CC BY
106
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ И КОМПЛЕКСЫ ПРОГРАММ
УДК 519.1:614.8
АВТОМАТНАЯ МОДЕЛЬ ДЕЙСТВИЙ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ МЧС ПРИ ВОЗНИКНОВЕНИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРА В. В. Меньших, А. Ф. Самороковский, А. В. Корчагин
Рассматриваются вопросы математического моделирования взаимодействия подразделений силовых ведомств и органов государственной власти при возникновении чрезвычайной ситуации техногенного характера, действующих в рамках Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций. В частности, на основе использования методов теории конечных автоматов разработана укрупнённая математическая модель действий подразделений МЧС, взаимодействующих с подразделениями МВД, при возникновении чрезвычайной ситуации техногенного характера. Полученное описание представлено в виде диаграммы Мура.
Ключевые слова: чрезвычайные ситуации техногенного характера, подразделения МЧС, подразделения МВД, конечный автомат.
Введение. При возникновении чрезвычайной ситуации (ЧС) техногенного характера важным условием успешного руководства мероприятиями, проводимыми подразделениями силовых ведомств (МЧС, МВД, МО и др.) [1—3], является правильная организация взаимодействий между ними и органами государственной власти. Управление и координацию органами и силами, расположенными в районе ЧС техногенного характера организуют органы управления Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС).
Меньших Валерий Владимирович, д-р физ.-мат. наук, проф., начальник кафедры высшей математики, Воронежский институт МВД России;
Россия, г. Воронеж, e-mail: menshikh@list ru Самороковский Андрей Федорович, канд. техн. наук, доц., начальник кафедры тактико-специальной подготовки, Воронежский институт МВД России; Россия, г. Воронеж Корчагин Андрей Викторович, преп. кафедры тактико-специальной подготовки,
Воронежский институт МВД России; Россия, г. Воронеж
© Меньших В. В., Самороковский А. Ф., Корчагин А. В., 2014
Сущность взаимодействия заключается в целенаправленной управленческой деятельности, согласованной по целям, задачам, месту, времени и способам действий подчиненных и взаимодействующих органов управления и сил РСЧС на всех этапах предупреждения и ликвидации ЧС (рис. 1).
Рис. 1. Схема взаимодействия силовых структур при ликвидации ЧС техногенного характера
Ранее в [4] было разработана модель, которая описывает содержание и последовательность
действий органов внутренних дел в зависимости от изменения состояния ЧС. Данная модель представляла собой сеть из двух автоматов: автомат А описывал изменение состояний ЧС, а автомат В — действия ОВД. Рассмотренные автоматы являются взаимосвязанными: смена состояний в автоматной модели В определяется сменой состояний в автоматной модели А. Переходы в автомате В инициируются переходами в автомате А.
В данной работе описывается автоматная модель действий подразделений МЧС, дополняющая разработанную ранее модель в интересах дальнейшего исследования и оптимизации взаимодействия силовых ведомств.
1. Описательная модель действий подразделений МЧС при возникновении чрезвычайной ситуации. Проведение аварийно-спасательных и других неотложные работ (АСНДР) включает следующие основные мероприятия [5]:
- оповещение органов управления подразделений гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций (ГОЧС), рабочих и служащих объекта, а также населения прилегающих территорий, если они попадают в зону ЧС;
- проведение разведки в зоне ЧС, оценка обстановки и прогнозирование ее развития;
- локализация и ликвидация очагов пожаров;
- установление режима доступа в зону ЧС, охрана общественного порядка в ней сотрудниками ОВД, силами ВВ и армии;
- поиск и извлечение пострадавших из-под завалов, эвакуация их в места сбора пораженных;
- оказание пострадавшим первой медицинской помощи и эвакуация их в лечебные учреждения.
