Agent-based modelling for ecological-economics system of a city (on example of Yerevan, Republic of Armenia)

Akopov, Andranick; Beklaryan, Gayane; Beklaryan, Levon

doi:10.18254/S0000109-8-1

Home>Issue 3-4>Agent-based modelling for ecological-economics system of a city (on example of Yerevan, Republic of Armenia)

Agent-based modelling for ecological-economics system of a city (on example of Yerevan, Republic of Armenia)

Table of contents

Annotation Estimate Publication content

References Comments

Agent-based modelling for ecological-economics system of a city (on example of Yerevan, Republic of Armenia)

Annotation

PII

S207751800000109-8-1

DOI

10.18254/S0000109-8-1

Publication type

Article

Статус публикации

Published

Authors

Andranick Akopov Send message

ORCID: 0000-0003-0627-3037

Affiliation: Cemi RAS
Address: Russian Federation, Moscow

Gayane Beklaryan

Affiliation: Cemi RAS
Address: Russian Federation, Moscow

Levon Beklaryan

Affiliation: Cemi RAS
Address: Russian Federation, Moscow,

Edition

Volume 12 Issue 3-4

Abstract

In this paper is presented a new agent-oriented approach to modeling the dynamics of air pollution in a city (on the example of Yerevan, the Republic of Armenia) in order to minimize the concentration of air pollution in the atmosphere with the existing budget constraint. The developed agent-oriented model is implemented in the AnyLogic simulation tool using original Java-classes modeling the behavior of relevant agents. The short abstract description of the model of air pollution distribution in a city based on of system of the differential equations considering the difficult mechanism of absorption-diffusion interaction of agent-emissions and agent-trees is provided.

Keywords

agent based modeling, ecological-economics system, air pollution, emission dynamics, Armenia

Received

18.10.2017

Date of publication

30.12.2017

Number of purchasers

Views

2977

Readers community rating

0.0 (0 votes)

Cite Download pdf

GOST	Akopov A., Beklaryan G., Beklaryan L. Agent-based modelling for ecological-economics system of a city (on example of Yerevan, Republic of Armenia) // Artificial societies. – 2017. – V. 12. – Issue 3-4. URL: https://artsoc.jes.su/s207751800000109-8-1/. DOI: 10.18254/S0000109-8-1
MLA	Akopov, Andranick, Beklaryan, Gayane, Beklaryan, Levon "Agent-based modelling for ecological-economics system of a city (on example of Yerevan, Republic of Armenia)." Artificial societies. 12.3-4 (2017). DOI: 10.18254/S0000109-8-1
APA	Akopov A., Beklaryan G., Beklaryan L. (2017). Agent-based modelling for ecological-economics system of a city (on example of Yerevan, Republic of Armenia). Artificial societies. vol. 12, no. 3-4 DOI: 10.18254/S0000109-8-1

Comments

No posts found

Write a review

Translate

ISSN 2079-8784

Founder

State Academic University for the Humanities
119049, Moscow, Maronovsky st., 26<

gaugn.ru

Founder / Publisher

Central Economics and Mathematics Institute RAS
117418, Moscow, Nachimovky prospect 47

cemi.rssi.ru


1	В настоящее время мы наблюдаем существенное усложнение требований, предъявляемых к системам поддержки принятия экологического и экономического планирования, обусловленное, во многом, наличием множественных ограничений и факторов, существенно влияющих на возможности поиска наилучших альтернатив, обеспечивающих достижение устойчивого развития подобных эколого-экономических систем.	В настоящее время мы наблюдаем существенное усложнение требований, предъявляемых к системам поддержки принятия экологического и экономического планирования, обусловленное, во многом, наличием множественных ограничений и факторов, существенно влияющих на возможности поиска наилучших альтернатив, обеспечивающих достижение устойчивого развития подобных эколого-экономических систем. В настоящее время мы наблюдаем существенное усложнение требований, предъявляемых к системам поддержки принятия экологического и экономического планирования, обусловленное, во многом, наличием множественных ограничений и факторов, существенно влияющих на возможности поиска наилучших альтернатив, обеспечивающих достижение устойчивого развития подобных эколого-экономических систем.

