Диссертация (1172865), страница 9

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

Текст из файла (страница 9)

Поэтомунеобходимо провести анализ моделей действий по тушению пожаров как источника информации и моделей поддержки принятия решений как аналитической составляющей системы поддержки управления.1.4. Модели действий пожарных подразделений в зданияхКонцептуальным подходом к формальному описанию действий пожарныхподразделений является теория сетевого планирования, сформировавшаяся подвоздействием теоретического обобщения методов исследования операций, а также моделей и методов решения многокритериальных задач управления.Стоит отметить, что теория сетевого планирования в контексте моделирования действий по ликвидации пожаров в зданиях с целью их исследования и совершенствования рассматривается как гносеологический, проблемно ориентированный подход к моделированию конечных, структурированных процессов.В качестве инструментария моделирования выступает сетевая структура, анализрезультатов моделирования – сетевой график.

Сетевая структура представляет собой совокупность состояний исследуемой системы и работ (мероприятий), обеспечивающих переход системы из одного состояния в другое [59, 65]Каждое состояние системы, как и каждая работа в системе, определяетсянабором свойств. Например, при рассмотрении системы действий по ликвидациипожара в здании состояние системы может являться: состояние «пожар локализован», а свойствами данного состояния будут: отсутствие угрозы пожара людям,включая участников тушения пожара; отсутствие развития пожара, то есть усло-48вие, определяющее уменьшение площади пожара и отсутствие необходимостипривлечения дополнительных пожарно-спасательных подразделений для ликвидации пожара.

Для перехода системы управления в состояние «пожар локализован» необходимо выполнить определенный набор работ.Рассмотрим работу, связанную с подачей огнетушащих веществ. Для реализации данной работы необходимо иметь ресурсы, то есть пожарную техникуи личный состав и обеспечить выполнение мероприятий, направленных на приведение пожарной техники в состояние готовности для решения основной задачипожаротушения. Тогда работа по подаче огнетушащих веществ для локализациипожара будет характеризоваться ресурсами и временем выполнения [143].Таким образом, при моделировании действий по ликвидации пожаров взданиях моделируемой характеристикой является временной интервал, необходимый для успешной реализации действия.

Выбор видов, способов и приемов практической реализации действий основывается на минимизации данного количественного критерия.В соответствии с классическими методами сетевого моделирования моделидействий по ликвидации пожаров в зданиях могут быть: вероятностные, детерминированные [223]. Общая классификация моделей оперативно-тактических действий сил и средств пожарных подразделений при тушении пожаров в зданияхпредставлена на рисунке 1.18.В практике моделирования действий по ликвидации пожаров вероятностныемодели используются для решения задач нормирования продолжительности реализации работ на пожарах.

Детерминированные модели используются в качестветеоретической основы для разработки систем поддержки принятия решений.49Модели ОТДВероятностныеДетерминированныеОднопараметрическиеАддитивныеМногопараметрическиеМультипликативныеРисунок 1.18 – Классификация моделей оперативно-тактических действий1.4.1. Вероятностные моделиВероятностные модели представляют время реализации действий как случайную величину, а в качестве результата моделирования сопоставляют исходным данным интервал значений.

Широта интервала определяется вероятностьюсобытия, состоящего в том, что на практике продолжительность действий находится за пределами полученного интервала значений [66].Среди всей совокупности вероятностных моделей оперативно-тактическихдействий представляется возможным их классифицировать по количеству параметров модели, необходимых для расчета продолжительности оперативнотактических действий. Под параметрами любой вероятностной модели следуетпонимать вероятностные оценки: среднее значение случайной величины и стандартное отклонение как степень разброса данных.

Поэтому вероятностные моделипо количеству вероятностных оценок, необходимых для расчета продолжительности оперативно-тактических действий, следует классифицировать как однопараметрические и многопараметрические.50Однопараметрическая модель действий основывается на экспоненциальномзаконе распределения случайной величины. В соответствии с данным закономраспределения вероятность события, состоящего в том, что моделируемый параметр s будет находится в интервале s1 и s2 определяется по формулеРs1  s  s2  s21 s1  s2  s expdsexpexp, s*s*s*s*s1(1.3)где P – вероятность события, состоящего в том, что моделируемый параметр s будет находится в интервале s1 и s2 при среднем значении s*.При вероятностном моделировании интерпретация результатов основана напонятии риска ε, то есть вероятности события, состоящего в том, что моделируемый параметр s будет находится за пределами интервала s1 и s2.

Тогда очевиднасвязь риска ε с вероятностью P, которая определяется соотношением ε=1 – Р.В практике вероятностного моделирования для экспоненциальной моделипринимают, что минимальное значение интервала равно нулю, то есть s1 = 0,в этом случае вероятность P определяется по формуле s  s  s Рs1  s  s2   exp   1   exp   2   1  exp   2  . s * s * s *(1.4)Тогда значение риска для экспоненциальной модели будет равно:  1  Рs1  s  s2   exp  s2 .s *Управление значением моделируемого параметра осуществятся путем минимизации значений риска до приемлемого уровня.Поэтому в тех случаях, когда вероятностная модель с одним параметром неприменима для описания случайного процесса используются вероятностные модели с несколькими параметрами, как правило со средним значением и стандартным отклонением, которые в практике моделирования называют многопараметрическими вероятностными моделями.

