Диссертация (1172863), страница 20

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

Текст из файла (страница 20)

Метод распределения задач управления и принятия решенийпри ведении оперативно-тактических действийРаспределение задач управления и принятия решений при осуществлениипожаротушенияпожарно-спасательнымиподразделениямиимодельидеализированного процесса пожаротушения по r-му номеру в развитиеизложенного подхода в разделе 1.3.2 формализуем как ориентированный графG = [P(r), D] (рис. 3.3) без контуров и петель, представленный совокупностьюузловпроцессP(r),воспроизводящихпредопределённуюсовокупностьуправленческих задач при тушении пожаров, и совокупностью рёбер D  P(r) 127P(r),воспроизводящихпредопределённоеотношениепредшествованияуправленческих задач при тушении пожара.

Все задачи при тушении пожараописываются соотношением <i, pri>, в котором i > 0 – продолжительностьзадачи при тушении пожара, а pri = {pri(r)} – совокупность необходимых СиСпожаротушения.zt6zt1zt2zt3zt4zt5zt7Рисунок 3.3 – Граф обобщенного процесса управления при тушении пожара вгородеОтображение решения управленческих задач при пожаре пожарноспасательными подразделениями (YR) формализуется в виде предельногонабора количества управленческих задач при тушении пожара:YR =  i AR  ,  i AR   0,  j  , i  1, I , j  1,  н ,(3.11)где 0,  j  – временной промежуток реализации управленческой задачи притушении пожара;  н – расчётный (нормативный, директивный) срок окончанияпроцесса локализации и ликвидации пожара мобильными средствами по r-муномеру.Постановка управленческой задачи при тушении пожараС целью уточнения детализации представления обстоятельств принятияуправленческого решения YR на месте пожара допустим следующее:предопределены базовые уровни (номер (ранг) пожара) наличия СиС128пожаротушения каждого типа во времени pr = prb , b  1, B ,   0,  j ,j  1,  н , причемpr   pr 0 , т.

е. не зависит от времени (первоначальнаявысылка СиС по вызову осуществляется по номеру пожара, а pr0 – этоприсутствие необходимых СиС в требуемый срок; н – составлен планпривлечения сил и средств пожарно-спасательного гарнизона);формализованные управленческие задачи при тушении пожара обладаютнеизменной во времени степенью расходования СиС каждого типа (вида);формализована целевая функция:Fц YR   min max  r    i  ,YR 1 i  I  0,  j  ,  j   н ;(3.12)требуется принять управленческое решение:YR = AR(н min) = Argmin F(YR)(3.13)на реализацию задач при тушении пожара.Трудоемкость известных методов решения подобных комбинаторныхзадач полиноминально зависит от их размерности, что снижает практическуюзначимость этих методов и может привести к невозможности полученияоптимального решения с помощью имеющихся типовых средств автоматизациипри тушении пожара и (или) за приемлемое время [46, 47, 51, 72, 91, 151, 139,344, 374, 375].Поэтому в представляемом методе распределения задач управления ипринятия решений при ведении оперативно-тактических действий при тушениипожара с целью устранения этих слабых мест использованы правиласпециального назначения.

Они оперируют сведениями: о длительностях, атакжеотношенияхпредшествованияуправленческихзадачприпожаротушении; о необходимости определённых СиС для реализацииуправленческих задач при тушении пожара. Этот метод относится к методамдинамического программирования и позволяет: значительно уменьшитьколичестворассматриваемыхуправленческогорешенияYR;комбинаторныхорганизоватьвозможностейвыбораинтерактивныйрежим129коммуникации «человек (РТП) – ЭВМ (база знаний)», обеспечивающийпринятие рационального управленческого решения YR за «приемлемое время»н путём подсоединения к базе знаний.На основе вышеизложенного формализуем метод распределения задачуправления и принятия решений:М1.Инициализацияmin(минимальнодопустимойвеличины(нормативной, расчётной) длительности выполнения этапа пожаротушения) изпрогнозируемого интервала времени [  н ,  н ].орМ2. Компьютерный информационный поиск любым способом (золотогосечения,дихотомии,минимаксаипр.[344])«удовлетворительного» решения YR0 = YR(нmin)какминимумодногоданной длительности, а вслучае его отсутствия – коррекция оператором (РТП) значения, н min.М3.

