Математические модели и алгоритмы для автоматизированного управления процессами ликвидации чрезвычайных ситуаций

• Автор: Родичев, Вячеслав Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 168 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Проблемы оперативного управления объектами и территориями при ликвидации чрезвычайных ситуаций

1.1 Определение и классификация чрезвычайных ситуаций

1.2 Задачи аварийно спасательных служб в чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера и при подготовке к их ликвидации

1.3 Организация экстренной помощи в чрезвычайных ситуациях за рубежом

1.4 Системы оперативнодиспетчерского управления в чрезвычайных ситуациях состояние и перспективы развития

1.4.1 Функциональное назначение

1.4.2 Организационнотехническая структура и комплекс технических средств ЕДДС и ОСОДУ
1.5 Системы прогнозирования и ликвидации чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных промышленных объектах
1.6 Постановка комплекса задач оперативного управления объектами и территориями в чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера
1.7 Выводы
Глава 2. Комплекс логиколингвистических и графовых моделей для оперативного управления объектами и территориями при ликвидации чрезвычайных ситуаций
2.1 Общая характеристика комплекса моделей назначение, область применения, ограничения и допущения
2.2 Фреймовые и графовые модели знаний о чрезвычайных ситуациях
2.3 Модели знаний о чрезвычайных ситуациях на основе логических
функций и системы продукций
2.4 Применение разработанных математических моделей при решении практических задач оперативного управления объектами и территориями
2.5 Выводы Глава 3. Метод и алгоритмы оперативного управления объектами и
территориями в условиях чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера
3.1 Общая характеристика метода решения
3.1.1 Выбор математического аппарата
3.2 Формирование метрического пространства объекта управления
3.3 Разработка математической модели для оценки величины ущерба от чрезвычайной ситуации
3.4 Алгоритм решения задачи методом динамического программирования
3.5 Модельный пример решения задачи
3.6 Выводы
Глава 4. Экспериментальная проверка и внедрение разработанного
математического обеспечения в информационных системах РСЧС
4.1 Анализ вычислительной сложности решаемой задачи
4.2 Особенности функционирования программного комплекса, реализующего разработанные модели и алгоритмы
4.3 Методика подтверждения достоверности разработанного математического и программного обеспечения
4.4 Опыт внедрения результатов исследований в информационных системах РСЧС
4.4.1 Использование программного тренажера в информационной
системе Главного Управления МЧС по Самарской области
4.4.2 Внедрение пакета прикладных программ Ехк промышленных предприятиях
4.5 Выводы Заключение Литература Приложения
1. Акт о внедрении материалов диссертации в структурных подразделениях Главного Управления МЧС по Самарской области
2. Акт о внедрении материалов диссертации на предприятии ОАО Трансмаш г. Энгельс
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Системотехника и Информационные системы Саратовского государственного технического университета, научно практических семинарах лаборатории Системные проблемы автоматизации и управления в машиностроении Института проблем точной механики и управления РАН, а также на 6 конференциях различного уровня
Международной научной конференции Проблемы национальной безопасности России Саратов, г Всероссийской научнопрактической конференции Технологии Интернет на службу общества актуальные проблемы использования и развития ИнтернетИнтранет технологий Саратов, г III Всероссийской научно практической конференции Молодежь и современные информационные технологии Томск, г Всероссийской научно практической конференции Сложные системы. Анализ, моделирование, управление. XIX Международной научной конференции Математические методы в технике и технологиях Воронеж, г. Международной научнопрактической конференции Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности СанктПетербург,
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы автором в работах. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения и приложения она содержит 8 страниц текста, рисунков, 7 таблиц и список использованной литературы из 4 наименований. ГЛАВА 1. Для разработки достаточно общих моделей и алгоритмов эффективного управления структурными подразделениями МЧС в условиях чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера необходимо предварительно установить, какая информация потребуется управленческому персоналу МЧС для принятия решений при возникновении экстремальных ситуаций. Опыт работы систем оперативнодиспетчерского управления МЧС показал, что состав и структура этих сведений может значительно изменяться в зависимости от характера ситуации, источника ее возникновения, поражающих факторов, продолжительности их воздействия и многих других условий. В связи с этим обстоятельством одной из целей приведенного ниже обзора является поиск таких классификационных признаков чрезвычайных ситуаций, использование которых позволило бы разработать для каждой классификационной группы стереотипную математическую модель организации данных, на основании которой ЛПР сможет своевременно принять адекватные управленческие решения. Рассмотрим известные из литературных источников методики классификации чрезвычайных ситуаций. В настоящее время широкое распространение получила классификация ситуаций, приведенная в Положении о классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера утвержденном Постановлением Правительства Российской Федерации 1. При этом чрезвычайные ситуации классифицируются в зависимости от количества людей, у которых оказались нарушены условия их жизнедеятельности, от величины причиненного экономического ущерба, а также от размеров зон распространения поражающих факторов 1. В статье 2 рассмотрена методика классификация химических аварий, основанная на градации размеров зоны поражения, образовавшейся в результате их возникновения. В соответствии с данной методикой аварии подразделяются на частные, объектовые, местные, региональные и глобальные. На основании данной классификации чрезвычайных ситуаций, в частности, были определены те регионы России и ближнего зарубежья, в которых в настоящее время наиболее высока опасность возникновения химических аварий. В работах 3,4 при классификации чрезвычайных ситуаций было приведено определение катастрофы, рассмотрены ее основные классификационные признаки и указаны различия, существующие между аварией, производственной или транспортной катастрофой, опасным природным явлением, стихийным и экологическим бедствием. Здесь же было сформулировано определение чрезвычайной ситуации, согласно которому она представляет собой реальное проявление опасностей современного мира, которые имеют крупные последствия, оказывающие существенное влияние на экономику, политику, социальную жизнь административнотерриториальной единицы, региона, страны. В 5 в основу классификации чрезвычайных ситуаций положено понятие опасности, которую они представляют для человеческой жизни. Опасности подразделяются на две большие группы опасности, происходящие от природы и возникающие вследствие жизнедеятельности человеческого общества рис. Природные катастрофы наводнения, бури, засухи, землетрясения. Агрессия военная, эконом. Эколог. Технолог, катастрофы Соц. Дсмографич. Неблагоприятные природные условия голод. ХОЛ ЩИ т. Рис.