Search academic texts

Registration Number

0823U101143, PhD dissertation

Title

Methods and software tools for modeling soil contamination by harmful emissions in the exhaust gases of the motor vehicle

Author

Vasyl Tymchyshyn,

popup.head Andrii Melnyk
popup.opponent Andrii Bomba
popup.opponent Natalya Shakhovska
popup.review Ihor Pitukh
popup.review Nataliia Vozna

Status

Доктор філософії, 121, Інженерія програмного забезпечення

Date

13-12-2023

Description

Об’єкт дослідження: процеси забруднення ґрунтів шкідливими викидами автотранспорту. Мета дослідження: підвищення ефективності та спрощення процедур моделювання процесів забруднення ґрунтів внаслідок шкідливих викидів автотранспорту за рахунок розробки математичного та програмного забезпечення для моніторингу забруднення ґрунтів та ґрунтових вод шкідливими викидами автотранспорту, зокрема сполуками, які утворюються через дифузію та взаємодію із водою діоксиду азоту. Методи дослідження: при проведенні досліджень використано такі методи: методи теорії систем та інтервального аналізу – для моделювання та прогнозування поширення концентрацій шкідливих викидів, використано математичні моделі динаміки поширення концентрацій забруднень внаслідок шкідливих викидів у вихлопних газах автотранспорту у вигляді різницевих рівнянь, що є аналогами диференціальних рівнянь в частинних похідних, методи обчислювальної математики – для побудови і розв’язання рівнянь дифузії в ґрунті та ґрунтових водах, які являють собою окремий вид диференціального рівняння в частинних похідних. Методи об'єктно-орієнтованої парадигми програмування та методи теорії алгоритмів для побудови мікросервісної архітектури та реалізації програмного забезпечення. Наукова новизна отриманих результатів. У межах дисертаційної роботи вперше: запропоновано та обґрунтовано метод математичного моделювання процесів забруднення ґрунтів шкідливими викидами вихлопних газів автотранспорту, який, на відміну від існуючих, ґрунтується на диференціальних рівняннях в частинних похідних із початковими умовами, заданими за результатами вимірювань концентрацій забруднюючих речовин у газоподібному стані на поверхні ґрунтів, що у сукупності забезпечило спрощення процесів моделювання забруднення ґрунтів; розроблено архітектуру програмної системи для моделювання процесів забруднення ґрунтів шкідливими викидами вихлопних газів автотранспорту, яка, на відміну від існуючих, інтегрує програмне забезпечення інформаційно- вимірювального комплексу та засоби відображення поточної ситуації щодо забруднення ґрунтів, що у сукупності забезпечило спрощення процесів моделювання забруднення ґрунтів. Набули подальшого розвитку програмно-технічні комплекси та технології для моніторингу забруднення ґрунтів, які, на відміну від існуючих, забезпечують опосередковану оцінку концентрацій забруднюючих речовин у ґрунтах за результатами вимірювань концентрацій газоподібних шкідливих речовин на поверхні ґрунтів, що забезпечує зниження вартості процесів контролю забруднення ґрунтів; математичні моделі розподілу концентрації сполук азотної кислоти та супутніх солей у ґрунтах у вигляді диференціальних рівнянь з розподіленими параметрами за початкових умов, визначених за результатами вимірювань концентрацій діоксиду азоту у вихлопних газах автотранспорту.