Автореферат (Информационно-аналитическая поддержка управления пожарно-спасательными подразделениями при реагировании на крупные пожары), страница 2

Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы. Общий объем диссертационной работы – 129 страниц. Работа иллюстрирована 61 рисунком и содержит23 таблицы. Библиографический список включает в себя 90 наименований.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследования, определены объект и предмет исследования,изложены научная новизна и практическая значимость полученных результатов, приведены основные положения, выносимые на защиту.В первой главе «Противопожарная защита городов и крупных объектов» дается состояние вопроса противопожарной защиты города и крупныхобъектов, краткая история и характеристика города, рассмотрена противопожарная защита объектов города и объектов «ЭКСПО – 2017», а также современная концепция обеспечения безопасности городских объектов.

Проведенанализ сил и средств ПСГ по защите города и его объектов, в котором приведено количество и дислокация пожарных депо, численность личного состава ипожарной техники, оперативной обстановки с пожарами и существующие методы и модели управления пожарными подразделениями.Проведенный анализ состояния вопроса противопожарной защиты городаи крупных объектов показал, что современные условия жизни общества в городах способствуют росту числа различных деструктивных событий, от которыхежегодно погибают сотни людей, подвергаются уничтожению материальныеценности, уникальные строения и многие другие объекты.

Реагируя на подобные ситуации, ПСГ сталкивается с проблемой нехватки или невозможностьюсил и средств своевременно прибыть к месту вызова. Изучение указанныхсложных процессов предполагает проведение крупномасштабных исследований и всестороннюю оценку эффективности ПСГ и его возможностей оперативно реагировать на крупные пожары и ЧС.В качестве примера для исследования был выбран крупный город Астана.За последние 10 лет в городе построено свыше 20 крупных объектов, одиниз которых занимает значительную часть городской территории и предназначендля проведения международной специализированной выставки «ЭКСПО –2017».Рассмотрена современная концепция обеспечения безопасности крупныхобъектов города, которая заключается в изучении и анализе видов потенциальныхопасностей на объектах защиты, оценке рисков этих опасностей, разработке иреализации комплекса мероприятий, позволяющие снизить риски до допустимых.Поскольку ни один из рисков принципиально невозможно снизить до нуля, необходимым элементом обеспечения безопасности сложных систем является эффективная деятельность ПСП (в случае возникновения на объекте защиты крупногопожара или ЧС) по спасению людей, ликвидации ЧС и его последствий.6Также анализируются силы и средства ПСГ по защите города и его объектов.

Для оперативного реагирования и своевременного прибытия ПСП длятушения пожаров и ликвидации ЧС в городе функционирует 10 профессиональных пожарных депо, на вооружении которого находятся 140 техническихсредств для борьбы с пожарами и транспортировки личного состава до меставызова, в том числе 60 – основных, 23 – специальных и 58 – вспомогательныхавтомобилей.Следующим этапом исследования стал анализ нормативных документов,регламентирующих численности сил и средств, а также время реагированияэкстренных служб в Республике Казахстан и за рубежом. Анализ «Норм проектирования объектов органов противопожарной службы» показал, что количество пожарных депо в Республике Казахстан рассчитывается из расчета численности населения и площади территории населенного пункта, при этом предусматривается, что максимальная численность населения и площадь территории,соответственно, равны 1,5 млн человек 35,0 тыс.

га (площадь территории города Астаны составляет 71 тыс. га, численность населения – 880,2 тыс. чел., Алматы – 72,2 тыс. га и 1,7 млн чел.). Однако чаще всего площадь населенногопункта и численность населения некоторых городов выходят за пределы установленных нормативами границ. Другой нормативный документ – «Технический регламент “Общие требования к пожарной безопасности”» – гласит:«Дислокация подразделений противопожарной службы на территории городаи населенного пункта определяется исходя из условия, что время прибытияпервого пожарного подразделения к месту вызова в городах должно быть неболее 10 минут, а для населенного пункта – не более 20 минут». Однако, несмотря на жесткое нормирование времени реагирования, возникают проблемывыполнения установленных нормативов.Исходя из задач исследования проанализирована оперативная обстановкас пожарами, которая свидетельствует о ее непрерывном ухудшении (рисунок 1).Это связано во многом с ростом населения города и его территории.