Компьютерный информационный анализ «удовлетворительного»решения. Поставив задачу, в частности, нахождение значения показателя н min вграницах [  н ,  н ], назначается определённое значение  н   i   н . В томорорслучае, когда определяется присутствие значения в границе 1, при следующейитерации2  н  но2назначаетсяp н 1о2,впротивномслучаеопределяется, а этот цикл повторяется.Приведемвеличины2 алгоритм(нормативной,определениярасчётной)н min(минимальнодлительностидопустимойвыполненияэтапапожаротушения), обладающий большей сходимостью, чем другие алгоритмы,основанные на методах золотого сечения и дихотомии. Для этого (как в [344])сформулированную выше задачу генерации «быстрого» управленческогорешения для YR0 представим в виде предельной задачи на реберно-связанномграфе и для этого граф G = [T, D] нормализуем (рис.

3.4) в Go = [To, Do]: любую управленческую задачу при тушении (zti  P) разьбъём на задачиединичной длительности [372, 374, 380, 381] и (или) нагруженности [149, 276,118zt61 r6zt1 r11 zt21 r12 zt22r6r31r7zt62 r6zt63r4zt31 r32 zt32 r33 zt33 r34 zt34 r35 zt35 r4zt71 r7zt72zt41 r4 zt42r1zt5r4130Рисунок 3.4 – Нормализованный граф идеализированного процесса управления пожаротушением мобильнымисредствами131286, 340, 341], т.

е. zt 0j  P 0 , таким образом  i  1, i  1,  i ; отношение “глубины” D обозначим как Do, тогда:{zt0i  D0  zt0(i+1), i = 1, τ i  1 , i = 1, I } = D10 ,(3.14){zt0i  D0  zt 0j  zti  D  zt0j, (zti, ztj)  D} = D20 .(3.15)Из этого можно заключить, что Go = [To, Do] в свою очередь представляетсобой ациклический граф управленческих задач при тушении пожара ссовокупным количеством узлов T0  , ii 1, I .Задача построения наилучшего решения (YR0) на графе Go = [To, Do]заключается в свою очередь в поиске некоторого количества непустыхподмассивов, YR : T10 , T20 , ... , T0 , ... , TG0 при ограничениях:0 T0  T 0 ,   1, TG 0 ,(3.16)T01  T02  0,  1 ,  2  1, TG 0 ,  1   2 ,(3.17)   pr    pr   ,pr r  T0 zt01rzt 0i T0r  1, 5 , T01 , zt 20  T02 , zt10 D20 zt 20zt T , zt01r0i001D10 zt20(3.18)1   2 ,zt10  T01 ,(3.19)(3.20)Задачу минимизации ( TG ) с учётом ограничений (3.16)–(3.20) можно0представить как задачу определения наикратчайшего пути между двумявычлененными узлами (стартового и финишного) графа Г = [Д, В] (рис.

3.3),тождественно идентифицируемую с помощью графа Go = [To, Do].УзламиграфаГобозначаютсявсевозможныепонормативно-распорядительным документам [175, 178, 185, 205, 317, 382, 383] подмассивы zti,i  1, I(zto = , zti = To(r)) узлов (простейшие управленческие задачи притушении пожара) графа Go.Подмассив zti  To узлов графа Go будем именовать допустимым, когдаодновременно с каждым узлом ztoin он включает все узлы ztoi, предшествующиеztoin в Go:132zt0jn  Ti 0  zt jy0 , zt jn0  D 0  zt jy0  Ti 0 .(3.21)С каждым допустимым подмассивом Ti связан вектор:PR zti   przti yΘiiy,(3.22)равнозначный сумме требований СиС всех управленческих задач при тушениипожара, находящихся в zti. Два узла <ztz, ztq> сопряжены вектором (ребро) (ztz, ztq),когда узел ztz оказывается “собственным” подмассива узла ztq:ztz  ztq ,(3.23) zt jn0  ztq  zti0y Di0 zti0n По-другому,любые(3.24)zt jy0  zt z .предшественникиотдельнойпростейшейуправленческой задачи при тушении пожара из подмассива (ztq) должнынаходиться в подмассиве (ztz), для любого zt 0  zt  zt 0 D 0 zt 0 ziyijn  jyzt jn0  ztq(3.25)(ограничение непрерывности реализации управленческих задач при тушениипожара на «настоящем» пожаре);PRztq   PRztz   pr0(3.26)(ограничение конечности СиС пожаротушения).Рёбра графа Г обоюдно однозначно соотнесены двум подмассивамуправленческих задач при тушении пожара, заканчиваемых в примыкающиепромежутки времени «единичной длины».

