Моделирование и разработка структурно-функциональной организации системы поддержки принятия решений при управлении эвакуацией людей из образовательного учреждения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.10, кандидат технических наук Теплова, Виктория Валерьевна

• Теплова, Виктория Валерьевна
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Теплова, Виктория Валерьевна

Содержание

Список сокращений

Введение

1 Анализ современного состояния вопроса автоматизации управления процессом эвакуации людей при пожаре

1.1 Общая характеристика процесса поддержки управленческих решений по эвакуации людей при пожаре

1.2 Состояние информационного обеспечения управления процессом эвакуации из помещений образовательного учреждения

1.3 Анализ существующих информационных систем поддержки принятия решений в условиях ЧС

1.4 Обоснование направлений исследований 32 Выводы

2 Разработка структурно-системной модели процесса эвакуации людей из образовательного учреждения

2.1 Формирование описаний обстановки при моделировании процесса эвакуации

2.2 Системная модель процесса управления эвакуацией людей из аудиторий

2.3 Формализация описания пожара как элемента внешней среды, влияющего на эвакуацию

Выводы

3 Разработка математической модели и алгоритма процесса эвакуации людей из аудиторий при возникновении пожара 60 3.1 Обоснование выбора математического аппарата для

моделирования процесса эвакуации людей из аудитории при возникновении пожара

3.2 Математическая модель формализованного описания аудиторий на основе теории террайнов

3.3 Оценка пропускной способности путей эвакуации при возникновении пожара

Выводы

4 Разработка структурно-функциональной организации системы

поддержки принятия решений при управлении эвакуацией людей

из аудиторий образовательного учреждения

4.1 Структурно-функциональная организация системы обеспечения пожарной безопасности в образовательном учреждении

4.2 Алгоритм работы системы поддержки принятия решений при управлении эвакуацией людей из аудиторий

4.3 Структурно-функциональная организация системы поддержки принятия решений при управлении эвакуацией людей

4.4 Экспертная оценка разработанной системы поддержки принятия решений при управлении эвакуацией людей

4.5 Результаты практического внедрения системы поддержки принятия решений при управлении эвакуацией людей из аудиторий образовательного учреждения

Выводы

Заключение

Библиографический список

Приложения

Список сокращений

АИС МОПБ - автоматизированная информационная система мониторинга обеспечения пожарной безопасности, АПС - автоматическая пожарная сигнализация, АРМ - автоматизированное рабочее место, АСДНР - аварийно-спасательные и другие неотложные работы, БД - база данных,

ГИС - геоинформационная система,

ГИССБ (ОБЩ) - Глобальная информационная сеть по стихийным бедствиям,

ГОСТ - государственный стандарт,

ГПС - государственная противопожарная служба,

КИМЭ — компьютерная имитационная модель эвакуации,

МЧС - министерство чрезвычайных ситуаций,

НПБ - нормы пожарной безопасности,

СОУ - система оперативного управления,

СОУЭ - система оповещения и управления эвакуацией,

СУБД - система управления базами данных,

СЦ - ситуационный центр,

ЭВМ - электронно-вычислительная машина.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование и разработка структурно-функциональной организации системы поддержки принятия решений при управлении эвакуацией людей из образовательного учреждения»

Введение

Актуальность темы исследования.

Современное образовательное учреждение (ОУ) представляет собой сложную социально-экономическую систему, в которой главным и наиболее активным элементом выступает человек. Одним из направлений управления этой системой является обеспечение поддержки принятия решений при эвакуации людей в случае возникновения пожара как техногенной чрезвычайной ситуации (ЧС).

В настоящее время в нашей стране сохраняется тенденция роста числа пожаров на объектах жилого, социально-бытового и культурного назначения и количества погибших людей в них. Участившиеся в последнее время пожары в ОУ показывают, что обеспечение безопасности людей при возникновении этой чрезвычайной ситуации во многом зависит от своевременности и беспрепятственности эвакуации и требует научно обоснованных планов эвакуации.

Оценки эвакуационных планов связаны с использованием математического моделирования движения потоков людей внутри здания, теоретические основы которого были заложены профессором C.B. Беляевым. Дальнейшие исследования связаны с именами А.И. Милинского, разработавшего графоаналитический метод расчета общего времени эвакуации, и В.М. Предтеченского, получившего эмпирические зависимости скорости движения людей от плотности людского потока.

Современный этап исследований характеризуется использованием ЭВМ. Большой вклад в развитие компьютерных имитационных моделей эвакуации (КИМЭ) внесли В.В. Холщевников, Д.А. Самошин, R. Fahy, Е. Kuligowski и др. Однако, разработанные модели имеют ограничение, обусловленное отсутствием возможностей учета специфики ОУ и возникновения «конфликтных» ситуаций при эвакуации.

Здания ОУ по своим функциональным свойствам отличаются от промышленных, административных и жилых сооружений. В них есть как небольшие офисные помещения (например - помещения административно-хозяйственных служб), так и большие, объемные помещения (лекционные поточные аудитории, читальные залы и др.). Особенно усложняется задача эвакуации из лекционных аудиторий в связи с одновременным нахождением в них большого числа людей и низкой пропускной способностью проходов. Также в ОУ есть как помещения с малым присутствием горючих материалов (спортзал), так и помещения со значительным заполнением горючими материалами (книгохранилище). Эти обстоятельства обусловливают необходимость рассматривать ОУ как сложную организационную систему, состоящую из множества взаимосвязанных подсистем, различающихся по своим свойствам, назначению и требуемому уровню безопасности.

Следует также отметить, что особенностью зданий ОУ является нестационарность распределения людей по внутренним помещениям здания, связанная с расписанием занятий. В соответствии с учебным расписанием локальная концентрация людей внутри здания изменяется несколько раз в сутки. Это обстоятельство приводит к необходимости учета зависимости планов эвакуации от времени суток, а также требует оценки учебного расписания с точки зрения организации беспрепятственного движения людей при эвакуации. Решение этих задач для зданий ОУ осложняется наличием моментов времени, когда люди переходят из одних помещений в другие, в частности во время перерывов между занятиями.

При решении задач принятия управленческих решений по эвакуации людей при пожаре в ОУ необходимо рассматривать создавшуюся ситуацию как сложный динамический объект со специфическими характеристиками и свойствами, а также необходимо разработать основы создания систем информационной поддержки принятия решений в условиях пожара на основе имитационного моделирования.

Таким образом, в настоящее время имеет место противоречие, состоящее в том что, с одной стороны существует объективная необходимость повышения оперативности сбора, обработки данных и принятия решений при управлении процессом эвакуации людей из образовательного учреждения и с другой стороны отсутствуют адекватные модели и автоматизированные средства оценки пропускной способности маршрутов эвакуации в конкретных условиях.

Цель работы.

Разработка структурно-функциональной организации системы поддержки принятия решений для повышения оперативности управления эвакуацией людей из образовательного учреждения.

В соответствии с целью научной задачей диссертационной работы является разработка моделей и алгоритмов формирования и движения людского потока в образовательных учреждениях, учитывающих особенности и структуру препятствий на путях движения и позволяющих определить пропускную способность маршрута эвакуации из образовательного учреждения.

В соответствии с поставленной целью и научной задачей в работе решаются следующие частные задачи:

- анализ современного состояния вопроса автоматизации управления процессом эвакуации людей при пожаре;

- разработка структурно-системной модели процесса управления эвакуацией людей из образовательных учреждений;

- разработка математической модели и алгоритма процесса эвакуации людей из аудиторий при возникновении пожара;

- разработка структурно-функциональной организации системы поддержки принятия решений при управлении эвакуацией людей из образовательных учреждений.

Объект исследования.

Система управления пожарной безопасностью в образовательном учреждении.

Предмет исследования.

Модели, алгоритмы и средства поддержки принятия решений при управлении эвакуацией людей из образовательного учреждения.

Методы исследования.

В работе использованы методы и положения теорий: управления в организационно-технических системах, математического и имитационного моделирования, множеств, террайнов, сетей Петри, случайных импульсных потоков, а также методы проектирования сложных информационных систем.

Научная новизна и основные положения выносимые на защиту.

1. Структурно-системная 8АБТ-модель управления эвакуацией людей, особенностью которой является описание специфики образования и движения людских потоков в образовательном учреждении и управления ими.

2. Математическая модель формирования и движения людского потока, особенностью которой является описание преодоления препятствий аудиторий на основе теории террайнов и их освобождения на основе теории случайных импульсных потоков, позволяющей определить пропускную способность помещений образовательного учреждения.

3. Структурно-функциональная организация системы поддержки принятия решений при управлении эвакуацией людей из аудиторий образовательного учреждения, особенностью которой является введение блоков: моделирования формирования людского потока, оценки пропускной способности выходов аудиторий, описания схемы помещения, а также связей между ними, которое позволяет определить время и маршруты эвакуации при различных вариантах движения людских потоков.

Практическая значимость.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1. Разработанная модель процесса эвакуации людей, представленная в виде структурно-системного описания, является теоретической основой построения системы поддержки принятия решений управления эвакуацией людей из образовательного учреждения.

2. Математическая модель описания людского потока, представленная в диссертационной работе, позволяет определить пропускную способность маршрута эвакуации, формировать близкие к оптимальным планы эвакуации людей из аудиторий образовательного учреждения, а ее применение в системе поддержки принятия решений обеспечивает сокращение времени эвакуации и уменьшение числа «конфликтных» ситуаций на наиболее загруженных участках пути.

3. Предложенная в диссертационной работе структурно-функциональная организация системы поддержки принятия решений обеспечивает повышение качества (оперативность и обоснованность) управленческих решений по эвакуации людей из аудиторий образовательного учреждения при пожаре.

Апробация работы.

Основные положения и научные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях и семинарах: II Международной молодежной научной конференции «Молодежь и XXI век» (г. Курск), IX Международной конференции «Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации (Распознавание - 2010)» (г. Курск), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Наука и практика: от фундаментальных исследований до инноваций» (г. Екатеринбург), IV Международной научно-практической конференции «Наука в современном мире» (г. Москва), II

Международной научно-практической конференции «Перспективы развития информационных технологий» (г. Новосибирск), Международной научно-технической конференции «Современные информационные технологии -2011» (г. Пенза). Результаты диссертационной работы обсуждались на кафедре Информационных систем и технологий Юго-Западного государственного университета.

Публикации.

По теме диссертационной работы опубликовано 15 работ, в том числе 6 статей в рецензируемых научных журналах.

Внедрение результатов работы.

Результаты диссертационной работы внедрены в ОКУ «ЦОД ГОЧС Курской области» с целью развития возможностей информационно-телекоммуникационной системы Главного управления МЧС по Курской области по формированию управленческих решений по эвакуации людей при пожаре, а также в НИЦ (г. Курск) ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ. Научно-методические результаты, полученные в диссертационной работе, используются в учебном процессе Юго-Западного государственного университета (ЮЗГУ) в рамках дисциплин «Имитационное моделирование экономических процессов», «Основы управления социально-экономическими системами», «Компьютерные системы поддержки принятия решений», а также в учебном процессе Курской академии государственной и муниципальной службы (КАГМС) в рамках дисциплин «Защита территорий в чрезвычайных ситуациях» и «Устойчивость объектов экономики в чрезвычайных ситуациях».

Соответствие паспорту специальности.

Диссертационная работа соответствует паспорту специальности 05.13.10 Управление в социальных и экономических системах: по пункту 2 «Разработка методов формализации и постановки задач управления в социальных и экономических системах» в части формализации задачи

построения структурно-системной модели управления эвакуацией людей из ОУ при пожаре; по пункту 6 «Разработка и совершенствование методов получения и обработки информации для задач управления социальными и экономическими системами» в части разработки подхода к моделированию формирования и движения людского потока при пожаре.

1 Анализ современного состояния вопроса автоматизации управления процессом эвакуации людей при пожаре

1.1 Общая характеристика процесса поддержки управленческих решений по

эвакуации людей при пожаре

Согласно ГОСТ 12.1.033-81 [4] пожарная безопасность - состояние объекта, при котором с установленной вероятностью исключается возможность возникновения и развития пожара и воздействия на людей опасных факторов пожара, а также обеспечивается защита материальных ценностей.

Под системой пожарной безопасности согласно ГОСТ 12.1.004-91 [3] понимается комплекс организационных мероприятий и технических средств, направленных на предотвращение пожара и ущерба от него.

Пожарная безопасность любого объекта обеспечивается двумя системами: предотвращения пожара и противопожарной защиты, в том числе организационно-техническими мероприятиями.

При этом система предотвращения пожара - комплекс организационных мероприятий и технических средств, направленных на

Д и

исключение условии возникновения пожара. А система противопожарной защиты - совокупность организационных мероприятий и технических средств, направленных на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара и ограничение материального ущерба от него.

Система обеспечения пожарной безопасности, согласно [91], включает в себя подсистему предотвращения пожара, подсистему противопожарной защиты, комплекс организационно-технических мероприятий по обеспечению пожарной безопасности. Обобщенная структурная схема системы обеспечения пожарной безопасности представлена на рис. 1.1.

Рисунок 1.1 - Обобщенная структурная схема системы обеспечения

пожарной безопасности

Согласно Федеральному закону «О пожарной безопасности» [1] под системой пожарной безопасности понимается совокупность сил и средств, а также мер правового, организационного, экономического, социального и научно-технического характера, направленных на борьбу с пожарами.

Важнейшая задача из комплекса задач, решаемых системой пожарной безопасности, - сохранение жизни и здоровья людей. Обязательное условие формирования такой системы - включение в ее состав специальных технических средств, обеспечивающих своевременное оповещение людей о пожаре и управление эвакуацией людей.

Базируясь на результатах работы [52], модифицируем блок-схему процесса управления с учетом специфики пожара как быстропротекающей ЧС (рис. 1.2).

При этом все этапы процесса управления можно разделить на три компонента в соответствии с той ролью, которую они играют в процессе управления:

1. Подготовка управленческого решения (этапы 1-3).

2. Разработка управленческого решения (этапы 4 - 5).

3. Принятие управленческого решения (этапы 6-10).

Рисунок 1.2 - Блок-схема процесса управления с учетом специфики пожара

Необходимость модификации блок-схемы процесса управления вызвана наличием специфических особенностей пожара как объекта управления:

л к*

1. индивидуальный характер развития пожара в конкретной сложившейся обстановке;

2. необходимость принятия решений за минимально возможное время;

3. неопределенность параметров развития пожара, когда не известны требуемые темпы ликвидации, необходимый объем ресурсов и уровень сложности выполняемых работ;

4. большой объем разноаспектных данных и в то же время их низкая точность;

5. многомерность, многоуровневость и многосвязность процессов, характеризующих процесс развития пожара.

Суть оперативного управления в случае возникновения и развития пожара состоит в том, чтобы в соответствии с поставленной целью, базовыми планами и складывающейся обстановкой определить общий замысел операции по ликвидации пожара и эвакуации людей, конкретные меры ее реализации, порядок взаимодействия сил и средств при их выполнении и необходимое обеспечение.

Исходя из этого, главными требованиями к системам оперативного управления (СОУ) в случае возникновения пожара в части принятия решений можно назвать:

- оперативность, обусловленная дефицитом времени;

- способность организовать добывание и прием многоплановой информации о постоянно меняющей обстановке;

- высокая скорость анализа и обработки разнородной оперативной информации;

- эффективные каналы передачи данных.

При формализации описания пожара в образовательных учреждениях будем базироваться на понятии сложная система [11]. В общем случае ситуация возникновения пожара 8(1) может быть описана кортежем вида:

8(0=<Х(0, ¥({), Щ), С(г)>.

Данное описание отражает необходимость комплексного рассмотрения как характера развития пожара, так и мер, направленных на предотвращение его негативных последствий.

При этом Х(1:) - вектор переменных состояния обстановки в образовательном учреждении при возникновении пожара; Б(1:) - вектор дестабилизирующих факторов;^) - вектор управляющих воздействий, направленных на уменьшение масштабов и последствий развития пожара; СО) - план эвакуации людей и ликвидации пожара.

Типовая структура СОУ в случае возникновения и развития пожара может быть представлена в виде схемы, изображенной на рис. 1.3.

Рисунок 1.3 - Типовая структурная схема системы оперативного управления

в случае возникновения пожара

В общем случае задача управления при возникновении пожара в образовательном учреждении сводится к определению таких значений Щ), при которых переменные состояния объекта принимают только допустимые значения.

При построении СОУ в случае возникновения пожара определяющим является разработка математической модели описания динамики развития пожара. В настоящее время существуют следующие подходы к описанию динамики развития пожара [5,45,48, 51, 61, 72, 75, 117, 120]:

1. Подход, основанный на описании сложной системы в виде системы нелинейных дифференциальных уравнений в нормальной форме Коши.

Недостаток данного подхода заключается в сложности выявления переменных состояний и установления связи между ними для широкого диапазона изменений сложившейся обстановки.

2. Подход к описанию и исследованию динамики развития пожара с помощью сетей Петри.

Преимуществом данного подхода является возможность использования различных модификаций сетей Петри, что позволяет моделировать сценарии развития пожара, учитывать возможные варианты поведения людей при эвакуации в сложившейся обстановке, оценить результаты и последствия принимаемых управленческих решений.

3. Подход к построению динамических моделей, заключающийся в том, что по располагаемой априорной информации о потенциальных возможностях объекта управления и ожидаемых состояниях внешней среды рассчитывается множество динамически равновесных состояний обстановки на объекте управления.

Ограничением данного подхода является то, что он не учитывает, во-первых, влияние случайных и неопределенных факторов, действующих на объект управления, во-вторых, влияние организационной системы управления на нарушение динамического равновесия вследствие действия таких факторов как ошибки в принятии управленческих решений, ошибки, связанные с неточностью обработки информации о сложившейся обстановке, а также ошибки, связанные с несвоевременным исполнением принятых управленческих решений.

4. Подход, основанный на базе аппарата нейросемантических структур для автоматизации обработки данных в широком информационном диапазоне с выявлением их семантической и причинно-следственной структуры.

Задача данного подхода заключается в обнаружении уже известных образов предвестников развития пожара, выявлении новых образов (как нестационарных процессов) для их детального анализа.

5. Подход, основанный на принципе когнитивной структуризации.

Когнитивные карты позволяют дать предварительную качественную

оценку последствий принятых решений, что позволяет выбрать такое множество решений, которое переведет объект управления в благоприятную обстановку.

6. Подход, основанный на функционально-структурной форме системного подхода.

Заключается в представлении объекта управления как сложной системы в виде множества отдельных подсистем, сильно взаимосвязанных и взаимодействующих друг с другом, при этом каждая из подсистем должна иметь свою собственную локальную организационно-управляющую структуру, обеспечивающую наилучшую ориентацию в сложившейся обстановке.

7. Подход на основе построения экспертных систем.

Выбор среди альтернатив в условиях неопределенности протекания пожара единственно пригодного способа достижения цели является трудноформализуемой и слабоструктурированной задачей, одним из путей решения которой является использование экспертной системы реального времени, которая выступает как система интеллектуальной поддержки процесса управления в условиях развития пожара.

8. Ситуационный подход.

Данный подход основан на разбиении множества возможных типов обстановок на множество классов, каждому из которых соответствует одно

из возможных воздействий на объект управления. В области оперативного управления в условиях развития пожара ситуационный подход нашел реализацию в виде сценарного подхода к прогнозированию развития пожара. Достоинством сценарного подхода является высокая оперативность ликвидации пожара и степень готовности сил и средств к выполнению наиболее вероятных задач. Недостатком является то, что текущая обстановка обычно отличается от предусмотренных в сценариях, и управление вследствие этого часто осуществляется недостаточно эффективно.

Общим недостатком вышеизложенных подходов является недостаточное внимание к динамическим процессам, связанным с оценкой сложившейся обстановки, принятием решения, его исполнением и анализом результатов развития ситуации после управленческих воздействий. В связи с этим актуальным является построение динамической модели процесса управления эвакуацией на основе объединения ситуационного подхода и возможностей сетей Петри.

Управление процессом эвакуации людей при пожаре включает в себя несколько этапов. На каждом этапе жизненно необходимо выполнение в короткий срок определенной последовательности действий, характер которых может меняться в зависимости от условий развития пожара.

В основу всех действий в процессе эвакуации людей при пожаре, независимо от уровня управления, положено решение руководителя. Сущность решения состоит в определении цели действий, способов ее достижения, сил, средств и времени, требующихся для этого, порядка действий в соответствии с протеканием процесса эвакуации людей.

Оперативное управление процессом эвакуации людей из аудиторий образовательного учреждения при пожаре включает следующие этапы:

- информирование персонала и студентов о возникновении пожара и принимаемых мерах по обеспечению безопасности;

- выявление, оценку и прогнозирование сложившейся обстановки, факторов техногенного воздействия на человека и окружающую среду;

- организацию и осуществление аварийного технологического контроля, локализацию аварийных процессов;

- формирование и принятие управленческих решений по эвакуации людей, предотвращению формирования опасных факторов пожара, а также, в случае развития пожара, предотвращению или максимальному ослаблению воздействия этих факторов на человека и окружающую среду;

- доведение задач до специальных служб и формирований, других структур, привлекаемых для реализации принятых решений.

Обобщенная схема оперативного управления процессом эвакуации людей при пожаре с учетом специфики образовательных учреждений представлена на рис. 1.4.

Четыре блока характеризуют процессы эвакуации людей при пожаре: блок экстренных мер, блок анализа и формирования решений, блок защиты и обеспечения, блок аварийно-спасательных и других неотложных работ (АСДНР).

Первые два блока работают последовательно, причем в зависимости от сценария развития пожара их состав может изменяться. Блок защиты и обеспечения и блок АСДНР работают одновременно, причем происходит постоянное обращение к блоку анализа и формирования решений для того, чтобы скорректировать действия согласно складывающейся обстановке.

Модель оперативного управления имеет многоуровневую структуру. При детализации каждый блок верхнего уровня разворачивается в систему знаний, о содержании действий, ресурсов и управленческих механизмов. Самый элементарный уровень представляет совокупность правил и условий их применения, которые определяют порядок формирования решений в соответствии со сценарием развития пожара и уточненной обстановкой на территории образовательного учреждения. Особенность модели состоит в том, что она позволяет формировать рекомендации для принятия не только статического решения, но и обеспечивает непрерывную его корректировку по мере изменения обстановки и поступления мониторинговых данных.

Блок защиты и обеспечения Блок АСДНР

Рисунок 1.4 - Схема оперативного управления эвакуацией людей при пожаре с учетом специфики образовательного учреждения

В функциональном пространстве для осуществления процесса поддержки управленческих решений по эвакуации людей при пожаре должен быть реализован замкнутый контур, представленный на рис. 1.5.

Рисунок 1.5 - Контур в функциональном пространстве, необходимый для осуществления процесса поддержки управленческих решений по эвакуации

людей при пожаре

Управление эвакуацией людей из аудиторий образовательного учреждения при пожаре организуется на базе существующих систем оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ) [8], краткая характеристика которых представлена в приложении 1. Однако, с точки зрения управления эвакуацией, существующие СОУЭ имеют недостаточный уровень автоматизации информационного обеспечения.

1.2 Состояние информационного обеспечения управления процессом эвакуации из помещений образовательного учреждения

Вопросам управления и синтеза собственно информационных систем поддержки принятия решений в условиях чрезвычайных ситуаций (в том числе и при пожарах) посвящены исследования и публикации многих отечественных ученых и специалистов - В.В. Кульбы [12 - 14, 47], А.Н. Елохина [35], A.B. Измалкова [38], Б.Н. Порфирьева, М.А. Шахраманьяна [90, 113], Р.З. Хамитова, И.Ю. Юсупова [82], H.H. Красногорской, В.Г. Крымского, Н.И. Юсуповой, В.И. Васильева [24 - 26], Б.Г. Ильясова [25, 26,

39] и др. Указанные вопросы рассматриваются также в работах зарубежных ученых, среди которых можно выделить Дж. Апосталакиса, Л. Гуоссена, С. Гуаро, Р. Кука, X. Кумамото, Ф. Лисса, В. Маршалла, Г. Сейвера, Э. Хенли.

Тем не менее, круг нерешенных в этой области проблемных вопросов еще достаточно широк. В частности, по-прежнему актуальны научные исследования, направленные на разработку систем поддержки принятия решений в интересах оперативного управления в условиях пожара.

Системы оповещения о пожарах создаются и функционируют во многих субъектах РФ. Однако в них недостаточное внимание уделено управлению эвакуацией людей из мест их большой концентрации, в частности таких как аудитории и лаборатории образовательных учреждений, помещения научно-исследовательских организаций и т.д.

Вероятность обеспечения безопасности людей в начальной стадии пожара в большой степени, а иногда и полностью зависит от результативности эвакуации людей. Поэтому критериями обеспечения безопасности людей является своевременность и беспрепятственность их эвакуации [84].

Критерии безопасной эвакуации людей в настоящее время проверяются на основе расчетов с помощью тех или иных моделей людского потока (или шире - моделей эвакуации), реализованных в исполнительных алгоритмах для ЭВМ.

Оценки эвакуационных планов связаны с использованием математического моделирования движения потоков людей внутри здания, теоретические основы которого были заложены профессором C.B. Беляевым [18]. Дальнейшие исследования связаны с именами А.И. Милинского, разработавшего графоаналитический метод расчета общего времени эвакуации, и В.М. Предтеченского, получившего эмпирические зависимости скорости движения людей от плотности людского потока [77].

С законодательной точки зрения, такие расчеты нужны при оценке пожарных рисков, а также для проектирования системы оповещения и

управления эвакуацией людей при пожаре, элементов противодымной защиты и др.

Современный этап исследований характеризуется использованием ЭВМ. Большой вклад в развитие компьютерных имитационных моделей эвакуации (КИМЭ) внесли В.В. Холщевников, Д.А. Самошин, Я. БаЬу, Е. Ки^оугеИ и др.

Современные КИМЭ позволяют в некоторой степени промоделировать динамику изменения параметров людского потока во время эвакуации из здания, оценить общую продолжительность эвакуации и решить задачу выбора маршрутов эвакуации.

Функционирование системы «людской поток» представляет собой последовательную смену состояний в некотором интервале времени, а задача моделирования состоит в построении функций, описывающих распределения людей по длине пути и времени прохождения людьми заданного сечения пути [110, 112, 113].

На сегодняшний день, в мире насчитывается несколько десятков моделей, которые используют различные способы представления внутренней среды здания (точная либо грубая сеть), моделирование движения людей (индивидуальное, групповое/поточное), по-разному учитывают психологические аспекты поведения людей (действия при получении сигнала о пожаре, выбор маршрута, влияние опасных факторов пожара). В РФ приказ МЧС №382 [2] допускает использование для расчетов трех моделей людского потока: упрощенная аналитическая, имитационно-стохастическая и индивидуально поточная.

Упрощенная аналитическая модель используется в методике согласно ГОСТ 12.1.004-91 [3]. Именно разработка этой модели ознаменовала переход к гибкому нормированию, до этого все расчеты сводились к требованию: 0.6м ширины выхода или прохода на 100 эвакуирующихся. Упрощенная аналитическая модель представляет собой ограниченный набор формул, включающий основные расчетные зависимости между параметрами и

закономерностями движения людских потоков. Это обусловливает область ее применения: расчеты простейших ситуаций движения людских потоков, оценочные и приближенные расчеты. Такие расчеты также допустимо использовать в комбинации с более точными методами.

В начале 80-х годов XX века проф. В.В. Холщевниковым была разработана модель ADLPV [111], которая в рамках современной терминологии называется имитационно-стохастической. Эта модель значительно точнее за счет деления здания на элементарные участки шириной около 1м и выполнения нескольких расчетных операций в секунду для каждого участка. Тем не менее, применения модели затруднено при анализе индивидуальных особенностей эвакуации человека.

Для реализации упрощенной аналитической и имитационно-стохастической моделей разработано программное обеспечение - модель Флоутек.

В индивидуально-поточных моделях объектом моделирования является отдельный человек (индивид), что открывает большие возможности, ограниченные лишь профессионализмом разработчиков и пользователей. Сравнение математического аппарата моделей приведено в таблице 1.1.

Таблица 1.1- Сравнение математического аппарата моделей

Параметр Модель

Упрощенная аналитическая Имитационно-стохастическая Индивидуально-поточная

1 2 3 4

Пересечение границы смежного участка пути описывается точно описывается точно описывается точно

Переформирование не учитывается описывается точно описывается точно

Растекание не учитывается описывается точно описывается точно

Расчленение описывается точно описывается точно описывается точно

Слияние описывается точно описывается точно описывается точно

Продолжение таблицы 1.1

1 2 3 4

Неодновременность слияния не учитывается описывается точно описывается точно

Образование и рассасывание скоплений описывается точно описывается точно описывается точно

Разуплотнение не учитывается описывается точно описывается точно

Вариабельность физического и эмоционального состояния людей в потоке не учитывается описывается неточно описывается точно

Место возникновения возгорания не учитывается не учитывается не учитывается

Местоположение людей в помещении не учитывается не учитывается не учитывается

Прохождение дверей и турникетов не учитывается не учитывается не учитывается

Возможность образования конфликтных ситуаций не учитывается не учитывается не учитывается

В таблице 1.2 приведена краткая информация о наиболее известных

моделях эвакуации.

Таблица 1.2 - Модели эвакуации

Наименование Страна разработки Краткое описание

1 2 3

А11за5е Норвегия Модель эвакуации, учитывающая человеческий фактор.

АБЕШ Германия Модель эвакуации из здания сложной конфигурации, учитывающая реакцию людей на задымление и тепловые потоки.

ЬиМ^ЕХОБШ Великобритания Модель эвакуации из зданий и сооружений с массовым пребыванием людей (тысячи человек).

Продолжение таблицы 1.2

1 2 3

EESCAPE Австралия Модель эвакуации из многоэтажных зданий по лестницам.

EGRESS Великобритания Клеточно-автоматная модель эвакуации из здания сложной конфигурации. Включает визуализацию.

EgressPro Австралия Модель эвакуации, учитывающая срабатывание извещателей.

ELVAC США Модель эвакуации при помощи лифтов.

EVACNET 4 США Определяет для здания оптимальный план эвакуации.

EVACS Япония Определяет оптимальную с точки зрения эвакуации конфигурацию здания.

EXIT89 США Модель эвакуации из высотных зданий.

EXITT США Узловая и дуговая модель эвакуации, учитывающая человеческий фактор.

PATHFINDER США Модель эвакуации общего назначения.

SEVE-P Франция Модель эвакуации с визуализацией, учитывающая заторы и препятствия.

Simulex Великобритания Координатная модель эвакуации из многоэтажных зданий.

STEPS Великобритания Модель эвакуации общего назначения.

WAYOUT Австралия Модель эвакуации, входящая в пакет программ Fire Wind.

Наиболее известными и официально используемыми при проектировании зданий и сооружений с массовым пребыванием людей являются следующие модели [83].

1. 81МЦЬЕХ.

Модель 81МЦЪЕХ предназначена в основном для моделировании пешеходного движения людей при эвакуации. Для каждого человека можно задавать время реакции на сигнал тревоги и скорости движения. Людей

можно объединять в группы, которые будут передвигаться по скорости самого медленного члена группы.

2. Pathfinder.

В модели Pathfinder реализован более точный алгоритм движения, учитывающий маневрирование людей в потоке (например, ускорение при наличии свободного пространства либо уклонение от столкновений с другими людьми).

3. STEPS.

Программный комплекс STEPS имеет 2 режима моделирования: «нормальный» и «эвакуация». Режим эвакуация принципиально не отличается от возможностей описанных выше программ, за исключением возможности учитывать лифты для эвакуации.

4. BuildingExodus.

С помощью модели BuildingExodus можно учесть психологические особенности людей, влияние системы управления эвакуацией и т.д., а одна из последних работ по совершенствованию модели, была направлена на учет культурологических отличий. Как правило, модель используется совместно с моделью для расчета пожара SmartFire, поэтому люди дополнительно характеризуется ростом и массой тела. Также запрограммирована возможность эвакуации людей на четвереньках для снижения уровня воздействия опасных факторов пожара.

Для решения большинства инженерных задач имитационно-стохастическая модель является наиболее эффективным инструментом. Однако в случае, если необходимо учесть сложные сценарии организации эвакуации людей, а также движения людских потоков, состоящих из людей с различной мобильности, и, более того, немобильных людей, то более точно отражающими реальность являются модели индивидуально-поточного движения.

В нашей стране работа над такими моделями ведется и уже можно говорить о результатах - разработке модели Эватек [40, 76], позволяющей учитывать индивидуальные особенности людей.

Однако все представленные выше модели имеют ограничение, обусловленное отсутствием возможности учета специфики образовательных учреждений при эвакуации, а именно: нестационарности и неоднородности распределения людей по внутренним помещениям здания, специфики препятствий в аудиториях, а также наличием трех разных типов аудиторий.

Это обстоятельство обусловливает необходимость разработки структурно-системной модели управления эвакуацией людей, а также математической модели формирования и движения людского потока.

1.3 Анализ существующих информационных систем поддержки принятия

решений в условиях ЧС

Особое место при управлении в условиях развития пожара занимают автоматизированные информационно-управляющие системы [90, 108, 113]. Однако в настоящее время отсутствуют системы, решающие задачу управления эвакуацией людей с учетом специфики развития пожара. Для частичного решения данной задачи можно использовать ряд систем, применяемых в случае возникновения других типов ЧС.

В настоящее время создано и эксплуатируется достаточно большое число систем подобного класса, которые предназначены как для решения задач автоматизации отдельных рабочих мест специалистов, обеспечивающих управление в условиях ЧС, так и для обеспечения механизмов государственного, межгосударственного и международного управления и контроля. Системы подобного класса могут выполнять как расчетные и информационно-справочные функции, так и обеспечивать поддержку принятия решений.

Принципиально новым направлением исследований на сегодняшний день является формирование ситуационных центров (СЦ), которые представляют собой комплексы специально организованных рабочих мест руководителей для принятия стратегических или сложных оперативных решений. Эффективность СЦ заключается в использовании методов образного, ассоциативного мышления, при этом обеспечивается обобщенное объективное восприятие информации, что непосредственно влияет на принятие решений.

Всероссийский НИИ ГОЧС МЧС Российской Федерации в кооперации с Центром исследования экстремальных ситуаций и Военно-инженерным университетом уже более 10 лет создает специализированную геоинформационную систему (ГИС) «Экстремум» - комплексное программное средство, включающее картографические и атрибутивные базы данных, модели для прогнозирования ЧС и их последствий, сценарии реагирования при землетрясениях, природных пожарах, наводнениях, техногенных катастрофах [113, 115].

На основе разработанных во ВНИИ ГОЧС МЧС России методик в состав ГИС «Экстремум» включены математические модели прогнозирования ЧС, планирования мероприятий по смягчению их последствий и оперативному реагированию на них. Блок программ позволяет оценивать последствия и индивидуальные риски при землетрясениях, наводнениях, пожарах в случае аварий на опасных объектах.

Примерами автоматизированных систем поддержки принятия решений в ЧС служат системы RODOS и PPS [90, 108]. Система RODOS - результат разработки более 20 европейских институтов, предназначена для поддержки принятия решений в реальном масштабе времени в условиях ЧС, связанных с радиационной опасностью в Европе. RODOS состоит из подсистем анализа и оценки ситуации и выбора эффективных контрмер. Система PPS выполняет функции, аналогичные реализуемым в рамках системы RODOS, в условиях ЧС, связанных не только с радиационной опасностью, но и с

землетрясениями, наводнениями, пожарами, взрывами, бурями и т.д. Система внедрена в ряде Скандинавских стран.

Экспертная система оценки риска промышленных аварий и оптимизация мер безопасности на опасных производственных объектах ША2А1Ш 3.0 (совместная разработка МГТУ им. Н.Э. Баумана и ГУЛ НИЦ «Промышленная безопасность»), вычислительным ядром которой является имитационная модель процесса возникновения происшествий в человеко-машинных системах, производит оценку техногенного риска конкретной человеко-машинной системы и помогает выбрать оптимальный набор мероприятий, направленных на снижение вероятности возникновения происшествий на территории объекта управления [32].

Примером прикладной системы является экспертная геоинформационная система ЭСПЛА для поддержки принятия решений по ликвидации химических аварий. В системе применен сценарный подход к представлению ЧС и возможных последствий. Применена продукционно-фреймовая модель знаний в объектной реализации [62].

Компьютерная имитационная система С18-К08МА8 осуществляет моделирование процессов функционирования экстренных служб.

Анализ существующих информационных систем для предупреждения и ликвидации последствий ЧС показал, что они, обеспечивая информацией о принятии необходимых мер, не отражают динамику анализа изменяющейся обстановки, принятия и исполнения управленческих решений при ликвидации ЧС, а также не оценивают последствия от принимаемых решений. В связи с этим при разработке структурно-функциональной организации информационного обеспечения системы поддержки принятия решений при управлении эвакуацией людей при пожаре необходимо объединить достоинства рассмотренных выше систем, а именно обобщенное объективное восприятие информации, формирование вариантов управляющих воздействий, наличие адекватных математических моделей,

возможность принятия решений в реальном масштабе времени и использование сценарного подхода.

1.4 Обоснование направлений исследований

Подводя итог вышеизложенному, можно сформулировать следующие тенденции в решении задачи автоматизации управления процессом эвакуации людей при пожаре.

Во-первых, основной особенностью зданий образовательных учреждений является нестационарность распределения людей по внутренним помещениям здания, связанная с расписанием занятий. В соответствии с учебным расписанием размещение людей внутри здания изменяется несколько раз в сутки. Это приводит к зависимости планов эвакуации от времени суток, а также требует оценки учебного расписания с точки зрения организации беспрепятственного движения людей при эвакуации. Решение этих задач для зданий образовательных учреждений осложняется наличием моментов времени, когда люди переходят из одних помещений в другие, например, во время перерывов между занятиями.

Во-вторых, автоматизация управления эвакуацией предполагает создание имитационной системы эвакуации, одним из основных блоков которой является программно-аналитический комплекс. Он должен базироваться на специальном методологическом аппарате, элементом которого является математическая модель формализованного описания аудиторий и процесса эвакуации людей из них при пожаре.

В-третьих, в настоящее время отсутствуют какие-либо имитационные системы эвакуации при пожаре, основанные на достаточно адекватных моделях пожаров, способные в реальном времени отображать динамику изменения параметров состояния обстановки, предполагающие произвольное изменение конфигурации помещений и интерактивно взаимодействующие с

пользователем в процессе моделирования, способные сформировать комплексное понимание процесса эвакуации.

В-четвертых, анализ математических моделей эвакуации при пожаре показал, что существующие модели не могут эффективно использоваться в имитационных системах эвакуации либо из-за большого объема вычислений, которые не могут быть реализованы в режиме реального времени, либо вследствие принимаемых при вычислении упрощений, существенно ограничивающих эти модели предопределенной конфигурацией помещения.

На основе анализа особенностей возникновения и развития пожара в образовательном учреждении и основных этапов осуществления процесса поддержки управленческих решений по эвакуации людей можно выделить следующие основные проблемные вопросы в области управления в условиях развития пожара:

- Необходимость обеспечения заданного качества управления в условиях развития пожара при неоднородности и слабоструктурированности регулируемых процессов;

- Процессы управления в условиях развития пожара характеризуются значительной долей неопределенности информации;

- В условиях быстрого протекания пожара принятие эффективных решений необходимо осуществлять в условиях ограниченного времени и пропорционально темпам нарастания угрозы и поражающих факторов;

- Выбор наиболее информативных параметров развития пожара из всех множеств, допустимых для измерения параметров сложившейся обстановки;

- Необходимость анализа информативных параметров сложившейся

обстановки, слабо поддающихся аналитической обработке.

__

В связи с этим модели процессов управления и принятия решении с учетом условий возникновения и развития пожара в образовательном учреждении должны удовлетворять следующим требованиям:

1. обеспечивать возможность моделирования взаимосвязанных процессов различной природы, протекающих при пожаре;

2. обеспечивать выделение моментов принятия решений по эвакуации людей при пожаре и описание состава решений;

3. отражать временной аспект моделируемых процессов;

4. обеспечивать адекватное отображение информационного аспекта с помощью фиксации структуры информации, используемой в процессе управления эвакуацией людей при пожаре;

5. обеспечивать количественную оценку планов эвакуации и принимаемых решений;

Для учета перечисленных выше требований, необходимо создание соответствующих системных моделей и методологии, взаимоувязывающей разнотипные модели и обеспечивающей моделирование различных аспектов управления в процессе возникновения и развития пожара в образовательном учреждении.

Таким образом, разработка моделей и алгоритмов формирования и движения людского потока в образовательных учреждениях, учитывающих особенности и структуру препятствий на путях движения и позволяющих определить пропускную способность маршрута эвакуации из образовательного учреждения, в настоящее время является весьма актуальной научной задачей.

В связи с этим, для решения в диссертационной работе выбраны следующие направления исследования:

1. Разработка структурно-системной модели процесса управления эвакуацией людей из образовательных учреждений. В качестве основы для построения модели выбраны методологии: ГОЕБО, описывающая совокупность процессов ситуационного управления без учета их временных характеристик; ГОЕР1Х, базирующаяся на концепции «сущность - связь»; сетей Петри, отражающая временные характеристики и взаимосвязь протекающих при пожаре процессов и позволяющая прогнозировать характеристики реализуемого сценария эвакуации в зависимости от выбранного плана управления.

2. Разработка математической модели и алгоритма процесса эвакуации людей из аудиторий при возникновении пожара. Модель должна основываться на множестве математических моделей эвакуации людей из образовательного учреждения при пожаре, согласующихся между собой и взаимовлияющих друг на друга. Такой подход позволит спрогнозировать сценарий развития пожара при различных очагах возгорания и различном количестве людей в аудиториях, рационально спроектировать эвакуационные мероприятия.

3. Разработка структурно-функциональной организации системы поддержки принятия решений при управлении эвакуацией людей из образовательных учреждений. При этом необходимо разработать систему имитационного моделирования с учетом особенностей формирования людского потока на выходах аудиторий и учетом структуры препятствий.

Выводы

В ходе решения в первом разделе задачи анализа современного состояния вопроса автоматизации управления процессом эвакуации людей при пожаре получены следующие результаты:

1. Представлена общая характеристика процесса поддержки управленческих решений по эвакуации людей при пожаре.

2. Проведено сравнение математического аппарата законодательно принятых моделей людского потока, а также приведена краткая характеристика наиболее известных моделей эвакуации.

3. Проведен анализ существующих информационных систем поддержки принятия решений в условиях ЧС, которые могут использоваться для частичного решения задачи управления эвакуацией людей с учетом специфики развития пожара.

4. Сформулированы направления дальнейших исследований.

2 Разработка структурно-системной модели процесса эвакуации людей из образовательного учреждения

2.1 Формирование описаний обстановки при моделировании процесса

эвакуации

Оценка сложившейся ситуации является неотъемлемым этапом в процессе поддержки принятия управленческих решений. Ситуация -сочетание условий и обстоятельств, создающих определенную обстановку.

Поэтому в рамках диссертационной работы будем использовать понятие обстановка. При этом под обстановкой будем понимать совокупность факторов и их значений на территории образовательного учреждения в определенный момент времени, влияющая на характер действий в процессе управления эвакуацией, и состояние отношений между ними.

С точки зрения реализации системы управления можно выделить ряд типовых классов обстановок: благоприятная, напряженная, угрожающая, кризисная, чрезвычайная.

Целью анализа обстановки на территории образовательного учреждения является выявление факторов, формирующих тип обстановки, и тенденции ее изменения.

Общая методология оценки обстановки состоит в следующем [68, 70]. На первом этапе формируются информационно-аналитические модели типовых классов обстановок и альтернативные варианты ее изменения и оформляются в виде сценариев развития событий. На основе анализа сценариев выявляется перечень объектов, процессов, явлений и событий, представляющих угрозу. Результаты анализа оформляются в виде модели обстановки. На основе анализа ситуационных моделей оценивается реальность и значимость угрозы, т.е. степень ущерба (рис. 2.1).

Вероятность Ожидаемый ущерб

Рисунок 2.1 - Последовательность этапов по оценке обстановки

Формирование описания обстановки (рис. 2.2) фактически осуществляется на базе моделей возможных обстановок (упорядоченных совокупностей показателей или факторов) с использованием текущих данных об объектах, происходящих процессах и явлениях.