Исследования времени прибытия первых ПСП к месту вызова показали, что в 22 % случаев ПСП не укладываются в нормативное время прибытия (рисунок 2).Это связано со многими причинами, однако основными из них являются недостаточное число пожарных депо и высокая загруженность дорог.В зависимости от объекта и вида ЧС в городе может сложиться сложнаяобстановка, которая потребует привлечения значительных усилий, превышающих возможности гарнизона. На основании проведенного анализа возникла необходимость в проведении детального исследования возможностей ПСГ городапо оперативному реагированию при крупных пожарах и ЧС на основе методовимитационного моделирования.Для решения вопросов оперативного реагирования на крупные пожары иЧС проведен анализ методов и моделей управления ПСП, который показал, чтона протяжении последних десятилетий началось широкое применение мощныхЭВМ и компьютерного моделирования в управлении ПСП.

С помощью этогонаучного инструментария создавались специальные способы, средства, методы,а также разнообразные сложные организационные структуры. Проблема разра7ботки информационно-аналитических систем моделирования деятельностии обоснования ресурсной потребности оперативных подразделений продолжаетбыть актуальной.аЗдания и сооружения производственного назначения,4%бПредприятияторговли, Лечебно5,6 %профилактическиеучреждения, 0,9 %Прочий объект,2,5 %Административнообщественныездания, 3,4 %Жилой сектор,56 %Строящиесяобъект и стройплощадки, 6,4 %Транспортныесредства, 21,2 %вгРисунок 1 – Анализ оперативной обстановки с пожарами:а – динамика общего числа пожаров; б – соотношение количества населения и количествапожаров; в – объекты возникновения пожаров; г – динамика числа погибших и пострадавшихлюдей на пожарахРисунок 2 – Динамика доли выездов ПСП с временем прибытия более 10 минутВо второй главе «Анализ пожарных рисков и деятельности пожарноспасательного гарнизона» проанализирована и дана оценка основных пожарных рисков в период с 2005 по 2015 гг.

и исследованы основные статистическиераспределения процесса функционирования ПСГ.В процессе исследования в качестве основных пожарных рисков использовались: R1 – риск для человека столкнуться с пожаром в течение года (103),2 пожар  ; R2 – риск для человека погибнуть при пожаре в течение года (10 ), чел. ⋅ год  жертва  ; пожар R3 – риск для человека погибнуть при пожаре в течение года (105), жертва  . чел.

⋅ год 8Результаты исследований основных пожарных рисков R1, R2 и R3 представлены в таблице 1, в соответствии с которым риск R1 находится в диапазоне0,8–1,22 пожара на 1000 чел., но в 2015 г. достигает самого высокого показателя – 1,3. Риск R2 в 2010 г. вырос до 9,8 жертв на 100 пожаров, в последние годыданный показатель постепенно убывает. Риск R3 находится в диапазоне2,72–3,09 жертв на 100 000 чел.

в год.В 2015 г. в Республике Казахстан численность населения составила17,5 млн человек, произошло 14 452 пожара, при которых погибло 386 человек.Следовательно, из расчетов риск R1 = 0,82, R2 = 2,67, R3 = 2,20. Получив расчеты, мы можем увидеть, что в Астане значения R1 и R3 выше, чем средний пореспублике, а значение R2 находится на одном уровне.Таблица 1 – Пожарные риски в Астане за 2005–2015 гг.Пожарныериски20052006200720082009201020112012201320142015R1 ⋅1031,160,811,081,151,061,070,81,220,990,991,3R2 ⋅ 1024,236,734,511,05,439,83,392,322,842,102,28R3 ⋅ 1054,915,454,91,165,784,462,722,822,822,093,09Для построений и использования моделей процесса функционированияПСГ необходимо проверить, насколько адекватно описывают модельные распределения реальные статистические распределения. В ходе проведенного исследования были проанализированы статистические распределения потоковвызовов ПСП и временные характеристики процесса их функционирования.В работе показано, что распределение числа вызовов ПСП по суткамза 6 месяцев 2015 г.

