Ватюкова О.Ю., Воронин А.А., Васильченко А.А. Модели и алгоритмы эффективной эвакуации населения речных долин и пойм при наводнении

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 
Подробности
Просмотров: 37

DOI:  https://doi.org/10.15688/mpcm.jvolsu.2025.1.4

Оксана Юрьевна Ватюкова
Доцент кафедры фундаментальной информатики и искусственного интеллекта, Волгоградский государственный университет

Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. , Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская Федерация

Александр Александрович Воронин
Доктор физико-математических наук, профессор кафедры фундаментальной информатики и искусственного интеллекта, Волгоградский государственный университет

Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. , Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.  

просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская Федерация

Анна Анатольевна Васильченко
Доцент кафедры фундаментальной информатики и искусственного интеллекта, Волгоградский государственный университет

Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. , Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская Федерация

Аннотация. Значительное затопление урбанизированных территорий речных долин и пойм во время наводнений представляет серьезную потенциальную опасность для их населения вследствие низменного расположения населенных пунктов и невысокой густоты дорожной сети. Отсутствие детальных руководств по формированию адаптивных расписаний организованной эвакуации населения во время наводнений, учитывающих свойства рельефа, пространственного распределения населения и дорожной сети конкретных территорий, создает дополнительную потенциальную опасность. В настоящей работе представлена общая задача поиска расписаний организованной транспортной эвакуации населения территорий речных долин и пойм,минимизирующих величину агрегированного жизненного риска, при наличии прогноза речного гидрографа на основе гидродинамического расчета моментов затопления населенных пунктов и участков дорог, а также серия ее частных версий для различных эвакуационных ситуаций. Представлены алгоритмы поиска минимального числа эвакуационных транспортных средств, обеспечивающих безопасную эвакуацию всего населения при известных значениях параметров эвакуационной ситуации. Также предложен алгоритм построения эффективных расписаний, обеспечивающих частичную эвакуацию населения в условиях дефицита эвакуационных транспортных средств. Численная реализация предложенных алгоритмов проведена для территории северной части Волго-Ахтубинской поймы. Геоинформационное и гидродинамическое моделирование проведено с помощью программно-алгоритмического комплекса «Web-ECOGIS», предназначенного для моделирования чрезвычайных ситуаций на реках и водохранилищах, а также для моделирования сезонных наводнений. В пакете используются современные ГИС-технологии, технологии параллельных вычислений OpenMP, MPI, CUDA. Многослойные цифровые карты в этом пакете включают слои рельефа, русловой системы, социально-экономической инфраструктуры, а также многочисленные карты затопления территории в широком диапазоне параметров катастрофического гидрографа Волжской ГЭС. В результате серии вычислительных экспериментов показано, что реализация предложенных алгоритмов поиска оптимальных расписаний эвакуации населения северной части Волго-Ахтубинской поймы при наводнениях позволяет значительно сократить число эвакуационных транспортных средств, обеспечивающих безопасную эвакуацию всего населения. Найдены границы числа транспортных средств, обеспечивающих безопасную эвакуацию всего населения территории в зависимости от значений гидрографа Волжской ГЭС и моментов начала эвакуации. Построены эффективные расписания, обеспечивающие частичную эвакуацию населения в условиях дефицита транспортных средств.

Ключевые слова: имитационное моделирование, модели эвакуации при наводнениях, оптимизация эвакуационного расписания, Волго-Ахтубинская пойма, гидрограф.

Лицензия Creative Commons
Произведение «Модели и алгоритмы эффективной эвакуации населения речных долин и пойм при наводнении», созданное авторами по имени Ватюкова О.Ю., Воронин А.А., Васильченко А.А.  публикуется на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Цитата: Математическая физика и компьютерное моделирование. Том 28 № 1 2025, с. 40-59

Вложения:
Скачать этот файл (Vatyukova.pdf) Vatyukova.pdf
URL: https://mp.jvolsu.com/index.php/ru/component/attachments/download/1222		17 Скачивания