Диссертация (1172863), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Для снижения размерности приведённых моделей ихнеобходимо модифицировать с целью уменьшения времени, затрачиваемого намоделирование ведения оперативно-тактических действий, что особенно важнов случае использования их непосредственно на месте пожара, а такжеприлегающей к нему территории.Модификация заключается в определении оперативных управленческихзадач и задач согласования таким образом, чтобы каждая из задач обладаларазмерностью максимально меньшей, чем исходная размерность.
Возможностьмодификации общей сети Петри на разнообразные подсети существует из-затого, что: некоторые фрагменты любой сети управления при веденииоперативно-тактических действий целесообразно исследовать укрупненно(сектор, участок тушения), в виде объединённой позиции и/или перехода, апосле, при необходимости, во всех подробностях; не все возможные ситуациина пожаре могут произойти и поэтому не все переходы будут пройдены(сработают).Таким образом, при модификации сети ведения оперативно-тактическихдействийпожарно-спасательнымиподразделениями,должныбытьформализованы три вида задач: общая задача управления СиС на пожаре;оперативные задачи подсистем сети управления; задачи координации системыуправления.Формировать функциональные подсистемы сети управления можно поразличнымпризнакам,например,повременномупризнаку,величинеинтенсивности, структуре [248, 258, 276, 346, 353–359] и др.
Этот процессописывать в данном исследовании мы не будем, так как это достаточно полноописано в ряде источников [360–362], поэтому приведём только алгоритм (А4)для компьютерной модели принятия управленческих решений, построенный всоответствии с основными положениями структурных матриц связей [348, 349,363]:115А4.1. Формируется матрица связей для сети S, отражающая связи междупозициями и переходами, размер матрицы v × v, где v – число вершин сети.Если позиция Pрi (переход Pti) связана ребром с переходом Ptj (позицией Ptj), тосоответствующие элементы матрицы S равны.А4.2. Осуществляется возведение в степень матрицы S, пока числонулевых элементов не перестанет уменьшаться.А4.3.
Формируются столбцы матрицы Sv: в том случае если содержимоепересечений j-й позиции и i-й строки содержит нулевой элемент, то ячейка ijпринадлежит к различным подсетям; в том случае если содержимоепересечений j-й позиции и i-й строки содержит ненулевой элемент, то ячейка ijпринадлежит к одной подсети.Выводы по 2 главеС целью описания и разработки процедур синтеза и анализа системыуправления пожарно-спасательными подразделениями при тушении пожаровотносительно их структурных (узловых) характеристик в виде сетей Петри:1.
Предложена графическая интерпретация модели управления пожарноспасательными подразделениями при тушении пожаров, представленная в видемножества сетей Петри, имеющая топологическую структуру, аналогичнуюпроцессу управления пожаротушением при ведении оперативно-тактическихдействий.2. Разработан метод формализации и постановки задач управленияпожарно-спасательным подразделением на месте пожара при пожаре наобъектах экономики, социальной инфраструктуры, а также прилегающей к нимтерритории,позволяющийисследоватьоперативноеуправлениепожаротушением тремя способами: алгебраически; матрично; на графах.Алгебраический способ используется для отображения статическойсоставляющей метода, в виде строк математических символов и динамической116составляющей,описываемойиндикаторнымивыраженияминаосноверекуррентных уравнений, позволяющих облегчить обработку информации наЭВМ.Матричное представление управления воплощается в виде структурныхматриц для полного отражения структуры (состав элементов и связей междуними) системы управления пожарно-спасательным подразделениям на местепожара, а также прилегающей к нему территории.Способ на графах предназначен для визуального отображения процессауправления пожаротушением и составных частей этого процесса, взаимноговзаимодействия и функционирования этих частей, их внутренних и внешнихсвязей.3.
Предложена модель системы управления пожаротушением в видемодифицированной сети Петри, включающую в себя множество подсетей(локальных моделей), описывающих изменение самодостаточных компонентовформализованных локальных моделей возникновения, развития, локализации иликвидации пожара пожарно-спасательными подразделениями;4. Разработаны алгоритмы формирования подсетей (локальных моделей)системыуправленияпожаротушениемпоисследуемымпризнакам,обеспечивающие автоматизацию моделирования и его реализацию на ЭВМ.5. Предложены локальные модели постановки и реализации задачпланирования и управления силами и средствами при пожаре, системыуправления пожаротушением мобильными средствами, заключающейся вформировании управленческого воздействия, максимально приближенного кзаданным критериям старшего должностного лица на пожаре (руководительтушения пожара, начальник штаба, начальник тыла и др.);6.
Разработана локальная модель управления силами и средствами в видесети Петри на примере тушения пожара в здании.7. Проведено имитационное моделирование управляемых переходов сетиПетри при оперативном управлении на этапе работы пожарного на пожаре,117заключающееся в рассредоточении имеющихся сил и средств цельювыполнения поставленной управленческой задачи в кратчайшие сроки.8. Обоснован и разработан алгоритм модификации предложенныхмоделей управления пожарно-спасательными подразделениям при тушениипожара для снижения их размерности в целях уменьшения времени,затрачиваемого на моделирование, что особенно важно в случае использованияих в реальном времени непосредственно на месте пожара.118Глава 3.
