Моделирование процесса принятия решений
Глобализация, распространение жизненных принципов «общества потребления» и более того, образа жизни в соответствии с этими принципами населения большинства стран мирового сообщества привели к интенсификации производства товаров потребления и, как следствие, к стремительному росту количества образующихся отходов.
По оценкам экспертов, в настоящее время на одного жителя Земли добывается и выращивается примерно 20 т сырья, которое перерабатывается в 2 т продуктов, поступающих на прямое потребление. Из этого количества в течение года выбрасывается не менее половины; в окружающую среду попадают абсолютно чуждые природе химические вещества и соединения, радиоактивные материалы, тепло и т. д., и т. п.
Если же перейти от глобальных проблем к насущным проблемам московского мегаполиса, то бесспорно в связи с расширением его территории в ближайшее время проблема избавления от мусора станет одной из острейших. Сейчас около 90 % российского мусора вывозится на свалки. Таких свалок сегодня 89, но, рассчитанные на 20 лет эксплуатации, они в большинстве своем исчерпали отпущенный им срок. Новые полигоны будут построены в 150-200 км от столицы, однако из-за их удаления возрастет стоимость вывоза ТБО. В связи с резким приростом населения скачкообразно увеличится объем вывозимого мусора (в настоящее время он составляет 26-27 млн т / год + 3-4 % ежегодно); буквально «взлетят» выбросы (сбросы) органических веществ, причем на разных полигонах ТБО в различной степени. Проблемы утилизации ТБО в обозримом будущем будут множиться.
Поиск инноваций в области обращения с ТБО привел к появлению новых методов и средств для оценки принимаемых решений, важнейшими из которых стали:
♦ метод разработки и оценки сценариев развития и управления процессом утилизации отходов;
♦ ИТ-средства моделирования этих сценариев и материальных затрат на их осуществление с учетом далее перечисленных параметров.
Выбор метода моделирования (в данном случае, имитационного) обусловлен тем, что моделирование позволит:
♦ ускорить процесс принятия обоснованных управленческих решений;
♦ эффективно расходовать выделяемые средства городского бюджета;
♦ прогнозировать возможные проблемы и риски и решать их заблаговременно;
♦ снизить нагрузку на экосистемы Московского региона;
♦ выдавать рекомендации по средне- и долгосрочному планированию.
Кроме того, моделирование охватывает следующие сферы деятельности в области обращения с ТБО:
♦ финансово-инвестиционную;
♦ контрольно-ревизионную и управленческую;
♦ прогнозирования различных процессов в сфере обращения ТБО;
♦ сферу обучения персонала (методический материал, в том числе и интерактивный).
♦ мусорные контейнеры (МК);
♦ твердые бытовые отходы (ТБО). Моделируемые ситуации:
♦ расчет количества отходов по фракциям;
♦ анализ ситуаций, связанных
с МК: — уровень загрузки; — вероятность переполнения и т. п. Расчет эксплуатационных расходов, связанных с МК.
Второй уровень моделирования — транспортирование.
Акторы — транспортные средства (ТС). Моделируемые ситуации:
♦ определение времени прохождения маршрута;
♦ определение расстояния при выполнении маршрута;
♦ расчет расходов, связанных с перевозками ТБО.
Третий уровень моделирования — мусоросортировочная станция (МПС)
Акторы:
♦ приемный бункер ТБО;
♦ очередь транспортных средств к бункеру;
♦ сортировочные конвейеры;
♦ мойка мусоровозов;
♦ очередь транспортных средств к мойке.
Моделируемые ситуации;
♦ расчет количества ТБО по каждой фракции переработки;
♦ определение времени нахождения транспорта: в очередях, на МПС;
♦ определение уровня загрузки конвейеров;
♦ расчет эксплуатационных расходов: мойки, конвейеров, всей МПС.
Для разработки алгоритмов модели используются случайные процессы, которые позволяют имитировать различные условия, влияющие на характеристики и поведение объектов моделирования, а также учитывать сезонные и другие изменения в характеристиках.
Случайные процессы относительно ТБО имеют такие характеристики, как скорость накопления и состав ТБО; относительно транспорта и транспортирования — время обслуживания транспортного средства, загруженность маршрута, наличие пробок на дорогах, сезонные особенности прохождения маршрута и т. п.
На основании изложенных подходов была создана имитационная модель процесса накопления и вывоза ТБО в качестве прообраза полнофункциональной модели СППР. Наиболее информативные скриншоты модели в инструментальной среде Anylogic 6 приведены на рис. 1 и 2.
Для апробации и внедрения СППР при утилизации ТБО крупных городов предлагается запуск пилотного проекта в Зеленоградском административном округе г. Москвы. Пилотный проект включает в себя ряд следующих мероприятий:
- Представление результатов моделирования широкой научной общественности и администрации г. Зеленограда.
2.Разработка нормативной правовой базы создания федеральной экспериментальной площадки (ФЭП) по утилизации ТБО.
- Разработка технико-экономического обоснования создания и функционирования ФЭП ТБО.
4.Проведение организационно-штатных мероприятий по формированию функционала ФЭП ТБО в одной из рекомендуемых сфер обращения с отходами (а именно сортировка, переработка, захоронение);
- Подготовка и разработка технических заданий и эскизных проектов на реализуемую сферу обращения с отходами.
- Проведение исследовательских работ на основании статистических данных и мониторинга обращения с ТБО.
- Подготовка отчета о проведении пилотного проекта «Апробация и внедрение модели утилизации ТБО в ЗелАО».
Результаты, полученные во время запуска пилотного проекта, предполагается масштабировать на все административные округа столицы.
Более подробно статью с представленными схемами можно прочитать, скачав этот документ: Gagaruina Kavtaradze Dorogov… Model TBO 2013 №1
Л. Г. Гагарина, Д. Н. Кавтарадзе, В. Г. Дорогов, Е. Г. Дорогова, М. Н. Коробкин,
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники»