Автореферат (1172882), страница 4
Текст из файла (страница 4)
а) зависимость затрачиваемого времени насерию моделирований к количеству рассматриваемых мероприятий в наборе б) время затраченное на поиск оптимального набора мероприятий для экспериментального проектаТаким образом, адаптивная модель показала значительное увеличение скорости подбора комбинации мероприятий по управлению пожарной безопасностью.После проведения подбора мероприятий с использованием предложенноймодели, определен список возможных комбинаций. В результате сформированатаблица оптимальных комбинаций при разном количестве мероприятий (таблица2).Таблица 2 – Ранжирование комбинаций мероприятий по управлению пожарной безопасностью при различном количестве решений в нихКоличество мероприятий1098765432Номера решений по табл. 17, 8, 1, 2, 15, 18, 19, 26, 27, 337, 8, 1, 2, 15, 18, 19, 26, 275, 1, 15, 17, 18, 19, 22, 247, 1, 2, 15, 18, 19, 265, 1, 15, 18, 19, 225, 16, 18, 20, 101, 15, 16, 195, 15, 167, 15Q181818181818181817D000000000,98П2,42X2,38X2,24X1,88X1,58X1,05X1,03X0,62X0,46XПо результатам проведенных серий компьютерного моделирования сформулированы следующие выводы:1.
Предложенная математическая модель обеспечивает поиск комбинациимероприятий по управлению пожарной безопасностью на нефтегазовых объектах с использованием современных информационных систем за приемлемое количество времени (до 30 минут).2. Использование концепции адаптивных генетических алгоритмов, заключающейся в добавлении операции случайного удаления мероприятия изнабора во время моделирования увеличивает скорость выполнения моделирования пропорционально количеству рассматриваемых мероприятий в наборе.143. Представленная модель помимо значительного уменьшения необходимого времени для проведения анализа эффективности разных комбинаций мероприятий по управлению пожарной безопасностью, обладает достаточно высокойвариативностью предлагаемых ЛПР вариантов обеспечения пожарной безопасности.В четвертой главе «Разработка системы поддержки адаптивногоуправления пожарной безопасностью на нефтегазовых объектах» предложена структура системы поддержки управления пожарной безопасностью, определены ее основные элементы, разработано дерево целей (рис.
11).Рисунок 11 – Дерево целей системы поддержки адаптивного управленияпожарной безопасностью нефтегазовых объектовС учетом поставленных задач разработана структурная схема системы поддержки управления пожарной безопасностью нефтегазовых объектов (рис. 12).Таким образом, в процессе поддержки управления пожарнойбезопасностью на нефтегазовых объектах участвуют три модуля.Вычислительный модуль служит инструментом, позволяющим оценивать эффективность предлагаемых мероприятий, с помощью сформулированныхпараметров целевой функции, к которым относятся показатели величины пожарных рисков объекта защиты, показатели экономической эффективности и т.д.15Рисунок 12 – Структурная схема системы поддержки управления пожарнойбезопасностью нефтегазовых объектовВвод исходных данных производится, основываясь на технической документации к инженерным сооружениям, находящимся на объекте, статистики отказов технологического оборудования, справочной информации о пожароопасных веществах, обращающихся на объекте защиты, других необходимых параметрах.Модуль управления осуществляет поиск решений, направленных наадаптивное управление пожарной безопасностью методом перебора возможныхвариантов или с использованием интеллектуальных оптимизационных методов.Данный модуль включает в себя базу данных, в которой хранятся мероприятияпо управлению пожарной безопасностью.
Для удобства работы с мероприятиями, а также простого их добавления и редактирования, разработана классификация. В ходе своей работы модуль управления взаимодействует с пользователеми обладает полным доступом ко всем функциям системы, входным данным и результатам расчета пожарных рисков. В процессе работы возможно добавлениесистем противопожарной защиты, направленных на уменьшение вероятностивозникновения ОФП или уменьшения вероятности возможного поражения привозникновении аварий или изменения их параметров в зависимости от ситуации,которая складывается при моделировании возникновения пожара на различныхучастках территории объекта защиты.
