МОДЕЛЬ БИФУРКАЦИЙ В АНАЛИЗЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМАХ

Авторы
Файлы

Зайцева О.Ю. Середа С.Н. Статья в формате PDF 99 KB

Современный уровень развития цивилизации хаpaктеризуется высокой степенью индустриализации, созданием сложных человеко-машинных систем (ЧМС), активным воздействием человека на окружающую среду. Согласно статистическим данным ежегодно растет риск возникновения происшествий, аварий и катастроф техногенного хаpaктера, а величина ущерба приобретает глобальные масштабы, создающие серьезную угрозу человеческой жизнедеятельности. В связи с этим актуальной проблемой является обеспечение безопасности сложных систем, как на этапе проектирования, так и в процессе изготовления, монтажа, наладки и эксплуатации. Решение указанной проблемы в рамках теории безопасности сложных систем проводится на основе анализа причинно-следственных связей предпосылок и факторов аварийности и травматизма ЧМС, статистической оценки уровня безопасности по числу происшествий и ущерба от них, вероятностным моделированием процессов и систем, а также решением оптимизационной задачи - минимизации риска и ущерба от аварий. Системный анализ оценки уровня безопасности позволяет учесть особенности технологии, надежность оборудования, условия среды и человеческие факторы, модели которых в основном имеют вероятностное описание. Компьютерные средства имитационного моделирования позволяют прогнозировать изменение показателей безопасности в динамике.

Методологической основой моделирования происшествий в техносфере являются методы диаграмм влияния [1]. Вероятность возникновения происшествия Q(X) определяется по диаграмме влияния с учетом алгебры событий и правил теории вероятностей. Структура диаграммы влияния определяет причинно-следственные связи между предпосылками и событиями. Накопленные данные о происшествиях и анализ их причин позволяют сделать вывод, что, несмотря на возможное постепенное плавное накопление энергии, и изменений в системе, авария происходит внезапно скачкообразно. Природа скачков может быть различной, а их возникновение трудно предсказать. Теоретической основой описания внезапных изменений в поведении системы служит теория катастроф [3]. В рамках теории катастроф эволюционный процесс математически описывается векторным полем в фазовом прострaнcтве. Каждая точка фазового прострaнcтва задает состояние системы, а вектор, приложенный в этой точке, указывает скорость изменения состояния системы. С течением времени в системе могут возникнуть неравновесные состояния (бифуркации), т.е. система может стать неустойчивой.

Классический метод прогнозирования вероятности возникновения аварий, основанный на анализе деревьев происшествий, определяет лишь среднюю ожидаемую вероятность аварии, а имитационная модель дерева происшествий дает как бы временные срезы динамики изменения вероятности аварии. Такие параллельные срезы не учитывают последовательный хаpaктер нарастания опасной ситуации и скачкообразного возникновения аварии. Поэтому целью работы является построение модели аварийности и травматизма в ЧМС, учитывающей взаимное влияние последовательных состояний системы и ее параметров. Основу модели составляет базовая имитационная модель дерева происшествий, дополненная оператором бифуркаций.

Компьютерная модель модифицированного дерева происшествий реализована в программе математического моделирования Matlab [3], где исходные предпосылки реализованы в виде генераторов случайных чисел с заданными законами распределения и априорными вероятностями возникновения. В структуре генераторов, формирующих вероятности предпосылок, реализована модель бифуркационного скачка, основанного на формуле Байеса

(1)

где - вероятность гипотезы возникновения происшествия в i -й момент времени;

p_i_-₁ - условная вероятность возникновения аварии на i-1 шаге.

Независимо от исходного закона распределения случайного процесса результат применения оператора бифуркации (1) приводит к гиперболическому изменению кривой распределения. Анализ результатов моделирования показывает, что предложенная модель учитывает как причинно-следственные связи, так и скачкообразный хаpaктер проявления аварий.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Белов П.Г. Моделирование опасных процессов в техносфере. - М.: Изд-во АГЗ МЧС, 1999. - 124с.
Острейковский В.А. Анализ устойчивости и управляемости динамических систем методами теории катастроф. - М.: Высш. шк., 2005. - 326с.
MatLab. Справочник. - СПб.: Питер, 2003.

Адаптация каспийских осетровых к факторам загрязненния внешней среды

Статья в формате PDF 106 KB...

12 06 2026 4:48:57

НАПРАВЛЕННОСТЬ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ФУРАНОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ РАЗЛИЧНОГО СТРОЕНИЯ

Статья в формате PDF 129 KB...

11 06 2026 15:54:11

ТОВАРНОЕ ОБРАЩЕНИЕ И КОММЕРЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ (ПРИ ПОДГОТОВКЕ ТОВАРОВЕДОВ-ЭКСПЕРТОВ)

Статья в формате PDF 109 KB...

10 06 2026 15:41:10

ЭТИОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ Д-ДЕФИЦИТНОГО СОСТОЯНИЯ У ТЕЛЯТ

Статья в формате PDF 112 KB...

