CC BY
5УДК 614.842 DOI 10.25257/FE.2021.4.30-39
БАСОВ Вадим Анатольевич Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия E-mail: vabasov6914@mail.ru
ХОЛОСТОВ Александр Львович Доктор технических наук, доцент Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия E-mail: a.holostov@academygps.ru
ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ ОРГАНИЗАЦИИ РАДИОСВЯЗИ ПРИ ЛИКВИДАЦИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРА ПОДРАЗДЕЛЕНИЯМИ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ
Рассмотрены модели частных случаев организации радиосвязи в подразделениях государственной противопожарной службы на месте выполнения боевой задачи. Исследованы вероятностные характеристики сетей радиосвязи с помощью этих моделей. Представлены графические зависимости вероятностей состояний сети связи от временных параметров радиообмена. Полученные зависимости могут быть использованы при организации и управлении радиосвязью на месте выполнения боевой задачи подразделениями государственной противопожарной службы, что позволит повысить безопасность и успешность выполнения этих работ.
Ключевые слова: пожар, чрезвычайные ситуации, радиосвязь, чрезвычайные ситуации техногенного характера.
Успешность выполнения задач, связанных с ликвидацией чрезвычайных ситуаций техногенного характера (ЧС ТХ), в том числе с тушением пожаров, зависит от многих факторов [1-4], одним из которых является качество радиосвязи [5-13]. Система связи - важная часть процесса управления силами и взаимодействия участников ликвидации ЧС ТХ. Она характеризуется такими специфическими показателями, как доступность, управляемость, пропускная способность, оперативность, эффективность, готовность, устойчивость и другими. Обеспечение соответствия связи этим показателям является целью мероприятий по её планированию и организации [6, 11-13].
Организация связи в подразделениях пожарной охраны на месте ликвидации последствий ЧС ТХ или тушения пожара имеет свои особенности, которые определяются порядком взаимодействия должностных лиц. Эти особенности учтены в разработанных моделях, представленных в работе [7]. Рассматриваемые модели описывают лишь часть возможных вариантов взаимодействия на месте ликвидации последствий ЧС ТХ или тушения пожара, а именно те случаи, когда в выполнении боевой задачи участвует руководитель тушения пожара (РТП) и несколько звеньев газодымозащитной службы (ГДЗС) или РТП и несколько начальников боевых участков (НБУ). Другие случаи взаимодействия представлены в работах [8-10], где отражена в большей степени специфика взаимодействия вышестоящих должностных лиц, что, безусловно, важно с точки зрения организации связи в территориальном пожарно-спасательном гарнизоне. Но предметом настоящей
статьи будет исследование особенностей моделей, представленных в работе [7], так как именно эти модели описывают процесс взаимодействия должностных лиц с использованием радиосвязи непосредственно на месте и в процессе ликвидации ЧС ТХ.
Исследование вероятностных характеристик (то есть количественной оценки возможности нахождения сети связи в свободном или занятом состоянии) этих моделей позволит исключить возможности образования в сети радиосвязи критических режимов, что обеспечит повышение безопасности и успешности выполнения работ, связанных с ликвидацией последствий ЧС ТХ или тушением пожаров. Существование таких режимов в радиосети возможно в случае, когда канал связи занят одной парой абонентов и появилась необходимость связи ещё для одного должностного лица. Рассмотрим эти модели и исследуем с их помощью вероятностные характеристики сетей связи.
В общем виде состояние сети связи можно описать системой из п обыкновенных дифференциальных уравнений [7]:
(1)
где {р} - вероятности состояний сети связи {5}, причём р0 + р1 +...+ рп1 = 1; {X}, {ц} - интенсивности переходов: X - частота возникновения необходимости связи между абонентами сети (вызовов/ минуту), ц - величина обратно пропорциональная продолжительности переговоров (1/ ^ер) и характеризующая интенсивность освобождения канала
30
© Басов В. А., Холостов А. Л., 2021
связи; t - время работы сети связи. С практической точки зрения величины X, ц и t удобнее привести к минутам.
Если предположить, что процессы в сети установившиеся (то есть d {р} / dt = 0), система обыкновенных дифференциальных уравнений (1) преобразуется к системе алгебраических уравнений:
0 =/,({/>},{*№}), /е[0;л-1],
решение которой позволяет получить значения для вероятностей состояний {р}.
Первый случай. В сети радиосвязи находятся три абонента (например, руководитель тушения пожара (РТП) и два командира звеньев ГДЗС (КЗ), или РТП и два начальника боевых участков (НБУ). Для этого случая была разработана математическая модель [7], описываемая системой уравнений:
0 = -(Х1 + х2) Ро + ц Р1 + ц р2;
0 = Х1 Ро - (Х2 + Р1 + Ц Р4;
0 = Х2 Ро - (Х1 + ^2) Р2 + Ц Рз;
4
0 = Х2 Р1 - Ц Рз; 0 = Х1 Р2 - Ц Р4; £Р/=1>
1=0
где Р0 - р4 - вероятности состояний сети связи; Хр Х2 и ц ц2 - интенсивности переходов, определяемые частотой возникновения необходимости связи между абонентами и скоростью освобождения канала связи соответственно.
Решение данной системы возможно с помощью аналитических [14] или численных [15] методов решения систем линейных уравнений. Заметим, что для частного случая получено достаточно простое аналитическое решение [7], которое можно использовать с некоторой погрешностью.
