Диссертация (1172863), страница 17

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 17)

Скорость, с которойнеизменном количестве маркеров СиС в позиции Pp SisPozmiбудет проходить корректировка количества маркеров ОФП, находящихся напозицииФ v Pp Pozk ,iсоразмерна(k)количествумаркеровОФП( PpФPozv  ),kiвоздействующих на исследуемый ресурс, и может быть выражена какSis FkkI t PozmiSis Fk  min I t Pozmi. Эта скорость (скорость извлечения маркеров из позиции) будетвозрастать до тех пор, пока количество маркеров СиС, находящихся в позиции p2Ф( Pp Sis), не достигнет показателя I t SisPozPozmmiik min .Пожар считается ликвидированным, когда выполнена поставленнаязадача управления действиями СиС, направленными на прекращение горения,что исключает возможность его повторного возникновения [199].

ЭтоопределениевтерминахсетиПетриинтерпретируемвследующеевысказывание – ликвидация пожара будет продолжаться до тех пор, покаколичество маркеров, моделирующих ОФП в позициях PpФPozv  , не снизится доkiзаданного уровня.Определим общее время ликвидации ( t kлик ) ОФП (Фk) интенсивности nfk спозиции по тушению пожара (Pozi) с использованием СиС (Sism1, …, Sismn) вколичествах (Nnm1, …, Nnmj).Для этого обозначим количество СиС определённого вида (Sisj),необходимое для устранения одного из видов ОФП (Sisj) за единицу времени –108Fnn Sisk m Sis m Фk  min I PoziSis m ФkSis m Фk  min I Poz t Pozii, при этом количество СиС, находящихся на позициях потушению и предназначенных для ликвидации ОФП – (Nnm). Тогда скоростьликвидации ОФП при использовании СиС только одного вида (Sisj) будет равнаФnn Sisk mN nm jФrnn Sisk mj 1N nm j, а с использованием нескольких видов СиС ( ).С учётом вышесказанного общее время ликвидации: t kлик nf ФrnNj 1kФkn Sis m.nm jКак показывает анализ многочисленных публикаций, возможны три типауправления пожарной безопасностью на объекте: предотвращение причинвозгорания, локализация и ликвидация пожара (создание условий для быстроготушения пожара), максимальное ослабление последствий пожара.Эти типы управления взаимосвязаны и более того при необходимостиможно осуществить переход от одного типа управления к другому.Так как разработка полного фрагмента сети Петри, формализующегопроцесс принятия управленческих решений для обеспечения пожарнойбезопасности объекта, не входит в задачи данной работы, формализуем толькоподсеть, моделирующую управление силами и средствами при тушении пожарана примере одного из пожаров (приложение Г).Для этого построим фрагмент подсети, позволяющий моделироватьуправление силами и средствами при ликвидации пожара (рис.

2.11).PtPyРисунок 2.11 – Элементарный фрагмент подсети Петри, отображающийуправляющую позицию ( Py ) и управляющий переход ( Pt )109При этом позиция ( Py ) является управляющей для перехода ( Pt ), имеетодин вход и в терминах сети Петри имеет вид: I Py , Pt   1 .Опишем управляемые переходы при моделировании управления силами исредствамиприликвидациипожараSis m 0  p 2 управленческого решения: Pt Trijдляформализациипринятия– моделирующий перемещение СиС видаZrkSis m 0  p 2 (Sisj) между позициями на тушение пожара (Pozi) и (Pozj); Pt Trij–моделирующий передислокацию ресурсов типа (Zrk) с использованием СиСSis Фтипа (Sisj) между позициями на тушение пожара (Pozi) и (Pozj); Pt Pozmikl –моделирующий ликвидацию ОФП вида (Фk) с использованием СиС вида (Zrk)на позиции по тушению пожара (Pozi).Для обозначения принятия управленческого решения о переброске СиСили начале локализации и ликвидации пожара необходимо дополнить каждыйпереход управляющей позицией и, поместив маркер в требуемую позицию,санкционироватьсоответствующийпереход(выполнятьпоставленнуюуправленческую задачу) (рис.

2.12).P1 y Pt1 y P1P0 y PnPn y Ptn y Рисунок2.12–Элементарныйфрагментуправляющейподсети(Py),отображающий управляющие переходы (управляющие позиции ( P0 y  , …, Pn y  ) иуправляющие переходы ( Pt  y  , …, Pt  y  )) (в виде сети Петри)1n110В этом фрагменте подсети кратности ребер и задержки перехода равныединице.Факт принятия управляющего решения в подсети управления СиС будетмоделироваться в момент времени Т при срабатывании исследуемогоуправляющего перехода ( Pt  y  ) и перестановкой маркера в управляющуюiпозицию ( Pi  y  ).

