Розробка моделей раціонального вибору та розміщення людей по мобільним технічним засобам при евакуації з будинків
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.209256Ключові слова:
мобільні засоби евакуації, конфігурація розміщення, локально-оптимальні рішення, трикомпонентна модель об’єкта, квазі-phi-функціїАнотація
Значне зростання обсягів висотного будівництва надає особливої актуальності та гостроти проблемі безпеки подібних споруд. Для таких будівель розробляються науково-обґрунтовані плани евакуації людей, що включають різноманітні сценарії евакуації людей з будівель. Сценарії включають моделювання руху людських потоків коридорами, сходами, за допомогою ліфтів, за допомогою мобільних засобів аварійної евакуації.
Нерозв’язаною частиною проблеми є задача раціонального вибору та розміщення людей по стаціонарним і мобільним засобам евакуації.
Розроблена MIP модель раціонального вибору та розміщення людей по мобільним технічним засобам при евакуації з будівель.Розглянуто окремий випадок моделі – оптимізацію розміщення людей в засобі аварійної евакуації згідно послідовності надходження людей з рухомого потоку.Проаналізовано властивості моделі, основні з яких: модель задачі змішаного цілочисельного програмування, функція мети якої кусково-постійна. Перелічені властивості моделі дозволили звести задачу до послідовності підзадач розміщення людей згідно послідовності їх надходження, а математична модель кожної з підзадач адаптована під рішення методом мультістарту із застосуванням штучного базису.
Як об'єкт розміщення (тіло людини) розглядається трьохкомпонентна модель. На модель накладаються обмеження, що забезпечують умови "склеювання" компонент моделі в єдиний складний об'єкт, і розглядаються неперервні обертання компонент моделі з обмеженнями на кути їх повороту. Запропоновані моделі та модифіковані в роботі методи розв’язання дозволяють знаходити як конфігурації оптимально-локальних розміщень складних об'єктів, так і просторові форми самих об'єктів розміщення
Посилання
- Stoyan, Yu. G. (1983). Osnovnaya zadacha geometricheskogo proektirovaniya. Kharkiv: In-t problem mashinostroeniya AN USSR, 36.
- Wäscher, G., Haußner, H., Schumann, H. (2007). An improved typology of cutting and packing problems. European Journal of Operational Research, 183 (3), 1109–1130. doi: https://doi.org/10.1016/j.ejor.2005.12.047
- Bennell, J. A., Oliveira, J. F. (2008). The geometry of nesting problems: A tutorial. European Journal of Operational Research, 184 (2), 397–415. doi: https://doi.org/10.1016/j.ejor.2006.11.038
- Rvachev, V. L. (1982). Teoriya R-funktsii i nekotorye ee prilozheniya. Kyiv: Naukova dumka, 552.
- Yakovlev, S. V., Gil', N. I., Komyak, V. M. et. al..; Rvachev, V. L. (Ed.) (1995). Elementy teorii geometricheskogo proektirovaniya. Kyi: Naukova dumka, 241.
- Stoyan, Yu. G. (1980). Ob odnom obobshchenii funktsii plotnogo razmeshcheniya. Doklady NAN Ukrainy, 8, 71–74.
- Stoyan, Yu. G. (2001). Φ-function and its basic properties. Doklady NAN Ukrainy, 8, 112–117.
- Stoyan, Yu., Gil, N., Romanova, T., Scheithauer, G. (2004). Phi-function for complex 2D object. 40R Quarterly Journal of the Belgian, French and Italian Operations Research Societies, 2 (1), 69–84.
- Stoyan, Y., Romanova, T., Pankratov, A., Chugay, A. (2015). Optimized Object Packings Using Quasi-Phi-Functions. Springer Optimization and Its Applications, 265–293. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-18899-7_13
- Pankratov, A. V., Romanova, T. E., Chugay, A. M. (2015). Optimal packing of convex polytopes using quasi-phi-functions. Engineering problems, 18 (2), 55–64.
- Komyak, V., Komyak, V., Danilin, A. (2017). A study of ellipse packing in the high-dimensionality problems. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (4 (85)), 17–23. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.91902
- Holshchevnikov, V. V., Samoshin, D. A. (2009). Evakuatsiya i povedenie lyudey na pozharah. Moscow: Akademiya GPS MCHS Rossii, 210.
- Kallrath, J., Rebennack, S. (2013). Cutting ellipses from area-minimizing rectangles. Journal of Global Optimization, 59 (2-3), 405–437. doi: https://doi.org/10.1007/s10898-013-0125-3
- Pankratov, A. V., Romanova, T. E., Subbota, I. A. (2014). Optimal'naya upakovka ellipsov s uchetom dopustimyh rasstoyaniy. Journal of Computational & Applied Mathematics, 1, 129–140.
- Karkin, I. N., Parfenenko, A. P. (2011). Floiwtech VD – computer-simulation method from evacuation calculation. International Scientific and Technical Conference Emergency Evacuation of People from Buildings. Warsaw, 111–118.
- Kholshchevnikov, V. V., Parfenenko, A. P. (2015). Comparison of different models of the movement of human flows and results of program computer systems. Pozharovzryvobezopasnost', 24 (5), 68–75. doi: https://doi.org/10.18322/pvb.2015.24.5.68-75.
- Komiak, V. M., Kiazimov, K. T., Danylyn, A. N. (2020). Modeliuvannia aktyvnoho rukhu liudei v pototsi zmishanoho skladu. Materialy Mizhnarodnoi naukovo-prykladnoi konf.: Problemy nadzvychainykh sytuatsiy. Kharkiv: NUTsZU, 97–99.
- Stoyan, Y. G., Yakovlev, S. V. (2018). Configuration Space of Geometric Objects. Cybernetics and Systems Analysis, 54 (5), 716–726. doi: https://doi.org/10.1007/s10559-018-0073-5
- Klymenko, V. P., Oksanych, M., Lopushanskyi, A. V. (2018). Data metamodel as a basis for building a unified information environment of a system of situational centers of the Security and Defense Sector. Matematychni mashyny i systemy, 3, 40–47.
- Kampas, F. J., Castillo, I., Pintér, J. D. (2019). Optimized ellipse packings in regular polygons. Optimization Letters, 13 (7), 1583–1613. doi: https://doi.org/10.1007/s11590-019-01423-y
- Gill, F., Myurrey, U., Rayt, M. (1985). Prakticheskaya optimizatsiya. Moscow: Mir, 509.
- Wächter, A., Biegler, L. T. (2005). On the implementation of an interior-point filter line-search algorithm for large-scale nonlinear programming. Mathematical Programming, 106 (1), 25–57. doi: https://doi.org/10.1007/s10107-004-0559-y
- Komyak, V., Kyazimov, K. (2020). Variantal modeling of evacuation of people from altitude buildings in the event of an emergency situation. Modern Problems of Modeling, 17, 27–35. doi: https://doi.org/10.33842/2313-125x/2019/17/27/35
- Komyak, V. M., Sobol, A. N., Danilin, A. N., Komyak, V. V., Kyazimov, K. T. (2020). Optimization of Partitioning the Domain into Subdomains According to Given Limitation of Space. Journal of Automation and Information Sciences, 52 (2), 13–26. doi: https://doi.org/10.1615/jautomatinfscien.v52.i2.20
- Coin-Or. Available at: https://projects.coin-or.org/Ipopt
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Alexander Pankratov, Valentina Komyak, Kyazim Kyazimov, Vladimir Komyak, Andrii Naydysh, Alexander Danilin, Anatoliy Kosse, Gennadii Virchenko, Viacheslav Martynov
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
