Моделювання рівня незадоволення потреб мешканців малих міст у системі підтримки прийняття рішень для водопостачання в екстремальних випадках
Вантажиться...
Дата
2023
DOI
https://doi.org/10.20998/2079-0023.2023.01.07
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Анотація
Розглядається проблема забезпечення водопостачання малих населених пунктів в екстремальних випадках. Наведено, що автори раніше сформулювали та розв’язали задачу створення системи підтримки прийняття рішень, яка дозволяє при наявності даних про кількість мешканців у кожному районі та відстанях між районами розрахувати оптимальний маршрут пересування цистерни з водою. З використанням низки параметрів (середній час обслуговування, об’єм цистерни, середній відсоток населення, що виходить за водою, обмеження на обсяг видаваної води тощо) система дозволяє скласти розклад (графік) руху цистерни, а також дати рекомендації щодо збільшення кількості цих цистерн і оптимального їхнього розподілу по районах, визначити місця їх найкращого розташування в кожному районі для максимального задоволення всіх його мешканців. Наразі розроблено математичну модель для розрахунку спеціального коефіцієнта, який дозволяє оцінити рівень незадоволення потреб мешканців в забезпеченні питною водою. Пропонований коефіцієнт містить три складові частини, а саме – віднесення об’єму рекомендованої видачі максимально можливої кількості літрів на одну людину до розрахункової; віднесення реального «часу у дорозі» до оптимально розрахованого; середня відносна віддаленість від розрахованого центру району. Створена модель додана як додатковий модуль до наявної системи підтримки прийняття рішень, наведено приклади роботи системи під час розрахунку маршруту та положення цистерн, що забезпечують м. Торецьк Донецької області. Приклади свідчать, що причиною найбільшого незадоволення є недостатня кількість машин, на другому місці – їх не дуже вдале розташування; наявний час майже не впливає на результат. Збільшення кількості машин до двох знижує першу складову коефіцієнту до одиниці. Результати свідчать про можливість зниження показника з 1,305 до 1,087.
The problem of ensuring water supply to small settlements in extreme cases is considered. It is stated that the authors previously formulated and solved the problem of creating a decision support system, which allows to calculate the optimal route of movement of a water tank with data on the number of residents in each district and the distances between districts. Using a number of parameters (average service time, tank volume, average percentage of the population going out for water, restrictions on the volume of water dispensed, etc.), the system allows you to make a schedule (schedule) of the movement of the tank, as well as give recommendations on increasing the number of these tanks and their optimal distribution by districts, to determine the places of their best location in each district for the maximum satisfaction of all its residents. Currently, a mathematical model has been developed for calculating a special coefficient that allows to assess the level of dissatisfaction of residents' needs in the provision of drinking water. The proposed coefficient contains three components, namely, the ratio of the volume of the recommended dispensing of the maximum possible number of liters per person to the calculated one; assignment of real "time on the road" to optimally calculated; the average relative distance from the calculated center of the district. The created model is added as an additional module to the existing decision-making support system, examples of the system's operation during route calculation and the position of tanks supplying the city of Toretsk, Donetsk region are given. The examples show that the reason for the biggest dissatisfaction is the insufficient number of cars, in second place is their not very good location; available time has almost no effect on the result. Increasing the number of machines to two reduces the first component of the coefficient to unity. The results indicate the possibility of reducing the indicator from 1.305 to 1.087.
The problem of ensuring water supply to small settlements in extreme cases is considered. It is stated that the authors previously formulated and solved the problem of creating a decision support system, which allows to calculate the optimal route of movement of a water tank with data on the number of residents in each district and the distances between districts. Using a number of parameters (average service time, tank volume, average percentage of the population going out for water, restrictions on the volume of water dispensed, etc.), the system allows you to make a schedule (schedule) of the movement of the tank, as well as give recommendations on increasing the number of these tanks and their optimal distribution by districts, to determine the places of their best location in each district for the maximum satisfaction of all its residents. Currently, a mathematical model has been developed for calculating a special coefficient that allows to assess the level of dissatisfaction of residents' needs in the provision of drinking water. The proposed coefficient contains three components, namely, the ratio of the volume of the recommended dispensing of the maximum possible number of liters per person to the calculated one; assignment of real "time on the road" to optimally calculated; the average relative distance from the calculated center of the district. The created model is added as an additional module to the existing decision-making support system, examples of the system's operation during route calculation and the position of tanks supplying the city of Toretsk, Donetsk region are given. The examples show that the reason for the biggest dissatisfaction is the insufficient number of cars, in second place is their not very good location; available time has almost no effect on the result. Increasing the number of machines to two reduces the first component of the coefficient to unity. The results indicate the possibility of reducing the indicator from 1.305 to 1.087.
Опис
Ключові слова
забезпечення водою, оптимальний маршрут, гугл-карти, центри кластерів, задоволення потреб, математична модель, water supply, optimal route, Google maps, cluster centers, satisfaction of needs, mathematical model
Бібліографічний опис
Мельников О. Ю. Моделювання рівня незадоволення потреб мешканців малих міст у системі підтримки прийняття рішень для водопостачання в екстремальних випадках / О. Ю. Мельников, О. Ю. Закабула // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Системний аналіз, управління та інформаційні технології = Bulletin of the National Technical University "KhPI". Ser. : System analysis, control and information technology : зб. наук. пр. – Харків : НТУ "ХПІ", 2023. – № 1 (9). – С. 49-53.