К.Д. Степанов1, О.В. Дружинина2

1,2 Российский университет транспорта (Москва, Россия)

2 ФИЦ «Информатика и управление» Российской академии наук (Москва, Россия)

1 sksteps@mail.ru; 2 ovdruzh@ipiran.ru

Постановка проблемы. В процессе эксплуатации транспортных сооружений окружающая застройка подвергается вибрационным воздействиям, которые могут приводить к негативным последствиям как для здоровья населения, так и для строительных конструкций. Кроме того, крупные строительные объекты вблизи транспортных тоннелей могут влиять на состояние элементов и конструкций транспортной инфраструктуры. В связи с этим теоретический и прикладной интерес представляет построение моделей, которые можно использовать для прогнозирования влияния вибрационных воздействий, применяя экспертные знания, действующую нормативную документацию, правила логического вывода и методы интеллектуального анализа данных. Следовательно, на сегодняшний день необходимо разработать такое инструментальное обеспечение для автоматизированных систем мониторинга и систем поддержки принятия решений, которое позволило бы наряду с использованием принятых нормативных документов и численного анализа воздействия транспортных средств на объекты городской инфраструктуры (например, на многоэтажные здания) как выполнять моделирование возможных уровней вибрационного воздействия с последующей прогностической оценкой, так и проводить комплексную оценку влияния в системе «источник – объект».

Цель. Рассмотреть подход к разработке алгоритмического обеспечения программного комплекса для анализа виброэкологических моделей и прогнозирования уровней вибрационного воздействия транспортных средств на объекты городской инфраструктуры с учетом комплексной оценки влияния в системе «источник - объект».

Результаты. Показаны особенности причинно-следственной связи между источником и объектом, находящихся в зоне вибрационного воздействия. Представлена модель для оценки уровней воздействия вибрации с применением экспертных знаний, правил логического вывода и методов интеллектуального анализа данных. Разработан базовый алгоритм для комплексной оценки влияния в системе «источник – объект» с учетом предварительной оценки уровня воздействия вибрации транспортных средств на объекты городской инфраструктуры. Описан подход к созданию нечеткой модели оценки влияния вибрации транспорта на окружающую застройку, а также приведены характеристики алгоритмов и программных средств для реализации этой модели.

Практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы для решения таких задач, как построение и анализ виброэкологических моделей, моделирование и прогнозирование уровней вибрационного воздействия, а также при разработке и усовершенствовании интеллектуальных систем мониторинга и систем поддержки принятия решений при проектировании и строительстве транспортных объектов.

Степанов К.Д., Дружинина О.В. Разработка алгоритмического обеспечения для оценки влияния вибрационных воздействий транспортных средств на объекты городской инфраструктуры // Нелинейный мир. 2023. Т. 21. №4. С. 46-54. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700970-202304-06

1. СН 224/2.1.8.566-96. Федеральные санитарные нормы «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий». М. 1996.
2. ГОСТ 31191.1-2004 (ИСО 2631-1:1997). Межгосударственный стандарт «Вибрация и удар. Измерение общей вибрации и оценка ее воздействия на человека». М. 2004.
3. СанПиН 2.1.2.2645-10. Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. М. 2010.
4. СП 120.13330.2012. Метрополитены. М. 2012.
5. СНиП 32-02-2003. Метрополитены. Строительные нормы и правила. М. 2003.
6. СП 23-105-2004. Оценка вибрации при проектировании, строительстве и эксплуатации объектов метрополитена. М. 2004.
7. СП 465.1325800.2019 Здания и сооружения. Защита от вибрации метрополитена. Правила проектирования. М. 2019.
8. Костарев С.А., Махортых С.А., Рыбак С.А. Разработка сводов правил для снижения шума и вибрации от метрополитена и наземных видов транспорта // Метро и тоннели. 2001. № 5. С. 32.
9. Рыбина Г.В. Экспертные системы и инструментальные средства для их разработки: некоторые итоги // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2023. Т. 21. № 2. С. 30–44.
10. Кашеварова Г.Г., Тонков Ю.Л., Тонков И.Л. Интеллектуальная автоматизация инженерного обследования строительных объектов // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2017. № 13(3). С. 42–57.
11. Дружинина О.В., Масина О.Н. Методы анализа устойчивости систем интеллектного управления. М.: Изд. дом URSS. 2016.
12. Локтев А.А., Дружинина О.В., Степанов К.Д. Использование обобщенных спектров упругой реакции при проектировании и строительстве зданий и сооружений транспортной инфраструктуры в условиях сейсмических и вибра-ционных воздействий // Внедрение современных конструкций и передовых технологий в путевое хозяйство. 2023. Т. 19. С. 111–122.
13. Дашевский М. А., Мондрус В. Л., Моторин В. В. Концепция виброзащиты зданий и сооружений в поле строительных нормативов РФ // Academia. Архитектура и строительство. 2018. № 4. С. 109–115.
14. Цукерников И.Е., Шубин И.Л., Невенчанная Т.О., Тихомиров Л.А. Прогнозирование вибрации рельсового транспорта в помещениях жилых и общественных зданий // NOISE Theory and Practice. 2023. № 2(33). C. 82–93.
15. Пастухова Л. Г., Алехин В. Н., Антипин А. А., Городилов С. Н., Носков А. С. Численный анализ вибрационного воздействия метрополитена на многоэтажное здание // Академический вестник УралНИИПроект РААСН. 2016.
    № 4(31). С. 73–78.
16. Руднева Е.А. Анализ результатов измерений уровней вибрации в жилых домах при движении поездов метрополитена, выполненных специалистами ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в городе Москве» в период с 2014-2017 гг. // Материалы межд. научно-практич. конф. «Проблемы экологической безопасности, энергосбережение в строительстве и ЖКХ». М.–Кавала. 2017. С. 22–26.
17. Харитонов С.С., Миллер М.Р. Анализ опыта натурных измерений уровней вибраций, генерируемых поездами метрополитена // Аспирантские чтения; сб. научных статей аспирантов ИПСС РУТ(МИИТ). М.: Перо. 2018. С. 96–99.