів і запропоновані методи оцінки їх параметрів, лінійні за трудомісткістю і витратами пам’яті. 6. Для задач маршрутизації сформульовані основні обмеження і критерії, засновані на мінімаксних і середніх показниках часу і дози, вказані їх типові комбінації. На цій основі сформульовані базові задачі пошуку оптимальних маршрутів, а також планів евакуації і проведення аварійних робіт при типових поєднаннях обмежень і критеріїв за дозою, часом і транспортним ресурсом, які утворюють ієрархічну систему моделей і методів розв’язання основних класів задач маршрутизації. 7. Розроблені методи розв’язання базових задач оптимізації маршрутів для аварійних бригад, засновані на їх зведенні до задач пошуку оптимальних маршрутів і транспортних задач різного типу, а також методи розв’язання базових задач оптимізації планів евакуації населення, засновані також на їх зведенні до задач пошуку оптимальних маршрутів, апріорної і апостеріорної оптимізації транспортного ресурсу. Для запропонованих методів розв’язання базових задач отримані лінійні оцінки витрат пам’яті, а оцінки трудомісткості не перевищують кубічної залежності від числа бригад і пунктів евакуації, що підтверджує їх обчислювальну ефективність. 8. Запропоновано загальний підхід до розв’язання задачі ООМ для неоднорідного і нестаціонарного поля, коли вона стає NP-повною. З урахуванням низької точності даних моніторингу, а також неможливості довгострокового прогнозування поля внаслідок можливості викидів і дії метеорологічних чинників, він заснований на ітеративному розв’язанні задачі ООМ за допомогою запропонованої динамічної моделі поля і методів розв’язання базових задач оцінки обстановки і оптимізації планів евакуації і проведення аварійних робіт. 9. Запропоновані моделі і методи розв’язання задачі ООМ в реальному масштабі часу реалізовані у вигляді інтерактивної геоінформаційної системи ГІС «ЕВАКУАЦІЯ», яка розширює функції АСКРО Хмельницької АЕС на випадок комунальних аварій. Обчислювальний експеримент з ГІС «ЕВАКУАЦІЯ», заснований на використанні фактичних даних і існуючих моделей забруднення, показав, що ця система забезпечує розв’язання розрахункових і оптимізаційних задач з необхідною точністю і оперативністю, спрощує введення, контроль і сприйняття даних, що актуально при розробці й адаптації планів втручання, на стаціонарних і мобільних об’єктах за умов гострого дефіциту часу. 10. Запропоновані в роботі спеціалізовані пристрої можуть бути застосовані в цілях підвищення ефективності функціонування автономних систем управління переміщенням аварійних бригад і пересувних лабораторій. |