Диссертация (1172865), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Система решает задачу управления в двух формальных постановках: детализированная задач принятия решений, учитывающаяодиннадцать количественных и качественных показателей выбора ранга пожара;экспресс задача, основанная на пяти количественных параметрах выбора. Необходимость постановки двух задач обусловлена тем, что ранг пожара может бытьопределен при планировании применения сил и средств пожарной охраны, а также может быть повышен руководителем тушения пожара на основе оценки обстановки на пожаре. И так как оперативность принятия решений – основная функцияуправления оперативными подразделениями, то сбор информации по одиннадцати параметрам затруднен, поэтому в данной системе выбраны пять основных количественных показателей для ее оперативного применения.
Формально задачаопределения ранга пожара была поставлена как «классическая многокритериальная задача о назначениях», где заданной совокупности значений по параметрамвыбора необходимо назначить наилучший, в известном смысле, ранг пожара. Вкачестве источника вариантов управленческого решения в системе использовалось конечное число рангов пожара, отличающееся по значениям для различныхтерриторий, охраняемых от пожаров территориальными подразделениями пожарной охраной. Оценка вариантов решений производилась на основе информации,получаемой с помощью органов чувств человека, а именно участников тушенияпожара и очевидцев происшествия. В качестве средства анализа оценок вариантовиспользовался комплексный критерий, представляющий собой сумму произведений частных параметров на коэффициенты важности, получаемые путем реализации экспертных моделей. Широта применения системы в решении задач управления силами и средствами пожарно-спасательных подразделений позволила сформировать методологические основы разработки экспертных систем поддержкирешений [226, 227].Рассматривая специфику управления пожарно-спасательных подразделенийпосле определения необходимого количества сил и средств, потребных для тушения пожара, руководитель тушения пожара вырабатывает план действий, поэтомув работах [1–4] в 2002 году сформулированы принципы выработки плана дей-37ствий при тушении пожаров на базе прецедентов.
Важным научным результатомэтих работ является формирование принципов создания структуры системы поддержки управления тушением пожаров, которые определяют необходимость еесоздания как совокупности взаимоувязанных модулей с возможностью трансформирования под конкретные задачи управления.
Предложенная концепция прошлаапробацию десятилетиями практического использования, что в сфере информационных технологий является достаточным временным критерием для утвержденияее как неоспоримого постулата при выборе способа разработки системы поддержки управления действиями по ликвидации пожаров.На современном этапе эволюции систем поддержки управления можноутверждать, что в первом приближении их алгоритмическая структура состоит изчетырех основных подсистем:– подсистемы генерации вариантов управленческих решений – множествовариантов выбора.
Процесс генерации вариантов решений осуществляется, какправило, на основе теоретических моделей дискретной математики, графов и сетей, а также комбинаторики;– подсистема базы данных с количественными оценками допустимых вариантов управленческих решений по нескольким критериям выбора. База данныхпополняется моделями детерминированного характера;– подсистема базы знаний с количественными значениями показателей важности критериев выбора, получаемых на основе обработки экспертных мненийи математических моделей;– подсистема анализа оценок вариантов управленческих решений с учетомважности критериев выбора.
Целью данной подсистемы является реализация процедур выбора лучшего варианта управленческого решения или сужения множества исходных вариантов решений до заданных размеров.После решения задачи о необходимом количестве пожарных подразделенийисследования в области поддержки управления действиями на пожаре былинаправлены на реализацию процедур эффективного использования пожарныхподразделений при решении основной задачи [121–123].
В 2003 году разработан38обобщенный критерий боевой готовности подразделений пожарной охраны,предложена система частных критериев: критерий запущенности пожара какфункция от количества пожарной техники, привлекаемой к тушению пожара, количества участников тушения пожара и фактического расхода подачи огнетушащих веществ на тушение пожара; критерии скорости локализации и ликвидациипожара [121]. Предложены процедуры выбора способов ликвидации пожара наоснове данных критериев. Разработанные теоретические основы не были реализованы в виде компьютерной программы, но модель системы поддержки управления очевидно разработана, так как сформированные критерии и рекомендации поих использованию в процессе управления не предусматривали излишних вычислительных процедур, а основная калькуляционная нагрузка приходилась на этаппланирования применения сил и средств подразделений пожарной охраны дляликвидации пожаров.Итак, в качестве источника генерации вариантов в системе предусматривалась комбинаторная зависимость количества вариантов управленческих решенийпо применению пожарных подразделений в зависимости от имеющихся допустимых способов их эффективного использования.
