Имитационное моделирование системы «умный город»: концепция, методы и примеры

Статья опубликована в журнале: Национальные интересы: приоритеты и безопасность, 2019, Т. 15, № 2, С. 200 – 224

Автор(ы): Макаров В.Л., Бахтизин А.Р., Бекларян Г.Л., Акопов А.С.

Рубрика: Устойчивое развитие экономики

Аннотация

Предмет. Ключевые процессы обеспечения жизнедеятельности города, в том числе вопросы продовольственной, инфраструктурной, противопожарной безопасности, задачи по повышению качества и доступности медицинских услуг и др., а также создание системы поддержки принятия решений в категории «умный город».

Цели. Развитие методов и инструментов управления системой класса «умный город» с использованием системной динамики и агентного моделирования.

Методология. С использованием методов имитационного моделирования, в частности методов системной динамики и агентного моделирования (поддерживаемых в системах Powersim и AnyLogic), оценивается влияние множественных управляющих параметров на динамику важнейших характеристик системы «умный город».

Результаты. Разработан подход к проектированию системы «умный город»с использованием методов системной динамики и агентного моделированияи представлены примеры разработанных имитационных моделей (реализованныхв системах Powersim и AnyLogic), предназначенных для поддержки принятия решений рационального городского планирования.

Область применения. Созданные модели позволят существенно улучшить качество городской среды, в том числе удовлетворить потребности населения города в продуктах питания, обеспечить доступность медицинских услуг в лечебно-профилактических учреждениях (ЛПУ), возможность эффективной эвакуации людей при возникновении чрезвычайных ситуаций (ЧС) и др.

Выводы. Предложена укрупненная архитектура системы поддержки принятия решений класса «умный город», основанная на интеграции созданных имитационных моделей с единым информационным хранилищем и подсистемой мониторинга оперативной ситуации в городе. Представлены примеры разработанных имитационных моделей (реализованных в системах Powersim и AnyLogic), предназначенных для поддержки принятия решений рационального городского планирования.

Ключевые слова: имитационное моделирование города, умный город, агентное моделирование города, системная динамика