Пропонується методичний підхід, який дозволяє визначити варіант розподілу підрозділів МНС по завданнях, в якому їх можливості реалізуються максимально

Барбашин, В.В.

Вальченко, О.І.

Цифровий репозиторій ХНАМГ (KNAME Digital Repository)

   Проблеми надзвичайних ситуацій  Моделювання дій підрозділів МНС при вирішенні завдань ліквідації наслідків аварії на потенційно небезпечному обєкті 47 Бєляєв В.Ю., Тарасенко О.А. Аналіз математичних моделей знаходження оптимальних шля-хів екстреної евакуації населення Проведено аналіз існуючих моделей знаходження оптимальних шляхів екстреної евакуації населення. Показано, що в літературі відсутні континуа-льні моделі знаходження оптимальних шляхів при наявності динаміки вра-жаючих факторів надзвичайної ситуації, а також при пошкодженні або недо-ступність мережі доріг. Ключові слова: евакуація населення, шляхи евакуації, моделі опти-мального шляху евакуації  Belyaev V.U., Tarasenko А.A. Analysis mathematical models finding the optimal routes emer-gency evacuation of the population An analysis existing models finding the optimal routes emergency evacua-tion of the population is carried out. It is shown that in the literature none con-tinual models finding the optimal routes when availability dynamics impressive factors emergency situation, as well as in injuries or unavailable network roads. Key words: evacuation of population, evacuation routes, model of optimal    УДК 614.8  Вальченко О.І., канд. військ. наук, доц., НУЦЗУ, Барбашин В.В., канд. техн. наук, нач. каф., НУЦЗУ  МОДЕЛЮВАННЯ ДІЙ ПІДРОЗДІЛІВ МНС ПРИ ВИРІШЕННІ ЗАВДАНЬ ЛІКВІДАЦІЇ НАСЛІДКІВ АВАРІЇ НА ПОТЕНЦІЙНО НЕБЕЗПЕЧНОМУ ОБЄКТІ (представлено д-ром хім. наук Калугіним В.Д.)  Пропонується методичний підхід, який дозволяє визначити варі-ант розподілу підрозділів МНС по завданнях, в якому їх можли-вості реалізуються максимально  Ключові слова: моделювання, аварія, ліквідація наслідків  Постановка проблеми. Сучасний етап розвитку світової економіки характеризується неухильним ростом ядерної енерге-тики і хімічної промисловості. Розвиток виробництв із ядерними і хімічно небезпечними компонентами характеризуються принци-повою неможливістю надання повної гарантії безаварійної роботи Збірка наукових праць. Випуск 14, 2011  Вальченко О.І., Барбашин В.В. 48 таких обєктів. У результаті впливу деяких факторів на таких обєктах можливе виникнення аварійних ситуацій. З метою мак-симальної реалізації можливостей підрозділів МНС, при вико-нанні ними завдань по виявленню та оцінці обстановки, яка скла-лася в результаті аварії (терористичного акту) на потенційно не-безпечному обєкті (ПНО), необхідно визначити оптимальний ва-ріант їх розподілу Аналіз останніх досліджень і публікацій. Як свідчить аналіз публікацій [1-3], для оцінки ефективності застосування рі-зних підрозділів та спеціалізованих формувань широко застосову-ються методи математичного моделювання, які дозволяють вирі-шити трудомісткі і тривалі експерименти. В роботах [3-4] визна-чено завдання підрозділів при ліквідації наслідків аварії на ПНО та зроблена спроба їх розподілу по виконанню цих завдань. Цей розподіл пропонується без урахування того, що після виконання одного завдання підрозділу може бути поставлено інше завдання та не пропонується варіант розподілу, в якому їх можливості мож-на реалізувати максимально. Постановка завдання та його вирішення. Для кожної типової ситуації існують різні способи розподілу, про те не кожний із цих способів є ефективним. Найкращий спосіб той, що призво-дить до виконання поставленого завдання. У літературі перелік таких способів поки відсутній, що не дозволяє швидко приймати раціональне рішення на застосування підрозділів МНС при лікві-дації наслідків аварії на ПНО. Це робить актуальним розробку варіанту їх розподілу по завданнях в якому їх можливості реалі-зуються максимально. Для вирішення задачі математичного моделювання дій під-розділів МНС найбільш прийнятним із існуючих методів оптимі-зації функціонування складних систем є метод динамічного про-грамування [1,3]. Він дозволяє здійснювати оптимізацію багато-крокових процесів, до яких відноситься і процес застосування під-розділів МНС. Нехай процес застосування підрозділів МНС являє собою операцію, що складається з m кроків (етапів). Такими кроками (етапами) можуть бути: вживання екстрених заходів, оперативне планування, рятувальні та інші невідкладні роботи, ліквідація наслідків аварії [3]. Кількісно можливості підрозділу при вико-нанні завдання на одному кроці оцінюються показником ефекти-Проблеми надзвичайних ситуацій  Моделювання дій підрозділів МНС при вирішенні завдань ліквідації наслідків аварії на потенційно небезпечному обєкті 49 вності К. Допустимо, що значення показника К за час виконання завдання складається з суми його значень на окремих кроках   1miiK k== ∑ ,  де ik   показник можливостей на i-му кроці. На кожному кроці вибирається таке рішення, від якого за-лежить величина K на даному кроці та за час виконання завдання в цілому. Таке рішення назвемо кроковим управлінням. Сукуп-ність всіх крокових управлінь являє собою управління діями зага-лом, позначимо його буквою X, а крокові управління 1 2, , , mx x x… , тоді   ( )1 2, , , mX x x x= … .  