Диссертация (1172865), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Реактивные агенты в свою очередь решают задачуликвидации горения.Отношение количества когнитивных и реактивных агентов, совокупностьправил их взаимодействия определяют, что по общей классификации созданнаяМАС является «интеллектуальной многоагентной системой», в которой процессыуправления реализуются по принципу «искусственная жизнь».Общая концептуальная схема МАС представлена на рисунке 4.12.179Рисунок 4.12 – Структурная схема агентной модели4.4.2. Моделирование поддержки принятия управленческих решенийПри реализации своих функций агенты используют правила, которые в общей модели определяются математическими зависимостями, которые, в своюочередь, являются результатом совокупного взаимодействия следующих математических моделей: движения агентов; динамики пожара; системы мониторинга;прекращения горения; оценки параметров работы газодымозащитной службы.Структура взаимодействия моделей представлена на рисунке 4.13.1.
Модель движения агентовτдв=<L, Vдв, K>Сетевая структура здания исовокупность маршрутовдвижения пожарных6. Модель МКВC(Х)=<Х, F, Θ, ɷ>2. Модель динамики пожараS=<ξ, β, Ω, Т>Параметры горючей нагрузки вздании и его объемнопланировочные решенияИсходные данныеПараметры защитного действия дыхательных аппаратовпожарныхПараметры подачи огнетушащихвеществ и процедуры принятиярешений о прекращении горения4.
Модель прекращениягорения τл.к.=<Qтр;Qф>Рисунок 4.13 – Взаимодействие моделей многоагентной системы:τдв – время реализации работ, L – протяженность маршрута при реализации работ, Vдв – скорость движения при реализации работ, K - коэффициент снижения скорости движения; S – совокупность состояний пожара, ξ – оптическая плотность дыма, β – безразмерный параметр пожара,Ω - видимость в дыму, Т – текущее значение температуры газовой среды; τср - время предельных состояний пожара, Tср – предельнодопустимое значение температуры газовой среды для средств контроля системы мониторинга, Ωср – предельно-допустимое значение видимости в дыму средств системы мониторинга пожара, τл.к.- время ликвидации горения, Qтр - требуемый расход подачи ОТВ; Qф – фактический расход подачи ОТВ, τГДЗС - ограничения по времени нахождения в непригодной для дыхания среде здания, P – давление в баллонах ДА, Vп.д.
– скорость падения давления, R – показатель защиты дыхательных аппаратов, C(Х) – множество маршрутов движения пожарных внутри зданий, рекомендованных для окончательного выбора, Х – множество маршрутов движения, F – векторный критерий, Θ – показатель относительной важности критериев выбора, ɷ - коэффициент важности критериев выбора.1805. Модель оценки ГДЗСτГДЗС=<P, Vп.д., R>3.
Модель системымониторингаτср=<Т|Tср; Ω|Ωср>181Разработана структура совокупного взаимодействия моделей многоагентнойсистемы, которая позволяет представить использование результатов моделирования поддержки принятия решений при реализации действий по тушению пожаровв зданиях. Параметры многоагентной системы определяются взаимодействиемпараметров следующих моделей.1.
Модель движения агентов внутри здания представляет собой следующуюсовокупность параметров при расчете времени движения агентов по указанныммаршрутам в зданииτдв=<L, Vдв, Ki>,где(4.35)L – протяженность маршрута движения, м; Vдв – скорость движения агентовна участках маршрута, м∙мин-1; Кi – коэффициенты, учитывающие условия видимости агентов.Данная модель используется на всех этапах реализации работ, при тушениипожаров в здании, коэффициент К рассчитываются по формулеKi Сi Вi i , i=1,2где(4.36)Вi – количественная шкала зависимости скорости движения по участкумаршрута Сi и γi значения констант модели.2.
Модель динамики пожара позволяет оценить видимость на маршрутахдвижения агентов и тем самым оценить динамику скорости движения и время реализации действия. Модель динамики пожара предусматривает оценку динамикипожара системой мониторинга. В этом случае она позволяет определить времяпередачи информации от системы мониторинга, которое лимитируется критической температурой воздействия пожара на средство измерения параметра пожара.Модель динамики пожара предусматривает моделирование следующих параметров многоагентной системыS=<ξ, β, Ω, Т>,где(4.37)ξ – количественная функция динамики видимости в здании при пожаре;Ω – видимость на участках движения агентов внутри здания, м; β – функция динамики температуры внутри здания при пожаре; Т – температуры на участкахдвижения агентов внутри здания, град.182Результаты моделирования динамики пожара используются в качестве исходных данных для модели поддержки принятия решений и модели системы мониторинга динамики пожара.3.
