Диссертация (1172865), страница 25

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

Текст из файла (страница 25)

В это связи необходимо для каждого потенциальногопомещения очага пожара от каждого допустимого входа в здание построитьмаршрут движения участников тушения пожара с учетом условий безопасностипри ведении действий по тушению пожара. Множество маршрутов движения объединяется в базу данных для принятия управленческих решений и классифицируется по помещениям.1634.2.

Разработка количественных шкал критериевФормирование шкал критериев осуществляется с использованием моделиобработки данных, разработанной в диссертации для формирования количественной шкалы оценки результатов мониторинга состояний пожара в здании для параметра температура газовой среды. В качестве средства мониторинга применентепловой кумулятивный пожарный извещатель с диапазоном температур от 20до 150 °С. Данный вид пожарного извещателя используется как средство обнаружения, мониторинга и прогнозирования динамики пожара в кумулятивной системе пожарной сигнализации и пожаротушения. В соответствии с разработаннойцифровой моделью обработки данных с целью формирования результатов мониторинга для различных состояний пожара могут быть введены количественныеоценки: В1 = 1; В2 = 2; В3 = 3; В4 = 4.

В модели управления пожарными подразделениями температура газовой среды является косвенным параметром, определяющим динамику видимости на участках движения.4.2.1. Количественная шкала условий видимостиС целью разработки критерия «условия видимости» рассчитаем значениепараметра S, для косвенной оценки видимости в зонах контроля по значениемтемпературы, наблюдаемым с использованием средств измерения кумулятивнойсистемы при этом используем разработанный в диссертации метод мониторингадинамики пожара.Воспользуемся значением параметра соотношения низшей теплоты сгорания горючего материала в здании и его дымообразующей способностиSQPH 13800-1-2 192 , кДж·Нп ·м .D72(4.10)С использованием значения S произведём оценку видимости в зонах контроля системы мониторинга и прогнозирования.164Расчет видимости для состояний мониторинга при текущем значении температуры газовой среды в зоне контроля составит значение, определяемое поформулеср  2,7Sм.Tср  Т 0(4.11)Расчет значений видимости на участках маршрутов движения, проходящихчерез зоны контроля системы мониторинга, представлен в таблице 4.1.Таблица 4.1 – Исходные параметры количественной шкалы критерия f2ВоТ, СΩ, мMaxMinСреднееMaxMinΩср, мΔΩср, м120085142,5375121005577,5614101,236044521321171,444537412030251,6С учётом данных таблицы 4.1 сформируем набор функций принадлежностидля параметра Ω     2 1kiср,i exp  2 2  i  i  2где(4.12)Ω – текущее значение контролируемого параметра, м; Ωiср – среднее значе-ние для интервала [Ωi1; Ωi2], м; ΔΩi – параметр разброса данных, м.Разработанные функции принадлежности и соответствующие им состояниясистемы мониторинга и прогнозирования динамики пожара представленына рисунке 4.4.При анализе результатов мониторинга пожара по температуре газовой среды воспользуемся функцией для расчета количественной шкалы B по утверждению 2.1.165Bi ;i 1 BiBi 1ii 11exp  i  i 1  1 exp  i 1  i i 1iik i ;ср 2  2,(4.13)2.Рисунок 4.4 – Функции принадлежности для параметра ΩКоличественная шкала для оценки результатов мониторинга представленана рисунке 4.5.Рисунок 4.5 – Количественная шкала f2 для показателя Ω1664.2.2.

Количественная шкала критериев движенияДля применения разработанных процедур поддержки принятия решенийнеобходимо, чтобы все критерии, входящие в модель, были приведены к единойколичественной шкале. Поэтому разработаны количественные шкалы для показателей К и V модели движения пожарных к месту проведения работ. Исходныеданные для разработки количественной шкалы критерия f1 представленыв таблице 4.2.Таблица 4.2 – Исходные параметры количественной шкалы критерия f1ВL, мK, м-1MaxMinMinMaxKср, 1/мΔK, 1/м15012,50,080,020,050,0122080,1180,0520,0850,01131260,1560,0840,120,0124640,2450,1550,20,015Аналогично критерия f2 сформируем критерий f1.