2	В данной статье представлен новый агентно-ориентированный подход к моделированию динамики выбросов вредных веществ в городе (на примере г. Ереван, Республика Армения) с учетом ландшафтных особенностей (при наличии агентов-деревьев) с целью минимизации концентрации вредных веществ в атмосфере при имеющимся бюджетном ограничении.	В данной статье представлен новый агентно-ориентированный подход к моделированию динамики выбросов вредных веществ в городе (на примере г. Ереван, Республика Армения) с учетом ландшафтных особенностей (при наличии агентов-деревьев) с целью минимизации концентрации вредных веществ в атмосфере при имеющимся бюджетном ограничении. В данной статье представлен новый агентно-ориентированный подход к моделированию динамики выбросов вредных веществ в городе (на примере г. Ереван, Республика Армения) с учетом ландшафтных особенностей (при наличии агентов-деревьев) с целью минимизации концентрации вредных веществ в атмосфере при имеющимся бюджетном ограничении.

3	В качестве объекта исследования выбран г. Ереван, Республика Армения. Ереван находится в Араратской долине и имеет важные географические особенности, существенно ограничивающие возможности использования таких простых и достаточно эффективных мер по улучшению качества воздуха как перемещение предприятий и крупных автомагистралей за пределы города.	В качестве объекта исследования выбран г. Ереван, Республика Армения. Ереван находится в Араратской долине и имеет важные географические особенности, существенно ограничивающие возможности использования таких простых и достаточно эффективных мер по улучшению качества воздуха как перемещение предприятий и крупных автомагистралей за пределы города. В качестве объекта исследования выбран г. Ереван, Республика Армения. Ереван находится в Араратской долине и имеет важные географические особенности, существенно ограничивающие возможности использования таких простых и достаточно эффективных мер по улучшению качества воздуха как перемещение предприятий и крупных автомагистралей за пределы города.

4	Отметим, что ранее учеными из ЦЭМИ РАН и Центра Эколого-Ноосферных исследований Национальной Академии Наук Республики Армения была разработана агентная модель эколого-экономической системы регионального типа, реализованная для Республики Армения в целом и представленная циклом опубликованных работ, поддержанных международным грантом РФФИ № 15-51-05011 (Akopov A.S., Beklaryan L.A и др., 2017; Akopov A.S., Beklaryan L.A и др., 2016; Акопов А.С., Бекларян Л.А. и др., 2016; Акопов А. С., Хачатрян Н. К. и др., 2016). Особенностью подобной модели являлся переход системы в направлении малоотходного производства за счет экологической модернизации. Однако, при этом затраты на экологическую модернизацию, в том числе, консервацию вредных производств, внедрение современных очистительных технологий и др. оказываются достаточно высокими. Поэтому необходим поиск менее затратных, экономически реализуемых сценариев устойчивого развития эколого-экономической системы города за счет рационального использования возможностей самой природы, например, посредством городского озеленения.	<p>Отметим, что ранее учеными из ЦЭМИ РАН и Центра Эколого-Ноосферных исследований Национальной Академии Наук Республики Армения была разработана агентная модель эколого-экономической системы регионального типа, реализованная для Республики Армения в целом и представленная циклом опубликованных работ, поддержанных международным грантом РФФИ № 15-51-05011 (Akopov A.S., Beklaryan L.A и др., 2017; Akopov A.S., Beklaryan L.A и др., 2016; Акопов А.С., Бекларян Л.А. и др., 2016; Акопов А. С., Хачатрян Н. К. и др., 2016). Особенностью подобной модели являлся переход системы в направлении малоотходного производства за счет экологической модернизации. Однако, при этом затраты на экологическую модернизацию, в том числе, консервацию вредных производств, внедрение современных очистительных технологий и др. оказываются достаточно высокими. Поэтому необходим поиск менее затратных, экономически реализуемых сценариев устойчивого развития эколого-экономической системы города за счет рационального использования возможностей самой природы, например, посредством городского озеленения.</p> <p>Отметим, что ранее учеными из ЦЭМИ РАН и Центра Эколого-Ноосферных исследований Национальной Академии Наук Республики Армения была разработана агентная модель эколого-экономической системы регионального типа, реализованная для Республики Армения в целом и представленная циклом опубликованных работ, поддержанных международным грантом РФФИ № 15-51-05011 (Akopov A.S., Beklaryan L.A и др., 2017; Akopov A.S., Beklaryan L.A и др., 2016; Акопов А.С., Бекларян Л.А. и др., 2016; Акопов А. С., Хачатрян Н. К. и др., 2016). Особенностью подобной модели являлся переход системы в направлении малоотходного производства за счет экологической модернизации. Однако, при этом затраты на экологическую модернизацию, в том числе, консервацию вредных производств, внедрение современных очистительных технологий и др. оказываются достаточно высокими. Поэтому необходим поиск менее затратных, экономически реализуемых сценариев устойчивого развития эколого-экономической системы города за счет рационального использования возможностей самой природы, например, посредством городского озеленения.</p>

