Система поддержки принятия решений при выборе оптимального маршрута движения пешеходов в городе с учетом загрязнения воздуха

Abstract

Одна из наиболее острых экологических проблем современности – качество атмосферного воздуха в городах многих стран, в том числе и в Республике Беларусь. Выбросы промышленности, энергетики и транспорта оказывают негативное воздействие на состояние атмосферного воздуха городов, на здоровье населения и на окружающую среду в целом. В настоящее время в городах Республики Беларусь ведется мониторинг атмосферного воздуха стационарными станциями, однако их количество измеряется единицами, а информация собирается в пакетном режиме. Вместе с тем в рамках Национальной стратегии устойчивого социально-экономического развития Республики Беларусь на период до 2030 г., Орхусской конвенции и Типовой концепции развития «умных городов» в Республике Беларусь требуется дальнейшее развитие подсистемы мониторинга атмосферного воздуха и создание соответствующих систем поддержки принятия решений. Подобные системы представляют научный и практический интерес, так как могут быть использованы для решения важных практических задач, начиная от выбора оптимального маршрута для пешей или велосипедной прогулки в городе и заканчивая действиями в условиях чрезвычайных ситуаций. Существующие методы мониторинга атмосферного воздуха и математического моделирования и обработки результатов мониторинга не обеспечивают требуемую оперативность и точность получения информации о состоянии атмосферного воздуха в заданной точке города или на маршруте передвижения по городу. Отсутствуют математические модели и методы решения задач определения точек города, в которых следует брать пробы воздуха, поиска оптимальных маршрутов движения беспилотного летательного аппарата или передвижной лаборатории для взятия проб воздуха, интегральной оценки влияния на здоровье человека состояния воздуха в заданной точке города или на маршруте передвижения по городу. Таким образом, существует научно-техническая проблема: с одной стороны, есть необходимость в предоставлении оперативных данных о загрязнении атмосферного воздуха населению, которое в соответствии с международными конвенциями имеет право получать подобные данные, с другой – нет соответствующих систем и нормативного регулирования. В диссертационной работе поставлены и решены задачи предоставления через сеть Интернет в режиме реального времени информации о текущем состоянии атмосферного воздуха в заданной точке города, на планируемом маршруте передвижения, а также формирования и выдачи рекомендаций по изменению маршрута с целью минимизации времени нахождения в местах с повышенным содержанием загрязняющих веществ в атмосферном воздухе.