Диссертация (1172863), страница 27

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

Текст из файла (страница 27)

Дифференциальныеуравнения (4.3) относительно возможности o1r (t) записываются только дляуникальных (единичных) операций ОТД при тушении пожаров r-го вида.Связи (4.4) и (4.5) выражают нормирование, а также устанавливаютисходныеданныедляинтегрированиядифференциальныхуравненийисовокупную величину процедур в ОТД r-го вида имеющимися в системепожаротушения мобильными средствами.

Ограничение (4.6) задает наибольшее(наименьшее) общее количество операций ОТД системы пожаротушения r-говида, которое может быть в j-м состоянии –Lrj ,исходя из условийфункционирования системы пожаротушения. Другими словами, ограничения(4.2–4.5) – система дифференциальных уравнений, являющаяся моделью системыпожаротушения.Ограничение (4.6), исходя из конкретного решающего направления,определяямаксимальночисленностьзаданных(минимально)состоянийвозможнуюjJ,ввзаданныйзависимостиотмоментсмысларассматриваемой задачи, может и отсутствовать.Оптимизация заданных численностей состояний на заданном интервалевремени Т может происходить также и за счет выбора соответствующихскоростей выполнения операций при ОТД ck rj , набор которых как параметровуправлениянаправления.определяетсяисходяизконкретныхусловийрешающего176Очевидно, что параметрами оценок эффективности могут выступать Nr и(или)ck rj ,фиксирующиевзаимноеотношениевсистемеуправленияпожаротушением мобильными средствами количества позиций на месте пожара исостава СиС (материально-технических и людских).В общем случае для оценки эффективности решения задач управления напожаре Nr (а при необходимости и ck rj ) могут быть применены различныеалгоритмы случайного поиска управленческих решений и (или) генетическиеалгоритмы,атакжеследующийалгоритм,основукоторогосоставляетразновидность метода деления отрезка пополам [419, 420].В первую очередь старшее должностное лицо (РТП, начальник штабатушения пожара и др.) определяют границы изменения Nr ( ck rj , Lrj ), при которыхсистема уравнений (4.2–4.5), по его мнению, имеет решение и выполняютсяограничения (4.6).Далее, исходя из анализа данных, поступающих с места пожара, всемпараметрам системы Nr, ( ck rj , Lrj ), которые необходимо оценить, старшеедолжностное лицо (РТП, начальник штаба тушения пожара и др.) задаётначальные (нулевые) приближения к решению.

Эта информация вводитсястаршим должностным лицом (РТП, начальник штаба тушения пожара и др.) илисотрудником штаба пожаротушения в формируемую СППУРП систему уравнений(4.2–4.5), которая имитирует работу рассматриваемой системы пожаротушения.СППУРП, решая систему дифференциальных уравнений (4.2–4.5) и проверяявыполнение ограничения (4.6), вычисляет значение выражения (4.1), значениекоторого запоминается. После этого показатели совокупности параметров Nr и(или) ck rj , за исключением любого одного, ею закрепляются. Проводится оценкапо одному параметру, которая выглядит так.

От точки, находящейся в серединерассматриваемого промежутка, и любого конца, например, правого этойокрестности, получается два значения выражения (после решения системы (4.2–4.5) и проверки ограничения (4.6)). Они сравниваются. Если значение выраженияот правого конца δ-окрестности больше значения выражения от середины177(выражение сводится к минимуму), тогда требуется модифицировать модель (4.2–4.5) величиной левого конца δ-окрестности, а полученное выражение сравнить свыражением от правого конца.

Равенство значений этих выражений (естественно,с определенной наперед заданной погрешностью) определяет завершение цикла,так как экстремум (минимум) зафиксирован и установлен в центральной частирассматриваемого интервала.В том случае, когда значение выражения (от левого конца окрестности)меньше его серединного значения, область поиска экстремума (минимума)уменьшается до расстояния слева от начала до центра промежутка.

Впоследствиицикл повторяется так долго, пока не будет определено минимальное значениевыражения.Затем, закрепляя этот экстремум (минимум) за первым параметром,производим аналогичные действия со вторым, оставляя в неприкосновенностиn–2 (имеется в виду, что для оптимизации выбрано n параметров Nr, ( ck rj , Lrj ).Аналогично оптимизируются оставшиеся n–2 параметры.После определения по всем параметрам экстремума (минимума) выраженияполучаем следующее первое приближение.

Сравнивая на заданную точностьнулевое и первое приближения, СППУРП делает заключение, найден лиэкстремум (минимум) функционала или же требуется осуществить поискследующегоприближения.Поискэтогоприближенияосуществляетсяприведённым выше образом до того момента, пока не будет достигнутанеобходимая точность (рис.

4.1).Видвыражений(4.1–4.6)определяетсясодержаниемконкретногорешающего направления и графом состояний типовых элементов (позицииствольщиков,трудовыхиматериально-техническихресурсовидр.)соответствующей системы управления пожаротушением на объекте экономики исоциальной инфраструктуры.