5	Отметим, что представленное в данной статье исследование основано на методах агентного моделирования социально-экономических систем, активно развиваемых российскими учеными, в том числе применительно к задачам экономического и экологического планирования (Акопов А.С., Бекларян Л.А. и др., 2014; Бахтизин А.Р., 2008; Макаров В.Л., Бахтизин А.Р., 2009; Макаров В.Л., Бахтизин А.Р., 2013; Макаров В.Л., Бахтизин А.Р. и др. 2015; Ромазанов Р.Р. 2016; Белоусов Ф.А., Дарсавилидзе Д.С., 2015; Бекларян Л.А, Акопов А.С. и др., 2016).	Отметим, что представленное в данной статье исследование основано на методах агентного моделирования социально-экономических систем, активно развиваемых российскими учеными, в том числе применительно к задачам экономического и экологического планирования (Акопов А.С., Бекларян Л.А. и др., 2014; Бахтизин А.Р., 2008; Макаров В.Л., Бахтизин А.Р., 2009; Макаров В.Л., Бахтизин А.Р., 2013; Макаров В.Л., Бахтизин А.Р. и др. 2015; Ромазанов Р.Р. 2016; Белоусов Ф.А., Дарсавилидзе Д.С., 2015; Бекларян Л.А, Акопов А.С. и др., 2016). Отметим, что представленное в данной статье исследование основано на методах агентного моделирования социально-экономических систем, активно развиваемых российскими учеными, в том числе применительно к задачам экономического и экологического планирования (Акопов А.С., Бекларян Л.А. и др., 2014; Бахтизин А.Р., 2008; Макаров В.Л., Бахтизин А.Р., 2009; Макаров В.Л., Бахтизин А.Р., 2013; Макаров В.Л., Бахтизин А.Р. и др. 2015; Ромазанов Р.Р. 2016; Белоусов Ф.А., Дарсавилидзе Д.С., 2015; Бекларян Л.А, Акопов А.С. и др., 2016).

6	Важным элементом системы экологического и экономического планирования, как многоцелевой задачи управления, является поддержка вычислительной процедуры определения, аппроксимации и визуализации Парето оптимальных решений (Lotov A.V., Bourmistrova L.V., и др., 2005; Берëзкин В. Е., Каменев Г. К. и др., 2006; Лотов А.В., Поспелова И.И., 2008), являющихся, в частности, экологическими альтернативами таких целевых функционалов, как концентрация вредных веществ в атмосферу, затраты на экологическую модернизацию, бюджет на озеленение города, количество диагностированных заболеваний, вызванных вредными выбросами и др.	Важным элементом системы экологического и экономического планирования, как многоцелевой задачи управления, является поддержка вычислительной процедуры определения, аппроксимации и визуализации Парето оптимальных решений (Lotov A.V., Bourmistrova L.V., и др., 2005; Берëзкин В. Е., Каменев Г. К. и др., 2006; Лотов А.В., Поспелова И.И., 2008), являющихся, в частности, экологическими альтернативами таких целевых функционалов, как концентрация вредных веществ в атмосферу, затраты на экологическую модернизацию, бюджет на озеленение города, количество диагностированных заболеваний, вызванных вредными выбросами и др. Важным элементом системы экологического и экономического планирования, как многоцелевой задачи управления, является поддержка вычислительной процедуры определения, аппроксимации и визуализации Парето оптимальных решений (Lotov A.V., Bourmistrova L.V., и др., 2005; Берëзкин В. Е., Каменев Г. К. и др., 2006; Лотов А.В., Поспелова И.И., 2008), являющихся, в частности, экологическими альтернативами таких целевых функционалов, как концентрация вредных веществ в атмосферу, затраты на экологическую модернизацию, бюджет на озеленение города, количество диагностированных заболеваний, вызванных вредными выбросами и др.

7	Также следует отметить важные работы по численному моделированию динамики вредных выбросов в атмосферу, оценки их влияния на эколого-экономическую систему и динамику заболеваемости населения (Хамидуллин И.Р., Баянов И.М., 2008; Унгуряну Т.Н., Гржибовский А.М., 2011; Ваншина Е.А., Северюхина Н.А., 2014).	Также следует отметить важные работы по численному моделированию динамики вредных выбросов в атмосферу, оценки их влияния на эколого-экономическую систему и динамику заболеваемости населения (Хамидуллин И.Р., Баянов И.М., 2008; Унгуряну Т.Н., Гржибовский А.М., 2011; Ваншина Е.А., Северюхина Н.А., 2014). Также следует отметить важные работы по численному моделированию динамики вредных выбросов в атмосферу, оценки их влияния на эколого-экономическую систему и динамику заболеваемости населения (Хамидуллин И.Р., Баянов И.М., 2008; Унгуряну Т.Н., Гржибовский А.М., 2011; Ваншина Е.А., Северюхина Н.А., 2014).

8	В условиях дефицита средств на экологическую модернизацию необходим поиск сценариев управления эколого-экономической системой с использованием природных ресурсов, в частности, агентов-деревьев как наиболее дешевых и эффективных инструментов влияния на качество воздуха.	В условиях дефицита средств на экологическую модернизацию необходим поиск сценариев управления эколого-экономической системой с использованием природных ресурсов, в частности, агентов-деревьев как наиболее дешевых и эффективных инструментов влияния на качество воздуха. В условиях дефицита средств на экологическую модернизацию необходим поиск сценариев управления эколого-экономической системой с использованием природных ресурсов, в частности, агентов-деревьев как наиболее дешевых и эффективных инструментов влияния на качество воздуха.

9	Целесообразность использования агентов-деревьев обусловлена во многом их абсорбционными характеристиками. Известно, что некоторые типы деревьев (например, тополь, клен, дуб и др.) способны хорошо абсорбировать определенные виды вредных выбросов, снижая, таким образом, концентрацию вредных веществ в атмосферу. При этом абсорбционные характеристики деревьев дифференцируются по видам выбросов, например, тополь в наибольшей степени абсорбирует выбросы CO2, вяз – лучше всего улавливает пыль, мхи и лиственница – тяжелые металлы и т.д. При этом с практической точки зрения важно, где расположены деревья. Так, например, деревья, посаженные вдоль дорог и вблизи предприятий, оказывают наибольший эффект на концентрацию выбросов, генерируемых автотранспортом и промышленными стационарными источниками выбросов. Кроме того, озеленение оказывает существенный эффект на температуру и качество воздуха (насыщенность кислородом и фитонцидов – биологически активных веществ, положительно влияющих на здоровье человека и животных).	Целесообразность использования агентов-деревьев обусловлена во многом их абсорбционными характеристиками. Известно, что некоторые типы деревьев (например, тополь, клен, дуб и др.) способны хорошо абсорбировать определенные виды вредных выбросов, снижая, таким образом, концентрацию вредных веществ в атмосферу. При этом абсорбционные характеристики деревьев дифференцируются по видам выбросов, например, тополь в наибольшей степени абсорбирует выбросы CO2, вяз – лучше всего улавливает пыль, мхи и лиственница – тяжелые металлы и т.д. При этом с практической точки зрения важно, где расположены деревья. Так, например, деревья, посаженные вдоль дорог и вблизи предприятий, оказывают наибольший эффект на концентрацию выбросов, генерируемых автотранспортом и промышленными стационарными источниками выбросов. Кроме того, озеленение оказывает существенный эффект на температуру и качество воздуха (насыщенность кислородом и фитонцидов – биологически активных веществ, положительно влияющих на здоровье человека и животных). Целесообразность использования агентов-деревьев обусловлена во многом их абсорбционными характеристиками. Известно, что некоторые типы деревьев (например, тополь, клен, дуб и др.) способны хорошо абсорбировать определенные виды вредных выбросов, снижая, таким образом, концентрацию вредных веществ в атмосферу. При этом абсорбционные характеристики деревьев дифференцируются по видам выбросов, например, тополь в наибольшей степени абсорбирует выбросы CO2, вяз – лучше всего улавливает пыль, мхи и лиственница – тяжелые металлы и т.д. При этом с практической точки зрения важно, где расположены деревья. Так, например, деревья, посаженные вдоль дорог и вблизи предприятий, оказывают наибольший эффект на концентрацию выбросов, генерируемых автотранспортом и промышленными стационарными источниками выбросов. Кроме того, озеленение оказывает существенный эффект на температуру и качество воздуха (насыщенность кислородом и фитонцидов – биологически активных веществ, положительно влияющих на здоровье человека и животных).