Тип используемого канала связи ( I max Pi  y     ) влияет наминимальное время, необходимое для передачи управляющего воздействия науправляющую позицию. В случае срабатывания несколько раз подрядуправляющего перехода ( Pt  y  ), несколько маркеров будет переставлено вiуправляющую позицию ( Pi  y  ).Количество переключений управляемого перехода ( Pi ) ограничиваетсяколичеством маркеров, находящихся в управляющей позиции, и соответствуетчислу задействованных на выполнение поставленной задачи СиС.На основании вышеизложенного, управление (Y) в модели системыпожаротушения, в которой отражаются процессы возникновения, развития,локализации и ликвидации пожара, формализуем:Y  Pi  y  , k s , s ,где Pi  y  – управляющее решение о переброске СиС на (или с) позиции потушению пожара (срабатывающий переход); k s – количество перебрасываемыхСиС на (или с) позиции по тушению пожара (кратность срабатыванияперехода);  s – время срабатывания управляющего перехода (время началаперемещения СиС).Постановка и реализация задач планирования и управления СиС напожарезаключаетсявнахожденииуправленческоговоздействияY,максимально приближенного к заданным критериям старшего должностноголица на пожаре:min I M r  p  YY  K M r  p , T , Н   0,111где M r  p  – число маркеров в позиции p;  Н – нормативное (расчётное) времявыполнения поставленной управленческой задачи на месте пожара, а такжеприлегающей к нему территории.Если приложенное управляющее воздействие не может быть реализовано,то в данной работе по этим подразумевается дефицит СиС для выполненияопераций по локализации и ликвидации пожара.

Рациональное управление наоснове вышеизложенного будет состоять в рассредоточении имеющихся СиС  min IY Ндля выполнения поставленной задачи в кратчайшие сроки: Y   I M r  p   I, K M r  p , T , Н  0где  Н , I – наихудшие допустимые значения.Формализуемпостановкуоперативныхзадачдлярациональногоуправления СиС ПП на пожаре.Опишем алгоритм А3 построения подсети Pr:А3.1. Проведём начальную инициализацию подсистемы.

Поставим всоответствиекаждомусобытиюпереходPtj,акаждойоперативнойуправленческой задаче – позицию Ppj.А3.2.ВведёмвподсистемупозицииPrij,моделирующиеСиСпожаротушения, выделенные старшим оперативным должностным лицом врезерв.А3.3. Зададим начальную маркировку  (т. е. поместим маркер висследуемую позицию (Ppi), обозначив выполнение i-й операции оперативнотактических действий в данный момент):А3.3.1. Поместим один маркер (0(Pp0) = 1) в начальную позицию.А3.3.2.

Поместим необходимое количество маркеров – равное объемуресурсовСиСопределённоговида,распределённыхпоставленной оперативной задачи (0( Pijr ) = Trij).навыполнение112А3.3.3. Инициируем остальные позиции нулём (0(Pp) = 0).А3.3.4. Проведём модификацию сети – заместим все позиции Ppj иинцидентные этой позиции ребра (рис. 2.13) элементарным фрагментомподсети (рис.

2.14).PpjPpjРисунок 2.13 – Элементарный фрагмент подсети ПетриPtijrPpr1 j ……………. PpkjPtkjrPprkjPpjPtjPpjРисунок 2.14 – Типовой фрагмент подсети Петри, позволяющей моделироватьсоздание и использование резерва СиСДругими словами, алгоритм А3 можно интерпретировать следующимобразом: в начале выполнения операции оперативно-тактических действий(Ppj), переходом (Ptij), маркеры перемещаются в необходимые позиции (Ppij).Общее число маркеров для исследования, выделенных на проведениеоперативно-тактических действий на пожаре ресурсов СиС, ограничено иуменьшается при очередном срабатывании переходов ( Pt r ).ijПосле этой инициализации переходы ( Pt r ) становятся готовыми кijсрабатыванию. В результате переключения этих переходов в позиции (Ppj)113перемещаются маркеры, совпадающие с выполненным объемом выполняемыхработ на позиции по тушению пожара.Вдобавок, с увеличением предназначенного для реализации оперативнойуправленческой задачи количества СиС, скорость доставки маркеров в этипозиции увеличивается.

Скорость доставки маркеров также зависит отэффективности выполнения оперативной управленческой задачи на позиции потушению пожара (Ppj) ресурсом i-го вида ( ef ik ). Когда необходимаяsоперативная задача на позиции по тушению выполнена (т. е.

число маркеров впозиции (Ppj) достигло j), срабатывает переход (Ptj2), то маркеры из позиций(Ppj) и (Ppij) удаляются и помещаются в те позиции, которые соответствуютследующим реализуемым операциям оперативно-тактических действий напозициях по тушению пожара.Задержки маркеров в переходах (Ptj), а также кратности ребер данногоэлементарного фрагмента подсети примут вид:I P   , P   I P , P   1 , I P , P    ; I P , P   ef ; I P , P   I PI Pt j1 , Ppij  I Ppij , Pt j 2  Sisijmax , I Ppij , Ptijr  I Ptijr , Ppij  1 , I Ppij , Ptijr   ;rpijrtijrtijrpijrpijrtijrtijpjik spijt j2pij, Pt j 2   j .При этом задержки маркеров в позициях (Ppij) будут равны 0:d(Pj1) = d(Pj2) = 0, d( Pt r ) = 1, d(Ppj) = d(Ppij) = ( Ppr ) = 0;ijijгде Sisijmax – наибольшее количество и объем ресурсов СиС i-гo вида,предназначенный для реализации оперативной задачи на позиции тушенияпожара (Ppj); ef ik – эффективность выполнения оперативной задачи на позицииsтушения пожара (Ppj) ресурсом i-го вида;  j – объем работ для выполненияоперативной задачи на позиции тушения пожара (Ppj).Алгоритм снижения размерности моделейНесмотря на то, что по статистике более 80 % пожаров тушится 1–3пожарными водяными стволами и крупные пожары происходят редко (менее0,05 % к общему числу пожаров), но на них сосредотачивается большое114количество СиС, тем самым возрастает размерность предлагаемой модели[167–170, 353–355].

Характеристики

Список файлов диссертации