Необхідно знайти таке управління X, при якому показник K перетворюється в максимум, тобто   1maxmiiK k== ⇒∑ .  Управління ( *X ), при якому цей максимум досягається, бу-демо називати оптимальним управлінням. Воно складається з су-купності оптимальних крокових управлінь   ( )* * * *1 2, , , mX x x x= … .  Максимальне значення K, яке досягається при цьому управ-лінні, позначимо *K . Задача полягає в знаходженні сукупності оптимальних крокових управлінь, які показник можливостей K перетворює в максимум, тобто знайти   ( )* * * *1 21, , , maxmm iiX x x x K k=⎧ ⎫= ⇒ =⎨ ⎬⎩ ⎭∑… .  Збірка наукових праць. Випуск 14, 2011  Вальченко О.І., Барбашин В.В. 50 Виходячи з основних принципів динамічного програмуван-ня, послідовність знаходження оптимального варіанту застосу-вання підрозділів МНС прийме наступний вигляд: розраховується показник можливостей підрозділу на першо-му кроці ( 1k ) по всіх можливих завданнях; обчислюється показник ik  на всіх подальших кроках (i), по всіх можливих варіантах; на кожному подальшому кроці (i) визначається сума 1miik=∑  по всіх можливих варіантах на цьому та попередніх кроках і знахо-диться її максимум, тобто *1miik=∑ ; на подальшому кроці m визначається показник 1miiK k== ∑  по всіх можливих варіантах дій при виконанні завдань і показник * *1miiK k== ∑ , якому відповідає управління *X , тобто оптимальне управління. Складовою частиною постановки задачі моделювання є ви-значення основних обмежень і допущень. При цьому необхідно виходити з того, що завдання може виконати тільки підрозділ, який не втратив здатність до виконання завдань. Виходячи з цьо-го, приймемо, що підрозділу МНС ставиться нове завдання (тобто він переходить до нового кроку дій), якщо внаслідок попереднього він не втратив здатність до виконання завдань, тобто   .1.1.1mос ос допimт т допimмз мз допiП ПП ПR R===⎫≤ ⎪⎪⎪≤ ⎬⎪⎪≤ ⎪⎭∑∑∑,  де осП , тП , мзR   сумарні втрати особового складу, техніки і ви-трата матеріальних засобів до кінця i-го кроку дії підрозділу, від-повідно; .ос допП , .т допП , .мз допR   допустимі втрати особового складу, Проблеми надзвичайних ситуацій  Моделювання дій підрозділів МНС при вирішенні завдань ліквідації наслідків аварії на потенційно небезпечному обєкті 51 техніки і витрата матеріальних засобів до кінця i-го кроку дії під-розділу. Згідно [1, 2] існує один спосіб, який часто застосовується, зве-сти багатокритеріальну задачу до однокритеріальної  виділити один головний показник і прагнути звернути його в максимум (мінімум), а на всі інші накласти обмеження, зажадавши, щоб во-ни не вийшли за межі заданих (допустимих) значень. Як голо-вний, домінуючий показник (критерій оптимальності) вибирають такий показник, який дозволить в найбільшому ступені визначи-ти можливості системи виконувати своє основне призначення, а на інші показники накладаються обмеження З урахуванням викладених положень, умови оптимальності варіантів застосування підрозділів МНС можна виразити   *iW W= , якщо maxii допi допSП ПR R⇒⎧⎪ ≤⎪⎨⎪⎪ ≤⎩"  де iS   головний (домінуючий) показник; iП , iR   значення інших показників; допП , допR   допустимі (задані) значення інших показ-ників. Висновки. Для моделювання дій підрозділів МНС, при ви-рішенні завдань ліквідації наслідків аварії на потенційно небез-печному обєкті, можна використати метод динамічного програму-вання, який дозволяє визначити оптимальний варіант їх розподі-лу по завданнях в якому їх можливості реалізуються максималь-но.  ЛІТЕРАТУРА  1. Дегтярев Ю.Н. Исследование операций. / Ю.Н. Дегтярев.  М.: Высшая школа, 1986.  319 с. 2. Цивільна оборона: [навчальний посібник для студентів вищих навч. закл.] / В.М. Шоботов.  К.: Центр навчальної літерату-ри, 2004.  438 с. 3. Вентцель Е.С. Исследование операций. Задачи, принципы, методология. / Е.С. Вентцель.  М.: Наука, 1980.  206 с. Збірка наукових праць. Випуск 14, 2011  Вальченко О.І., Барбашин В.В. 52 4. Уроки и выводы из аварии на Чернобыльской атомной элек-тростанции.  М.: Воениздат, 1986.  144 с.  Вальченко А.И., Барбашин В.В. Моделирование действий подразделений МЧС при решении за-дач ликвидации последствий аварии на потенциально опасном объ-екте Предлагается методологический подход, который позволяет определить оптимальный вариант распределения подразделений МЧС по заданиям, в котором их возможности реализуются максимально  Ключевые слова: моделирование, авария, ликвидация последствий  Valchenko O.I., Barbachyn V.V. Design of actions of subsections of Ministry of emergency meas-ures of Ukraine at the decision of tasks liquidation of consequences of failure on potentially dangerous object Methodological approach, which allows to define the optimum variant of distributing of subsections of Ministry of emergency measures of Ukraine on tasks, in which their possibilities will be realized maximally, is offered  Key words: design, failure, liquidation of consequences 

Моделювання дій підрозділів МНС при вирішенні завдань ліквідації наслідків аварії на потенційно небезпечному об’єкті.

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Цифровий репозиторій ХНАМГ (KNAME Digital Repository)