CC BY
15
Droniuk I.M., Fedevych O. Yu. Program Complex for Monitoring and Forecasting of Traffic Flow in Computer Networks Segment
A software package for monitoring, identifying and predicting of changes in the parameters of traffic flow in a single domain collision of segment computer network is developed and designed. A mathematical model based on differential equations of oscillating movement and forecasting of traffic flow were created and realized. Based on the results of prediction of traffic flow in the segment of computer network and the maximum allowable value of load of node equipment in computer network segment, adaptive control of node equipment to prevent loss of data packets is implemented.
Keywords: traffic flow, computer network segment, differential equations, oscillatory motion, nodal equipment, Ateb-function, switch.
УДК 629.561.4:614.846.9 Нач. тституту В.С. Кропивницький -
Укратський науково-до^дний iHammym цивильного захисту
ВИЗНАЧЕННЯ ПОКАЗНИК1В ЕФЕКТИВНОСТ1 ВИКОНАННЯ ЦЫЬОВИХ ЗАВДАНЬ ВОДНОГО ТРАНСПОРТНОГО ЗАСОВУ ПРИ Л1КВ1ДАЦН НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦ1Й
Розглянуто питания оцшювання експлуатацшно'! ефективност використання водного транспортного засобу шд час виконання визначених цшьових завдань з дотриман-ням вимог охорони довкшля.
Розроблено комплекс показниюв виконання цшьових завдань та критерй ефектив-ност використання водного транспортного засобу, що враховують особливост д1апазо-шв змшення експлуатацИних показниюв залежно вщ виду цшьового завдання.
Запропоновано модульний принцип компоновки спещальним обладнанням водного транспортного засобу, що дае змогу отримати найбшьш ращональне його влашту-вання з точки зору введених показнишв ефективност виконання окремих цшьових зав-дань. Вщповщно до модульного шдходу розроблено 5 вар1ант1в компоновок.
Ключов1 слова: водний транспортник заиб, лшвщацш надзвичайних ситуацш, по-казник ефективност виконання цшьового завдання.
Постановка проблеми. Бiльшiсть населених пункпв в УкраЫ розмще-но бшя водойм, вздовж великих i малих pi40K, морського узбережжя. У берего-вих зонах живуть сотш тисяч людей, розмiщенi житловi будови, об'екти шфрас-труктури, органiзованi мкця стоянки та зберiгання водного транспорту. У цш ситуацii актуальними стають питання забезпечення пожежно!' безпеки об'ектш водного транспорту та берегово!' лшп, розмiщених на несудноплавних рiчках з малими глибинами, засмiченим фарватером, на об'ектах важкодоступних для автотранспорту: островах, лкових селищах, гiдроспорудах, плавнях i т. iн. У свiтовiй практищ для лiквiдацii надзвичайних ситуацiй на цих територ1ях засто-совують спецiалiзованi маломiрнi пожежнi судна (пожежно-рятувальнi катери) з рiзними варiантами планування палубного простору, а також рiзними схемами розмщення комплексу спецiального устаткування й спорядження [1, 2].
Загальним ктотним недолiком наявних водних транспортних засобiв е обмеженiсть тактичних характеристик, внаслщок вiдсутностi технiчноi можли-востi проведения аваршно-рятувальних робiт на водних об'ектах з малими глибинами i засмiченим фарватером, а також ввдсутносп спецiального обладнання для виконання аваршно-рятувальних i водолазних робiт. Також ктотним недо-
4. Iнформацiйнi технологи r^y3i
301
лiком е вiдсутнiсть допомiжних 3aco6iB проведения евакуацц постраждалих. Аналiз методик проектування водних транспортних 3aco6iB свiдчить про вщсут-шсть едино!' унiверсaльноi методики, що не дае змоги пiд час проектування вра-ховувати як майбутнш водний транспортний зaсiб буде впливати на довкшля.
