Шеина Светлана Георгиевна, Матвейко Роман Борисович, Ростовский государственный строительный университет, тел.: (8632) 63-57-31, e-mail: rgsu-gsh@mail.ru
Эффективное функционирование городского хозяйства в современных условиях зависит от стратегического управления социально-экономическим комплексом муниципального образования, включающего программы развития всех сфер его деятельности.
Сфера, именуемая ЖКХ, является одной из наиболее важных в системе городского хозяйства. В основе стратегического управления этой отраслью лежит единая обобщенная информационная база об объектах недвижимости, населении, экологии и т.д., заключенная в подсистему обеспечения процесса управления. Результатом аналитической работы последней являются перспективные планы и целевые программы развития ЖКХ и городского хозяйства в целом.
Система мониторинга
Для создания единой информационной базы эффективного управления городским хозяйством в г. Ростове-на-Дону в 2002-2003 гг. разработана и внедрена система мониторинга технического состояния муниципального жилищного фонда. В ее основу положена электронная карта города, на слоях которой представлены здания, сооружения, зеленые насаждения, водоемы, коммуникации, дороги и т.д. Каждый объект недвижимости имеет свой электронный технический паспорт, где хранятся материалы технической инвентаризации и все изменения на протяжении его жизненного цикла.
В настоящее время поставлена задача по созданию на основе имеющейся базовой информации геоинформационной системы мониторинга накопления, сбора, вывоза и утилизации твердых бытовых отходов (ТБО) на территории города. Эта система представляет собой самостоятельный модуль в общей системе управления городским хозяйством. Она подразумевает последовательное решение ряда оптимизационных задач на всех этапах управления отходами для достижения главной цели – создания комфортной среды обитания человека. Разрабатываемая ГИС «Чистый город» подразделяется на 4 уровня: «Накопление ТБО»; «Сбор ТБО»; «Вывоз ТБО»; «Утилизация ТБО» (рис. 1).
Рис. 1. Структура мониторинга накопления, сбора, вывоза и утилизации твердых бытовых отходов.
ГИС “Чистый город” базируется на комплексной оценке территории города по факторам геологического риска, экологического риска, факторам социально-экономического развития и в соответствии с генеральным планом развития города.
На первом этапе выполнен анализ существующей ситуации:
- по системе накопления твердых бытовых отходов;
- по системе вывоза твердых бытовых отходов;
- по системе вариантов расщепления твердых бытовых отходов;
- по разработке стратегии их безотходной утилизации.
Были также рассмотрены различные варианты автоматизированной системы контроля движения специальной техники по вывозу отходов.
Для анализа системы накопления твердых бытовых отходов на электронную карту города были нанесены места расположения муниципальных контейнерных площадок и контейнерных площадок юридических лиц (рис. 2), существующие схемы движения мусоровозов (рис. 3).
Рис. 2. Схема расположения контейнерных площадок на территории г. Ростова-на-Дону.
Рис. 3. Существующие маршруты движения мусоровозов.
Стратегия управления сбором твердых бытовых отходов
Для анализа потребности в стационарных и мобильных средствах сбора твердых бытовых отходов к электронной карте города привязаны базы данных потенциальных “производителей мусора” – населения, юридических лиц, строящихся объектов, предприятий ЖКХ.
Совмещение слоя несанкционированных свалок со слоем плотности расположения контейнерных площадок на электронной карте (рис. 4) позволяет определить необходимость их дополнительного размещения для ликвидации свалок.
Рис. 4. Плотность расположения контейнерных площадок совместно со слоем стихийных свалок.
На основе сравнения и анализа полученных данных ведется разработка различных оптимизационных моделей по сбору твердых бытовых отходов и создание программного модуля по учету плотности производителей ТБО, потребности в контейнерах и технике. На основе этих моделей разрабатывается стратегия управления сбором твердых бытовых отходов на территории муниципального образования.
