Диссертация (1172863), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Начало алгоритма. Инициализация переменных и исходных данных,счётчиков цикла. Порождение допустимых делений параметров te и Poz насоставные части [417, 424, 425]. Результатом разбиения будут массивы: te = (h=1,3=3; h=2, 3=2+1; h=H=3, 3=1+1+1), Poz = (v=1, 5=5; v=2, 5=4+1; v=3, 5=3+2; v=4,5=3+1+1).А2. Порождение матрицы значений эффективностей допустимых подсистем(ресурсов) пожаротушения, из которых может быть сформирована общая системапожаротушения на этом объекте:1ZEij M M34M5 10 126 8 11 .7 9 10А2.1.
В том случае, если при формировании матрицы ограничение m ≤ nистинно, вычисляем значение по модели, рассмотренной в [417, 420], изапоминаем его. В противном случае, маркируем символом M.А3. Порождение матрицы значений допустимых комбинаций разделения teи Poz, допустимых комбинаций te и Poz. Для всех элементов матрицы ||WPoz te|| вчислителе запишем версию Poz разделения значения te на компоненты, а взнаменателе версию te разделения значения Poz на компоненты:WPozte333354 13 23 1112 12 12 12 14 13 23 111 51111 1 1 1 1 1 1 1 1 54 13 23 11132 2 12 12 2 11112 2 1332 1 1 1 1 1 1 1 12 12 1.2 1 1 1 1 1 1 1 1111111 2 1 1 1 1 1 1 1 1198А4.
Поиск (табл. 4.1). Выбор пары значений (Poz, te) с учетом ранеерассмотренных ограничений из матрицы WPozte .А4.1. Формирование допустимых (в рамках этого сочетания) вариантовподсистем пожаротушения на объекте мобильными средствами. Для каждойподсистемы пожаротушения в матрице ||ZEij|| находят соответствующее значениекритерия эффективности ее функционирования ||ZEij||.А4.2.Расчётзначенийкритерияэффективностиработысистемыkпожаротушенияk ZE Pozte ZEij , где k – номер версии группировки i, jразделённых ранее te и Poz в единую систему пожаротушения в (Poz, te)комбинаций, k 1, k * .k найдено минимальноеА5. Поиск (табл. 4.1).
Если в массиве значений ZEPozteзначение и при сравнении его с вариантом, из предыдущей комбинации (Poz, te),то фиксация найденного значения. Определение конца массива. Если конецдостигнут – получено оптимальное решение задачи. В противном случае,продолжение поиска п. А5.А6. Конец алгоритма.Таблица 4.1 – Сводная таблица расчётных значенийieРoz13323541...11111Вариантырешений3ZEij ZEi, j3-53-(4+1)410101010………10103-(1+1+1+1+1)1010ijZE Pozte5610199продолжение таблицы 4.121212121212121214132311221311121111111121112-41-12-31-21-32-22-31-(1+1)1-32-(1+1)1-12-(3+1)2-21-(2+1)1-22-(2+1)1-12-(2+2)2-21-(1+1+1)1-12-(2+1+1)2-(2+1)1-(1+1)2-21-(1+1+1)1-12-(2+1+1)2-(2+1)1-(1+1)2-(1+1)1-(1+1+1)2-(1+1+1)1-(1+1)2-(1+1+1)2-(2+1)2-(2+1)1-(1+1)2-21-(1+1+1)1-12-(2+1+1)81635463541845361845186345186345638663451899999999999999999999999200окончание таблицы 4.121111111111122211113111111112111111112-(2+1)1-(1+1)2-(1+1)1-(1+1+1)2-(1+1+1)1-(1+1)2-(1+1+1)1-11-231-21-11-(2+1)(1+1)-21-31-11-1(1+1)-31-(1+1)1-21-11-(1+1)(1+1)-21-(1+1+1)(1+1)-(2+1)1-(1+1)(1+1)-(2+1+1)1-11-11-(1+1)1-(1+1)1-(1+1+1)1-11-1634563813431545116331345638113351199997569797799977Таблица 4.1 или её графическая интерпретация может высвечиватьсяСППУРП на мониторе оператора (старшего оперативного должностного лица напожаре).Анализ значений, приведённых в таблице 4.1, позволяет сделать вывод обоптимальности версии оперативно-тактических действий пожарно-спасательных201подразделений и выделить два варианта: первый (te1 = 1, Poz1 = 2; te2 = 1, Poz2 = 2;te3 = 1, Poz3 =1) или второй (te1 = 1, Poz1 = 3; te2 = 1, Poz2 = 2; te3 = 1, Poz3 = 1), ностаршее оперативное должностное лицо на пожаре с учётом своих предпочтенийдолжно принять управленческое решение.Математическая логика диктует – систему пожаротушения на этом объектенадо разделить на 3 подсистемы, зафиксировать личный состав одногоподразделения за 3 позициями при тушении пожара, объединив их в участоктушения, оставшимся двум подразделениям вести действия на отдельныхпозициях.
Можно также объединить в участок тушения пожара по две позициипри тушении и закрепить их за любыми 2 подразделениями, оставшуюся позициюпоручитьобеспечиватьещёодномуподразделению.Следственно,РТП(оператор), корректируя необходимые параметры (в том числе представленные нарис. 4.6), может осуществить распределение сил и средств пожаротушения сучётом своих предпочтений.После определения идеальных параметров tei и Pozj имеется возможностьопределить параметры оптимальных значений сил и средств пожаротушения –ielij в структуре расписания (4.24), где ielij – количество СиС l-го вида,используемого в (ij) подсистеме пожаротушения – отделений (te) и позиций притушении (Poz). Поэтому теперь рассмотрим алгоритм (модель, хранящуюся вij СППУРП) для расчета оптимального значения ( iel ) методом нормативныхсостояний оперативно-тактических действий при управлении пожаротушением.4.3.2.