Аналiз останнгх дослщжень i публiкацiй. Пожежно-рятувальний катер призначений для гaсiння пожеж на плавучих i берегових об'ектах, доступних для шдходу з моря, гaсiння палаючого на водi палива, протипожежно!' охорони морських нафтових i газових промислш, супроводу суден з вогненебезпечними вантажами, а також проведення aвaрiйно-рятувaльних роб^ на рiчкaх, озерах та на мор! На сьогодш на озброенш aвaрiйно-рятувaльних пiдроздiлiв Укра'ни, для виконання покладених завдань, мають певнi плавзасоби [7].
З наведених вище даних можна зробити висновок про недостатню юль-кiсть пожежно-рятувальних кaтерiв на озброенш рятувальних пiдроздiлiв. Якщо розглядати потрiбну та наявну кiлькiсть плaвзaсобiв на озброеннi рятувальних пiдроздiлiв, можна стверджувати, що забезпечешсть катерами - 89 % ввд пот-рiбного, човнами - 48,3 %, пожежними катерами UMS-1000-25 %, плавзасоба-ми взaгaлi - 50,8 %. Значний обсяг теоретичних та експериментальних досль джень, пов'язаних з розробленнями конструкцц пожежно-рятувальних катер1в зробили тaкi вчеш, як V.M.P. Hughes [8], А. Д. Круглов, А.В. Лоскутов, Н.А. Макаров, В.Д. Поляков та ш.
У свтовш прaктицi для лжвдацп надзвичайних ситуaцiй на цих терито-р1ях застосовують спецiaлiзовaнi мaломiрнi пожежш судна (пожежно-рятуваль-нi катери) з рiзними вaрiaнтaми планування палубного простору, а також рiзни-ми схемами розмщення комплексу спецiaльного устаткування й спорядження. Незважаючи на наявну теоретичну базу i досягнутi прaктичнi результати, пи-тання пiдвищення ефективностi залишаеться актуальним [2, 9].
Постановка задачi та И вирiшення. В основу роботи покладено задачу розроблення комплексу показниюв виконання цiльових завдань та критерп ефективностi використання водного транспортного засобу, що враховують особливостi дiaпaзонiв змiнення експлуaтaцiйних покaзникiв залежно вщ виду цiльового завдання.
Оргaнiзaцiя заход1в щодо упрaвлiння ресурсом водних транспортних за-соб1в потребуе введення показниюв ефективностi !'х використання. Варто наго-лосити, що практичне застосування цих транспортних зaсобiв, як правило, пов'язано iз виконанням цiлого набору рiзних завдань, тому для оцiнювaння ефективност 'х вирiшення введемо комплекс
^ = {Wi,¥2,-,¥n }, (1)
де: Wi - показник виконання j-го цiльового завдання; N - юльккть цiльових зав-дань {...}т - оперaцiя транспонування вектор-строки.
Для кшьккно! оцiнки компонент цього комплексу пропонуемо викорис-товувати вiдносний час, який потрiбно затратити на виконання цих завдань. Для зручност проведення порiвняльного aнaлiзу, в цiй робот пропонуемо нор-мувати введенi показники шляхом !'х дiлення на час виконання певного модельного завдання
302
Збiрник науково-техшчних праць
¥} = -1У у _ 1, N, (2)
'0 1=1
де: - час виконання /-то!' пiдзадачi у-го Цльового завдання; К, - кiлькiсть тд-задач, що потрiбно виконати для виршенняу-го Цльового завдання; /0 - час виконання модельного (типового) Цльового завдання.
У загальному випадку час окремих пiдзадач цiльових завдань визна-чаеться: технiчними характеристиками водного транспортного засобу, варiан-том конструктивного виконання окремих спещальних модулш, масою техшчно-го обладнання, параметрами об'екта впливу, кiлькiстю спецiалiзованого персоналу, що задiяне у !х виконанш
}, т1=-г,> Р), (3)
,({Я}
де: {Я} - вектор параметров технiчних характеристик водного транспортного засобу; 2, - варiант конструктивного виконання окремих спещальних модулш; {Ж} - вектор параметрiв об'екта впливу; т|2_2 - маса технiчного обладнання за
заданого варiанта конструктивного виконання; р - кiлькiсть зад1яного спецiалi-зованого персоналу (особового складу).