10	Обеспечивая рациональное управление геометрией посадки деревьев, например, варьируя удаленность от источников выбросов, плотность посадки, конфигурацию расположения деревьев внутри зоны посадки (например, окружность, арифметическая спираль, двойная окружность и т.д.), тип высаживаемых деревьев (например, тополь, вяз, дуб и т.д.) со своими абсорбционными характеристиками, выбирая наилучший метод озеленения (например, традиционное, вертикальное и т.д.) можно достичь существенного снижения концентрации вредных веществ в атмосферу в условиях имеющегося бюджетного ограничения.	Обеспечивая рациональное управление геометрией посадки деревьев, например, варьируя удаленность от источников выбросов, плотность посадки, конфигурацию расположения деревьев внутри зоны посадки (например, окружность, арифметическая спираль, двойная окружность и т.д.), тип высаживаемых деревьев (например, тополь, вяз, дуб и т.д.) со своими абсорбционными характеристиками, выбирая наилучший метод озеленения (например, традиционное, вертикальное и т.д.) можно достичь существенного снижения концентрации вредных веществ в атмосферу в условиях имеющегося бюджетного ограничения. Обеспечивая рациональное управление геометрией посадки деревьев, например, варьируя удаленность от источников выбросов, плотность посадки, конфигурацию расположения деревьев внутри зоны посадки (например, окружность, арифметическая спираль, двойная окружность и т.д.), тип высаживаемых деревьев (например, тополь, вяз, дуб и т.д.) со своими абсорбционными характеристиками, выбирая наилучший метод озеленения (например, традиционное, вертикальное и т.д.) можно достичь существенного снижения концентрации вредных веществ в атмосферу в условиях имеющегося бюджетного ограничения.

11	Вместе с тем, задача построения системы поддержки принятия решений по рациональному экологическому планированию для города является довольно сложной, так как необходимо смоделировать динамику выбросов вредных веществ в атмосферу во взаимодействии с другими ландшафтными объектами (деревьями, высотными зданиями, дорогами и т.д.). Наличие подобных объектов обуславливает изменение направлений воздушных потоков, оказывая на выбросы соответствующие абсорбционно-диффузионные эффекты. В результате, как правило, наибольшая концентрация вредных выбросов наблюдается не в месте расположения самого источника выбросов, а на некотором удалении от него, в основном, из-за влияния направления ветра и специфики ландшафта (например, наличия гор, деревьев и т.д.). При этом основная задача состоит в том, чтобы минимизировать концентрацию вредных выбросов в зонах плотной жилой застройки, предотвратить распространение вредных выбросов в направлении города и максимально снизить их концентрацию.	Вместе с тем, задача построения системы поддержки принятия решений по рациональному экологическому планированию для города является довольно сложной, так как необходимо смоделировать динамику выбросов вредных веществ в атмосферу во взаимодействии с другими ландшафтными объектами (деревьями, высотными зданиями, дорогами и т.д.). Наличие подобных объектов обуславливает изменение направлений воздушных потоков, оказывая на выбросы соответствующие абсорбционно-диффузионные эффекты. В результате, как правило, наибольшая концентрация вредных выбросов наблюдается не в месте расположения самого источника выбросов, а на некотором удалении от него, в основном, из-за влияния направления ветра и специфики ландшафта (например, наличия гор, деревьев и т.д.). При этом основная задача состоит в том, чтобы минимизировать концентрацию вредных выбросов в зонах плотной жилой застройки, предотвратить распространение вредных выбросов в направлении города и максимально снизить их концентрацию. Вместе с тем, задача построения системы поддержки принятия решений по рациональному экологическому планированию для города является довольно сложной, так как необходимо смоделировать динамику выбросов вредных веществ в атмосферу во взаимодействии с другими ландшафтными объектами (деревьями, высотными зданиями, дорогами и т.д.). Наличие подобных объектов обуславливает изменение направлений воздушных потоков, оказывая на выбросы соответствующие абсорбционно-диффузионные эффекты. В результате, как правило, наибольшая концентрация вредных выбросов наблюдается не в месте расположения самого источника выбросов, а на некотором удалении от него, в основном, из-за влияния направления ветра и специфики ландшафта (например, наличия гор, деревьев и т.д.). При этом основная задача состоит в том, чтобы минимизировать концентрацию вредных выбросов в зонах плотной жилой застройки, предотвратить распространение вредных выбросов в направлении города и максимально снизить их концентрацию.