В процессе ликвидации ЧС подразделения МЧС в соответствии со стадиям ЧС техногенного характера выполняют следующие мероприятия [6]:
- ко — мероприятия повседневной деятельности при отсутствии ЧС;
- к — сбор информации, прогнозирование возможной обстановки на объектах критического применения, организация наблюдения и лабораторного контроля за состоянием окружающей природной среды;
- к2 — планирование АСДНР на объекте, в т. ч. обеспечение взаимодействия сил МЧС с подразделениями МВД, МО и др.;
- к3 — приведение системы управления в режим повышенной готовности (непосредственного руководства деятельностью подсистем и звеньев РСЧС);
- к4 — прогнозирование хода ЧС на объекте и масштаба усиление наблюдения за состоянием объекта, установление взаимосвязи между подразделениями МЧС, МВД, МО;
- к5 — организация разведки на объекте, осуществление непрерывного контроля и сбора информации об обстановке;
- к6 — приведение сил РСЧС, МВД, МО в режим чрезвычайной ситуации;
- к7 — управление проведением АСДНР (определение границ зоны ЧС, выдвижение сил в районы проведения работ, организация ликвидации ЧС);
- к8 — завершение действий подразделений МЧС, МВД, МО, подведение итогов, роспуск звеньев.
Условия перехода мероприятий описаны в таблице.
Таблица
Описание переходов между этапами работы подразделений МЧС
Переход Обозначение Условие перехода
ко -ко го Отсутствие ЧС
ко -к 2\ Планово-предупредительные работы ГУ МЧС России на потенциально опасных и критически важных объектах. Установление взаимодействий между ведомствами
ко -Кз ¿2 Изменения в данных лабораторных исследованиях на объекте, подтверждающие возможность высвобождения источника опасности (энергии или вещества)
ко-к ¿з Резкое высвобождение источника опасности (энергии или вещества)
к -к ¿4 Организация плановых мероприятий согласно собранной информации об объекте
к-к ¿5 Проведение тренировок на объекте. Отработка взаимодействий между МЧС, МВД, МО и др.
кз-кз г6 Нахождение объекта в состоянии повышенной опасности. Изменение состояния объекта, по данным исследований
кз-ко ¿7 Переход объекта в режим нормального функционирования в результате прекращения воздействия источника опасности или проведённых мероприятий по их устранению
кз-кб ¿8 Высвобождение источника опасности, приводящие к ЧС техногенного характера
кз-к ¿9 Объект находиться в состоянии, близком к высвобождению источника опасности
к-к ^о Отсутствие достаточных данных об объекте, источнике опасности, факторов, влияющих на их изменении
Окончание табл.
Переход Обозначение Условие перехода
K4-K0 Z11 Переход объекта ЧС в нормальный режим функционирования
K4-K5 z12 Сбор и обработка поступающей информации об объекте, источнике опасности, факторов, влияющих на их изменении
K5-K6 z13 Собранная информация и данные об объекте, приводят силы и средства в режим ЧС
K6-K6 z14 Постоянное воздействие опасных факторов на объект
K6-K7 z15 Высвобождение источника опасности на объекте
K7-KS z16 Ликвидация ЧС на объекте и прилегающей территории
Ks-K) z17 Ликвидация ЧС. Перевод сил, средств МЧС, МВД, МО и др. в режим повседневной деятельности
2. Автоматная модель действий подразделений МЧС при возникновении ЧС. Полученное описание позволяет представить математическую модель действий подразделений МЧС при чрезвычайной ситуации техногенного характера в виде конечного автомата Мура [7]: С = (K, Z, Р) с алфавитом состояний K = {к0, ..., к4}, алфавитом входов Z = {z1, ...., zi7}, функции переходов р.
Автомат является неполным, т. к. переходы между некоторыми стадиями неосуществимы. Гра-
Библиографический список
1. О внесении изменений в приказы Министра обороны Российской Федерации по вопросам организации в Вооруженных Силах Российской Федерации мероприятий по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, организации и координации деятельности органов военного управления в области биологической и химической безопасности [Электронный ресурс]: приказ Министра обороны РФ от 25.03.2009 № 113 // BestPravo: информационно-правовой портал. — (http://www.bestpravo. ru/rossijskoje/qk-dokumenty/f6r.htm). — (01.02.2014).
