Степанов К.Д., Дружинина О.В., Петров А.А. «Анализ моделей и разработка программного комплекса для оценки влияния вибрационных воздействий транспортных средств на объекты городской инфраструктуры» Нелинейный мир, 22, № 1, с. 5-14 (2024)

Постановка проблемы. Учитывая высокие темпы современного гражданского строительства в крупных городах и расширения транспортных сетей, можно утверждать, что актуальным на сегодняшний день является создание моделей, которые могут быть использованы для прогнозирования влияния вибрационных воздействий транспортных средств на окружающие инфраструктурные объекты. Разработка моделей для оценки вибрационных воздействий и для последующего использования в системах мониторинга и диагностики требует привлечения современных методов нелинейного анализа, дискретной математики, а также инструментов разработки экспертных систем и технологий искусственного интеллекта. Цель. Провести анализ комплексной математической модели пространственных взаимодействий, разработать алгоритмическое обеспечение и охарактеризовать структуру программного комплекса для оценки влияния вибрационных воздействий транспортных средств на объекты городской инфраструктуры. Результаты. Предложена новая модель пространственных взаимодействий для оценки уровней воздействия вибраций, для которой построен граф размещения объектов, связанных каналами распространения вибраций с применением математического аппарата моделирования гибридных динамических систем, экспертных знаний и нечетких правил логического вывода. Рассмотрены примеры построения модели пространственных взаимодействий с учетом трех объектов вибрационного наблюдения. Разработан алгоритм VibCalcAlg для расчета состояний трехкомпонентной модели. Дано описание структуры программного комплекса VibCalc, включающего в себя блоки нечеткой логики, построения моделей и визуализации. Практическая значимость. Результаты исследования могут найти применение при решении задач математического моделирования, связанных с оценкой и прогнозированием вибрационных воздействий в области транспортного и гражданского строительства, а также при решении задач охраны окружающей среды. Эти результаты направлены на совершенствование интеллектуальных систем мониторинга и систем поддержки принятия решений в проектировании, строительстве и эксплуатации транспортных объектов.