Оценка вариантов решений поразработанным критериям выбора представляла собой сумму произведений частных показателей выбора на коэффициенты важности, которые рассчитывались наоснове регрессионных зависимостей, получаемых путем статистического анализафактов тушения пожара.В 2008 году произведена разработка системы поддержки управления привыборе мест установки пожарной техники на водоисточники [219]. Задача управления поставлена как задача многокритериального выбора при двух критериях:расстояние от входа в здание до места расположения водоисточников; водоотдачаводопроводной сети. Допустимые варианты в задаче получают путем комбинаторных моделей на основе анализа количества водоисточников и количества единиц пожарной техники; выбор вариантов осуществляется на основе теоретикомножественного анализа векторных оценок с использованием векторной функции, построенной на линейных комбинациях параметров выбора с учетом коэф-39фициентов относительной важности критериев, получаемых экспертным путем.Цель поддержки управления в данной задаче сводится к сужению множества допустимых вариантов до трех, из которых руководителю тушения пожара необходимо произвести окончательный выбор.В 2010 году разработан метод поддержки решений [169] и компьютернаясистема [198], его реализующая при решении задачи принятия решений по распределению оперативных подразделений пожарной охраны между участками тушения крупного пожара.В качестве теоретической основы для системы выступала теория многокритериального выбора на основе понятия оптимальности по Парето.
Количество вариантов в задаче определялось как количество размещений конечного числа оперативных подразделений между конечным числом участков тушения пожара.Векторные оценки вариантов определялись на основе критерия скорости локализации и ликвидации пожаров, а относительные коэффициенты важности рассчитывались путем попарного сравнения парето-оптимальных векторных оценок.Целью системы поддержки управления являлось компактное представление множества допустимых вариантов решений и упорядочении вариантов внутри множества на основе линейной свертки критериев с учетом весовых коэффициентовважности, рассчитанных на основе количественной информации об их относительной важности.
В данной системе впервые разработана многоуровневая процедура анализа, предусматривающая упорядочение вариантов внутри множествна основе результатов их ранжирования. Метод получил широкое развитие и былиспользован в качестве теоретической основы для разработки систем поддержкирешений по управлению пожарно-спасательными подразделениями при ликвидации крупных природных пожаров и техногенных чрезвычайных ситуаций [148], ипрограммно-аппаратного комплекса для поддержки решений при ликвидации радиационных аварий [34, 147]В 2011 году был разработан метод поддержки управления и система поддержки принятия решений по организации спасательных работ и тушения пожаров в зданиях повышенной этажности [16]. Задача имеет многокритериальную40постановку, количество вариантов в задаче лимитируется допустимыми способами спасания людей и тушения пожара, векторные оценки вариантов носят вероятностный характер, выбор варианта осуществляется на основе аддитивнойфункции от временных показателей.
В данной модели отсутствуют коэффициенты важности временных показателей, однако, осуществив их нормировку по времени для разных критериев, представляется возможным определить и их относительную важность.В 2013 году в работе [160] были представлены модели и алгоритмыинформационно-аналитической поддержки управления при тушении пожаров вморских портах на базе нечетких нейронных сетей, а также разработана «Интеллектуальная система поддержки принятия решения на базе нечетких нейронныхсетей для руководителя тушения пожара на территории Калининградского морского торгового порта» [161].
В рассматриваемой системе поддержки управленияпри выборе маршрутов движения пожарных внутри здания на примере портовыхсооружений авторы использовали теорию графов – сетевую модель движения пожарных и нейронный сети для реализации алгоритмов выбора маршрутов движения. В качестве критерия оценки результативности выбора маршрутов движенияпредложено использовать математические модели, оценивающие динамику площади пожара и высоты задымленной зоны в помещении. В этот же периодвыпущена монография, обобщающая зарубежный опыт навигации пожарныхвнутри здания, в которой теоретически представлены алгоритмы выбора вариантов движения пожарных и предложен метод анализа маршрутов движенияпожарных [58].В общей совокупности процессов поддержки управления в чрезвычайныхситуациях и при ликвидации пожаров к настоящему времени сложилась тенденция разработки и внедрения систем поддержки управления в виде программныхсредств.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