Вид этих выражений для моделирования и оценкиэффективности, выбора экономически-оптимальных стратегий можно найти в [75,417, 421, 422].178Рисунок 4.1 – Блок-схема алгоритма оценки эффективности решения задачуправления на пожареВ выборе соотношений типовых элементов системы оперативногоуправленияпожаротушениемнаобъектахэкономики,социальной179инфраструктуры и прилегающей к ним территории существенный вклад можетвнести использование компьютерной поддержки принятия управленческихрешений. Алгоритм выбора соотношений типовых элементов при решенииконкретной задачи (4.1–4.6) состоит в выполнении следующих шагов:А1. Старшему оперативному должностному лицу (сотруднику штабапожаротушения) необходимо сформировать матрицу интенсивностей переходовопераций ОТД ck rj , нарисовав предварительно с ее помощью соответствующегографа переходов системы из одного состояния в другое.А2.

Инициализация начальных значений дифференциальных уравнений,количества операций оперативно-тактических действий системы управленияпожаротушением, Lrj и т. д.А3. Запуск цикла на вычисление по интегрированию дифференциальныхуравненийирешениюоптимизационнойзадачиСППУРПвыполняетавтоматически.Примечание: В том случае, если система управления пожаротушением наконкретном объекте рассматривается в стационарном режиме, задача (4.1–4.6)сводится к задаче линейного программирования. В ряде случаев ограничения(4.2–4.6) могут быть также представлены выражениями, описывающими ивероятности перехода системы из состояния в состояние.Необходимые для проведения указанных вычислений исходные данные (Nr,ck rj , Lrj ) СППУРП получает либо из соответствующих систем знаний (баз данных),либо экспертным путем (их задает старшее оперативное должностное лицо) спомощью таблиц, которые описывают, например, характеристики объекта(параметры и количество резервуаров, высоту, производительность и давление вОТУ, этажность здания и т.

п.), имеющиеся запасы огнетушащего вещества(пенобразователя, воды, газа и т. п.) на объекте или в гарнизоне, количество и видпожарно-спасательных подразделений и тип пожарной техники, принимающихучастие в тушении пожаров и др.1804.2. Метод нормативных состояний оперативно-тактических действийВ СППУРП хранится модель системы управления пожаротушением в видевекторного процесса управления при ведении оперативно-тактических действий.Для описания функционирования системы управления пожаротушением опишемодновременную работу нескольких ее частей. Как было указано выше,функционирование этой системы формализовано в виде векторного процесса,P (t) :P (t)  Pmet (t), Potd (t), Pprn (t), Pprr (t) ,(4.7)где Pmet (t) – целочисленный процесс, формализующий протекание чрезвычайнойситуации (пожара) на конкретном объекте (горение в комнате на этаже, на кровле,в обваловании, на запорной арматуре, зеркале резервуара и др.); Potd (t) –целочисленный процесс, формализующий управление ОТД при тушении пожарана конкретном объекте; Pprn (t) – целочисленный процесс, формализующийфункционированиенерасходуемогоресурсаСиС(пожарныеавтомобили,пожарно-техническое оборудование, средства связи и освещения и т.

д.); Pprr (t) –целочисленный процесс, формализующий функционирование (расходование)расходуемогоресурсаСиС(горюче-смазочныематериалы,огнетушащиевещества и т. д.).В связи с тем, что все компоненты целочисленного процесса управленияведениемоперативно-тактическихдействийпожарно-спасательнымиподразделениями P (t) представлены в виде однородного разложения [416]:nPi (t)   od ki t  ,i  1, I ;(4.8)k 1iгде od k t  – процесс управления ведением операции оперативно-тактическогодействия одного из этапов тушения пожара на конкретном объекте:od ki  od 0i , od1i , ...

, od mi ,(4.9)181одинакового для всех od ki t  и является элементарным целочисленным процессом(установка ПА на водоисточник, извлечение пожарно-технического оборудованияиз отсека ПА, прокладывание рукавной линии и т. д.).Полагая далее, что если операции ОТД для каждого сценария развитияпожара проводятся независимо, но функционально одинаково, то будем считатьn od t k 1ikоднородным каноническим разложением процесса Pi (t) . Покажем, чтовзаимное действие компонентов процесса управления ОТД при тушении пожараPi (t) на конкретном объекте является транзитивным [416, 417] и отображаетсяследующим графом (рис. 4.2).Рисунок 4.2 – Граф взаимодействия зависимых компонентов процесса управленияпожаротушением мобильными средствами на объекте экономики и социальнойинфраструктурыИнтенсивность ведения оперативно-тактических действий на пожареобусловлена, с одной стороны, продуктивностью работы личного составаподразделения непосредственно на позиции по тушению (участке, секторе),числом свободных в данный момент времени подразделений и, с другой стороны,количеством позиций по тушению (участков, секторов).Следовательно, в зависимости от сложившейся ситуации на пожаре Pmet (t) ,старшим оперативным должностным лицом формируются конкретные позиции по182тушению (участок, сектор), требующие обслуживания (подмена бойцов, защитаот теплового излучения, обеспечение связи и т.

Характеристики

Список файлов диссертации