Диссертация (1172863), страница 29

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

Текст из файла (страница 29)

4.7).Семантическое изложение приведённого выше обобщенного методанормативных состояний с целью выбора соотношений типовых элементов,составляющих систему управления пожаротушением, представим в видеалгоритма А10:А10.1. Оператор (старшее оперативное должностное лицо на пожаре)составляет графы переходов системы управления пожаротушением из одногосостояния в другое состояние, рис. 4.3–4.6.189a)б)с)д)Рисунок 4.7 – Частные решения уравнений нормативных состояний: а – сценариитушения пожара; б – управление действиями отделения пожарно-спасательногоподразделения;пожаротушения;с–диспользование–неиспользованиерастрачиваемыхрастрачиваемыхресурсовСиСресурсовСиСпожаротушенияА10.2. По построенным графам формируются матрицы переходов (с учетомвсех необходимых описанных констант) ck ijl .А10.3.

Ввод исходных и начальных условий интегрирования системдифференциальных уравнений (4.17–4.24). В зависимости от плана привлечения190сил и средств при тушении пожара на объекте: ограничение по числу операцийLij ; состава СиС (рис. 4.8 [416]).А10.4. Интегрирование систем дифференциальных уравнений.А10.5. Расчет оценок эффективности решения поставленной задачиуправления пожарно-спасательными подразделениями на пожаре.Рисунок 4.8 – Экранная форма элемента СППУРП (интерфейс)А10.6.

Формирование массивов для построения графических зависимостей.А10.7.Корректировка,понеобходимости,старшимоперативнымдолжностным лицом на пожаре (оператор) значений, связанных с СиС пожарноспасательных подразделений в системе управления пожаротушением, с цельюдостижения максимального эффекта от принимаемого управленческого решения.А10.8. Конец алгоритма.Сущностьметоданормативныхсостоянийоперативно-тактическихдействий заключается в выборе соотношений типовых (базовых) элементовсистемы управления пожаротушением, удовлетворяющих заданным требованиямдля конкретного пожара на объекте.Методика его применения заключается в однородном разложении процессауправленияпожаротушениемнаформализуемыедоэлементарныхцелочисленных подпроцессов, вычислении интенсивности их реализации и191формированииконкретныхпозицийпотушению(участков,секторов),требующих обслуживания (подмена бойцов, защита от теплового излучения,обеспечение связи и т.

п.).4.3. Модель и алгоритмы оптимизации структуры сил и средств на пожареМатематическаямодельрасчетарациональногочислаоперативныхпожарно-спасательных подразделений, огнетушащих средств и закрепления их заучастками (секторами) тушения, то есть оптимизация структуры СиС на пожаре,моделирующей ведение ОТД пожарно-спасательными подразделениями напожаре, формализуется в виде взаимовлияющих объектов (подсистем) системыуправления пожаротушением мобильными средствами на пожаре: MP  te, Poz, MPijtePoz   te, Poz tei , Poz j ,(4.24)rnPOZгде Pozj – позиция при тушении (позиция, участок, сектор), Pozj 1j poz , ед.; teiTE– тактическая единица подразделения (отделение, расчёт, звено), tei 1i te , ед.;TE – общее количество тактических единиц (целое число), принимающих участиев тушении пожара, распределённых на позициях по тушению; POZ – общее числопозиций (целое число), на которых находится личный состав пожарноспасательных подразделений; количество (тактических единиц), принимающихучастие в тушении пожара;MPij Pozte   tei , Poz j : Pij– массив объектовсистемы, формирующих разновидность (Poz, TE) состава системы управленияпожаротушением при предопределённых значениях позиций при тушении итактических единиц; POZ и TE – максимальные значения допустимых деленийзначений te и Poz, устанавливаемые инструментарием комбинаторного анализа сучётом методов управления пожарно-спасательными подразделениями [204, 251,253–257, 317, 424, 425].192Формализуем типизированную экономическую эффективность работыэлементов системы управления пожарно-спасательными подразделениями притушении пожаров:ZEij Pozte  MPij Pozte   C1tei   T YTij C 2    ij ,(4.25)где T – время осуществления вида оперативно-тактических действий при тушениипожара на конкретном объекте; C1 – расходы (фактические, расчётные,нормативные)наподдержаниеспособностипожарно-спасательногоподразделения приступить к выполнению поставленных задач в заданные сроки,за единицу времени (год, квартал, месяц); C2 – расходы (фактические, расчётные,нормативные) на проведение вида оперативно-тактических действий при тушениипожара в единицу времени (год, квартал, месяц), в том числе ущерб объекту вовремя проведения операций оперативно-тактических действий ПП; YTij –количество участков тушения пожара в подсистеме ( MPij Pozte  ) пожаротушения;  ij –неучтённые расходы.Тактическая эффективность работы объектов системы управления пожарноспасательными подразделениями при тушении пожаров: Pozte ZEEijMP Pozte ijPoz n Pozte ,Poz f(4.26)где Pozn Pozte  – общее количество позиций (нормативное, расчётное) при тушениипожара, с учётом Poz и te разновидности распределения в зависимости от объектатушения; Poz f – общее количество позиций (фактическое) при тушении пожара наконкретном объекте.Получение заначения меньше и больше единицы свидетельствует о неэффективности управленческого решения с точки зрения тактики и требуетсядальнейшее изучение этого факта при помощи других критериев.На основе вышеизложенного формализуем оптимизационную задачуэффективного размещения пожарно-спасательных подразделений по заданным193позициям при тушении пожара с учётом разновидности Poz и te распределения взависимости от объекта тушения:EZ rn   ZEi 1 j 1 Pozte Pij  min ,(4.27)ijс учётом того, что: ZE s   ZE n ,ij iijiпозиции,создаваемыепри(4.28)jjтушениипожара,допускаетсязакрепитьисключительно за одной тактической единицей (отделение, группа, звено, расчёт)и что любое пожарно-спасательное подразделение подлежит закреплению неменее чем за одной позицией при тушении и формализует условие реализации“безусловного реагирования на сообщение о пожаре” [382].В таком случае, с учетом вышеизложенного, объединённая задачаоптимизации системы управления пожарно-спасательными подразделениями притушении пожара на объекте может быть формализована как:ZE te, Poz , MPij Pozte   min ;I tei 1i te ;R Pozj 1(4.29)j(4.30) Poz ;(4.31)MPij Pozte   oMPij Pozte   otei , oPoz j : oPijPoz te,(4.32)где oMPij Pozte  – эффективное решение управленческой задачи (4.27, 4.28); Poz, te –разновидности распределения Poz и te на эффективные oPoz и ote; oPij – значенияпеременных Pij, оптимизирующих формулу (4.27).Оптимизациясистемыуправленияпожарно-спасательнымиподразделениями при тушении пожаров на объекте определяет решениеуправленческой задачи (4.29–4.32) при следующих трех допустимых вариантахпри фиксированных, например, средствах подачи огнетушащих веществ:194 Poz  const и определено, необходимо найти te и значение экстремумаMPij Pozte  в (4.29); te  const и определено, необходимо найти Poz и значение экстремумаMPij Pozte  в (4.29); Poz  const, te  const и определено, необходимо найти экстремум MPij Pozte в (4.27, 4.28).4.3.1.

