Диссертация (1172872), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Исходными данными для оптимизации сетипередачи данных являются величина суммарной арендной стоимости каналов,допустимоесреднеевремядоставкиинформациипосети,пропускнаяспособность каналов и распределение трафика. Задача оптимизации сетипередачи данных информационно-аналитического обеспечения сводится либо кдискретному распределению канальных ёмкостей, либо к распределению трафиказа счёт минимизации средней временной задержки каналов в сети [33].Распределение потоков информационного обмена по каналам связии определение их загрузки осуществляется методом оптимального распределенияканальных ёмкостей при известном методе маршрутизации потоков.В результате проводится минимизация среднего времени доставкиинформации по сети, определяемая соотношением:60T (C ) где1 1 ckk k k 1 2 21 2 1 2 2 Rk S k , 2ck k (2.21) i , j - суммарная интенсивность трафика, поступающего в сеть;i, jСk – канальная ёмкость;1l– средняя интенсивность обслуживания в канале обратная длинепакета l; 2 – дисперсия распределения общей пакетной длины;Rk – задержка распространения сигнала в канале;Sk – среднее время обслуживания пакета в узле коммутации.Таким образом, определены дискретные значения канальных ёмкостей Сkобеспечивающих минимальное время доставки информации T(C) по сетипри заданных ограничениях на суммарные затраты Z.KZ min Ck min( zk ) ,(2.22)k 1гдеzk – коэффициент удельных затрат на единицу канальной ёмкости.В случае когда затраты на аренду каналов неизвестны, а требования кдопустимому времени доставки информации определены, задача распределенияканальных ёмкостей сети передачи данных состоит в минимизации затрат нааренду Z при заданном допустимом времени доставки информации Tд и известныхнагрузках каналов λкKZ min Z Ck zk ,C k 1*где(2.23)С – точка задающая распределение канальных ёмкостей, соответствующихZ.
Проблема оптимизации распределения трафика по возможным маршрутамдоставки информации решается определением загрузок каналов λк при заданныхзначениях канальных ёмкостей Ск и при условии минимизации времени доставкиинформации. Определение загрузки каналов λк, k 1, Kтребует наличия61информации о множестве маршрутов между каждой парой узлов.
Вектор,определяющий распределение трафика по маршрутамm ri j q 1ri , j ri j 1, ri j 2 , ..., ri j m ,(2.24)q 1задаёт вероятности rijq того, что в каждом коммуникационном процессоре потокраспределяется по каналам, входящим в маршруты, связывающие узлыi, j междусобой таким образом, что сумма вероятностей вектора равна единице.Поставим в соответствие каждой паре (i, j) номер S (1, 2, ..., В),где В – число отличных от нуля элементов матрицы потоков i j . Тогдараспределение s-й составляющей потока можно представить точкой ms-мерногопространстваrs1msrrs rsq ;sqq 1rsms 1.(2.25)Тогда распределение потоков для всей сети можно задать точкойА-мерного пространства.r1ВR rs ; A ms .s 1rь(2.26)Исходя из того, что загрузка каналов λк зависит от распределения трафикапо маршрутам, то:Bmsk ( R ) s rsq .s 1 q 1(2.27)Формализованную схему алгоритма дискретного распределения трафикаможно представить в виде:T ( R0 ) minT ( R);RRs62 msr1,s1,B; sqRs q 1. R : k ( R ) Ck , k 1, K , R 0(2.28)При дискретном решении этой задачи выполняется последовательноеулучшениеимеющегосяминимальнойзадержкираспределениятрафикавдоставкиинформациисмыслеобеспеченияпутемпереброскиинформационного кванта Δλ из "наихудшего" маршрута в "наилучший".
Наследующем шаге в перераспределении участвует другой поток с наибольшейразницей между маршрутными задержками. Процесс переброски заканчивается,когдавремядоставкиперестаетуменьшаться.Дискретноеуменьшениеинтенсивности λк на Δλ> 0 соответствует уменьшению количества сообщений(пакетов), передаваемых по этому каналу в единицу времени.Для автоматизации решения задачи разработан итерационный алгоритмраспределения трафика (рисунок 2.15).НачалоВвод данныхm=m+1ОпределениемножествамаршрутовОпределениеразмерностимаршрутовОпределениезагрузок маршрутаОпределениевременныхпараметровНетСравнениевремениДаВсепарыузловНетДаВывод результатовКонецРисунок 2.15 - Алгоритм распределения трафика63Определение параметров потоков сообщений в сети передачи данных АСФи ПСС является важной задачей, обусловливающей эффективное использование впроцессе эксплуатации.2.5 Планирование и проведение поисково-спасательной операции привзаимодействии с ГИМСВ РФ имеется большое количество водных систем.