Процесс построения модели обстановки условно может быть представлен в следующем виде:

- определение базисных факторов и факторов-индикаторов, необходимых для описания и оценки складывающейся обстановки;

- выделение для каждого фактора первичных факторов, описывающих (с требуемой детальностью и в необходимом ракурсе) существо характерных для него процессов или явлений;

- формирование для каждого первичного фактора набора вторичных факторов, позволяющих (путем обобщения и классификации) получить текущее значение первичного фактора; далее - наборов факторов - для получения значений вторичных и т.д.;

- определение взаимосвязей между базисными, первичными, вторичными (и т.д.) факторами, обеспечивающих реализацию как абстракции (структуризации) мониторинговых данных (прямые процессы), так определения типов и экземпляров данных (обратные процессы);

- определение возможных источников исходных данных для получения значений указанных выше показателей.

базисные факторы

Заключение диссертации по теме «Управление в социальных и экономических системах», Теплова, Виктория Валерьевна

Выводы

В ходе решения в четвертом разделе задачи разработки структурно-функциональной организации системы поддержки принятия решений при управлении эвакуацией людей из аудиторий образовательного учреждения получены следующие результаты:

1. Разработана структурно-функциональная организация системы обеспечения пожарной безопасности в образовательном учреждении, в состав которой входит АИС МОПБ, отвечающая за процесс управления эвакуацией людей.

2. Разработан алгоритм работы системы поддержки принятия решений при управлении эвакуацией людей из аудиторий.

3. Разработана структурно-функциональная организация системы поддержки принятия решений при управлении эвакуацией людей.

4. Представлены результаты практического внедрения разработанной системы поддержки принятия решений при управлении эвакуацией людей из аудиторий образовательного учреждения.

Заключение

Диссертационная работа посвящена решению научной задачи разработки моделей и алгоритмов формирования и движения людского потока в образовательных учреждениях, учитывающих особенности и структуру препятствий на путях движения и позволяющих определить пропускную способность маршрута эвакуации из образовательного учреждения.

В ходе решения научной задачи получены следующие основные результаты:

1. Представлена общая характеристика процесса поддержки управленческих решений по эвакуации людей при пожаре.

2. Проведено сравнение математического аппарата законодательно принятых моделей людского потока, а также приведена краткая характеристика наиболее известных моделей эвакуации.

3. Проведен анализ существующих информационных систем поддержки принятия решений в условиях ЧС, которые могут использоваться для частичного решения задачи управления эвакуацией людей с учетом специфики развития пожара.

4. Сформулированы направления дальнейших исследований.

5. Разработана структура формирования описания обстановки при моделировании процесса эвакуации на основе последовательного объединения данных из распределенных источников, а также сформулированы особенности используемых при этом данных.

6. Разработана системная модель процесса управления эвакуацией людей из аудиторий, представляющая совокупность функциональной, информационной и поведенческой моделей процесса управления.

7. Разработано формальное описание пожара как элемента внешней среды, влияющего на управление.

8. Выбран математический аппарат для моделирования процесса эвакуации людей из аудиторий при возникновении пожара.

9. Разработана математическая модель формализованного описания аудиторий на основе теории террайнов.

10. Разработан алгоритм оценки пропускной способности путей эвакуации при возникновении пожара.

11. Разработана структурно-функциональная организация системы обеспечения пожарной безопасности в образовательном учреждении, в состав которой входит АИС МОПБ, отвечающая за процесс управления эвакуацией людей.

12. Разработан алгоритм работы системы поддержки принятия решений при управлении эвакуацией людей из аудиторий.

13. Разработана структурно-функциональная организация системы поддержки принятия решений при управлении эвакуацией людей.

14. Представлены результаты практического внедрения разработанной системы поддержки принятия решений при управлении эвакуацией людей из аудиторий образовательного учреждения.

Таким образом, все поставленные в диссертационной работе частные задачи решены, цель достигнута.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Теплова, Виктория Валерьевна, 2012 год

Библиографический список

1. Федеральный закон №69-ФЗ «О пожарной безопасности» от 21 декабря 1994 г.

2. Приказ МЧС РФ от 9 августа 2010 г. N 382 «Об утверждении Административного регламента Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий по исполнению государственной функции по надзору за выполнением федеральными органами исполнительной власти, органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации, органами местного самоуправления, организациями, а также должностными лицами и гражданами установленных требований в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера»

3. ГОСТ 12.1.004-91 Общие требования. Пожарная безопасность

4. ГОСТ 12.1.033-81 Пожарная безопасность Термины и определения

5. ГОСТ 27331-87 Пожарная техника. Классификация пожаров

6. ГОСТ 4.188-85 Средства охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации. Номенклатура показателей

7. ГОСТ Р 22.0.07-95 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Источники техногенных чрезвычайных ситуаций. Классификация и номенклатура поражающих факторов и их параметров

8. НПБ104-03

9. Александрова A.A., Ахтеров A.B. и др. Основы теоретической робототехники. Теория толерантных пространств (обзор). / A.A. Александрова, A.B. Ахтеров, А.Ю. Воронин, A.A. Кирильченко, С.М. Соколов, Е.В. Швайковский - М., 2009,25 с.

10. Андрейчиков A.B. Интеллектуальные информационные системы: учебник / A.B. Андрейчиков, О.Н. Андрейчикова. - М.: Финансы и статистика, 2006. - 424 с.

11. Анфилатов B.C. и др. Системный анализ в управлении: Учеб. пособие / B.C. Анфилатов, A.A. Емельянов, A.A. Кукушкин; Под ред. A.A. Емельянова. - М.: Финансы и статистика, 2002. - 368 с: ил.

12. Архипова Н.И., Кульба В.В. управление в чрезвычайных ситуациях: Учеб. пособие. 3-е изд. перераб. и доп. - М.: РГГУ, 2008. 474 с.

13. Архипова Н.И., Кульба В.В., Косяченко С.А., Чанхиева Ф.Ю. Исследование систем управления. -М.: Приор, 2002. - 384 с.

14. Архипова Н.И., Кульба В.В., Косяченко С.А., Чанхиева Ф.Ю., Шелков А.Б. Организационное управление: Учебное пособие для вузов / Под ред. Н.И. Архиповой. - М.: 2007. 733 с.

15. Ахтеров A.B., Кирильченко A.A. Задача обнаружения подвижных объектов при информационном мониторинге динамической среды распределённой мобильной системой. - М., 2005, 22 с.

16. Барсегян, A.A. Технологии анализа данных: Data Mining, Visual Mining, Text Mining, OLAP / A.A. Барсегян, M.C. Куприянов, B.B. Степаненко, И.И. Холод. - 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.: БХВ-Петербург, 2007.-384 е.: ил.

17. Барсегян, A.A., Куприянов, М.С., Степаненко, В.В., Холод, И.И. Методы и модели анализа данных: OLAP и Data Mining - СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 336 е.: ил.

18. Белов B.C. Информационно-аналитические системы. Основы проектирования и применения: учебное пособие, руководство, практикум / Московский государственный университет экономики, статистики и информатики. - М., 2005. - 111 с.

19. Беляев C.B. Эвакуация зданий массового назначения. - М., 1938. -

72 с.

20. Блюмин C.JL, Шуйкова И.А. Модели и методы принятия решений в условиях неопределенности. - Липецк: ЛЭГИ, 2001. - 138 с.

21. Бодров В.И., Лазарева Т.Я., Мартемьянов Ю.Ф. Математические методы принятия решений: Учеб. пособие. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. тех. ун-та, 2004. - 124 с.

22. Бочарников В.П. Бшгу.Технология: Математические основы. Практика моделирования в экономике. - Санкт-Петербург: «Наука» РАН, 2001.-328 с.

23. Вагин В.Н., Головина Е.Ю., Загорянская A.A., Фомина М.В. Достоверный и правдоподобный вывод в интеллектуальных системах / Под ред. В.Н. Вагина, Д.А. Поспелова. -М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. - 704 с.

24. Васильев В.И., Жернаков C.B. Экспертные системы: управление эксплуатацией сложных технических объектов: Учеб. пособ. - Уфа: УГАТУ, 2003.

25. Васильев В.И., Ильясов Б.Г. Интеллектуальные системы управления с использованием нечеткой логики: Учеб. пособ. - Уфа: УГАТУ, 1995.

26. Васильев В.И., Ильясов Б.Г. Интеллектуальные системы управления. Теория и практика. - М.: Радиотехника, 2009. - 392 с.

27. Вентцель А.Д. Курс теории случайных процессов. - 2-е изд., доп. -М.: Наука. Физматлит, 1996. - 400 с.

28. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. Учеб. пособие для втузов. - 2-е изд., стер. - М.: Высш. шк., 2000. - 480 с: ил.

29. Власов М.П. Моделирование экономических процессов / М.П. Власов, П.Д. Шимко. - Ростов н/Д: Феникс, 2005. - 409 е.: ил.

