Диссертация (1172863), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Формализована функция задачи управления РТП по подаче струйогнетушащихвеществствольщикамивочагпожараобеспечивающаядостижение необходимых и достаточных условий локализации пожара и82решена задача управления для случая “построчной” траектории перемещенияпятна орошения очага пожара струёй огнетушащих веществ.7. Обоснованы граничные условия (зависимость глубины тушенияпожарным стволом от типа здания и сооружения) для функции задачиуправления РТП по подаче струи огнетушащих веществ ствольщиком в очагпожара на фиксированную площадь.8.Определёнкоэффициентсоциальнойэффективности,характеризующий квалификацию ствольщиков на пожаре – глубина тушенияпожарным стволом.9.
Формализованы три вида реализации управленческого решения РТП поподачеогнетушащихсредствпожарно-спасательнымподразделением:эффективное, неэффективное, оптимальное. Формализация осуществлена сцелью моделирования оценки эффективности управленческого решения.10. Исследованы и формализованы относительно теории управленияпожаротушениемосновныеметодологическиепонятияипринципы.Обоснованы: понятия (теоретические, технологические и элементарные),правила,принципы,методы,необходимыедляразработкиоценокэффективности и моделей решения задач управления и принятия решений напожаре.10.1.Средиосновныхвведённыхиформализованныхпонятийуправление пожарно-спасательными подразделениями при тушении пожара ипроведенииаварийно-спасательныхработинтерпретируетсякакуправленческое воздействие с целью координации и регулирования связей сили средств процесса оперативно-тактических действий, складывающихся врезультате разделения функций и целей, реализуемых руководителем тушенияпожара при различных внешних и внутренних изменениях обстановки напожаре; система пожаротушения мобильными средствами – множестворесурсов (людских, материальных, энергетических) для тушения пожара иликвидациичрезвычайнойситуации,находящихсявмногообразных83соотношенияхивзаимосвязяхвсоответствииспредназначением,составляющих определенную цельность и единство (пожарно-спасательныйгарнизон, участок тушения пожара, позиция по тушению пожара и т.
п.) врезультате операции выделения (ведение оперативно-тактических действий),при этом не сводящаяся к свойствам элементов, входящих в это множество;система управления пожарно-спасательными подразделениями при тушениипожаров – принятие РТП управленческих решений в отношении совокупностиэлементов (личный состав, пожарные автомобили, пожарно-техническоеоборудование, огнетушащие вещества и средства и др.), «находящихся вотношениях и связях между собой, образующих определенную целостность иединство в» результате операции выделения, при этом не сводящейся ксвойствам элементов, входящих в это множество, в реально складывающейсяили сложившейся оперативной ситуации на пожаре.10.2. В качестве основных методологических принципов теорииуправления пожарно-спасательными подразделениями при тушении пожароввыделены следующие: целевой эффективности, развития, вариативности,обратной связи, избыточности, информационного баланса, ситуационности,информированности, а в качестве основных концептуальных утверждений –цель формализации и постановки задач управления, а также оценкаэффективности решения задач управления при развитии и тушении пожара.11.Формализованоуправлениесиламиисредствамипожарно–спасательных подразделений при тушении пожара с помощью обыкновенныхдифференциальных уравнений.
В качестве ключевых элементов используютсяплощади пожара и тушения.12. Разработаны динамическая, алгебраическая и реляционная в виде сетиПетри модели системы управления пожарно-спасательными подразделениямипри тушении пожаров в которых СиС, используемые при ведении ОТД напожаре, формализованы в виде ресурсов пожаротушения: информационный(семантический – определяет и обеспечивает структурную устойчивость84модели и прагматический – определяет содержательный характер процессовфункционирования модели); материальный; энергетический (идентифицируетинтенсивность моделируемых процессов).85Глава 2. Формализация при моделировании управления пожарноспасательными подразделениями на месте пожараПрименение теории графов, а именно сетей Петри для формализацииуправления оперативно-тактическими действиями на пожаре позволяет описатьпроцедуры синтеза и анализа системы управления пожарно-спасательнымиподразделениями при тушении пожаров относительно их структурных(узловых) характеристик.
В главе 2 предлагается подход к формальномуописанию функциональных (процессных) характеристик системы управленияпожаротушением в виде сетей Петри.2.1. Методологические вопросы синтеза и оптимизации структурыуправления на пожареДлямоделированиясистемыуправленияпожаротушением,характеризующегося параллельно-последовательными взаимодействующимипроцессами,воспользуемсяматематическимаппаратомсетейПетри.Достоинством таких моделей является сходство их топологической структурысо схемой моделируемого процесса управления пожаротушением. Графическаямодель управления пожаротушением, представленная в виде множества сетейПетри, отображает движение системы из одного состояния в другое, скажем,перемещение пожарного автомобиля с личным составом из пожарноспасательного депо к месту вызова.