12	Нами была предложена новая агентная модель, учитывающая динамику вредных выбросов от агентов-предприятий и агентов-транспортных средств во взаимодействии с агентами-деревьями, и позволяющая управлять характеристиками системы озеленения (внутренней конфигурацией и геометрией зон посадки – кластеров деревьев, типом деревьев и т.д.).	Нами была предложена новая агентная модель, учитывающая динамику вредных выбросов от агентов-предприятий и агентов-транспортных средств во взаимодействии с агентами-деревьями, и позволяющая управлять характеристиками системы озеленения (внутренней конфигурацией и геометрией зон посадки – кластеров деревьев, типом деревьев и т.д.). Нами была предложена новая агентная модель, учитывающая динамику вредных выбросов от агентов-предприятий и агентов-транспортных средств во взаимодействии с агентами-деревьями, и позволяющая управлять характеристиками системы озеленения (внутренней конфигурацией и геометрией зон посадки – кластеров деревьев, типом деревьев и т.д.).

13	Для описания динамики вредных выбросов используется система дифференциальных уравнений с переменной структурой, учитывающая абсорбционно-диффузионное взаимодействие агентов-выбросов и агентов-деревьев (рис. 1).	Для описания динамики вредных выбросов используется система дифференциальных уравнений с переменной структурой, учитывающая абсорбционно-диффузионное взаимодействие агентов-выбросов и агентов-деревьев (рис. 1). Для описания динамики вредных выбросов используется система дифференциальных уравнений с переменной структурой, учитывающая абсорбционно-диффузионное взаимодействие агентов-выбросов и агентов-деревьев (рис. 1).

14	Следует отметить, что под агентом-деревом в модели понимается группа близко расположенных деревьев (порядка 10). Подобная структура агента-дерева и приводит к описываемому эффекту «диффузии».	Следует отметить, что под агентом-деревом в модели понимается группа близко расположенных деревьев (порядка 10). Подобная структура агента-дерева и приводит к описываемому эффекту «диффузии». Следует отметить, что под агентом-деревом в модели понимается группа близко расположенных деревьев (порядка 10). Подобная структура агента-дерева и приводит к описываемому эффекту «диффузии».

15	Подпись к рисунку/медиа Рис. 1. Иллюстрация механизма абсорбционно-диффузионного взаимодействия агента-выброса и агента-дерева. Рис. 1. Иллюстрация механизма абсорбционно-диффузионного взаимодействия агента-выброса и агента-дерева.
16	После генерации (появления) нового агента-выброса каким-либо источником выбросов (например, агентом-предприятием, агентом-транспортным средством) данный агент-выброс движется под воздействием силы ветра в соответствующем направлении (рис. 1). При отсутствии какого-либо препятствия агент-выброс сохраняет свой личный радиус, характеризующий совокупную массу соответствующего набора вредных веществ, в неизменном состоянии. С течением времени личный радиус агента-выброса постепенно уменьшается естественным образом (т.е. за счет рассеивания и потери массы) до момента полной диссипации. В случае если на пути агента-выброса оказывается агент-дерево, то при столкновении с последним личный радиус агента-выброса уменьшается, а сам агент-выброс отталкивается от агента-дерева в противоположном направлении.	После генерации (появления) нового агента-выброса каким-либо источником выбросов (например, агентом-предприятием, агентом-транспортным средством) данный агент-выброс движется под воздействием силы ветра в соответствующем направлении (рис. 1). При отсутствии какого-либо препятствия агент-выброс сохраняет свой личный радиус, характеризующий совокупную массу соответствующего набора вредных веществ, в неизменном состоянии. С течением времени личный радиус агента-выброса постепенно уменьшается естественным образом (т.е. за счет рассеивания и потери массы) до момента полной диссипации. В случае если на пути агента-выброса оказывается агент-дерево, то при столкновении с последним личный радиус агента-выброса уменьшается, а сам агент-выброс отталкивается от агента-дерева в противоположном направлении. После генерации (появления) нового агента-выброса каким-либо источником выбросов (например, агентом-предприятием, агентом-транспортным средством) данный агент-выброс движется под воздействием силы ветра в соответствующем направлении (рис. 1). При отсутствии какого-либо препятствия агент-выброс сохраняет свой личный радиус, характеризующий совокупную массу соответствующего набора вредных веществ, в неизменном состоянии. С течением времени личный радиус агента-выброса постепенно уменьшается естественным образом (т.е. за счет рассеивания и потери массы) до момента полной диссипации. В случае если на пути агента-выброса оказывается агент-дерево, то при столкновении с последним личный радиус агента-выброса уменьшается, а сам агент-выброс отталкивается от агента-дерева в противоположном направлении.