Ефективна реалiзацiя поставлених задач у кожному окремому випадку вимагае застосування спещального обладнання. Габаритнi та масовi характеристики цього обладнання та конструктива особливосп самого водного транспортного засобу не дають змоги створити ушфжовану компоновку, яка може забезпечити одночасне встановлення всього потрiбного обладнання для розв'язання кожного з щльових завдань.
Рiшення цiеi проблеми потребуе органiзацii методiв управлiння ресурсом (можливостями) зазначеного водного транспортного засобу. Для досягнен-ня ще! мети в робот пропонуемо органiзувати систему модульно! компоновки. Кожен з варiантiв компоновки {2}Т забезпечуе обладнання, потрiбне для найбiльш ефективного рiшення певного щльового завдання. Тобто вибiр конструктивного модульного виконання потрiбно виконувати виходячи з мШ-мiзацii компонентiв вектора показниюв виконання окремих цiльових завдань
2 у: шт
{2}
¥у\
{я},г1,{1г}т\г_2 р
У_ 1, N. (4)
Спецiалiзованi воднi транспортнi засоби широко застосовують для виконання рiзних щльових завдань. До основних таких завдань потрiбно вiднести лiквiдацiю пожеж, яю вiдбуваються на водних транспортних засобах або на об'ектах у прибережнш зош, гасiння загорянь розливiв нафтопродукпв; лжыда-ц1я наслiдкiв техногенних аварш (наприклад, локалiзацii зон розливiв хгшчних речовин або проведения робiт по !х хiмiчноi нейтралiзацil тощо), а також забез-печення технiчноi шдтримки проведення пiдводних рятувально-пошукових ро-бгг (рис. 1).
Пропонуемо реалiзувати 5 варiантiв компоновок, якi надалi позначимо 2, у _ 1..5. На рис. 2 представлено схематичне зображення запропонованих у цiй роботi варiантiв компонувань.
4. 1ш|>ормашйш технологи галузi 303
К
Рис. 1. Основм цiльовi завдання водного транспортного засобу
д) компоновка 2ъ
Рис. 2. Вар1анти компонування водного транспортного засобу залежно вiд виконуваних завдань
Перший варiант компоновки (2\) е базовою комплектащею, що викорис-товуеться (див. рис. 2, а). У цьому випадку на водний транспортний засiб не встановлюють додаткового обладнання чи спецiальних засобiв i в такш ком-плектацi'í його можна ефективно застосовувати для гасшня пожеж на iнших водних транспортних засобах або на об'ектах прибережно! зони. При цьому е можливкть виконання задач щодо евакуацií людей iз зони надзвичайно! ситу-ацií завдяки наявностi вiльного мiсця на кормi та в каютi. Виконання поставле-них задач можна проводити як штатний екiпаж, що складаеться з двох о^б
Ю4
ЗИрпик науково-техшчних праць
^д^всдт тa oropaTOp нacocнoï ycтaнoвки), aбo ще дoдaткoвo шести ocí6 cro-цiaлiзoвaнoгo пеpcoнaлy.
В yмoвax дpyгoï кoмпoнoвки (кoмпoнoвкa Z2, див. pиc. 2, б) та кopмi всднсгс тpaнcпopтнoгo зacoбy пpoпoнyeмo poзмicтити дoдaткoвi мсдуш, в якиx знaxoдитьcя cпецiaлiзoвaне oблaднaння, щс пoтpiбне для викoнaння po6w з го-жежoгaciння oб'eктiв пpибеpежнoï зани iз вxoдoм pятyвaльникiв та беpег (пеpе-нocнa мoтoпoмпa; пoжежнo-pятyвaльне oблaднaння; oблaднaння гaзoдимoзa-xиcнoï cлyжби для зaxиcтy opгaнiв диxaння тoщo). В yмoвax кoмпoнoвки Z3 (див. pro. 2, в) та кopмi вoднoгo тpaнcпopтнoгo зacoбy плaнyeмo poзмicтити eмнocтi iз пiнoyтвopювaльнoю piдинoю, яку зacтocoвyють для гaciння тафтоп-poдyктiв, щo гopять.