По устройству сети Петри ассоциируются савтоматами Мура или Мили [347], при этом они характеризуются несравнимобольшим уровнем наглядности; воссоздают динамические особенности моделиуправления пожаротушением мобильными средствами как процесса, к примеру,продолжительность задержки при движении объекта моделирования из одногоположения в другое; воссоздают слаженность и скоординированность действийпожарно-спасательных подразделений, участков (секторов) тушения пожара,86номероврасчёта,возможныетрудности(нормативно-управленческие);описывают параллельно-последовательные процессы оперативно-тактическихдействий и логические взаимосвязи.Для нашей предметной области сеть Петри P представим в виде:P = <Рozp, Dt, F, Н, 0, Z>,(2.1)где Рozp – позиция (конечное непустое множество состояний (p) мест дляразмещения органов управления, пожарной или приспособленной техники,пожарных стволов, позиций пожарного на месте пожара и т.
п.); Dt – переход(конечноенепустоемножествособытий(t),которыехарактеризуютвозможность перехода из одного места в другое), элемент оперативнотактического действия; F: Рozр Dt и Н: Dt Рozр – функции входных ивыходных величин (задаются матрицами Dti, Рozрi); 0 – начальнаямаркировка (представляет собой исходное расположение элементов сети(Рozр (0, 1, 2, ...)): органов управления, пожарной или приспособленнойтехники, пожарного оборудования, членов расчёта); Z – функции задержкимаркеров.На рисунке 2.1 изображён граф управления пожарно-спасательнымиподразделениями при тушении пожаров, где величины p Рozp отмеченыкружочками (вид оперативно-тактического действия) и пронумерованы 1–5, авершины t Dt – параллельными линиями (барьер).
Переходы отображеныстрелками и соответствуют функциям инцидентности позиций и переходов.Кружочкам (позициям) в сети Петри присвоим (промаркируем) определённыенатуральные числа. Отразим маркировку на графе наличием на позиции (вкружочках) точек – маркерами. Количество маркеров в конкретной позицииэквивалентно значению функции – . Перемещение от одной маркировки кдругой реализуется с помощью переключения перехода р 0, 1, 2, ...
.Таким образом, переход t в состоянии переключиться при отметке ,когда он представляется возбужденным:(p) – F(p, t) 0, p Рozp.(2.2)87СпасаниелюдейРазведка иВыезд и13"2Вскрытие и разборкаконструкцийЛиквидацияСвёртывание и3развёртываниеследованиеЗащитаконструкций4горения3'5возвращение в депоДругие частныедействияРисунок 2.1 – Графическая интерпретация модели управления пожарноспасательными подразделениями при тушении пожаров (в виде сети Петри)Процесс возбуждения означает нахождение в любой начальной позицииперехода t некоторого количества маркеров (меток), не менее чем вес ребра,связующей анализируемую позицию с переходом.
Для отображения процессасрабатывания перехода Dt начальная маркировка позиции сменяется на ' поусловию:' (p) = (p) – F(p, t) + H(t, р), p Рozp.(2.3)Таким образом, вследствие переключения перехода из всех начальныхпозиций перехода отчуждаются маркеры (F(p, t)), при этом все выпускныепозиции дополняются маркерами (Н(р, t)). Другими словами, в сети Петрификсируются результаты принятого управленческого решения – передвиженияпожарно-спасательных подразделений, которые требуется использовать наэтапах пожаротушения (i), любое подобное передвижение получает цвет – w1,w2, ..., wi.Граф, отображающий сеть Петри, может содержать в своей структуреболееодногоконтура.Количествоконтуровэквивалентночислуосуществляемых оперативно-тактических действий на пожаре, а путь маркера вконтуре эквивалентен применению пожарного оборудования и аварийноспасательного инструмента одним из расчётов и/или членов пожарноспасательного расчёта.
Количество маркеров (0) эквивалентно количеству88единицпожарногооборудования,например,напорныхилинапорно-всасывающих рукавов.Граф достижимости является важным элементом сети Петри. Онсоздаётся в соответствии с матрицами F и Dt.
Поэтому он воспроизводитдопустимые разновидности работы сетей Петри, например, предоставляетвозможность установить потенциальные простои и перебои в ходе реализацииопераций в процессе развёртывания, то есть оценить эффективность решениязадач управления и принятия решений на месте пожара, а также прилегающей кнему территории.С целью регистрации динамичности и активности модели, всем позициямсети присваивается соответствующее значение времени остановки маркера вопределённой позиции t(Рozp), эквивалентное времени реализации операцийоперативно-тактических действий.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