Модель системы мониторинга предназначена для определения наступления критических состояний в зонах контроля многопараметрических средств мониторинга пожара и оповещения когнитивных агентов модели для управления реактивными агентами. Данная модель представляет собой совокупность следующих параметров, позволяющих оценить временные интервалы наступления критических состояний пожара в зонах контроля путем сравнения текущих значенийс предельно-допустимыми значениямиτср=<Т|Tср; Ω|Ωср>,где(4.38)Т – текущее значение температуры в зонах системы мониторинга, град; Тср –предельно-допустимое значение температуры, град; Ω – текущее значение видимости в зонах системы мониторинга, м; Ωср – предельно-допустимое значение видимости при пожаре в здании, м.Результаты моделирования, полученные на основе модели системы мониторинга и визуализируемые с использованием клеточных автоматов, оповещают когнитивных агентов многоагентной системы о месте расположения очага пожара вздании и условиях температурного воздействия на реактивных агентов моделипри их движении к очагу пожара по выбранному маршруту.4.
Модель прекращения горения представляет собой совокупность зависимостей, необходимых для определения требуемого количества приборов подачиогнетушащих веществ и времени на реализацию действий по ликвидации пожара.Интервалы времени необходимые для прекращения горения при пожаре в здании,определяются на основе требуемого и фактического расходов огнетушащих веществτл.к.=<Qтр;Qф>,где(4.39)Qтр – требуемый расход подачи огнетушащих веществ, л∙с-1; Qф – фактиче-ский расход огнетушащих веществ, л∙с-1.1835. Модель оценки параметров работы газодымозащитной службы – даннаямодель позволяет определить нормативное время пребывания реактивных агентоввнутри здания.
Нормативное время является параметром, ограничивающим продолжительность реализации работ внутри здания, связанных как со спасаниемлюдей, так и с прекращением горения. Время защитного действия дыхательныхаппаратов, используемых реактивными агентами, определяется на основе следующих параметровгдеτГДЗС=<P, Vп.д., R>,(4.40)P – текущее давление в средствах индивидуальной защиты пожарных, атм;Vп.д.
– скорость потребления дыхательной смеси пожарными при движении научастках маршрутов внутри здания, атм∙мин-1; R – показатель защиты дыхательных аппаратов.6. Модель многокритериального выбора и поддержки принятия управленческих решений предназначена для ранжирования задач пожаротушения в порядкепредпочтительности для выбора маршрута движения при реализации работ поспасанию людей и ликвидации пожара. Исходными данным для данной моделиявляются набор задач пожаротушения (спасание людей и ликвидация горения) имаршруты движения агентов при реализации работ.
Модель позволяет реализовать многокритериальную оптимизацию маршрутов движения для реактивныхагентов моделигдеC(Х)=<Х, F, Θ, ɷ>,(4.41)С(Х) – множество маршрутов для выбора реактивными агентами; Х – ис-ходное множество маршрутов движения; F – векторный критерий, позволяющийоценить маршрутов по показателем; Θ – относительные показатели важностикомпонент векторного критерия; ω – показали важности для ранжирования задачпожаротушения.Для построения структуры выбранных маршрутов движения в многокритериальной модели используется принцип оптимальности по Парето и разработанный в диссертации метод поддержки принятия управленческих решений.184Разработанная многоагентная система моделирования действий пожарныхподразделений при тушении пожаров с использованием поддержки принятия решений позволяет реализовать процедуры численного моделирования использования теоретических результатов исследования в процессе практической деятельности по тушению пожаров в зданиях.Выводы по главе 4В результате исследования, проведенного в главе 4, целью которого являлось моделирование поддержки принятия управленческих решений при тушениипожаров в зданиях с применением моделей и методов мониторинга пожара, получены следующие основные результаты:1.
Проведена постановка, формализация и решение частных задач управления пожарными подразделениями на основе методов системного анализа действий по тушению пожаров в зданиях. В результате применения системного анализа разработаны критерии принятия решений по выбору маршрутов движенияпожарных внутри зданий и предложен метод моделирования структуры зданиядля формирования множества допустимых вариантов управленческих решений.2. Разработаны регрессионные модели действий по тушению пожаров.На их основе применена функция Кобба – Дугласа для нормализации показателейважности критериев принятия решений.3. Разработаны количественные шкалы критериев для формирования векторных оценок вариантов управленческих решений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