Алгоритм решения управленческой задачи оптимизации структурысил и средств на пожареРешение управленческой задачи оптимизации структуры сил и средствпожаротушениянаконкретномпожарепредусматриваетмаксимизациютактического потенциала при минимизации затрат. Формализуем алгоритм (А11)решения задачи оптимизации (рис. 4.9):А11.1. Начало алгоритма. Инициализация переменных и исходных данных,счётчиков цикла, k.А11.2. Если есть возможность загрузить статистические данные о пожарах и(или) описания пожаров, тогда осуществляется поиск максимальных значений, втом числе тактических единиц (te), на подобных объектах и позиций при тушении(Poz).Впротивномслучаезначениявыбираютсяизнормативно-распорядительных документов и (или) справочников.А11.3.

Формирование массивов для всех допустимых комбинаций (Poz, te).А11.4. Поиск. Любым способом (методом случайного поиска [51, 426],«Фибоначчи» [51, 426], дихотомии [426, 419] и т. п.) определяется шаг инаправление поиска, его глубина m  n.А11.5. Тело цикла. Решение задачи (4.27, 4.28). Вычисление значений osi иon j , соответствующих Poz, te r ;k ZE Pozte:k  k 1А11.5.1. Условие.

Сравнение ZE Pozte с ZE Pozte . В том случае, если195Рисунок 4.9 – Блок-схема решения управленческой задачи оптимизацииструктуры сил и средств на пожаре196k  k 1ZE Pozte ZE Pozteистинно, решение, полученное на k-м шаге, запоминается и незапоминается на (k–1)-м.А11.5.2. Осуществляется проверка конца цикла. Если достигнут конеццикла, то решение найдено.

Переход на п. А11.4.В противном случае, проверка выполнения (4.29). Если минимум найден, торешение найдено. Переход на п. А11.6. В противном случае переходим нап. А11.4.А11.6. Завершение алгоритма.Рассматриваемаяуправленческаязадачапредставляетсобойраспределительную задачу общего вида и может быть решена различнымиметодами, в том числе методом «ветвей и границ».Но при решении нашей конкретной управленческой задачи применительнок ведению оперативно-тактических действий по тушению пожаров возникает рядтрудностей, которые увеличивают трудоемкость «ручного» использования этогометода решения.Трудностизаключаютсявтом,что[417]:коэффициентымерыk оптимальности ZE Pozte предварительно неизвестны и их вдобавок требуетсявычислять в ходе решения задачи.

В отличие от обычных распределительныхзадач,гдеприсвоениепеременнойPijзначения1означаетвыборсоответствующего коэффициента не только из массива коэффициентов критерияоптимальности, но и массива ресурсных ограничений, в данном случае пороговыекоэффициенты (4.28) явно не заданы и вычисляются только после того, как Pijприсвоено значение 1.Вышеприведённое определяет применение в текущей ситуации метода«ветвей и границ» [417].Вышеперечисленные ограничения, накладываемые на процесс вычисления,делают возможным применение комбинаторного эвристического алгоритма [427],197позволяющего получить необходимый результат в процессе порождениядопустимых версий решения задачи.Функционирование алгоритма продемонстрируем на примере организациитушения пожара, на котором в соответствии с описанием работало три пожарноспасательныхподразделениясмобильнымисредствамипожаротушения(основной ПА) (te), рассредоточенных между пятью позициями при тушении(Poz).А1.

Характеристики

Список файлов диссертации