Метод и алгоритмы распределения задач управления и принятиярешений при ведении оперативно-тактических действийСутью методологии управления пожарно-спасательными подразделениямпри тушении пожаров является её внутренняя структура и логика управленияпроцессом создания, развития пожарной охраны и реализации оперативнотактических действий по тушению пожара и проведению связанных с нимпервоочередных аварийно-спасательных работ. Методология управленияпожаротушением при планировании и выработке организационно-техническихрешений на месте пожара, а также прилегающей к нему территории в иерархииобеспечения пожарной безопасности должна определить последовательностьразработки и научный аппарат (методы) оперативно-тактических действий, ихсостав и структуру, технологию и средства применения на месте пожара, атакже прилегающей к нему территории.3.1.
Постановка задач управления и принятия решений на месте пожараАнализ публикаций [82, 83, 90–92, 96, 99, 101, 102, 112, 135, 136, 139, 143,144, 152, 324, 364–372], посвященных задачам управления ПП, показывает, чтовосновномметодыиалгоритмыихрешенияразработаныдляпредварительного планирования ведения оперативно-тактических действий, восновукоторыхлеглиметодыматематическойстатистикиитеориивероятности, нормирования и экспертных оценок. При этом вопросырациональногочастичноситуационногоупорядоченнойуправленческихдостаточногозадачразвитияпринепланированиясовокупностиорганизацииполучили.информационно-связанной,параллельно-последовательныхуправленияПоэтомупожаротушениемактуальнопредставитьоптимальное упорядочение по времени и месту решения задач управленияпожарно-спасательнымиподразделениямиипринятиерешенийпри119Органыуправленияпожаротушении в следующем виде (рис.
3.1).ОШОперативныйштаб пожаротушенияСектор тушения пожараС/УТвремя Подчирес нённурсы ыеУчасток тушения пожараППозиция на тушение пожараПКПожарно-спасательный караулПожарно-спасательное отделениеПроцесс пожаротушенияООООпространствоРисунок3.1–Структуразадачуправленияпожарно-спасательнымиподразделениями и принятие решений при пожаротушении по времени и местуПредставимсистемууправленияпожаротушениемввидеидеализированного процесса управления силами и средствами на пожаре иведениясвязанныхснимаварийно-спасательныхработ(рис.2.2)(P(r), r 1, 5 – ранг пожара); данный процесс представляет собой массив,состоящий из отдельных этапов – задач управления (оперативно-тактическиезадачи) и принятия решений (zt1, zt2, ..., ztn):P(r) = P(zt1, zt2, ..., ztn), r 1, 5 ,(3.1)где ztn – наименьшая, логически законченная часть процесса управления силамии средствами на пожаре, реализуемая за определённое время (нормативное,расчётное) при помощи определённого состава сил и средств.Некоторые задачи управления и принятия решений (zti, i = i, j ; 1 ≤ i < j; j ≤ n)выполняютсяисключительнонаобусловленномструктурномуровнеуправления СиС на месте пожара (позиция, звено, подразделение), часть другихзадач (zti) можно так перераспределить среди ресурсов пожаротушения в120зависимости от оперативно-тактической обстановки на определённых местахведения оперативно-тактических действий, для достижения наибольшегозначения показателя эффективности.Комбинацииуправленческихвоздействий(оперативныезадачи),инициирующие необходимые оперативно-тактические действия пожарноспасательнымисочетания,подразделениями,адекватныеусловиямпредставляютсобойконкретноговзаимозависимыепроцессауправленияпожаротушением мобильными средствами, формализованные выше (3.1).Некоторые управленческие воздействия обязаны вытекать из других исинхронизироватьсяповремени,другимисловами,надопустимоммногообразии оперативных, тактических, технических задач управления натушение ({zti}, i 1, n ) установлено двоичное отношение предшествования( ), являющееся в большинстве случаев транзитивным и антирефлексивным.Нарядусэтимдопустимоемногообразиеоперативных,тактических,технических задач управления на тушение упорядочено частично, т.
е.сформированоопределенноеинформационно-скоординированноеупорядоченное множество задач, предназначенное для реализации, и расходуетна себя допустимые силы и средства. Выполнение этого упорядоченногомножества задач на пожаре в данной работе трактуется как процессуправления, смена состояний которого варьируется в установленных границахпутём совершения определённых действий допустимыми ресурсами вовремени, иначе говоря, последовательность применения сил и средств припожаре задаётся управляющим воздействием процесса пожаротушения. Для егоформализации необходимо, эффективно применяя допустимые во всех текущихсостояниях органы управления, а также силы и средства пожаротушения,организовать последовательность реализации управленческих задач припожаротушении во времени, для оптимизации конкретной для объекта тушенияцелевой функции с учётом определённых в нормативно-распорядительныхдокументахуровнейуправленияимеющихсявраспоряженииСиС121пожаротушения каждого вида и типа.