Завершающим этапом создания геоинформационной системы является блок прогнозов, который позволит оптимизировать параметры системы в зависимости от повышения темпов строительства, роста численности населения, юридических лиц и т.д.
Концепция автоматизированной системы контроля движения специальной техники
Для комплексного решения поставленных задач и эффективного управления вывозом ТБО планируется создать автоматизированную систему контроля движения специальной техники по вывозу отходов.
Цели и задачи построения автоматизированной системы:
- Упорядочение вывоза отходов
- Оперативное управление процессом вывоза
- Оптимизация маршрутов вывоза
- Оптимизация расположения контейнерных площадок
- Эффективное расходование собранных средств
- Улучшение экологической обстановки в городе
- Накопление, обработка и анализ информации.
В качестве основы автоматизированной системы используются Геоинформационные системы – программный комплекс ArcGIS. Использование электронной карты города позволяет проанализировать пространственно распределенную информацию о ТБО, отслеживать изменения в накоплении ТБО и оптимизировать средства на их вывоз. СУБД, как носитель информационных ресурсов, позволит вести базы данных различного назначения и увязывать их с пространственной информацией о положении источников и их характеристиками (количество отходов, их характер и т.п.).
Процесс накопления отходов, по своей сути, является динамическим, изменяющимся во времени. Процесс же вывоза отходов еще более зависим от различных факторов. Управление этим процессом часто требует немедленной корректировки принятых ранее решений или даже их отмены. Причины таких изменений могут носить самый непредсказуемый характер – например, возникновение «пробок» на автодорогах, поломка техники, ремонт участков дорог и т.п.
Очевидно, что для быстрого и эффективного принятия решения требуется оперативная информация о месторасположении специализированной техники в любой момент времени. Поэтому в качестве системы навигации (слежения) предлагается использовать существующую мобильную телефонную сеть совместно с системой глобального позиционирования GPS. Результатом работы этой системы будет оперативное отслеживание мест расположения техники на электронной карте города.
Конечно, такая задача не решается одномоментно и требует ряда последовательных шагов. Основные этапы построения системы включают:
- Создание топологически корректной сети автодорог города
- Математическое моделирование маршрутов движения
- Создание и наполнение базы данных по контейнерным площадкам
- Связывание данных с электронной картой города.
В качестве инструментов реализации системы предложены:
- Географическая информационная система – основа системы контроля
- СУБД – носитель информационных ресурсов
- Сеть GSM, GPS-приемники – система навигации (слежения).
Система слежения за движением транспорта по маршруту может создаваться в разных вариантах: запись маршрутов движения на смарт-карту, слежение за объектом в реальном времени. В качестве дополнительных возможностей рассматриваются аудио- видео связь, контроль оборудования (двигателя, дверей и т.п.), контроль скорости движения. Наиболее предпочтительным является вариант слежения за объектом в реальном времени. Это позволит не только оперативно реагировать на изменение ситуации, но и обеспечить такие полезные возможности, как просмотр ситуации на месте с операторского пульта, взвешивание забранных отходов прямо в процессе погрузки и др. То есть система должна обеспечивать постоянный централизованный контроль над географическим расположением объекта, его скоростью и состоянием. Для всех объектов следует обеспечить настройку и отслеживание следующих параметров: название, частота проверок состояния и положения, названия периферийных устройств, параметры сотовой сети. Все изменения заносятся в электронный журнал хронологии перемещений объекта. Целесообразно обеспечить возможность задания контрольных точек и маршрута следования с немедленным уведомлением при отклонении от маршрута. Для визуализации процесса работ используется графический интерфейс пользователя с поддержкой цифровых карт на рабочем месте контролера системы.
Таким образом, создание и реализация геоинформационной системы мониторинга накопления, сбора, вывоза и утилизации твердых бытовых отходов на основе комплексной оценки территории города и планов его развития, а также автоматизированной системы контроля движения спецтехники, позволит решить одну из важных задач в сфере городского хозяйства, создать комфортную и экологически безопасную среду проживания для населения города.