Для этого используетсяфункция принадлежности  K  K 2 1kiср,1i exp  2Ki  22  Ki  где(4.14)Kk –значение параметра для k-го участка маршрута, м-1; Kiср – среднеезначение параметра для интервала, м-1 Kk ϵ[Ki1; Ki2]; ΔKi – параметр разбросаданных, м-1.Динамика значений функции принадлежности для критерия f2 представленана рисунке 4.6.167Рисунок 4.6 – Функции принадлежности для параметра KИспользуя утверждение 2.1, сформируем количественную шкалу для критерия f2:Bi ;i 1 BiBi 1K iK i 11exp  K i  K i 1  1 exp  K i 1  K i K i 1K iKiKk Ki ;ср 2  K 2,(4.15)2.Количественная шкала для оценки результатов мониторинга представленана рисунке 4.7.Рисунок 4.7 – Количественная шкала f1 для показателя K168Аналогично критериям f2 и f1 сформирована количественная шкала для критерия f3 на основе показателя V, м∙мин-1. В таблице 4.3 представлены исходныеданные для данного этапа исследования.Таблица 4.3.

Исходные параметры количественной шкалы критерия f3ВV, м/минMinMaxKср, 1/мΔK, 1/м128512614101,4312241824203527,52,6Функции принадлежности для критерия f3 и его количественная шкала иллюстрированы на рисунке 4.8 и 4.9.Рисунок 4.8 – Функции принадлежности для параметра VРисунок 4.9 – Количественная шкала f3 для показателя V169Используя свойства функции Кобба – Дугласа, связанные с эластичностьюзамещения факторов и линейной однородностью, принято, что оценка среднейскорости движения звена газодымозащитной службы при движении V0 являетсявеличиной постоянной.

Это значит, что функция ранжирования маршрутов движения внутри здания для принятия управленческих решений будет иметь вид3Ф  x    f i i  x  ,(4.16)i 1гдеf1 – критерий протяженности маршрута движения; f 2 – критерий видамаршрута движения; f3 – критерий воздействия опасных факторов пожара намаршруте;  i – показатели важности критериев.Критерии fi представлены в количественной шкале отношений с множеством значений из отрезка [1, 4].В общей теории мониторинга динамики пожара для управления пожарнымиподразделениями при тушении пожаров сформированы векторные оценки вариантов управленческих решений (рисунок 4.10).В ходе исследования на основе комплексного применения математическогомоделирования и регрессионного анализа данных получены зависимости дляоценки времени движения пожарных к очагу пожара в здании.

С помощью констант регрессионных моделей определены параметры принятия решений и их показатели важности в функции, аналогичной производственной функции Кобба –Дугласа. Значения параметров протяженности участков маршрутов движения искорости движения на участках являются результатом анализа сетевой структурыздания.

Параметр видимости на участках маршрутов движения определяется наоснове динамики параметра мониторинга пожара – температуры газовой среды.При расчете значений видимости на участках маршрутов движения был использован разработанный в главе 2 диссертации метод прогнозирования параметров пожара по мониторингу температуры газовой среды. На основе параметровпринятия решений с использованием нечеткой модели обработки информации,предложенной в главе 2 диссертации, сформированы критерии принятия решенийи их количественные шкалы.Регрессионный анализданныхКонстанты регрессионноймодели(А, В, α, β)Модель принятия решенийРегрессионные моделиК2 = В∙Vβ; K3 = A∙ΩαФункция Кобба – ДугласаФ=Ф0∙Кγ1∙Vγ2∙Ωγ3КритерииF = {f1, f…, fm}Параметры принятия решенийВариантыХ = {х1, х…, хn}Модели мониторинга ипрогнозирования пожараПараметр мониторингаΩVПоказатели важностиY = {γ1, γ…, γm}KМножество участков маршрутыСистема мониторинга и прогнозирования пожараКритерии принятия решенийf1(Ω)f2(V)f3(K)Сетевая структура зданияоРисунок 4.10 – Концептуальная модель исследования:Ф0 – свободный множитель функции Кобба – Дугласа; f1    – критерий степени воздействия опасных факторов пожара при движении помаршруту движения; f 2 (V ) – критерий вида маршрута движения; f3 ( K ) – критерий протяженности маршрута движения; Ω – видимость научастке движения, м; К – отношение протяжённости движения; V – скорость движения на участке маршрута; T – абсолютное значение температуры газовой среды в зоне контроля средства мониторинга; (А, B, α, β) – константы регрессионных моделей.170T, СМодель анализа данныхμ1(Ω)→В1(Ω); μ2(V)→В2(V);μ3(K)→В3(K).171В работе сформирована многокритериальная модель принятия решений,состоящая из следующих элементов:1.

