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.

СОСТОЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ АГК В ОЦЕНКЕ РИСКА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ

Статья в формате PDF 114 KB...

31 10 2026 17:27:25

ЛЕЧЕНИЕ ПЕРЕЛОМОВ ХИРУРГИЧЕСКОЙ ШЕЙКИ ПЛЕЧЕВОЙ КОСТИ ПУТЕМ ЧРЕСКОЖНОЙ ФИКСАЦИИ СПИЦАМИ

Статья в формате PDF 118 KB...

30 10 2026 1:26:50

ЖЕЛЕЗОБАКТЕРИИ В СИСТЕМАХ ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ИЗ ПОДЗЕМНЫХ ИСТОЧНИКОВ

Статья в формате PDF 105 KB...

29 10 2026 1:55:36

ПРОДУКТИВНОСТЬ САХАРНОГО СОРГО В УСЛОВИЯХ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ

Статья в формате PDF 127 KB...

28 10 2026 0:47:29

СПЕЦИФИКА ОЦЕНКИ УДОВЛЕТВОРЕННОСТИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ КАЧЕСТВОМ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ В ВУЗЕ

Статья в формате PDF 109 KB...

27 10 2026 5:59:29

ПАТОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ПОЧЕЧНОЙ ПАРЕНХИМЕ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ЭНДОТОКСИКОЗЕ В УСЛОВИЯХ ВЕГЕТАТИВНОЙ ДИЗРЕГУЛЯЦИИ

Статья в формате PDF 112 KB...

26 10 2026 10:45:10

КАТАЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ЦЕРИЕВОГО КАТАЛИЗАТОРА В ПРОЦЕССАХ ОЧИСТКИ ПАРАФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ ОТ МЕТАНОЛА

Статья в формате PDF 120 KB...

25 10 2026 18:17:13

ПРАЗДНИЧНО-ОБРЯДОВАЯ КУЛЬТУРА: РЕЛИГИОЗНЫЕ ПРАЗДНИКИ, ОБРЯДЫ И ТРАДИЦИИ НАРОДОВ МИРА

Статья в формате PDF 269 KB...

24 10 2026 15:47:49

НЕКОТОРЫЕ АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ УРОГЕНИТАЛЬНОЙ ХЛАМИДИЙНОЙ ИНФЕКЦИИ

В статье представлены актуальные данные о проблеме урогeнитaльного xлaмидиоза. Рассмотрены современные вопросы эпидемиологии, патогенеза и терапии инфекции. ...

23 10 2026 10:12:28

Левофлоксацин в терапии обострений инфекционно-обусловленной бронхиальной астмы

Статья в формате PDF 106 KB...

22 10 2026 2:40:19

РАБОТА ЦЕНТРОСТРЕМИТЕЛЬНЫХ И ГИРОСКОПИЧЕСКИХ СИЛ

Показано, что бытующее до сих пор утверждение, что центростремительные и гироскопические силы работы не совершают, неверно. При движении тела с постоянной скоростью по круговой орбите непрерывно затрачивается работа на изменение направления движения (поворот вектора скорости). ...

21 10 2026 16:17:56

Магнитофорез лекарственных веществ в комплексном лечении периферического прозопопареза

Статья в формате PDF 110 KB...

20 10 2026 13:10:46

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ МИКРОВОЛН НА ИЗМЕНЕНИЯ РНК КЛЕТОК ЭПИДЕРМИСА КОЖИ

Статья в формате PDF 95 KB...

19 10 2026 9:45:15

ИНФОРМАЦИОННО-ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЕ СРЕДСТВО ПОДДЕРЖКИ ПРОЦЕДУРЫ УТОЧНЕНИЯ ДИАГНОЗА

Статья в формате PDF 358 KB...

18 10 2026 17:15:26

СОДЕРЖАНИЕ ОКСИДА АЗОТА И ЭНДОТЕЛИНА В ПУПОВИНЕ И ПЛОДНЫХ ОБОЛОЧКАХ ПРИ ПРЕЖДЕВРЕМЕННЫХ РОДАХ

Статья в формате PDF 124 KB...

17 10 2026 1:12:22

ХАШАЕВ ЗАУР ХАДЖИ-МУРАДОВИЧ

Статья в формате PDF 113 KB...

16 10 2026 5:19:44

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ УЗЛОВ ПЯТИСТЕРЖНЕВОЙ ФЕРМЫ СЛОЖНОГО ТИПА

Статья в формате PDF 577 KB...

15 10 2026 15:54:28

ТАКТИКА ИММУНОКОРРЕГИРУЮЩЕГО ЛЕЧЕНИЯ ПРИ ИНФЕКЦИЯХ

Статья в формате PDF 117 KB...

14 10 2026 20:16:36

БОЛОНСКАЯ КОНВЕНЦИЯ И ВОПРОСЫ СОВРЕМЕННОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 121 KB...

13 10 2026 16:54:51

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ГОСУДАРСТВЕННЫХ ПУБЛИЧНЫХ БИБЛИОТЕКАХ Г. МОСКВЫ

Статья в формате PDF 253 KB...

12 10 2026 9:26:18

ПРИМЕНЕНИЕ ГИДРОАБРАЗИВНОЙ РЕЗКИ В ПРОИЗВОДСТВЕ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

Статья в формате PDF 342 KB...

11 10 2026 9:48:30

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ СТЕНОВОЙ КЕРАМИКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОПОКИ

Статья в формате PDF 308 KB...

10 10 2026 0:14:28

К ВОПРОСУ О ГЕОМЕТРИИ ИНВЕРСОРА ПОСЕЛЬЕ-ЛИПКИНА

Статья в формате PDF 409 KB...

09 10 2026 8:57:17

ПЕРЕВОД ТЕРМИНОВ С АНГЛИЙСКОГО ЯЗЫКА НА РУССКИЙ В ТЕКСТАХ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ТЕМАТИКИ

Статья в формате PDF 286 KB...

08 10 2026 3:43:17

ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ ПРИРОДНОГО ПАРКА «НУМТО» (ХАНТЫ-МАНСИЙСКИЙ АВТОНОМНЫЙ ОКРУГ)

В статье дана комплексная хаpaктеристика природных условий территории природного парка «Нумто»: приводятся сведения по геоморфологии, климату, гидрографии, растительному покрову, фауне уникального участка водно-болотных угодий на стыке подзон северной и средней тайги Западной Сибири. ...