30. Волков И.К., Зуев СМ., Цветкова Г.М. Случайные процессы: Учеб. для вузов / Под ред. B.C. Зарубина, А.П. Крищенко. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. - 448 с. (Сер. Математика в техническом университете; Вып. XVIII).

31. Геловани В.Л., Башлыков A.A., Бритков В.Б., Вязилов Е.Д. Интеллектуальные системы поддержки принятия решений в нештатных

ситуациях с использованием информации о состоянии природной среды. -М.: Эдиториал УРСС, 2001. - 304 с.

32. Гражданкин А.И., Белов П.Г. Экспертная система оценки техногенного риска опасных производственных объектов // Безопасность труда в промышленности. 2000. №11. - С. 6 - 10.

33. Дружинин В.В., Конторов Д.С. Проблемы системологии (проблемы теории сложных систем). С предисловием акад. Глушкова В.М. -М.: «Сов. радио», 1976. - 296 е.: ил.

34. Дутов В.И., Чурсин И.Г. Психофизиологические и гигиенические аспекты деятельности человека при пожаре. - М., 1993. - 300 с.

35. Елохин А. Анализ и управление риском: теория и практика. М., 2000.- 185 с.

36. Зарубин B.C. Математическое моделирование в технике: Учеб. для вузов / Под ред. B.C. Зарубина, А.П. Крищенко. - 2-е изд., стереотип. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. - 496 с. (Сер. Математика в техническом университете; Вып. XXI, заключительный).

37. Игнатьева A.B., Максимцов М.М. Исследование систем управления: Учеб. пособие для вузов. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. - 157 с.

38. Измалков A.B. Управление безопасностью социально-экономических систем и оценка его эффективности. - М., 2003. - 448 с.

39. Ильясов Б.Г., Ямалов И.У., Бежаева О .Я. Управление ликвидацией многоочаговых чрезвычайных ситуаций путем перераспределения ресурсов // Проблемы прогнозирования, предотвращения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций: Материалы III Всерос. науч.-практич. конф. - Уфа, 2002.-С. 191-198.

40. Карькин И.Н. Скочилов A.JL, Зверев В.В. Контарь H.A. Валидация и верификация эвакуационной модели СИТИС: Эватек. № 4152-ТТ2.5,2008.

41. Катыхин А.И. Подход к формализации оперативной игры при создании автоматизированной обучающей системы / А.И. Катыхин, В.В. Макеев, A.C. Сизов, В.В. Теплова// Известия ЮЗГУ. 2011. №3. С. 65 - 71.

42. Качанов СЛ., Тетерин И.М., Топольский Н.Г. Информационные технологии предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций. Учебное пособие. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2006. - 213 с.

43. Корольченко А .Я., Корольченко Д. А. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник: в 2-х ч. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Асе. «Пожнаука», 2004. - Ч. I. - 713 с.

44. Корольченко А.Я., Корольченко Д.А. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник: в 2-х ч. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Асе. «Пожнаука», 2004. - Ч. 2. - 774 с.

45. Котов В.Е. Сети Петри. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984. - 160 с.

46. Кошмаров Ю.А. Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении: Учебное пособие. - М.: Академия ГПС МВД России, 2000. -118 с.

47. Кузнецов H.A., Кульба В.В., Ковалевский С.С., Косяченко С.А. Методы анализа и синтеза модульных информационно-управляющих систем - М.: Физматлит. - 2002. - 800 с.

48. Кусимов С.Т., Ильясов Б.Г., Исмагилова JI.A., Валеева Р.Г. Интеллектуальное управление производственными системами. - М.: Машиностроение, 2001.

49. Ларичев О.И. Теория и методы принятия решений, а также Хроника событий в Волшебных странах: Учебник. Изд. второе, перераб. и доп. - М.: Логос, 2002. - 392 е.: ил.

50. Ларичев О.И., Мошкович Е.М. Качественные методы принятия решений. Вербальный анализ решений. - М.: Наука. Физматлит, 1996. -208 с.

51. Лескин A.A., Мальцев П.А., Спиридонов A.M. Сети Петри в моделировании и управлении. - Л.: Наука, 1989. - 133 с.

52. Литвак Б.Г. Разработка управленческого решения: Учебник. - 3-е изд., испр. - М.: Дело, 2002. - 392 с.

53. Макарычев, П.П., Афонин, А.Ю. Оперативный и интеллектуальный анализ данных - Пенза: ПГУ, 2010.-142 с.

54. Марко Д., Мак Гоен К. Методология структурного анализа и проектирования. -М.: Метатехнология, 1992.

55. Матвеев A.B., Коваленко А.И. Основы организации защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях мирного и военного времени: учебное пособие / Под ред. A.B. Матвеева; ГУАП. - СПб., 2007. -224 е.: ил.

56. Методология IDEF0. Функциональное моделирование. - М.: Метатехнология, 1993.

57. Методология IDEF1. Информационное моделирование. - М.: Метатехнология, 1993.

58. Миргалеев А.Т. Методический аппарат имитационного моделирования процесса управления противопожарной деятельностью в информационно-аналитических системах пожарной безопасности /

A.Т. Миргалеев В.В. Теплова // Инновации в информационно-аналитических системах: сб. науч. трудов Вып. 1. Курск: Науком. 2011. С. 106 - 112.

59. Миргалеев А.Т. Модель процесса эвакуации людей при пожарах и ее использование в информационно-аналитических системах пожарной безопасности / А.Т. Миргалеев, В.В. Теплова // Инновации в информационно-аналитических системах: сб. науч. трудов Вып. 1. Курск: Науком. 2011. С. 113-119.

60. Миргалеев А.Т. Подход к формализации задачи оценки времени эвакуации людей с этажа образовательного учреждения в информационно-аналитических системах пожарной безопасности / А.Т. Миргалеев,

B.В. Теплова // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2012. №2. С. 45-49.

61. Ноженкова Л.Ф. Интеллектуальные системы поддержки принятия решений по предупреждению и ликвидации ЧС. - Красноярск: ИВМ СО РАН, 1998.

62. Ноженкова Л.Ф., Терешков В.И. ЭСПЛА - экспертная система по ликвидации аварий со СДЯВ // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1993. Вып. 8. - С. 37 - 45.

63. Обработка нечеткой информации в системах принятия решений / А.Н. Борисов, A.B. Алексеев, Г.В. Меркурьева и др. - М.: Радио и связь, 1989.-304 е.: ил.

64. Оперативное управление мероприятиями РСЧС / Сборник лекций для руководящего состава МЧС России / Книга-1, Издание 2, дополненное и переработанное; Под общ. ред. В.Ф. Мищенко. - М.: ООО «ИПП «КУНА», 2004. - 500 с.

65. Оперативное управление мероприятиями РСЧС / Сборник лекций для руководящего состава МЧС России / Книга-2, Издание 2, дополненное и переработанное; Под общ. ред. В.Ф. Мищенко. - М.: ООО «ИПП «КУНА», 2004.-441 с.

66. Основы защиты населения и территорий в кризисных ситуациях / под. общ. ред. Ю.Л. Воробьева; МЧС России. - М.: Деловой экспресс, 2006. -544 с.

67. Отчет о НИР (промежуточный, этап №1) «Разработка и создание имитационных моделей прогнозирования и оценки рисков пожароопасных ситуаций в организациях высшего профессионального образования» / КурскГТУ; Руководитель С.В. Дегтярев. - № 2.2.3.2/6979. - Курск, 2009. -221 с.

68. Отчет о НИР (промежуточный, этап №1) «Разработка методологических основ создания информационно-аналитических систем органов власти субъектов РФ для мониторинга обстановки, прогнозирования возникновения природных и техногенных катастроф, а также ликвидации их последствий» / ФГУП «Курский НИИ» МО РФ; Руководитель В.Н. Николаев. - № 02.740.11.0692. - Курск, 2010.-354 с.

69. Отчет о НИР (промежуточный, этап №2) «Разработка и создание имитационных моделей прогнозирования и оценки рисков пожароопасных

ситуаций в организациях высшего профессионального образования» / КурскГТУ; Руководитель С.В. Дегтярев. - № 2.2.3.2/6979. - Курск, 2009. -261 с.

70. Отчет о НИР (промежуточный, этап №2) «Разработка методологических основ создания информационно-аналитических систем органов власти субъектов РФ для мониторинга обстановки, прогнозирования возникновения природных и техногенных катастроф, а также ликвидации их последствий» / НИЦ (г. Курск) ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ; Руководитель ВН. Николаев. - № 02.740.11.0692. - Курск, 2011. - 399 с.

71. Охтилев М.Ю. Интеллектуальные технологии мониторинга и управления структурной динамикой сложных технических объектов - М.: Наука, 2006. - 410 с.

72. Паклин Н.Б. Нечетко-когнитивный подход к управлению динамическими системами // Искусственный интеллект. 203. №4. - С. 342 -348.

73. Питерсон Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем: Пер. с англ. - М.: Мир, 1984. - 264 е., ил.