Это модели, основанные на законах распределения случайных величин Вейбулла – Гнеденко, Эрланга и Гаусса [223].Наиболее часто в практике моделирования действий по тушению пожаровв зданиях применяется нормальная модель, основанная на Гауссовом распределе-51нии случайной величины (нормальный закон распределения случайной величины)с плотностью [223]s21P( s1  s   2 )   f ( s )ds  2s1 s  s *2  exp   2 2 dt ,s1s2(1.5)где P – вероятность события, состоящего в том, что моделируемый параметр s будет находится в интервале s1 и s2 при среднем значении s* и стандартном отклонении σ.Исходя из симметрии нормального закона распределения случайной величины, результат моделирования может быть представлен в виде интервалаs  s * k .(1.6)Значения k зависят от величины риска ε, например, при ε = 0,01 k = 2,6 илипри ε = 0,005 k = 2,8 и т.

п.Нормальная модель как наиболее яркий представитель многопараметрических вероятностных моделей используется в качестве инструмента нормирования,планирования и анализа действий по тушению пожаров на этапах сосредоточенияи введения сил и средств пожарно-спасательных подразделений. Для анализа специфики моделирования действий по тушению пожаров в зданиях на основе многопараметрических вероятностных моделей рассмотрим следующие нормальныемодели, представленные в таблице 1.2.Рассмотренные вероятностные модели действий по тушению пожаров применяются в практике моделирования при нормировании, планировании, хронометраже и анализе действий по тушению пожаров в зданиях силами пожарноспасательных подразделений. Однако данный вид моделей не применяется длярешения задач повышения эффективности управления в режиме реального времени, так как их вероятностная природа не позволяет получить четких рекомендаций для результативной реализации действий по тушению пожара на практике.Это связано с тем, что результатом моделирования выступает не конкретное значение моделируемого параметра, а его интервальная оценка или оценка сверху/снизу для интервала значений в соответствии с особенностью постановки экстремальной задачи моделирования.52№1234НаименованиемоделиЗаконраспределенияТаблица 1.2.

– Виды вероятностных моделей действий по тушению пожараМодель поиска места Эработы в здании звеньямигазодымозащитной службы [128]Модельрасчетной Эпродолжительностипожара в здании [29]Модель для оценки Энеобходимогорасходаогнетушащихвеществ для тушения пожаров в зданиях [85]Модельскорости Ндвижения пожарныхавтомобилей к местувызова [95]Параметры моделиSS*ɛSS*ɛSS*ɛSS*σɛ5Модель действий по Нтушению пожаров взданиях [210]SS*σɛ6Модель времени за- Нщитыучастниковтушения пожара вздании от воздействия ОФП с использованиемСИЗОД [45, 187]SS*σɛНеобходимое время поиска места работы, минСреднее время поиска места работы, минРиск не обнаружить место работы в здании за требуемое времяРасчетная продолжительность тушения пожара вздании, чСредняя продолжительность тушения пожара в здании, чРиск не потушить пожар за расчетное времяНеобходимый расход огнетушащих веществ, с-1Средний расход огнетушащих веществ для зданий,с-1Риск недостатка огнетушащих веществ для эффективных действий по тушению пожараНормативная скорость движения пожарных автомобилей, км∙ч-1Средняя скорость пожарных автомобилей по спидометру, км∙ч-1Стандартное отклонение скорости движения пожарных автомобилей, км∙ч-1Риск прибытия к месту пожара за время, превышающее требуемоеМинимально допустимое время реализации действий, сСреднее время реализации действий по тушениюпожара, сСтандартное отклонение времени реализации действий по тушению пожара, сРиск невыполнения действий по тушению пожара заминимально допустимое времяНормативное потребление дыхательной смеси приработе в СИЗОД, л∙мин-1Среднее потребление дыхательной смеси при работев СИЗОД, л∙мин-1Стандартное отклонение потребление дыхательнойсмеси при работе в СИЗОД, л∙мин-1Риск воздействия ОФП на участников тушения пожара53Поэтому в практике моделирования действий по тушению пожара для целейповышения эффективности управления действиями пожарно-спасательных подразделений в режиме реального времени широкое применение получили детерминированные модели.1.4.2.

Детерминированные моделиДетерминированные модели основаны на методах исследования операций иразрабатываются путем выявления количественной связи между моделируемымпараметром S и факторами, влияющими на данный параметр, в данном случае –частные показатели Si, то есть:S  f S0 , S1, S2 ,..., Sn  ,где(1.7)S – моделируемый параметр реализации действий по тушению пожара;S0 – начальное значение моделируемого параметра; Si, i = 1, …, n – частные параметры модели.В практике моделирования действий по тушению пожаров дезертированнаямодель в качестве частных параметров использует вероятности реализации техили иных процессов и степень их влияния на моделируемый параметр S, а многиедетерминированные модели в том или ином смысле получены методами регрессионного или корреляционного анализа, имеющими вероятностную природу.Поэтому в первом приближении можно заключить, что в основе детерминированных моделей лежат понятия среднего арифметического и среднего геометрического значения моделируемого параметра.

Характеристики

Список файлов диссертации