СТОХАСТИЧНА ЕКСПЕРТНА ОЦІНКА ТЕХНІЧНОГО СТАНУ СПОРУДИ В АВТОМАТИЗОВАНІЙ СИСТЕМІ УПРАВЛІННЯ МОСТАМИ
DOI:
https://doi.org/10.15802/bttrp2019/172377Ключові слова:
автодорожні мости, експертна оцінка, марковська модель деградації, матриця переходів, інформаційна технологія управління мостамиАнотація
Мета. Мета роботи полягає в розробці моделі оцінки технічного стану споруди в функції часу експлуатації. Теоретичним базисом розробки моделі стохастичної рейтингової оцінки технічного стану споруди в процесі експлуатації є марковська теорія випадкових процесів. Розглядаються феноменологічні моделі кумулятивного накопичення пошкодженого внаслідок природньої деградації елементів в процесі життєвого циклу експлуатації. Знос елемента споруди описується марковським дискретним процесом з неперервним часом. Марковський процес, еволюція якого з часом залежить тільки від фіксованого сучасного стану, знайшов широке застосування в системі експлуатації автодорожніх мостів. Деградація елементів в процесі експлуатації розглядається як потік відмов, що фізично є проявом пошкоджень елементів споруди під впливом навантажень і оточуючого середовища. Деградація елементів моста трактується як стаціонарний простіший потік пуассонівського типу. Математична модель випадкового процесу з безперервним часом і дискретними станами описується відомими рівняннями Колмогорова-Чепмена. Методика. Теоретичне дослідження процесів деградації елементів мостів виконане в рамках теорії ймовірностей і математичної статистики. Результати. Отримана модель експертної рейтингової оцінки технічного стану споруди розбудована на основі матриці переходів залежної від часу. Доведено, що матриця переходів розбудована за даними системи експлуатації є найбільш реалістичною основою для прогнозу процесів деградації. Виконано аналіз зарубіжних досліджень робіт присвячених методиці отримання матриці переходів. Наводиться повний алгоритм обчислення рейтингової оцінки технічного стану споруди. Алгоритм моделі ілюструється практичним прикладом. Наукова новизна. Виконане дослідження є піонерним. Вперше в системі експлуатації автодорожніх мостів пропонується стохастична експертна оцінка технічного стану споруди. Практичне значення. Отримана модель є практичним інструментом управління надійністю і ресурсом автодорожніх мостів.
Посилання
REFERENCES
Bogdanoff, J. L. (1978a). A new cumulative damage model-Part 1. Journal of Applied Mechanics, 45, 246-250.
Bogdanoff, J. L., & Krieger, W. (1978). A new cumulative damage model-Part 2. Journal of Applied Mechanics, 45, 251-257. (in English)
Bogdanoff, J. L. (1978b). A new cumulative damage model-Part 3. Journal of Applied Mechanics, 45, 733-739. (in English)
Collins, L. (1974). Estimating Markov Transition Probabilities from Micro-Unit Data. Journal of the Royal Statisti-cal Society. Series C (Applied Statistics), 23, 355-371. (in English)
NG, S-K., & Moses, F. (1996). Prediction of bridge service life using time-dependent reliability analysis, Bridge Management. Inspection, Maintenance, Assessment and Repair: Proceedings of the Third International Conference. New York: Taylor & Francis. (in English)
Lantoukh-Liashchenko, A. (2006). Reliability based Service Life Prediction of Concrete Bridge Superstructures, Proceeding “EKO MOST 2006. Durable bridge structures in the environment”, Kielce, 16-17 May 2006 / Warszawa. (in English)
Lantoukh-Liashchenko, А. (2011). Markov chain models for the residual service life prediction of bridges, 4-th International Conference FOOTBRIDGE 2011: Wroclaw, Poland. (in English)
Yasunari, I. (2006). Estimating continuous time transition matrices from discretely observed data. Financial Sys-tems and Bank Examination Department, Bank of Japan. (in English)
Zhang, Z., Sun, X., & Wang, X. (2003). Determination of Bridge Deterioration Matrices with State National Bridge Inventory Data, 9-th International Bridge Management Conference. (in English)
Bogdanoff, Dzh., & Kozin, F. (1989). Verojatnostnye modeli nakoplenija povrezhdenij. Moskva: Mir. (in Russian)
DSTU-N B.V.2.3-23:2012 (2012). Sporudy transportu. Nastanova z otsiniuvannia i prohnozuvannia tekhnichnoho stanu avtodorozhnikh mostiv. Kyiv: Minrehionbud Ukrainy. (in Ukrainian)
Lantukh-Liashchenko, A. I. (2008). Utochnennia otsinky ekspluatatsiinoho stanu mostiv. Dorohy i mosty, 9, 12-18. (in Ukrainian)
Lantuh-Ljashhenko A. I. (2009). Markovskie modeli nakoplenija povrezhdenij. Nauka i iskusstvo. Promyslove budivnytstvo ta inzhenerni sporudy, 2, 22-25. (in Russian)