74. Пожарная безопасность: Учебное пособие / А.Н. Баратов, В.А. Пчелинцев - М.: изд-во АСВ, 1997. - 176 е., ил.

75. Поспелов Д.А. Ситуационное управление: теория и практика. - М.: Наука. Глав. ред. физ.-мат. лит., 1986. - 288 с.

76. Пранов Б.М., Самошин Д.А. К математическому моделированию людских потоков. Девятая научно практическая конференция «Системы безопасности», АГПС МВД РФ, Москва - 2000.

77. Предтеченский В.М., Милинский А.И. Проектирование зданий с учетом организации движения людских потоков: Учеб. пособие для вузов. -2-е изд., доп. и перераб. - М.: Стройиздат, 1979. - 375 е., ил.

78. Прохоров С.А. Математическое описание и моделирование случайных процессов / Самар. гос. аэрокосм, ун-т, 2001. - 209 е.: ил.

79. Рассел С. Искусственный интеллект. Современный подход. - 2-е изд. -М.: Вильяме, 2006. - 1408 с.

80. Романов А.Н., Одинцов Б.Е. Советующие информационные системы в экономике: Учеб. пособие для вузов. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000.

- 487 с.

81. Саати T.JI. Математические модели конфликтных ситуаций. Пер с англ. Под ред. А.И. Ушакова. - М.: «Сов. радио», 1977. - 304 с.

82. Саати Т.Л. Принятие решений при зависимостях и обратных связях. Аналитические сети. - М., 2011. - 360 с.

83. Самошин Д.А. Программные комплексы для расчета эвакуации людей // Материалы международной конференции «Производство. Технология. Экология». - Ижевск, 2010. - С 50 - 52.

84. Самошин Д.А. Расчет времени эвакуации людей. Проблемы и перспективы // Пожаровзрывобезопасность, №1, 2004. - 27 с.

85. Седякин Н.М. Элементы теории случайных импульсных потоков.

- М: «Советское радио», 1965. - 264 с.

86. Семенов А.О., Булгаков В.В., Тараканов Д.В. Компьютерный модуль системы поддержки принятия решений при тушении крупных пожаров // Технологии техносферной безопасности. - Выпуск №1 (35) -февраль 2011 г. - С. 1 - 6.

87. Сизов A.C. Модель формализованного описания аудиторий и процесса эвакуации людей из них при пожаре / A.C. Сизов, С.Ю. Сазонов, С.А. Кужелева, В.В. Теплова // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2010. №11. С. 43 - 46.

88. Сизов, A.C. Подход к оценке эффективности функционирования системы мониторинга ситуаций на основе теории ценности информации / A.C. Сизов, Д.В. Титов, В.В. Теплова // Телекоммуникации. 2011. №6. С. 2 -6.

89. Сизов, A.C. Формализация процесса эвакуации людей из помещения для создания автоматизированной обучающей игровой системы /

A.C. Сизов, А.И. Катыхин, В.В. Теплова, В.В. Макеев // Современные информационные технологии: сборник статей Международной научно-технической конференции, Выпуск 13. Пенза: ПГТА, 2011. С. 77 - 81.

90. Системное проектирование автоматизированных информационных систем: Учеб. пособ. / Г.Г. Куликов, О.М. Куликова, JI.C. Полиенко, И.У. Ямалов; НИИ БЖД. - Уфа: Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т, 1999.

91. Смирнов А.Т., Шахраманьян М.А., Дурнев P.A., Крючек Н.А.Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие. - М.: Дрофа, 2010 г. - 256 с.

92. Собурь C.B. Пожарная безопасность предприятия. Курс пожарно-технического минимума: Учебно-справочное пособие. - 11-е изд. (с изм.). -М.: ПожКнига, 2007. - 496 е., ил.

93. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: Учеб. для вузов - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2001. - 343 с: ил.

94. Соколов А. Автоматизированные системы поддержки принятия решений в ЧС // Вестник МЧС, март 2008. - С. 42 - 43.

95. Справочник по теории автоматического управления / Под ред. Красовского A.A. - М.: Наука, 1987.

96. Taxa Хемди А. Введение в исследование операций, 7-е издание: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2005. - 912 с: ил. - Парал. тит. англ.

97. Теплова В.В. Вариант структурно-функциональной организации системы обеспечения пожарной безопасности в образовательном учреждении / В.В. Теплова // Интеллектуальных потенциал XXI века: ступени познания: сборник материалов IV студенческой научно-практической конференции: в 2-х частях. Часть 2. Новосибирск: НГТУ. 2010. С. 62 - 66.

98. Теплова В.В. Математическое моделирование процесса эвакуации людей из помещения при пожаре на основе теории террайнов / В.В. Теплова, A.C. Сизов, А.Т. Миргалеев // Телекоммуникации. 2011. №3. С. 43 - 48.

99. Теплова В.В. Метод имитационного моделирования функционирования системы пожарной безопасности в образовательных учреждениях / В.В. Теплова // Наука и практика: от фундаментальных исследований до инноваций: сборник научных трудов. Екатеринбург. 2010. С. 68-70.

100. Теплова В.В. Методический аппарат математического моделирования процесса управления эвакуацией людей из аудиторий образовательного учреждения / В.В. Теплова // Перспективы развития современного научного знания: сборник научных трудов. Чебоксары: Учебно-методический центр. 2011. С. 257 - 262.

101. Теплова В.В. Подход к построению математической модели процесса эвакуации студентов из аудитории / В.В. Теплова, A.C. Сизов // Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации. Распознавание-2010: сб. материалов IX международной конференции. Курск: КГТУ. 2010. С. 238-240.

102. Теплова В.В. Системный подход к моделированию процесса управления противопожарной деятельностью / В.В. Теплова // Наука в современном мире: сборник материалов IV Международной научно-практической конференции. М.: «Спутник+». 2011. С. 189-191.

103. Теплова В.В. Функциональное описание возникновения пожароопасной ситуации в образовательном учреждении / В.В. Теплова // Перспективы развития информационных технологий: сборник материалов III Международной научно-практической конференции: в 2-х частях. Часть 2. Новосибирск: НГТУ. 2011. С. 245 - 248.

104. Теребнев В.В., Артемьев Н.С., Думилин А.И. Противопожарная защита и тушение пожаров. Книга 1: Жилые и общественные здания и сооружения. - М.: Пожнаука, 2006. - 314 с.

105. Титов, B.C. Оценка времени освобождения аудиторий образовательного учреждения при эвакуации людей / B.C. Титов, В.В.

Теплова // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2011. №11. С. 77-80.

106. Топольский Н.Г., Слуев В.И., Холостов A.JI. Информационное обеспечение поддержки принятия решений по спасению людей в опасных ситуациях // Технологии техносферной безопасности. - Выпуск №4 (32) -август 2010 г.-С. 1-6.

107. Управление проектом. Основы проектного управления: учебник / под ред. M.JI. Разу. - 2-е изд., стер. - М.: КноРус, 2007. - 768 с.

108. Федулов Г.В. Зарубежный опыт создания и обеспечения функционирования систем предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций // ВИНИТИ. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1998. Вып. 8.-С. 63-98.

109. Холщевников В. Проблема беспрепятственной эвакуации людей из зданий, пути ее решения и оценки // Алгоритм безопасности, №4, 2006. -С. 60-63.

110. Холщевников В.В. Исследования людских потоков и методология нормирования эвакуации людей из зданий при пожаре. - М.: МИПБ МВД России, 1999.-93 с.

111. Холщевников В.В. Моделирования людских потоков. Моделирование пожаров и взрывов. / Под ред. Брушлинского H.H. Корольченко А.Я. -М.: Пожнаука, 2000.

112. Холщевников В.В., Самошин Д.А. Эвакуация и поведение людей при пожарах: Учеб. пособие. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2009. - 212 с.

113. Холщевников В.В., Самошин Д.А., Исаевич И.И. Натурные наблюдения людских потоков: Учеб. пособие. - М.: Академия ГПС МЧС

России, 2009. - 191 с.

114. Шахраманьян М.А. Новые информационные технологии в задачах обеспечения национальной безопасности России (природно-техногенные аспекты). - М.: ФЦ ВНИИ ГО ЧС, 2003. - 398 с.

115. Шахраманьян М.А., Акимов В.А., Козлов К.А. Оценка природной и техногенной безопасности России: Теория и практика. - М.: ФИД «Деловой экспресс», 1998.

116. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем - искусство и наука / Пер. с англ. Е.К. Масловского. - М.: Мир, 1978. - 421 с.

117. Юсупов И.Ю. Автоматизированные системы принятия решений. -М.: Наука, 1983.-88 с.

118. Ямалов И.У. Концептуальное моделирование процессов возникновения и развития чрезвычайных ситуаций // Информационные технологии, 2006, №7, С. 54 - 57.

119. Ямалов И.У. Моделирование процессов возникновения и развития ЧС на ХОО с использованием нечетких когнитивных карт // Химический вестник. 2005.

120. Ямалов И.У. Моделирование процессов управления и принятия решений в условиях чрезвычайных ситуаций / И.У. Ямалов. - М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2010. - 288 с.