Аннотації

МОДЕЛЮВАННЯ ПОЧАТКОВОГО ЕТАПУ ПРОЄКТУВАННЯ ІНЖЕНЕРНОЇ МЕРЕЖІ

Автор(и):
Полтораченко Н. І.
Автор(и) (англ)
Poltorachenko Natalia
Дата публікації:

14.02.2021

Анотація (укр):

Робота містить аналіз сучасного стану централізованих систем комунального господарства, які складають основу інженерних мереж країни. Наведено задачі, що актуалізують питання математичного моделювання системного процесу проєктування нових та реконструкції старих інженерних мереж в умовах їх перспективного розвитку. Зроблено аналіз досліджень у сфері проєктування інженерних мереж з урахуванням невизначеності інформації. Основний матеріал статті присвячено питанню побудови математичної моделі задачі розподілу обсягів робіт по різних етапах спорудження або реконструкції інженерної мережі з урахуванням перспективного розвитку системи. Наведено перелік питань, на які слід дати відповідь при проєктуванні мережі. Запропоновано топологічну модель території проєктування. Вона складається з ділянок, для яких ведеться проєктування, показників надійності віднесення ділянок проєктування до різних етапів спорудження або реконструкції інженерної мережі, критеріїв якості та характеристик ресурсних обмежень. Побудовано базову математичну модель задачі, в якій враховано умови перспективного розвитку інженерної мережі. Вона розв’язується методами бульового програмування. Запропоновано інший погляд на введені змінні, який допомагає розглядати їх як функції належності ділянок території проєктування до того чи іншого етапу спорудження або реконструкції інженерної мережі. Введення показників надійності віднесення ділянок проєктування до різних етапів спорудження або реконструкції інженерної мережі призводить до розривного характеру допустимих значень змінних, що робить задачу дихотомічною. Результатом розв’язання цієї проблеми стала задача частково-цілочисельного лінійного програмування. Запропоновано ще один підхід до врахування невизначеності інформації на початкових етапах проєктування інженерних мереж – використання алгебри інтервальних чисел. За допомогою інтервальних чисел є можливість відтворити експертну думку щодо розсіяння початкових даних. Наведено аналіз ефективності застосування інтервальної алгебри і сформульована потреба подальшого дослідження цієї тематики.

Анотація (рус):

Анотація (англ):

The work contains an analysis of the current state of centralized utilities, which form the basis of engineering networks in the country. The problems actualizing questions of mathematical modeling of system process of designing of new and reconstruction of old engineering networks in the conditions of their perspective development are resulted. The analysis of researches in the field of designing of engineering networks taking into account uncertainty of the information is given. The main material of the article is devoted to the construction of a mathematical model of the problem of distribution of work volumes at different stages of construction or reconstruction of the engineering network, taking into account the long-term development of the system. The list of questions to be answered when designing a network is given. A topological model of the design area is proposed. It consists of sites for which design is carried out, indicators of reliability of assignment of design sites to various stages of construction or reconstruction of an engineering network, quality criteria and characteristics of resource constraints. The basic mathematical model of the problem is built, which takes into account the conditions of perspective development of the engineering network. It is solved by Boolean programming methods. Another view of the introduced variables is offered, which allows to consider them as functions of belonging of sites of the territory of designing to this or that stage of construction or reconstruction of an engineering network. The introduction of indicators of reliability of the design sites to different stages of construction or reconstruction of the engineering network leads to the discontinuous nature of the allowable values of variables, which makes the task dichotomous. The solution to this problem is the problem of partial-integer linear programming. Another approach to taking into account the uncertainty of information at the initial stages of design of engineering networks – the use of algebra of interval numbers. With the help of interval numbers it is possible to reproduce the expert opinion on the scattering of the initial data. The analysis of efficiency of application of interval algebra is resulted and formulated the need for further research on this topic.