Hacтyпнoю кoмпoнoвкoю (Z4) вoднoгo тpaнcпopтнoгo зacoбy (див. pro. 2, г) e вapiaнт, щo зaбезпечений cпецiaльними мoдyлями, якi пс^бш для виш-нaння пiдвoдниx pятyвaльнo-пoшyкoвиx poбiт (мoбiльнoю бapoкaмеpoю, шм-пpеcopoм, дoдaткoвими aпapaтaми зi cтиcнyтим говпрям). Kpiw ^oro, y вща-rax, якi в пoпеpеднix кoмпoнoвкax викopиcтoвyвaли для збеpiгaння пoжежниx pyкaвiв, 6удуть викopиcтoвyвaтиcь для пеpевезення cигнaльниx 6уйюв.
Оcтaнню iз зaпpoпoнoвaниx кoмпoнoвoк (Z5, див. pиc. 2, д) зacтocoвyють для лoкaлiзaцiï тa лiквiдaцiï aвapiй теxнoгеннoгo xapa^^py, якi пoв'язaнi iз poз-ливoм xiмiчниx pечoвин го пoвеpxнi aквaтopiï. Оcoбливicтю цieï кoмпoнoвки e нaявнicть пpичiпнoгo плaвзacoбy, який викopиcтoвyють для пеpевезення етещ-aльнoгo oблaднaння для вcтaнoвлення бoнoвиx зaгopoджень тa cкеpyвaння xi-мiчниx pеaгентiв для aбcopбцiï тa нейтpaлiзaцiï зaбpyднення. Окpiм ^oro, нa кopмi вoднoгo тpaнcпopтнoгo зacoбy poзмiщyють eмнocтi iз пoтpiбними xiмiч-ними pеaгентaми.
Ha pro. 2 введего тaкi пoзнaчення: 1 - вoдoнепpoникний люк для дocтy-ny дo двox гoлoвниx двигyнiв, щo пpивoдять y pyx двi ГРК типу Bravo II фipми Mercruiser; 2 - гожежний нacoc DarleyPSM 1500, пpoдyктивнicтю 6000 л/жв, нa-пopoм 100 м; 3 - pyндyк пiд дивaнoм, де poзмiщенi зaпacи питнoï вoди (32 л), бaгaж i pятyвaльнi жилети; 4 - мoдyль для збеpiгaння пoжежниx pyкaвiв дiaмет-poм 51 мм; 5 - pyндyк пiд дивaнoм, де poзмiщене pятyвaльне oблaднaння; б -мoдyль для збеpiгaння пoжежниx pyкaвiв дiaметpoм ll мм; l - вдовий вiдciк, де збеpiгaeтьcя гyмoвий 4-мкний чoвен, який викopиcтoвyють для cлyжбoвиx цiлей, a тaкoж швapтoвнi i бyкcиpнi кiнцi й iнше oблaднaння; S, 12 - eмнicть з пiнoyтвopювaчем; 9 - пеpенocнa мoтoпoмпa; 10 - пoжежнo-pятyвaльне oблaд-шння; 11 - oблaднaння для зaxиcтy opгaнiв диxaння; 13 - eмнocтi з aдcopбен-тoм для збиpaння poзливiв нaфтoпpoдyктiв з пoвеpxнi вoди; 14 - елементи 6o-нoвoгo зaгopoдження для oбмеження poзпoвcюдження poзливiв нaфтoпpoдyктiв нa пoвеpxнi вoди; 15 - лебвдга iз кpaн-бaлкoю; 16 - кoмпpеcop для зaкaчyвaння бaлoнiв cтиcнyтим пoвiтpям; 1l, 19 - cпopядження для пpoведення вoдoлaзниx po6w; 1S - cпopядження для пpoведення пipoтеxнiчниx poбiт пiд вoдoю; 20 - a^ вaлaнги; 21 - зaпacнi бaлoни дo aквaлaнгiв; 22 - вoдний тpaнcпopтний зaciб, щo бyкcиpyeтьcя, з кoмплектoм елементiв бoнoвoгo зaгopoдження для oбмеження poзпoвcюдження poзливiв нaфтoпpoдyктiв нa пoвеpxнi вoди.
