Rozmyty model ryzyka awarii sieci wodociągowej

• Autorzy: Tchórzewska-Cieślak B.

Warianty tytułu

EN

A fuzzy model for failure risk in water-pipe networks analysis

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Do opracowania kompletnej analizy i oceny ryzyka awarii sieci wodociągowej wymagana jest obszerna baza różnorodnych danych eksploatacyjnych. Jednym z głównych problemów w analizie ryzyka awarii jest niepewność dotycząca danych eksploatacyjnych, potrzebnych do analizy statystycznej, a także oceny przyczyn i skutków uszkodzeń. W pracy zaprezentowano model analizy ryzyka awarii sieci wodociągowej (zgodnie z definicją opartą na prawdopodobieństwie zajścia awarii oraz skutków). W celu uwzględnienia problemu niepewności danych wykorzystano teorię zbiorów rozmytych. Rozmyte modelowanie ryzyka umożliwia zastosowanie adaptacyjnej techniki doboru parametrów na podstawie danych uczących (ANFIS - Adaptive Neuro-Fuzzy Inference Systems) i może być łączone z konwencjonalnymi metodami analizy ryzyka. Wykorzystanie logiki rozmytej w analizie ryzyka nie jest rozwiązaniem standardowym. Zaprezentowany model może stanowić część kompleksowego modelu zarządzania ryzykiem awarii sieci wodociągowej i może być wykorzystany w praktyce wodociągowej przez operatorów systemu dystrybucji wody.

EN

To perform reliable risk analyses and assessments regarding failure modes and effects in water-pipe networks, it is necessary to have access to a comprehensive database. A major problem in failure risk analysis is the uncertainty of the operating data required both for statistical analysis and cause-and-effect assessment. This paper presents a model for the analysis of failure risk in a water-pipe network (according to the definition including the probability of failure occurrence and consequences). The data uncertainty problem was considered using the theory of fuzzy sets. Fuzzy modeling of risk enables the application of Adaptive Neuro-Fuzzy Inference Systems (ANFIS) and can be combined with conventional methods of risk analysis. Risk analysis using fuzzy logic is not a standard solution. The model proposed in this paper may constitute a part of a complex model for failure risk management of a water-pipe network, and may be of practical use to the operator of a water distribution system.

Słowa kluczowe

PL

sieć wodociągowa; ryzyko; awaria

EN

water-pipe network; risk; failure; fuzzy logic

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 33, nr 1
• Strony: 35--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Tchórzewska-Cieślak B.

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Katedra Zaopatrzenia w Wodę i Odprowadzania Ścieków, al. Powstańców Warszawy 6, 35-950 Rzeszów,

Bibliografia

• 1. A.L. KOWAL: Przyczyny i zapobieganie zmianom jakości wody w systemach wodociągowych. Ochrona Środowiska 2003, vol. 25, nr 4, ss. 3–6.
• 2. H. HOTLOŚ: Analiza strat wody w systemach wodociągowych. Ochrona Środowiska 2003, vol. 25, nr 1, ss. 17–24.
• 3. J. RAK: Selected problems of water supply safety. Environment Protection Engineering 2009, Vol. 35, No. 2, pp. 23–28.
• 4. E.S. KEMPA: Ryzyko w procesach i obiektach inżynierii sanitarnej. Ochrona Środowiska 1995, vol. 17, nr 2, ss. 43–48.
• 5. J. RAK: Metoda szacowania ryzyka zagrożenia systemu zaopatrzenia w wodę. Ochrona Środowiska 2003, vol. 25, nr 2, ss. 33-36.
• 6. J. RAK, B. TCHÓRZEWSKA-CIEŚLAK: Uwarunkowania podejmowania ryzyka na przykładzie systemu zaopatrzenia w wodę. Ochrona Środowiska 2006, vol. 28, nr 2, ss. 57–60.
• 7. S. KAPLAN, B.J. GARRICK: On the quantitative definition of risk. Risk Analysis 1981, Vol. 1, No. 1, pp. 11–27.
• 8. B. TCHÓRZEWSKA-CIEŚLAK: Szacowanie akceptacji po-noszenia kosztów ryzyka związanego z funkcjonowaniem systemu zaopatrzenia w wodę. Ochrona Środowiska 2007, vol. 29, nr 3, ss. 69–72.
• 9. B. TCHÓRZEWSKA-CIEŚLAK: Water supply system reliability management. Environment Protection Engineering 2009, Vol.35, No. 2, pp. 29–35.
• 10. T. AVEN: A conceptual framework for risk assessment and risk management. Journal of Polish Safety and Reliability Association 2010, Vol. 1, pp. 15–27.
• 11. M. BRAGLIA, M. FROSOLINI, R. MONTANAR: Fuzzy criticality assessment model for failure modes and effects analysis. International Journal of Quality & Reliability Management 2003, Vol. 20, No. 4, pp. 503–524.
• 12. D. DUBOIS, H. PRADE: Fuzzy Sets and Systems: Theory and Application. Academic Press, New York 1980.
• 13. J. KLUSKA: Analytical Methods in Fuzzy Modelling and Control. Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg 2009.
• 14. L.A. ZADEH: Fuzzy sets. Information and Control 1965, Vol. 8, pp. 338–353.
• 15. Y.Y. HAIMES: Risk Modeling, Assessment and Management. Wiley, New York 1998.
• 16. D.W. HUBBARD: The Failure of Risk Management. Wiley, New York 2009.
• 17. Y. KLEINER, B. RAJANI, R. SADIQ: Failure risk management of buried infrastructure using fuzzy-based techniques. Journal of Water Supply Research and Technology – Aqua 2006, Vol. 55, No. 2, pp. 81–94.
• 18. H.-M. LEE: Applying fuzzy set theory to evaluate the rate of aggregative risk in software development. Fuzzy Sets and Systems 1996, Vol. 79, No. 3, pp. 323–336.
• 19. A. MARKOWSKI, S. MANNAN: Fuzzy risk matrix. Journal of Hazardous Materials 2008, Vol. 59, No. 1, pp. 152–156.
• 20. R. SADIQ, Y. KLEINER B. RAJANI: Water quality failures in distribution networks – risk analysis using fuzzy logic and evidential reasoning. Risk Analysis 2007, Vol. 27, No 5, pp. 1381–1394.
• 21. B. TCHÓRZEWSKA-CIEŚLAK: Model of risk of water mains failure using fuzzy logic. Journal of Polish Safety and Reliability Association 2010, Vol. 1. pp. 255–265.
• 22. E.H. MAMDANI: Application of fuzzy logic to approximate reasoning using linguistic systems. Fuzzy Sets and Systems 1977, Vol. 26, pp. 1182–1191.
• 23. B. TCHÓRZEWSKA-CIEŚLAK: Zarządzanie ryzykiem w ramach planów bezpieczeństwa wody. Ochrona Środowiska 2009, vol. 31, nr 4, ss. 57–60.
• 24. I. ZIMOCH: Bezpieczeństwo działania systemu zaopatrzenia w wodę w warunkach zmian jakości wody w sieci wodociągowej. Ochrona Środowiska 2009, vol. 31, nr 3, ss. 51–55.