17	Далее, под воздействием силы ветра, такой агент-выброс продолжает сталкиваться с агентом-деревом с соответствующим уменьшением личного радиуса. Подобный процесс отражает «абсорбционной эффект» агента-дерева по отношению к агенту-выбросу. После существенного (кратного) уменьшения личного радиуса агента-выброса при очередном его столкновении с агентом-деревом, происходит проникновение агента-выброса сквозь агента-дерево. Подобный процесс отражает «диффузионный эффект» агента-дерева по отношению к агенту-выбросу. Далее, агент-выброс движется в соответствии с направлением ветра игнорируя препятствия в виде деревьев до наступления момента полной диссипации.	Далее, под воздействием силы ветра, такой агент-выброс продолжает сталкиваться с агентом-деревом с соответствующим уменьшением личного радиуса. Подобный процесс отражает «абсорбционной эффект» агента-дерева по отношению к агенту-выбросу. После существенного (кратного) уменьшения личного радиуса агента-выброса при очередном его столкновении с агентом-деревом, происходит проникновение агента-выброса сквозь агента-дерево. Подобный процесс отражает «диффузионный эффект» агента-дерева по отношению к агенту-выбросу. Далее, агент-выброс движется в соответствии с направлением ветра игнорируя препятствия в виде деревьев до наступления момента полной диссипации. Далее, под воздействием силы ветра, такой агент-выброс продолжает сталкиваться с агентом-деревом с соответствующим уменьшением личного радиуса. Подобный процесс отражает «абсорбционной эффект» агента-дерева по отношению к агенту-выбросу. После существенного (кратного) уменьшения личного радиуса агента-выброса при очередном его столкновении с агентом-деревом, происходит проникновение агента-выброса сквозь агента-дерево. Подобный процесс отражает «диффузионный эффект» агента-дерева по отношению к агенту-выбросу. Далее, агент-выброс движется в соответствии с направлением ветра игнорируя препятствия в виде деревьев до наступления момента полной диссипации.