Література:

  1. Енергетична стратегія України на період до 2035 р.: розпорядження Кабінету Міністрів України від 18 серпня 2017 р., № 605-р. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/605-2017-%D1%80#Text.
  2. Василенко С. Л., Волков В. М. Надійність і сталість систем водопостачання як складова національної та екологічної безпеки. Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки. 2017. № 28. С. 53-59.
  3. Редько І. О., Редько А. О., Бурда Ю. О. Підвищення ефективності систем теплогенерації центрального теплопостачання. Вентиляція, освітлення та теплогазопостачання. 2019. № 28. С. 41-47.
  4. Демченко В. В. Переваги онтологічного підходу до розподіленого моделювання інженерних та транспортних мереж. Містобудування та територіальне планування. 2008. № 29. С. 79-83.
  5. Міхайленко В. М., Анпілогов А. П., Кошарна Ю. В. Застосування функціонально-динамічних схем для моделювання інженерної мережі водопостачання міста. Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки. 2007. № 27. С. 8-13.
  6. Кулик Ю. В. Оптимизация проектируемых трубопроводных систем: учебное пособие. Киев, 1991. 152 с.
  7. Безклубенко І. С. Завдання вектора переваги критеріїв при виборі варіанта проекту інженерної мережі.  Управління розвитком складних систем. 2017. № 30. С. 132–135.
  8. Безклубенко І. С. Методи ранжування критеріїв в задачі оптимізації потокорозподілу інженерної мережі. Управління розвитком складних систем. 2018. № 34. С. 11 –114.
  9. Полтораченко Н. І. «Інтервальна» модель параметричної оптимізації інженерної мережі при довільній цільовій функції. Управління розвитком складних систем. 2011. № 7. С. 118–120.
  10. Полтораченко Н. І. Нечітка багатокритеріальна задача розміщення. Управління розвитком складних систем. 2014. № 17. С. 121–124.
  11. Полтораченко Н. І. Задача нечіткої прив’язки споживачів до мереж різних категорій. Управління розвитком складних систем. 2016 . № 28. С. 142–146.
  12. Полтораченко Н. І. Задача розміщення регуляторів подачі цільового продукту при проектуванні інженерних мереж. Управління розвитком складних систем. 2019. № 40. С. 129–133; dx.doi.org\10.6084/m9.figshare.11969067.
  13. Гончаренко, Т. А. Інтеграційна модель життєвого циклу території будівлі на основі BIM. Управління розвитком складних систем. 2020. № 43. С. 83–90; dx.doi.org\10.32347/2412-9933.2020.43.83-90.
  14. Зайченко Ю. П. Дослідження операцій: підручник. Київ, 2000. 688 с.

References:

  1. Energy strategy of Ukraine for the period up to 2035. (2017). Order of the Cabinet of Ministers of Ukraine dated August 18, 2017, № 605-r. [Electronic source]. – https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/605-2017-%D1%80#Text
  2. Vasilenko, S. L., (2017). Reliability and sustainability of water supply systems as a component of national and environmental safety. Problems of water supply, drainage and hydraulics, 28, 53–59.
  3. Redko, I. O., (2019). Improving the efficiency of district heating systems. Ventilation, lighting and heat supply, 28, 41–47.
  4. Demchenko, V. V., (2008). Benefits of ontological approach to dispersed modeling of engineering and transport systems. City planning and territorial planning, 29, 79–83.
  5. Mykhailenko, V. M., Anpilogov, J. P. & Kosharna, J. V., (2007). Implementation of functional dynamic schemes of city water supply engineering network modeling. Problems of water supply, leading away of water and hydraulics, 27, 8–13.
  6. Kulik, Yu. V., (1991). Optimization of projected pipeline systems, 152.
  7. Bezklubenko, Irina, (2017). Application technology of artificial neural networks for modeling land relief of construction site. Management of Development of Complex Systems, 30, 132–135.
  8. Bezklubenko, Irina, (2018). The methods for ranking criteria in stream optimization tasks engineering network. Management of Development of Complex Systems, 34, 111–114.
  9. Poltorachenko, N. I., (2011). Interval model of parameters optimization for the engineering network with arbitrary target function. Management of development of complex systems, 7, 118–120.
  10. Poltorachenko, N. I., (2014). Fuzzy multiple-criteria problem of location. Management of development of complex systems, 17, 121–124.
  11. Poltorachenko, N. I., (2016). Problem of fuzzy consumers connection to the networks with different categories. Management of Development of Complex Systems, 28, 142–146.
  12. Poltorachenko, N. I., (2019). A task of placing of regulators of the whole product at the design of the engineering network. Management of development of complex systems, 40, 129–133; dx.doi.org\10.6084/m9.figshare.1196906.
  13. Honcharenko, Tetyana. (2020). Integration model of the life cycle of the building area based on BIM. Management of Development of Complex Systems, 43, 83–90. dx.doi.org\10.32347/2412-9933.2020.43.83-90.
  14. Zajchenko, Y. P., (2000). Operations research, 688.