Науковий вісник НГУ

Оцінка надійності маркшейдерсько-геодезичної мережі на основі марківської моделі

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №6 2024

Останнє оновлення: 28 грудня 2024

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 117

Authors:

С.В.Бєгічев, orcid.org/0000-0001-9861-8754, Український державний університет науки та технологій, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Г.С.Ішутіна*, orcid.org/0000-0002-0665-3040, Український державний університет науки та технологій, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Л.О.Чумак, orcid.org/0000-0002-3858-8028, Український державний університет науки та технологій, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А.П.Гойчук, orcid.org/0000-0003-2477-9488, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2024, (6): 021 - 027

https://doi.org/10.33271/nvngu/2024-6/021

Abstract:

Мета. Побудова графу станів і переходів маркшейдерсько-геодезичної мережі (МГМ), що включає 16 пунктів. Дослідження функціонування побудованих дискретно-неперервних стохастичних марківських моделей мережі з повним і поточним відновленням. Виконати чисельний розрахунок показників надійності, безпечності та ефективності: коефіцієнта готовності, граничних імовірнісних станів, середнього часу між відмовами, середньої тривалості безвідмовної роботи МГМ.

Методика. Побудована модель функціонування МГМ у вигляді графу станів і переходів із поточним і повним відновленням. На основі моделі у програмному засобі Mathcad розраховані коефіцієнт готовності, середній час роботи до першої відмови. Побудовані графіки: функції готовності, ймовірності роботи до першої відмови та частоти потрапляння в аварійну ситуацію.

Результати. Проаналізовані побудовані дискретно-неперервні стохастичні марківські надійнісні моделі граничних імовірнісних станів, середнього часу між відмовами, середнього часу до першої відмови. Представлена графічно ймовірність безвідмовної роботи у вигляді графу переходів, що описує логіку функціонування МГМ. На основі графа станів і переходів (графічної моделі) за алгоритмом Колмогорова-Чепмена побудована аналітична модель надійнісної поведінки маркшейдерсько-геодезичної мережі. Складена й розв’язана система лінійних диференційних рівнянь Колмогорова-Чепмена. Отриманий розподіл імовірностей перебування в кожному стані МГМ.

Наукова новизна. Уперше в маркшейдерській практиці виконано обґрунтований вибір дискретно-неперервної стохастичної моделі функціонування мережі на основі застосування метода простору станів, що найбільш повно описує процес функціонування (поведінки) динамічної системи. Встановлені залежності між показниками надійності й показниками безпечності. Рекомендовано застосовувати модель із поточним відновленням мережі, що дозволяє підтримувати заданий рівень надійності шляхом своєчасного технічного обслуговування (відновлення).

Практична значимість. Визначений найбільш доцільний час проведення відновлення геодезичних (маркшейдерських) пунктів при певних параметрах інтенсивності відмов з метою підтримання МГМ у працездатному стані із заданим рівнем надійності. Поточне відновлення мережі дає можливість утримувати надійність на бажаному рівні. При повному відновленні МГМ коефіцієнт готовності буде нижче, проте така система буде суттєво дешевше.

Ключові слова: маркшейдерсько-геодезична мережа, коефіцієнт готовності, безвідмовна робота, рівняння Колмогорова-Чепмена, марківська модель

References.

1. Verkhovna Rada of Ukraine (2021). Rules for the performance of surveying works during the development of deposits of ore and non-ore minerals. Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0884-21#Text.

2. NPAON 74.2-5.02-00 Surveying works on coal mines and cuttings, Instructions (KD 12.06.203-2000) (2001). Retrieved from https://zakon.isu.net.ua/sites/default/files/normdocs/npaon_74.2-5.02-00.pdf.

3. Gladilin, V., Siroshtan, T., Chulanov, P., & Shudra, N. (2021). Determining the form of error distribution of measuring geodetic. Urban planning and territorial planning, (78), 130-145. https://doi.org/10.32347/2076-815x.2021.78.130-145.

4. Gladilin, V., Kaminetska, O., Siroshtan, T., Sviderska, T., Нama­lіі, I., Shudra, N., & Chulanov, P. (2024). Algebraic adjustment of measured triangle elements. Spatial development, 365-381. https://doi.org/10.32347/2786-7269.2024.7.365-381.

5. Tretyak, K., & Savchyn, I. (2013). Development of a methodology for calculating the reliability of active monitoring geodetic networks. Bulletin of Geodesy and Cartography, 91(6), 685-704. https://doi.org/10.1007/s00190-016-0991-9.

6. Tretyak, K., & Savchyn, I. (2013). To the issue of reliability of active monitoring geodetic networks. Geodesy, cartography and aerophotography, (77), 122-126.