18	Отметим, что дневная концентрация вредных веществ в модели оценивается как суммарная площадь всех агентов-выбросов, находящихся в зоне действия мониторинговой станции наблюдения, вычисленная по текущим значениям личных радиусов агентов-выбросов. При этом, местоположение мониторинговой станции, как правило, устанавливается в центре города и в зонах концентрации жителей (например, малый центр города). При этом, зона действия мониторинговой станции представляет собой окружность, для которой вычисляется суммарная площадь всех входящих в нее агентов-выбросов. Очевидно, что при наличии рационально расположенных агентов-деревьев (например, вдоль дорог, вокруг предприятий, вдоль стен высотных зданий и т.д.), являющихся естественным барьером на пути агентов-выбросов, количество и площадь подобных агентов-выбросов в зоне действия мониторинговой станции существенно снижается. Тем не менее, при высадке агентов-деревьев необходимо учитывать систему имеющихся ограничений. Во-первых, это бюджетное ограничение на озеленение города. Во-вторых, существует лишь ограниченное количество мест, в которых могут быть посажены деревья и какая-либо растительность. Очевидно, что агенты-деревья не могут быть расположены на зданиях (исключение составляет система вертикального озеленения на стенах высотных зданий), в водоемах, на площадях, поверх агентов-предприятий, на автотрассах и т.д. Таким образом, при распределении агентов-деревьев в городе и конфигурировании зон посадки необходимо использовать множество допустимых координат формата WGS 84 (всемирная система геодезических параметров Земли 1984 года, в число которых входит система геоцентрических координат).	Отметим, что дневная концентрация вредных веществ в модели оценивается как суммарная площадь всех агентов-выбросов, находящихся в зоне действия мониторинговой станции наблюдения, вычисленная по текущим значениям личных радиусов агентов-выбросов. При этом, местоположение мониторинговой станции, как правило, устанавливается в центре города и в зонах концентрации жителей (например, малый центр города). При этом, зона действия мониторинговой станции представляет собой окружность, для которой вычисляется суммарная площадь всех входящих в нее агентов-выбросов. Очевидно, что при наличии рационально расположенных агентов-деревьев (например, вдоль дорог, вокруг предприятий, вдоль стен высотных зданий и т.д.), являющихся естественным барьером на пути агентов-выбросов, количество и площадь подобных агентов-выбросов в зоне действия мониторинговой станции существенно снижается. Тем не менее, при высадке агентов-деревьев необходимо учитывать систему имеющихся ограничений. Во-первых, это бюджетное ограничение на озеленение города. Во-вторых, существует лишь ограниченное количество мест, в которых могут быть посажены деревья и какая-либо растительность. Очевидно, что агенты-деревья не могут быть расположены на зданиях (исключение составляет система вертикального озеленения на стенах высотных зданий), в водоемах, на площадях, поверх агентов-предприятий, на автотрассах и т.д. Таким образом, при распределении агентов-деревьев в городе и конфигурировании зон посадки необходимо использовать множество допустимых координат формата WGS 84 (всемирная система геодезических параметров Земли 1984 года, в число которых входит система геоцентрических координат). Отметим, что дневная концентрация вредных веществ в модели оценивается как суммарная площадь всех агентов-выбросов, находящихся в зоне действия мониторинговой станции наблюдения, вычисленная по текущим значениям личных радиусов агентов-выбросов. При этом, местоположение мониторинговой станции, как правило, устанавливается в центре города и в зонах концентрации жителей (например, малый центр города). При этом, зона действия мониторинговой станции представляет собой окружность, для которой вычисляется суммарная площадь всех входящих в нее агентов-выбросов. Очевидно, что при наличии рационально расположенных агентов-деревьев (например, вдоль дорог, вокруг предприятий, вдоль стен высотных зданий и т.д.), являющихся естественным барьером на пути агентов-выбросов, количество и площадь подобных агентов-выбросов в зоне действия мониторинговой станции существенно снижается. Тем не менее, при высадке агентов-деревьев необходимо учитывать систему имеющихся ограничений. Во-первых, это бюджетное ограничение на озеленение города. Во-вторых, существует лишь ограниченное количество мест, в которых могут быть посажены деревья и какая-либо растительность. Очевидно, что агенты-деревья не могут быть расположены на зданиях (исключение составляет система вертикального озеленения на стенах высотных зданий), в водоемах, на площадях, поверх агентов-предприятий, на автотрассах и т.д. Таким образом, при распределении агентов-деревьев в городе и конфигурировании зон посадки необходимо использовать множество допустимых координат формата WGS 84 (всемирная система геодезических параметров Земли 1984 года, в число которых входит система геоцентрических координат).

19	Агенты-выбросы движутся в различном направлении под воздействием сил, вызванных скоростью ветра и с учетом взаимодействия с различными ландшафтными объектами, в частности, агентами-деревьями. Такое перемещение вредных веществ может быть описано дифференциальными уравнениями с переменной структурой.	Агенты-выбросы движутся в различном направлении под воздействием сил, вызванных скоростью ветра и с учетом взаимодействия с различными ландшафтными объектами, в частности, агентами-деревьями. Такое перемещение вредных веществ может быть описано дифференциальными уравнениями с переменной структурой. Агенты-выбросы движутся в различном направлении под воздействием сил, вызванных скоростью ветра и с учетом взаимодействия с различными ландшафтными объектами, в частности, агентами-деревьями. Такое перемещение вредных веществ может быть описано дифференциальными уравнениями с переменной структурой.

20	Динамика каждого агента-выброса в каждый момент времени описывается следующей системой дифференциальных уравнений:	Динамика каждого агента-выброса в каждый момент времени описывается следующей системой дифференциальных уравнений: Динамика каждого агента-выброса в каждый момент времени описывается следующей системой дифференциальных уравнений:

21	Подпись к рисунку/медиа

Comments

Via social network