Алгоритм определения оптимального значения сил и средств методомнормативных состояний оперативно-тактических действий припожаротушенииОрганизация управления пожарно-спасательными подразделениями притушении пожаров на объектах экономики, социальной инфраструктуры иприлегающей к ним территории основана на оценке возможных сил и средств202пожаротушения и вариантов возникновения, а также развития пожара наконкретном объекте [204, 306, 316, 317].Рассмотрим возможный вариант организации управления тушением пожарана объекте, когда ведение ОТД по тушению пожара ПП происходит всоответствиисПТП,т. е.системауправленияпожарно-спасательнымиподразделениями при тушении пожара представляется в виде позиции потушению ресурсы ПП и работает параллельно и сбалансированно с системойуправления пожаротушением позиции по тушению пожарно-спасательныеподразделения.Аналогично (4.25) определим, что критерий оптимальности реализацииуправленческой задачи по ведению ОТД по тушению пожара ПП данноговарианта имеет вид:ZE r C1ri T Otd ij C 2 ij ,(4.33)где ri – количество материальных ресурсов ПП в системе (подсистеме)управления пожарно-спасательными подразделениями при тушении пожара; Otdij– величина операций ОТД при тушении пожара i-го вида в j-м состоянии,определяется из выражений, приведённых в [290, 358, 410, 417].Если управление ведением ОТД по тушению пожара ПП системы – позициипо тушению – подразделения описывается моделью динамики нормативныхсостояний (4.16–4.23), то критерий оптимальности (эффективности) работыописываемой системы можно формализовать в виде компонент: критерия для варианта развития пожара на объекте:Tf1 lod2 t C02 t dt ,o0(4.34)где C02 t – стоимость (расчётная, нормативная, фактическая) осуществленияэлементаоперативно-тактическийдействийпожарно-спасательнымиподразделениями при тушении пожара за единицу времени, включая ущербобъекта экономики и социальной инфраструктуры во время проведения операцийОТД ПП; Т – период ведения ОТД;203 критерия для пожарно-спасательного подразделения:нерастрачиваемые СиС пожаротушения:Tf 2 lod1 t C03 t dt ,o0(4.35)где C03 t – стоимость (расчётная, нормативная, фактическая) потерь в единицувремени от нахождения в резерве или неиспользования пожарно-спасательныхподразделений на пожаре;T3 t C13 t dt ,f 3 lodo1(4.36)растрачиваемые СиС пожаротушения:Tf 4 lod4 t C04 t dt ,o0(4.37)где C04 t – стоимость потерь от неиспользования, нерасходуемых СиС.Тогда критерий оптимальности имеет вид:12 3 ZE N , N , N , N4 fi4i 1i min ,(4.38)где fi – значения составляющих (4.27, 4.28) критерия оптимальности,определённыепридопустимыхисходныхзначенияхколичестваСиСпожаротушения ( N 3 , N 4 ), участков тушения ( N 1 ), подразделений ( N 2 ) всистеме управления пожаротушением мобильными средствами.Следует учитывать, что значения N 1 , N 2 , N 3 , N 4 , C02 t , C03 t , C04 t ,C13 t либо берутся СППУРП автоматически из базы знаний, либо их задает РТПна основании своего опыта и интуиции.Таким образом, получена оптимизационная задача, у которой показательоптимальности обусловлен общим (начальным) объёмом СиС в системеуправления пожарно-спасательными подразделениями при тушении пожара, аограничениями являются уравнения нормативных (граничных) состояний,описывающие ведение ОТД ПП при тушении пожаров на объектах экономики,204социальной инфраструктуры и прилегающей к ним территории.
Этот выводподтверждается комплексным анализом статистических данных о тушениипожаров, приведённых в 1 главе.Разработан алгоритм А12 поиска оптимального соотношения числа позицийпри тушении, пожарно-спасательных подразделений и количества сил и средствпо моделям (критериям) (4.33) и (4.38):А12.1. Инициализация исходных данных и переменных. Количествопозиций при тушении (Poz) пожара, максимально возможное значение вида иколичестваСиСпожарно-спасательныхподразделений(rmax),пожарно-спасательных подразделений в системе управления пожарно-спасательнымиподразделениями (lmax).А12.2.
Контроль введённых данных. В том числе, rmin = Poz ≤ r ≥ rmax .А12.3. Вычисление. Решение системы дифференциальных уравнений.А12.3.1. Вычисление параметра меры оптимальности. При заданномзначении r после решения системы уравнений (4.16–4.25) вычисляется значениекритерия оптимальности ZE(k), где k – номер итерации работы алгоритма.А12.4. Условие.
Сопоставление меры оптимальности на k–1 и k шагах цикла(ZE(k) и ZE(k–1)).А12.4.1. В случае, когда ZE(k-1) ≤ ZE(k), запоминается значение ZE(k-1).А12.4.2. В случае, когда ZE(k-1) > ZE(k), запоминается значение ZE(k).А12.5. Проверка условия прекращения вычисления. В случае, когда r < Poz,осуществляется переход к шагу А12.5. В противном случае, вычислениепрекращается.