Показатели важности критериев выбора – результат регрессионного анализа данных о времени реализации действий по тушению пожара в здании с учетом основных и косвенных параметров, влияющих на данный процесс;2. Критерии принятия решений – результат анализа структуры здания и моделирования динамики пожара в зонах контроля системы мониторинга с использованием нечеткой модели обработки результатов мониторинга;3 Варианты управленческих решений – допустимые маршруты движенияпожарных к месту проведения работ по тушению пожара в здании – результатанализа сетевой структуры здания.Таким образом, в результате формализации частных задач управления притушении пожаров в зданиях разработана многокритериальная модель принятиярешений, позволяющая применить, разработанные в главе 3 диссертации процедуры поддержки принятия решений.4.3.

Многокритериальный анализ управленческих решенийРазработка подсистемы многокритериального анализа управленческих решений в системе поддержки принятия решений основана на теоретических результатах, полученных в главе 3 диссертации. В частности при формировании алгоритма поддержки принятия решений используются доказанные теоретическиеутверждения 3.1 – 3.6.4.3.1. Постановка многокритериальной задачиТеоретическое обобщение функции Кобба-Дугласа и моделей нечеткой обработки результатов мониторинга и моделирования процессов, связанных с тушением пожаров в зданиях позволили сформировать следующую многокритериальную задачу выбора маршрутов движения пожарных внутри здания.172При этом используются варианты управленческих решений – допустимыемаршруты движения пожарных к месту проведения работ по тушению пожара вздании – результат анализа сетевой структуры здания.

Введем множество маршрутов движения пожарных подразделений в зданииХ={x1, …, xi,…,xn}, i=1,2, …, n.(4.17)Критерии принятия решений и их количественные шкалы – результат анализа структуры здания и моделирования динамики пожара в зонах контроля системы мониторинга и прогнозирования пожара с использованием нечеткой модели обработки результатов мониторингаF={f1, f2, f3},где(4.18)f1 – критерий протяженности маршрута движения; f 2 – критерий видамаршрута движения; f3 – критерий воздействия опасных факторов пожара намаршруте.Показатели важности критериев выбора – результат регрессионного анализаэмпирических данных о времени реализации действий по тушению пожара в здании с учетом основных и косвенных параметров влияющих на данный процесс.При этом используются показатели Y={γ1, γ2, γ3}.По формуле (4.6) определим значения показателей важности критериев выборапризначенияхкоэффициентоврегрессионноймоделиоперативно-тактических действий  =0,2 и  =0,511 0,59 ;1  0,5  0,2(4.19)2 0,5 0,29 ;1     1  0,5  0,2(4.20)3 0,2 0,12 .1     1  0,5  0,2(4.21)1 1  Результатом решения многокритериальной задачи является структура множества вариантов управленческих решений.173Используя свойства функции Кобба – Дугласа, связанные с ее постояннойэластичностью замещения факторов и линейной однородностью, принято, чтооценка средней скорости движения звена газодымозащитной службы при движении V0 является величиной постоянной.

Характеристики

Список файлов диссертации