Таким образом, когда реализацияпростейших управленческих задач при тушении пожара из подмассива (ztz)оканчивается в момент времени () и существует ребро (ztz, ztq)  B, тогдапростейшие операции из подмассива (ztz – ztq) могут совершаться на отрезке[,  + 1] времени.Рёбра графа Г обоюдно однозначно соотнесены двум подмассивамуправленческих задач при тушении пожара, заканчиваемых в примыкающиепромежутки времени «единичной длины». Таким образом, когда реализацияпростейших управленческих задач при тушении пожара из подмассива (ztz)133оканчивается в момент времени () и существует ребро (ztz, ztq)  B, тогдапростейшие операции из подмассива (ztz – ztq) могут совершаться на отрезке[,  + 1] времени.Нахождение наилучшего решения (YR = Argmin F(YR)) состоит вопределении соответствующего пути из стартового узла графа Г в финишный: = zt0  zt1  …  ztz  …  ztZ = P0(r),(3.27)складывающегося из наименьшего количества рёбер.Алгоритм А6 генерирования совокупности потенциально возможныхподмассивов состоит из нескольких итераций:А6.1.Инициализацияпеременных.Инициализациямассива( P00 ),управленческих задач при тушении пожара, не располагающего значениямипредшественников.

Каждый подмассив массива ( P00 ) является допустимым иztiy  P00 , расценивается как выделенный.А6.2. Инициализация направления обхода (на вызов или в расположение).Указываетсяподмассивов«непосредственный(ztz)какзадачнапотомок»тушениепотенциальнопожара,возможныхкоторыйявляется«непосредственным потомком», по крайней мере, одной задачи на тушениепожара из подмассива (ztz). Для ztz n-го этапа (n  1) его «непосредственныепотомки» группируются в список C2(n).Для каждого подмассива Pn0  C2 n , ztnz  Pn0 существует допустимыйподмассив (n + l)-й итерации.А6.3. Анализ условий.

Когда на n-й итерации все возможные подмассивысгенерированы, тогда каждая управленческая задача при тушении пожара в C1(n) C2(n – 1), становится выделенной:А6.3.1. Анализ условий. Если все простейшие управленческие задачи притушении пожара выделены, поиск и формирование возможных подмассивовзавершается.А6.3.2. Анализ условий. Конечное количество итераций не превышаетчисло порций времени в последовательности оперативно-тактических действий,134обеспечивающих скорейшее завершение тушения пожара графа Go = (To, Do).

Илипо-другому, число узлов в максимальной по длине цепи:zti1  …  ztiy  zti(y+1)  … …  ztin,(3.28)причем, (ztiy, zti(y+1))  D0; zti1 не имеет предшественников, а зтin не имеетпотомков.А6.4. Генерирование исходов. По достижении конца генерации создаютсявсе допустимые, без дубля, возможные подмассивы.А6.5. Завершение работы алгоритма.Главной трудностью при создании алгоритмов на графе Ф является то, чтосуммарное значение А возможных подмассивов в действительности может бытьбольше, чем возможности тех вычислительных средств, которые используются наместе пожара, ввиду этого центральной задачей становится бережливоеотношение к вычислительным ресурсам и «четкий» анализ возможных значений вподмассивах.Дляэтого,применяядинамическоеупорядочениеоперативныхуправленческих задач при тушении пожара, возможно исключение рядапоказателей из возможных подмассивовв том случае, если:использовать особые автономные правила, оперирующие сведения опродолжительности, а также «отношения предшествования» управленческихзадач при тушении пожара (1 правило), а также о возможности затребованияэтими задачами СиС пожаротушения (2 правило);достигнут параллелизм, насколько это возможно, операций формирования иисследованиявозможныхподмассивовсфункциямидинамическогопрограммирования (3.31).Применение правил заключается в принятии решения о допустимостиприменения значения () из предложенного множества вариантов и обнаружениекак минимум единственного решения (YR) удовлетворяющей продолжительности.При этом при поиске изымаются из анализа некоторые допустимые значения изподмассива, не относящиеся к пути (zt0  ztz) с продолжительностью (PG0 ≤ ), итакже они не могут быть предшественниками допустимого подмассива.135Правило 1 (рис.

Характеристики

Список файлов диссертации