4. !нформацшш технологй" raay3i
305
Висновки. Введено комплекс показниюв ефективност виконання Цльо-вих завдань спещал1зованого водного транспортного засобу, який представляе собою вщносний час виконання вщповвдних техшчних задач з урахуванням особливостей експлуатацшних вимог.
Запропоновано модульний принцип компоновки спещальним обладнан-ням водного транспортного засобу, що дае змогу отримати найбшьш ращональ-не його влаштування з точки зору введених показниюв ефективност виконання окремих щльових завдань. В1дпов1дно до модульного шдходу розроблено 5 ва-р1ант1в компоновок.
Лiтература
1. Судовые устройства : справочник / под ред. М.Н. Александрова. - Л. : Изд-во "Судостроение", 1987. - 326 с.
2. Борисов Н.Н. Проектирование и техническая эксплуатация СВЭО / Н.Н. Борисов, Н.Н. Борисов, Н.А. Пономарёв, С.Г. Яковлев. - Н. Новгород : Изд-во ВГАВТ, 1997. - 236 с.
3. Кропивницький В.С. Обгрунтування параметров пожежних мшкмрних суден для проти-пожежного захисту берегово! зони / В.С. Кропивницький, А.Я. Калиновський // 12-й М1жнарод-ний симшшум украхнських шженер1в-мехаш:ю:в у Львов! - Львш : Вид-во НУ "Львшська поль техшка", 2015. - С. 176-177.
4. Капля А.М. Удосконалення державного управлшня систем запоб1ган^ й реагування на надзвичайш ситуаци в Укршш з використанням досввду заруб1жних крахи: проблеми та перспек-тиви / А.М. Капля, В.С. Чубань, О.Г. Сиiсар // Пожежна безпека: теорш i практика. - 2013. - № 14. - С. 39-46.
5. Кодекс цивильного захисту Укршни: чинне законодавство iз змшами та допов. на 2015 рж (Вiдповiдаe офщ. текстовi). - К. : Вид-во "Алерта", 2015. - 102 с.
6. Наказ МНС Украхни вщ 03.12.2001 р., № 272 "Про затвердження Правил охорони життя людей на водних об'ектах Украши". [Електронний ресурс]. - Доступний з http://zakon5. ra-da.gov.ua/laws/show/z0095-02.
7. Национальна доповiдь про стан техногенно!' та природно! безпеки в Украхш у 2014 р. [Еле-ктронний ресурс]. - Доступна з http://www.mns.gov.ua/files/prognoz/report/2014/ND_2014.pdf.
8. Hughes V.M.P. A computer-assisted analysis of trends among Gulf Coast blowouts / V.M. P. Hughes, A.L. Podio, K. Sepehrnoori // In Situ;(USA). - 1990. - Т. 14, № 2. - Pp. 123-128.
9. Гурович А.Н. Проектирование спасательных и пожарных судов / А.Н. Гурович, А. А. Родионов. - Л. : Изд-во "Судостроение", 1971. - 283 с.
Кропивницкий В.С. Определение показателей эффективности выполнения целевых задач водных транспортных средств при ликвидации чрезвычайных ситуаций
Рассмотрены вопросы оценки эксплуатационной эффективности использования водного транспортного средства при выполнении определенных целевых задач с соблюдением требований охраны окружающей среды.
Разработан комплекс показателей выполнения целевых задач и критерии эффективности использования водного транспортного средства, учитывающие особенности диапазонов изменения эксплуатационных показателей в зависимости от вида целевого задания.
Предложен модульный принцип компоновки специальным оборудованием водного транспортного средства, позволяющего получить наиболее рациональное его устройство с точки зрения введенных показателей эффективности выполнения отдельных целевых задач. Согласно модульного подхода разработано 5 вариантов компоновок.