09 06 2026 0:35:51

ПЛАТИНА И ПЛАТИОИДЫ В ОФИОЛИТАХ САЛАИРА, АЛТАЯ И ГОРНОЙ ШОРИИ

Приведены данные по распространению элементов платиновой группы (ЭПГ) в офиолитах Салаира, Алтая и Горной Шории. ЭПГ в наибольших концентрациях отмечены в проявлениях хромитов, образующих подиформные залежи, а также в никелевых проявлениях с обильными сульфидами меди, никеля и кобальта. Минералы ЭПГ представлены изоферроплатиной, иридосмином и рутениридосмином. Реже встречаются самородная платина, рутениевый невъянскит и рутениевый сысерскит. В рудных телах также присутствуют в повышенных концентрациях золото и серебро. Состав минеральных фаз платиноидов указывает на близость к восточно-уральскому геолого-промышленному типу, связанному с изверженными породами габбро-клинопироксенит-перидотитовой формации. ...

08 06 2026 3:42:57

ИСТОРИКО-КУЛЬТУРНОЕ НАСЛЕДИЕ МАРИИНСКОЙ ВОДНОЙ СИСТЕМЫ В ФУНКЦИОНАЛЬНО-ПЛАНИРОВОЧНОЙ СТРУКТУРЕ Г. ВЫТЕГРЫ

Статья в формате PDF 301 KB...

07 06 2026 5:14:21

УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ОХРАНЫ ДОРОГ ОТ ВРЕДНОГО ВЛИЯНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ

Определены условия охраны и поддержания дорог при их многократной подработке подземными горными выработками. ...

06 06 2026 0:58:45

К БИОЛОГИИ MONODONTOMERUS OBSCURUS (HYMENOPTERA, CALLIMOMIDAE) ПАРАЗИТА ПЧЕЛЫ OSMIA RUFA L

Статья в формате PDF 102 KB...

05 06 2026 0:36:42

ГИСТОХИМИЯ ПЛАЦЕНТЫ ПРИ ОСЛОЖНЕНИЯХ БЕРЕМЕННОСТИ

Статья в формате PDF 137 KB...

04 06 2026 18:44:39

СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА НЕКОТОРЫХ ЖИЗНЕННО ВАЖНЫХ ОРГАНОВ ПРИ КОАРКТАЦИИ АОРТЫ И ПОСЛЕ ЕЕ ХИРУРГИЧЕСКОГО УСТРАНЕНИЯ

Статья в формате PDF 125 KB...

03 06 2026 4:51:11

СИНЕРГЕТИКА В СУПЕРИОННЫХ КРИСТАЛЛАХ

Статья в формате PDF 115 KB...

02 06 2026 15:12:35

АЛЕКСЕЙ ПАВЛОВИЧ ЗУБЕХИН

8 февраля 2004 года исполняется 75 лет со дня рождения и 60 лет педагогической, производственной деятельности академика Российской Академии естествознания, Академии эмалирования России, Заслуженного деятеля науки и техники РФ, почетного работника высшего образования России, доктора технических наук, профессора кафедры технологии керамики, стекла и вяжущих веществ ЮРГТУ (НПИ). ...

01 06 2026 10:37:26

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОБЛЕМЫ НАКОПЛЕНИЯ, ХРАНЕНИЯ И ЛИКВИДАЦИИ ТОКСИЧНЫХ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Статья в формате PDF 166 KB...

31 05 2026 23:44:40

Оценка онкоэпидемиологической митуации по paку эндометрия в Саратовской области

Статья в формате PDF 108 KB...

30 05 2026 18:57:54

ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ ОТРАБОТАННЫХ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ

Статья в формате PDF 111 KB...

29 05 2026 5:21:55

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГИС В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

Статья в формате PDF 217 KB...

28 05 2026 0:44:36

МЕХАНИЗМЫ КУЛЬТУРНОЙ ТРАНСМИССИИ ПЬЯНСТВА (НА ПРИМЕРЕ ИЗУЧЕНИЯ СТУДЕНЧЕСКОЙ ВЫБОРКИ)

Статья в формате PDF 101 KB...

27 05 2026 8:39:22

Эндоскопическая интерпретация вариантов строения толстой кишки

Статья в формате PDF 103 KB...

26 05 2026 8:10:17

Оценка структурно-функционального состояния мукозальных мембран нижних дыхательных путей при бронхоэктатической болезни у детей

Статья в формате PDF 117 KB...

25 05 2026 21:24:40

ВОЗМОЖНОСТИ КОРРЕКЦИИ ОБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ДОБАВОК КОРПОРАЦИИ «ТЯНЬШИ» В ДИЕТОТЕРАПИИ ЖЕЛЧЕКАМЕННОЙ БОЛЕЗНЬЮ

Статья в формате PDF 124 KB...

24 05 2026 17:53:59

ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ИНДУКЦИОННЫХ ТОКОВ ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ПРИРОДНЫХ ВОД

Статья в формате PDF 369 KB...

23 05 2026 4:58:58

Правовое регулирование торговых договоров между государствами

Статья в формате PDF 114 KB...

22 05 2026 7:22:50

ПОЖАРООПАСТНОСТЬ ГОРНЫХ ЛЕСОВ ТУВЫ

Статья в формате PDF 101 KB...

21 05 2026 0:58:10

РОЛЬ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКЕ УЧИТЕЛЯ

В статье рассматривается роль педагогических технологий в профессиональной подготовке учителя. Использование педагогических технологий в учебном процессе вуза способствует четкому определению конечной цели, разработке объективных методов контроля, проект учебного процесса, определению структуры и содержанию учебно-познавательной деятельности учащихся. ...