7. Alizadeh-Khameneh, M. A., & Andersson, J. V. (2020). Geodetic Network Design in Tunnel Surveys. Journal of Surveying Engineering, 146(4), 23-28. https://doi.org/10.1061/(ASCE)SU.1943-5428.0000325.

8. Amiri-Simkooei, A. R., Mohammadloo, T. H., & Argus, D. F. (2017). Multivariate analysis of GPS position time series of JPL second reprocessing campaign. Journal of Geodesy, 91(6), 685-704. https://doi.org/10.1007/s00190-016-0991-9.

9. Amiri-Simkooei, A. R., Hosseini-Asl, M., Asgari, J., & Zangeneh-Nejad, F. (2018). Offset detection in GPS position time series using multivariate analysis. GPS Solutions, 23(1), 13-20. https://doi.org/10.1007/s10291-018-0805-z.

10. Baselga, S. (2011). Exhaustive search procedure for multiple outlier detection. Acta Geodaetica et Geophysica Hungarica, 46(4), 401-416. https://doi.org/10.1556/ageod.46.2011.4.3.

11. Waldemar Odziemczyk, W. (2023). Comparison of selected reliability optimization methods in application to the second order design of geodetic network. Journal of Applied Geodesy, 18(2). https://doi.org/10.1515/jag-2023-0024.

12. Li, G., Huang, Sh., Wang, X., Li, Ch., & Zhang, W. (2020). A new alignment and breakthrough accuracy optimization strategy in long immersed tunnel surveys. IEEE Access, (8), 1-12. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3046635.

13. Třasák, P., & Štroner, M. (2014). Outlier efficiency in the high precision geodetic network adjustment. Acta geodaetica et geophysica, (49), 161-175. https://doi.org/10.1007/s40328-014-0045-9.

14. Štroner, M., Michal, O., & Urban, R. (2017). Maximal precision increment method utilization for underground geodetic height network optimization. Acta Montanistica Slovaca, 22(1), 32-42.

15. Koch, K. R. (2015). Minimal detectable outliers as measures of reliability. Journal of Geodesy, 89(5), 483-490. https://doi.org/10.1007/s00190-015-0793-5.

16. Bonimani, L. S., Rofatto, V. F., Matsuoka, M. T., & Klein, I. (2019). Application of Artificial Random Numbers and Monte Carlo Method in the Reliability Analysis of Geodetic Networks. Revista Brasileira de Computação Aplicada, 11(2), 74-85. https://doi.org/10.5335/rbca.v11i2.8906.

17. Rofatto, V. F., Matsuoka, M. T., & Klein, I. (2018). Design of geodetic networks based on outlier identication criteria: An example applied to the leveling network. Bulletin of Geodetic Sciences, 24(2), 152-170. https://doi.org/10.1590/s1982-21702018000200011.

18. Rofatto, V. F., Matsuoka, M. T., Klein, I., Veronez, M., Bonimani, M. L., & Lehmann, R. (2018). A half-century of Baarda’s concept of reliability: A review, new perspectives, and applications. Survey Review, (50), 261-277. https://doi.org/10.1080/00396265.2018.1548118.

19. Even-Tzur, G. (2023). On the reliability of mixed LS adjustment models. Geodesy and Cartography, 49(1), 51-59. https://doi.org/10.3846/gac.2023.16893.

20. Ishutina, H., Biehichev, S., & Levytska, S. (2024). Reliability of geodetic grounding as a guarantee of quality geodetic construction support. Science and technology: perspectives of the XXI century, 21-23.

Retrieved from https://drive.google.com/file/d/1h9dixY5ZZnaTL00aH2ntiSxwkgnYguE3/view?usp=sharing.

21. Biehichev, S., Ishutina, H., & Trehub, O. (2024). Logical-probabilistic modeling of failures of geodetic networks. Ukrainian Journal of Construction and Architecture, (3), 33-47. https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.040624.33.1057.

22. Verkhovna Rada of Ukraine (2023). Law of Ukraine on topographical, geodetic and cartographic activity. Official website of the Verkhovna Rada of Ukraine. Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/353-14#Text.

23. Verkhovna Rada of Ukraine (2023). The procedure for building the State Geodetic Network. Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/646-2013-%D0%BF#n9.

24. Gladilin, V., Maznitskij, A., Siroshtan, T., Sviderska, T., Gama­lij, I., Shudra, N., & Chulanov, P. (2023). The problem of reliability of geodesic networks. Spatial development, (6), 276-292. https://doi.org/10.32347/2076-815x.2022.80.115-130.

25. Gladilin, V., Siroshtan, T., Gamalij, I., Shudra, N., & Chulanov, P. (2022). Construction of geodesic networks on the basis of the theory of Markov accidental processes and the theory of reliability. Urban planning and territorial planning, (80), 115-130. https://doi.org/10.32347/2076-815X.2022.80.115-130.

• < Попередня
• Наступна >