2. О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера: федер. закон от 21 декабря 1994 г. № 68-ФЗ // Собр. законодательства РФ. — 1994. — № 35, ст. 3648.
3. О единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций [Электронный ресурс]: постановление Правительства России от 30 декабря 2003 года № 794 // Российская газета: официал. сайт. — (http://www.rg.ru/2004/01/20/4p-doc. html). - (01.02.2014).
фически автомат С может быть представлен в виде диаграммы Мура (рис. 2).
Рис. 2. Диаграмма Мура автоматной модели действий подразделений МЧС при чрезвычайной ситуации техногенного характера
Выводы. Разработанная автоматная модель C действий подразделений МЧС может быть объединена в единую сеть [7, 8] с ранее разработанными автоматными моделями A и B, что позволит в большей степени ее детализировать. Полученная объединённая модель может быть использована для имитационного моделирования действий силовых структур при возникновении ЧС техногенного характера. Результаты моделирования будут обладать большей информативностью за счёт большей детализации описания.
В дальнейшем предполагается дополнение данной модели описанием действий других силовых ведомств и органов государственной власти.
References
1. O vnesenii izmenenij v prikazy Ministra
oborony Rossijskoj Federacii po voprosam organizacii v Vooruzhennyx Silax Rossijskoj Federacii meropriyatij po preduprezhdeniyu i likvidacii chrezvychajnyx situacij prirodnogo i texnogennogo xaraktera, organizacii i koordinacii deyatel'nosti organov voennogo upravleniya v oblasti biologicheskoj i ximicheskoj bezopasnosti [E'lektronnyj resurs]: prikaz Ministra oborony RF ot
25.03.2009 № 113 // BestPravo: informacionno-pravovoj portal. — (http://www.bestpravo.ru/rossijskoje/qk-dokumenty/ f6r. htm). — (01.02.2014).
2. O zashhite naseleniya i territorij ot chrezvychajnyx situacij prirodnogo i texnogennogo xaraktera: feder. zakon ot 21 dekabrya 1994 g. № 68-FZ // Sobr. zakonodatel'stva RF. — 1994. — № 35, st. 3648.
3. O edinoj gosudarstvennoj sisteme
preduprezhdeniya i likvidacii chrezvychajnyx situacij [E'lektronnyj resurs]: postanovlenie Pravitel'stva Rossii ot 30 dekabrya 2003 goda № 794 // Rossijskaya gazeta: oficial. sajt. — (http://www.rg.ru/2004/01/20/4p-doc.html). —
(01.02.2014).
4. Меньших, В. В. Алгоритм имитационного моделирования действий органов внутренних дел при чрезвычайных обстоятельствах криминального характера / В. В. Меньших, А. В. Корчагин // Вестник Воронежского института МВД России. - 2013. — № 3. — С. 164—171.
5. О классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера: постановление Правительства России от 1 мая 2007 г. № 304 // Собр. законодательства РФ. — 2007. — № 22, ст. 2640.
6. Кулемин, В. В. Основы гражданской обороны: учеб. пособие / В. В. Кулемин, В. В. Горлов,
A. Ф. Самороковский, С. Д. Селиванов. — Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2010. — 184 с.
7. Кудрявцев, В. Б. Введение в теорию автоматов / В. Б. Кудрявцев, С. В. Алешин, А. С. Подколо-зин. — М.: Наука, 1985. — 320 с.
8. Сысоев, В. В. Исследование взаимодействий в сети конечных детерминированных автоматов /
B. В. Сысоев, В. В. Меньших, Р. А. Солодуха, С. В. За-бияко // Радиотехника. — 2000. — № 9. — С. 65—67.
9. Меньших, В. В. Оценки длительности выполнения запроса в распределенных системах ОВД методом ветвей и границ / В. В. Меньших, Е. Ю. Никулина // Вестник Воронежского института МВД России. — 2008. — № 1. — С. 109—114.
10. Меньших, В. В. Алгоритм имитационного моделирования действий органов управления и подразделений ОВД при возникновении чрезвычайных обстоятельств / В. В. Меньших, Ю. С. Лунев, А. Ф. Самороков-ский // Вестник Воронежского института МВД России. — 2007. — № 2. — С. 125—129.