Поэтому одним изнемаловажных вопросов является взаимодействие спасательных подразделений сгосударственной инспекцией по маломерным судам МЧС России (ГИМС МЧСРоссии) [36].Несчастные случаи, происшествия и чрезвычайные ситуации на водешироко распространены и зачастую РПСО должен рассматривать как наиболеевероятные версии, связанные с акваториями.
Объектом поиска на акваторииможет быть:- человек, находящийся в воде;- транспортное средство, в том числе – аварийное, затонувшее, покинутое;- тело утонувшего или погибшего от переохлаждения;- вещественные признаки аварии, несчастного случая – пятна топлива,обломки, плавающие предметы, одежда и т.п.Развитие ЧС на акваториях с наличием пострадавших характеризуетсястремительностью.
Для тонущих людей максимальное время, за которое ихможно спасти, составляет считанные минуты. В данных ситуациях могут помочьтолько свидетели происходящего или спасатели, находящиеся непосредственнона месте. Для людей, находящихся в холодной воде без гидротермоизолирующихкостюмов срок исчисляется десятками минут, в костюмах – часами. Вспасательном плавсредстве – шлюпке, плоте можно продержаться много суток.Пострадавшие, выбравшиеся на берег, в зависимости от погоды и их состояния иопыта могут оставаться в живых длительное время даже вдали от цивилизации[37].64Крупные акватории для площадных поисков требуют применения катеров,моторных лодок. Поисковые операции на море и крупных акваториях обычновключают площадные поиски и поиск по береговой линии.
Средние озераплощадью в несколько квадратных километров и реки шириной более 40-50метров лучше всего осматривать на катере или моторной лодке. Осмотруподлежат оба берега реки ниже по течению независимо от того, на каком берегупроизошел несчастный случай. В реках, меняющих направление течения, попричине прилива, осмотру подлежит и береговая линия выше по течению.Применение авиации ограничено.
Визуальный поиск с самолета малоэффективен,поскольку самолет в движении обычно не успевает за изгибами береговой линии.Более приемлем вертолет, но использование данного средства экономически неэффективно.Мелкие водоемы - озера и реки, особенно труднодоступные, наиболеесложно обследовать. Реки в лесу извилисты, берега изрезаны и заваленыбуреломом. Русло перекрыто перекатами, порогами, отмелями, завалами,бобровыми плотинами и т.п. Горные реки имеют по большей части бурноетечение и серьезные пороги.
Применение авиации для поиска малоэффективно,поскольку береговая линия скрыта кронами деревьев, хотя допустимо применениевертолета.Узкие реки и ручьи, мелкие озерца, болота подлежат осмотру в пешемпорядке. Применение авиации затруднено и не эффективно, хотя возможно.Перспективно применение сверхмалой авиации – мотодельтапланов и особенномотопарапланов.Частоузкиелесные рекиудобнеевсегоосматривать,передвигаясь пешком по руслу, поскольку берега заросли кустами и заваленыбуреломом.Береговаялинияявляетсянакопителемпредметовизнаков,свидетельствующих о происшествии. Почти все ЧС на водных объектахоставляют свои следы на берегу.
Тщательному визуальному осмотру подлежатурез воды, полоса прибоя, приливно-отливная полоса во время отлива, полоса65берега в пределах видимости, скалы, отмели, каменные гряды и т.п. – все места,где может зафиксироваться улика или тело утонувшего. Также подлежат осмотрурыбацкие стоянки, убежища, береговые и прибрежные сооружения. Осмотрследует вести с воды и с берега, по возможности – параллельно. В отсутствиесильного прибоя наилучшее плавсредство для осмотра береговой линии –плоскодонное маломерное судно с подвесным мотором или водометом, а внекоторых случаях гребное плавсредство.Если попавшему в холодную воду удается выбраться на берег, то вхолодную погоду в отсутствие возможности согреться его ждет переохлаждениесо смертельным исходом.