Получив команду от пользователя о запуске процедуры поиска мероприятий, направленных на снижение расчетных величин пожарных рисков, модуль управления адаптивно вносит изменения в рассматриваемый проект, проводит необходимые расчеты, оценивает качество полученных результатов с учетом значения целевой функции и выводит отчет освоей работе ЛПР через модуль контроля для принятия окончательного решения.Модуль контроля обеспечивает вывод информации о предлагаемых решениях, направленных на снижение величин пожарных рисков. При помощи модуля контроля ЛПР может оценить зоны распространения пожарных рисков прикаждом предлагаемом решении, а также оценить экономическую целесообразность каждого решения.16Работа системы происходит до окончания процесса подбора мероприятийпо управлению пожарной безопасностью, после чего информация о выбранныхмероприятиях сохраняется в базе данных.
Данная информация в дальнейшем может быть использована, как для оценки действий специалиста, выполняющегоуправление пожарной безопасностью, так и для дальнейшей обработки и выработки правил для формирования базы знаний.В результате создания информационной системы адаптивного управленияпожарной безопасности разработана структурная схема взаимодействия СПУ сЛПР (рис. 13).Рисунок 13 – Схема взаимодействия СПУ с ЛПРНа основе структурной схемы разработан алгоритм взаимодействия ЛПР сСПУ при управлении пожарной безопасностью нефтегазовых объектов (рис. 14),который определяет роль ЛПР в процессе принятия решений. Определеныосновные задачи, стоящие перед ЛПР во время процесса управления пожарнойбезопасностью.20НачалоПрименение дополнительных мероприятийна объекте защитыВвод исходныхданныхОпределение частотыреализациипожароопасных ситуацийРазработка дополнительных мероприятийпо управлению пожарными рискамиПодтверждениепредлагаемыхмероприятийдаПостроение полей опасныхфакторов пожаранетдаДостигнут критерий остановки?нетКорректировкаисходных данныхРасчет значений пожарныхрисковОпределение целевой функцииУстановкадополнительныхограничений20ДаПроцедурапоиска комбинации мероприятийактивирована?нетКонецОптимизацияс применениемгенетического алгоритмаРасчетные значенияпревышают нормативные?даАктивация процедуры поискаоптимального набора мероприятийВывод оптимальногонабора мероприятийнетКонецРисунок 14 – Алгоритм взаимодействия ЛПР с СПУ при управлении пожарной безопасностью21В приложении приведены листинг кода разработанных программ дляЭВМ, свидетельства о государственной регистрации, акты внедрения результатов диссертационной работы.ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ1.
Анализ современных информационных систем с точки зренияиспользования инструментов поддержки принятия решений, направленных науправление пожарными рисками, выявил, что такие важные функции, как базаданных по статистическим данным (42,9 %); геоинформационные сервисы(28,6 %), используются менее чем в половине рассмотренных систем, афункции поддержки принятия управленческих решений отсутствуют.2. Разработана математическая модель и алгоритм подбора комбинацииоптимальных мероприятий по управлению пожарной безопасностью натерритории нефтегазовых объектов. В математической модели использовалсяподход с использованием генетических алгоритмов, а также специальноразработанная 3-х критериальная целевая функция на основе рискориентированного подхода, учитывающая значения пожарных рисков иэкономической эффективности предлагаемых мероприятий.3.
На основе разработанных алгоритмов создана информационнаясистема поддержки управления пожарной безопасностью нефтегазовыхобъектов на основе риск-ориентированного подхода для проведениякомпьютерного моделирования и анализа полученных моделей.
Проведенанастройка параметров генетического алгоритма для решения поставленнойзадачи. Применена концепция адаптивных генетических алгоритмов,сокращающая время выполнения моделирования прямо пропорциональнотребуемому количеству мероприятий (в рамках тестирования времямоделирования сократилось в 10 раз). На программу получено свидетельствоо государственной регистрации программы для ЭВМ.4. По результатам компьютерного моделирования поиска комбинациймероприятий по управлению пожарной безопасностью на типовомнефтегазовом объекте, сделан вывод, что предложенная модель значительноувеличивает количество возможных вариантов обеспечения пожарнойбезопасности объекта защиты (до 5 вариантов различных комбинациймероприятий для требуемого количества мероприятий в наборе) и позволяетЛПР более эффективно формулировать список мероприятий по управлениюпожарной безопасностью, чем при учете только методов экспертной оценки.5.
Предложена структура и алгоритм работы системы поддержкиуправления пожарной безопасностью нефтегазовых объектов и ее основныеэлементы, определены цель и задачи такой системы. Выявлен необходимыйвид и количество информации для ЛПР во время процесса управленияпожарной безопасностью.22Основные положения диссертационной работы опубликованы вследующих работах:в научных изданиях, рекомендованных ВАК России для публикацииосновных результатов диссертационного исследования:1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
