Principles of building an intelligent environmental safety system and navigation support for multimodal transportation of spent nuclear fuel

Abstract

Сформулирован комплекс технических, технологических, логистических, нормативно-правовых и прочих проблем мультимодальных грузоперевозок отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). Разработан состав обязательных компонентов (функций) интеллектуальной системы транспортировки ОЯТ, таких, как идентификация опасностей и оценка рисков, оценка влияния на окружающую среду, навигационная поддержка, связь и координация действий персонала, проектирование и строительство средств транспортировки, профессиональная подготовка и обучение, планирование и оптимизация маршрутов, управление качеством транспортировки и т.п. Приведена характеристика инструментария расчётного анализа, моделирующего ядерно-физические характеристики отработавшего топлива, а также выполняющего анализ потенциальных рисков транспортировки. Показаны перспективы использования искусственного интеллекта при мультимодальной перевозке ОЯТ. Представлена характеристика перспективных алгоритмов маршрутизации транспортных средств, разработанных для оптимизации маршрутов и расписаний. В контексте мультимодальных грузоперевозок алгоритмы маршрутизации могут использоваться также для минимизации затрат и повышения эффективности грузоперевозок различными видами транспорта. Намечены пути повышения безопасности и эффективности транспортировки ОЯТ. Показано, что использование современных конструкционных материалов, датчиков и систем мониторинга обеспечивает безопасную и надежную транспортировку отработавшего топлива сводя к минимуму риски грузоперевозок. Внедрение интеллектуальной системы экологической безопасности и навигационного обеспечения мультимодальных перевозок ОЯТ требует комплексного подхода, включающего в себя реализацию стратегий и технологий, обеспечивающих безопасную транспортировку ОЯТ при сведении к минимуму рисков для окружающей среды и общественной безопасности. The complex of technical, technological, logistical, regulatory, etc. problems of multimodal cargo transportation of spent nuclear fuel (SNF) is formulated. The composition of mandatory components (functions) of an intelligent SNF transportation system has been developed, such as hazard identification and risk assessment, environmental impact assessment, navigation support, communication and coordination of personnel actions, design and construction of means of transportation, vocational training and training, route planning and optimization, transportation quality management, etc. The characteristic of the tools is given computational analysis that simulates the nuclear physical characteristics of spent fuel, as well as performing an analysis of potential transportation risks. The prospects of using artificial intelligence in multimodal transportation of SNF. The characteristics of promising routing algorithms of vehicles designed to optimize routes and schedules are presented. In the context of multimodal cargo transportation, routing algorithms can also be used to minimize costs and increase the efficiency of cargo transportation by various modes of transport. Ways to improve the safety and efficiency of SNF transportation are outlined. It is shown that the use of modern structural materials, sensors and monitoring systems will ensure safe and reliable transportation of spent fuel, minimizing the risks of cargo transportation. The introduction of an intelligent environmental safety system and navigation support for multimodal SNF transportation requires an integrated approach that includes the implementation of strategies and technologies that ensure the safe transportation of SNF while minimizing risks to the environment and public safety.