Поэтому прибрежная полоса в месте предполагаемогоЧС должна быть осмотрена на 50-100м, а также следует осмотреть пути, покоторым пострадавший мог двигаться в сторону жилья, стоянки, людей и т.п.ГИМС МЧС России — орган, исполняющий государственную функцию понадзору на водных объектах за пользованием маломерными судами, базами(сооружениями) для их стоянок и иными объектами (пляжи, переправы инаплавные мосты), основными задачами которой являются:участие в поиске и спасании людей на водных объектах;организация в пределах своей компетенции надзора и контроля завыполнением требований по обеспечению безопасности людей и охраны жизнилюдей на базах (сооружениях) для стоянок маломерных судов, пляжах,переправах и наплавных мостах;осуществлениевустановленномпорядкеклассификации,государственной регистрации, учета, первичного и ежегодного техническогоосвидетельствованияиосмотровмаломерныхсудов,присвоенияимгосударственных (бортовых) номеров, выдачи судовых билетов и иныхдокументов на зарегистрированные маломерные суда;осуществление учета, ежегодного технического освидетельствованиябаз (сооружений) для стоянок маломерных судов, пляжей, переправ и наплавныхмостов, выдачи разрешений на эксплуатацию баз (сооружений) для стоянок66маломерных судов, переправ и наплавных мостов, а также разрешений напользование пляжами;осуществление аттестации судоводителей и выдачи им удостоверенийна право управления маломерным судном;осуществление в установленном порядке производства по делам обадминистративных правонарушениях в пределах своей компетенции;осуществлениеведенияединогореестразарегистрированныхмаломерных судов и государственного учета выдаваемых удостоверений на правоуправления маломерными судами, регистрационных и иных документов,необходимых для допуска маломерных судов и судоводителей к участию вплавании.Учитываявышесказанное,вработебылразработаналгоритмвзаимодействия данных подразделений, представленный на рисунке 2.16 [41].НачалоПоступлениесигналаОпределение границ районапоискаНетНаличиевозможности участияГИМСДаОтсутствиевозможностипривлечения ГИМСПередача информациио маршруте поискаИзменение маршрутаКонтроль за поискомОбъект поиска найден?НетДаОкончание поискаКонецРисунке 2.16 - Блок-схема алгоритма взаимодействия ПСС и ГИМС МЧС России67При планировании поисково-спасательной операции после определенияграниц поиска, система проводит проверку на наличие в данном районе крупныхрек.
При обнаружении таковых, система предлагает РПСО отправить запрос наподключение ближайших имеющихся сил и средств ГИМС к поисковоспасательнымоперациям.Информационно-аналитическоеобеспечениеформирует маршрут обследования русла рек, с учетом сухопутных сил и средств.Передача сигнала и дальнейшее взаимодействие проходит с помощью АИУСГИМС, которая является многоэлементной системой, строящейся по модульномупринципу, состоящей из средств вычислительной техники, специальногопрограммногообеспеченияисредствсвязи.Основныммобильнымфункциональным звеном АИУС ГИМС является подсистема беспроводногодоступа,оснащеннаяпортативнымитерминаламинабазесовременныхкарманных компьютеров типа PocketPC с поддержкой сотовых каналов связи.Данная система предложена Атюкиным А.
А. [43].Автоматизированнаяинформационно-управляющаясистемаГИМСсоздавалась в целях повышения эффективности управления и оперативностивыполнения возложенных на органы Государственной инспекции по маломернымсудам МЧС России функций контроля и надзора за пользованием поднадзорнымисудамииосуществленияведенияединогореестразарегистрированныхмаломерных судов и Государственного учёта выдаваемых удостоверений направо управления маломерными судами, регистрационных и иных документов,необходимых для допуска маломерных судов и судоводителей к участию вплавании, предусмотренных Положением о Государственной инспекции помаломерным судам Министерства Российской Федерации по делам гражданскойобороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийныхбедствий, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерацииот 23 декабря 2004 года № 835 [44].Контроль за проведением поиска осуществляется путем передачи сигнала о68передвижения с портативных модулей, входящих в состав АИУС ГИМС.