Ключевые слова: водное транспортное средство, ликвидация чрезвычайных ситуаций, показатель эффективности выполнения целевого задания.
Kropivnitskyy V.S. Determination of Performance Indicators of Execution of Target Tasks of Watercraft during Emergency Response
306
Збiрник науково-техшчних праць
The paper is devoted to evaluating operational efficiency of the use of watercraft when performing certain target tasks in compliance with the requirements of environmental protection. We have developed a set of performance indicators of execution of target tasks and criteria for the use of watercraft, especially considering the range of variation of operating characteristics depending on the type of the target task. It proposes a modular approach to build special watercraft equipment allowing it to get the most efficient device in terms of the imposed performance indicators of individual targets. According to the modular approach five options for layouts are designed.
Keywords: watercraft, emergency response, the rate of effectiveness of the target task.
УДК 539.388.1:678 Доц. О.О. Ларт, канд. техн. наук -
НТУ "Харшвський полшехшчний iнститут"
ДОСЛ1ДЖЕННЯ ЗМ1НИ ЙМОВ1РН1СНИХ ХАРАКТЕРИСТИК В1ДМОВ УТОМИ В ГУМОВИХ МАТЕР1АЛАХ У ЗВИЧАЙНОМУ СТАН1 ТА П1СЛЯ СТАР1ННЯ
Представлено аншпз йжгаршсних характеристик вщмов утоми в гумових матерiалах пд час 1'х ци^чного навантаження. Дослщження проведено на осжга концепщ1 континуально! мехашки пошкоджуваностi. Кинетику росту пошкоджуваностi визначено за характеристиками кривих утоми, як побудовано вiдносно еквгвалентних напружень, що ввдповь дають приведенню складного напружено-деформованого стану до еквгвалентного простого на пошрних деформацшх гумових матерiалiв. Досладження здгйснеио для матерiалу, що застосовуеться в якостi матриц каркасу пневматичних шин. Проведено ш^вняльний ана-лiз змши ймовiриостi вщмови виаслiдок утоми для матерiалу до та шсля старшня.
Ключов1 слова: втома, пошкоджувашсть, гумовi матерiали, старше.
Вступ. У сучасних машинобуд1вних конструкщях широко застосовують елементи, що виготовлеш з гумових матер1ал1в, яю шд час експлуатацп зазна-ють ктотного зовшшнього динам1чного впливу. Змшна деформащя з часом призводить до нагромадження втоми у матер1ал11 як наслвдок - до втрати нес-но! здатност вщповвдних конструктивних елементш. Отже, актуальним питаниям е створення моделей оцшки надшносп для гумових матер1ал1в 1 визначення характеристик цих моделей.
Основною характеристикою опору втом1 е експериментальна крива Ве-лера, яка визначае залежнкть м1ж амплггудами параметра напружено-деформо-ваного стану (НДС) та юлькктю цикшв деформацп, що витримае зразок до по-яви трщини заданого розм1ру (або до руйнування). При цьому виникае проблема використання отриманих лабораторних залежностей, яю отримаш в умовах, як правило, простого НДС для ощнки втомно! довгов1чност1 реальних елемен-т1в машинобуд1вних конструкцш, яю шд час експлуатацп мають складний ди-нам1чний НДС. Для виршення ще! проблеми використовують методи схематизации процеав 1 вводять еквшалентш характеристики НДС.
У цш робот пропонуемо застосувати критерц приведення складного НДС до еквшалентних напружень, наведених у роботах [1-3] разом 1з шов1рнкною моделлю, що представлена в робот [3], та дае змогу враховувати кнуючий роз-кид вихщних експериментальних даних. Окремо варто зазначити, що шд час ана-л1зу характеристик довгов1чност1 гумових матер1ал1в потр1бно враховувати мож-ливкть прояву ефекту природного старшня [4-7]. Вщомо, що гумопод1бш мате-
4. Iнформацiйнi технологи галул
307