хорошо описываются распределением Пуассона (таблица 2и рисунок 3).Таблица 2 – Эмпирическое и теоретическое распределения числа вызовов ПСГ в Астанеза 6 месяцев 2015 г.Число выездов в суткиЧислоМесяцλRсуток01234≥5153849441718Январь- Эмпир.1812,35 1,59июньТеорет. 17,26 40,56 47,65 37,32 21,92 10,32Примечание: λ – среднее число выз./сутки , R – критерий Романовского.6050Частота40302010001234≥5Число вызовов kэмпирическая частотатеоретическая частотаРисунок 3 – Эмпирическое и теоретическое (пуассоновское) распределение числа вызововПСГ города Астана за 6 месяцев в 2015 г.915306022,93669133,5252,1251,7335406,8388450400350300250200150100500239ЧастотаВременные характеристики, в частности время обслуживания вызовов,хорошо описывается законом Эрланга.На рисунке 4 представлена гистограмма эмпирического и теоретическогораспределений длительности времени обслуживания вызовов оперативнымиотделениями в 2015 г.По результатам исследования был сделан вывод об удовлетворительномсоответствии эмпирического и теоретического распределений.≥ 120120Время, τ минэмпирическая частота теоретическая частотаРисунок 4 – Гистограмма эмпирического и теоретического распределений длительностивремени обслуживания вызовов ПСП в городеДалее были исследованы статистические закономерности привлеченияпожарной техники для обслуживания вызовов.

В таблице 3 и на рисунке 5представлено распределение числа, выезжавших по вызову пожарных автомобилей в городе за 6 месяцев 2015 г.Таблица 3 – Распределение числа вызовов на пожары, в зависимости от количества привлекавшихся для их обслуживания пожарных автомобилейКоличество ПА, lЧисло вызовов (частота), nlОтносительная частота, ωl1240,056421930,45303990,23244520,1221≥5580,1361Всего4261,000Частота (числовызовов)250200150100500123Количество автомобилей, шт.4≥5Рисунок 5 – Полигон распределения числа вызовов, произошедших в городе за 6 месяцев поколичеству выезжавших пожарных автомобилей10Из таблицы 3 и рисунка 5 следует, что подавляющее число вызовов (около 70 % от общего числа вызовов) в городе обслуживается с привлечением неболее трех пожарных автомобилей (т.

е. два или три). Полученные результатыпозволили использовать более сложные математические модели для проведения оценки ПСГ.В работе детально изучено время прибытия пожарных подразделенийпри крупных пожарах, произошедших в Астане в различное время года. На рисунке 6 показан пример реального распределения времени прибытия оперативных отделений при двух крупных пожарах. Время прибытия требуемого количества оперативных отделений к месту вызова находилось в диапазонеот 5 (прибытие первых отделений) до 29 мин (прибытие последних отделений).Анализ показал, что время сосредоточения увеличивалось в зависимости от отдаленности дислокации пожарных частей, скорости движения пожарных автомобилей (высокая загруженность дорог, гололед и др.). Полученные результатыпозволили сравнить реальные данные с результатами в процессе компьютерного моделирования деятельности оперативных подразделений.абРисунок 6 – Распределение реального времени прибытия различного числа оперативныхподразделений при крупных пожарах:а – распределение времени прибытия ПСП на вызов по тушению крупного пожарав двухэтажном общежитии в 2012 г.; б – распределение времени прибытия ПСП на вызовпо тушению крупного пожара в новостроящемся многофункциональном комплексе в 2016 г.В третьей главе «Компьютерное моделирование деятельности оперативных подразделений города Астаны» представлены общее описание компьютерной имитационной системы (КИС) КОСМАС (Компьютерная СистемаМоделирования Аварийных Служб), схема ее адаптации, применения и модернизации для Астанинского ПСГ.Схема применения имитационной системы для исследования, оценкиоперативной деятельности и проектирования развития ПСГ реализовывалась вчетыре этапа.На первом этапе происходила настройка (адаптация) системы на конкретную территорию и ПСГ, в ходе которой осуществлялся сбор, обработка, анализинформации, характеризующей параметры ПСГ, территории города и процессафункционирования ПСГ и ее ввод в КИС.