11. Меньших, В. В. Оценки длительности выполнения запроса в распределенных системах ОВД с помощью генетического алгоритма / В. В. Меньших, Е. Ю. Никулина // Вестник Воронежского института МВД России. — 2008. — № 2. — С. 131—140.
4. Men'shix, V. V. Algoritm imitacionnogo modelirovaniya dejstvij organov vnutrennix del pri chrezvychajnyx obstoyatel'stvax kriminal'nogo xaraktera / V. V. Men'shix, A. V. Korchagin // Vestnik Voronezhskogo instituta MVD Rossii. — 2013. — № 3. — S. 164—171.
5. O klassitikacii chrezvychajnyx situacij
prirodnogo i texnogennogo xaraktera: postanovlenie
Pravitel'stva Rossii ot 1 maya 2007 g. № 304 // Sobr. zakonodatel'stva RF. — 2007. — № 22, st. 2640.
6. Kulemin, V. V. Osnovy grazhdanskoj oborony: ucheb. posobie / V. V. Kulemin, V. V. Gorlov, A. F. Samorokovskij, S. D. Selivanov. — Voronezh: Voronezhskij institut MVD Rossii, 2010. — 184 s.
7. Kudryavcev, V. B. Vvedenie v teoriyu avtomatov / V. B. Kudryavcev, S. V. Aleshin, A. S. Podkolozin. — M.: Nauka, 1985. — 320 s.
8. Sysoev, V. V. Issledovanie vzaimodejstvij v seti konechnyx determinirovannyx avtomatov / V. V. Sysoev, V. V. Men'shix, R. A. Soloduxa, S. V. Zabiyako // Radiotexnika. — 2000. — № 9. — S. 65—67.
9. Men'shix, V. V. Ocenki dlitel'nosti vypolneniya zaprosa v raspredelennyx sistemax OVD metodom vetvej i granic / V. V. Men'shix, E. Yu. Nikulina // Vestnik Voronezhskogo instituta MVD Rossii. — 2008. — № 1. — S. 109—114.
10. Men'shix, V. V. Algoritm imitacionnogo modelirovaniya dejstvij organov upravleniya i podrazdelenij OVD pri vozniknovenii chrezvychajnyx obstoyatel'stv / V. V. Men'shix, Yu. S. Lunev, A. F. Samorokovskij // Vestnik Voronezhskogo instituta MVD Rossii. — 2007. — № 2. —
S. 125—129.
11. Men'shix, V. V. Ocenki dlitel'nosti vypolneniya zaprosa v raspredelennyx sistemax OVD s pomoshh'yu geneticheskogo algoritma / V. V. Men'shix, E. Yu. Nikulina // Vestnik Voronezhskogo instituta MVD Rossii. — 2008. — № 2. — S. 131—140.
AUTOMATON MODEL OF OPERATIONS OF EMERGENCY UNITS WITH AN OCCURRENCE OF MAN-CAUSED EMERGENCY
Men’shix V. V.,
D. Sc. in Physics and Mathematics, Prof.,
Voronezh Institute of the Ministry of the Interior of the Russian Federation;
Russia, Voronezh, e-mail: [email protected] Samorokovskij A. F.,
PhD in Engineering, Assoc. Prof.,
Voronezh Institute of the Ministry of the Interior of the Russian Federation;
Russia, Voronezh Korchagin A. V.,
Lecturer,
Voronezh Institute of the Ministry of the Interior of the Russian Federation;
Russia, Voronezh
Questions of mathematical modeling the interaction of law enforcement agencies and government authorities with an occurrence of men-caused emergency, operating under the Unified state system of prevention and liquidation of emergency situations, are investigated. Especially, the aggregative mathematical model of operations of emergency units interacting with the Interior Ministry with an occurrence of men-caused emergency based on using the theory of finite automata is developed. Obtained description is presented in Moore’s diagram.
Keywords: emergencies of technogenic character, divisions of EMERCOM of Russia, divisions of Interior Ministry, finite automaton.