В рассматриваемом случае могут появляться два нежелательных состояния, которые характеризуются частичной потерей управления. Первый -РТП ведёт переговоры с КЗ1, а КЗ2 ожидает связи с РТП; второй - РТП ведёт переговоры с КЗ2, а КЗ1 ожидает связи. Вероятности нахождения сети связи в таких состояниях - Рз и Р4 соответственно [7], а общая вероятность критического состояния сети связи Ркр = р3 + р4. Также представляет практический интерес вероятность Р0 - нахождение сети связи в свободном состоянии.
В таблицах 1 и 2 и на Рисунке 1 представлена зависимость вероятности нахождения сети связи в свободном и критическом состояниях от параметров X и ц.
Таблица 1 (Table 1) Значения вероятности р0 нахождения сети связи в свободном состоянии при различных параметрах Л и |j при взаимодействии РТП и КЗ1 / КЗ2 Probability values р0 of communication network being in a free state at different parameters of Л and j at the interacting of fire ground commander and two squad commanders of Gas and Smoke Rescue Service
Частота возникновения Скорость освобождени! канала связи
необходимости связи h = h = h = h = 5 h 1 = h = Ю
»1 » = 0,5 » = 1 » = 2 » = 0,5 » = 1 » = 2 » = 0,5 » = 1 » = 2
0,5 0,4 0,288 0,182 0,82 0,746 0,633 0,905 0,862 0,787
0,75 0,333 0,235 0,148 0,781 0,709 0,599 0,883 0,84 0,766
1 0,286 0,2 0,125 0,746 0,676 0,568 0,862 0,82 0,746
1,5 0,222 0,154 0,095 0,685 0,617 0,515 0,823 0,781 0,709
2 0,182 0,125 0,077 0,633 0,568 0,472 0,787 0,746 0,676
Таблица 2 (Table 2) Значения вероятности ркр нахождения системы в критическом состоянии при различных параметрах Л и j при взаимодействии РТП и КЗ1 / КЗ2 Probability values ркр of the system being in a critical condition at different parameters Л and j at the interacting of fire ground commander and two squad commanders of Gas and Smoke Rescue Service
Частота возникновения Скорость освобожденш канала связи
необходимости связи h = h = h = h = 5 h 1 = h = 10
»1 » = 0,5 » = 1 » = 2 » = 0,5 » = 1 » = 2 » = 0,5 » = 1 » = 2
0,5 0,2 0,286 0,364 0,016 0,03 0,051 0,005 0,009 0,016
0,75 0,25 0,353 0,444 0,023 0,043 0,072 0,007 0,013 0,023
1 0,29 0,4 0,5 0,03 0,054 0,091 0,009 0,016 0,03
1,5 0,333 0,462 0,571 0,041 0,074 0,124 0,012 0,023 0,043
2 0,364 0,5 0,615 0,051 0,091 0,151 0,016 0,03 0,054
Po, Ркр 1
Рисунок 1. Зависимости вероятностей p0
\ и p (----) нахождения сети в свободном и критическом состояниях,
соответственно, от изменения параметров информационного обмена при взаимодействии РТП и КЗ1 / КЗ2
Figure 1. Probabilities dependencies р0 (-) and ркр (----) of the network being in free and critical states, respectively,
on information sharing parameters change at the interacting of fire ground commander and two squad commanders of Gas and Smoke Rescue Service
Таким образом, при организации и управлении связью на месте тушения пожара или ликвидации ЧС ТХ [6] зная требуемые характеристики сети связи (в том числе вероятности нахождения в критическом и свободном состояниях), можно определить допустимый диапазон для значений Х1-Х2 и ц1-ц2.
Второй случай. В сети радиосвязи находятся четыре абонента (например, РТП и три КЗ ГДЗС, или РТП и три НБУ). Этот случай описывается системой уравнений [7]:
0 = - (Х1 + Х2 + хз) Ро + Ц Р\ + Ц Р2 + Цз Рз;
0 = Х1 Ро - (Х2 + X + Ц1) Р1 + Ц Рб + Цз Рз; 0 = Х2 Р0 - (Х1 + X + Ц2) Р2+ Ц Р^ + Цз Р9
0 = XР0 - (Х + X + Цз) Рз + Ц Р5 + Ц2 Р7;
О = Pi - (Х3 + ц,)р4 + цр12; О = Хз Pi - (^2 + Ц,)р5 + Ц Pi,;
0 = P2 - (Хз + Ц2) Рб + Цз Pi2;
0 = Х Р2 - (Х + Ц2) Ру + ц, р,о; 0 = Х Рз - (Х + Цз) р8 + Ц2 р,,;
0 = Х Рз - (Х + Цз)Р9 + Ц, р,о;
0 = Х Р4 + Х Р5 - 2 Ц, Р,0; 0 = Х Рб + Х Ру - 2 Ц2 Р,
0 = Х р8 + Х Р9 - 2 Цз р,2; 12
1А=1,
А
где р0 -р12 - вероятности состояний сети связи; А1 - А3 и ц1 - ц3 - интенсивности переходов.
Вероятности нахождения сети связи в состояниях потери управления - р4 - р при этом случаи р10 - р12 являются наиболее критичными [7], а общая вероятность возникновения такой ситуации:
Ркр = Pío + Р11 + Р12 •
В таблицах 3, 4 и на рисунке 2 представлена зависимость вероятностей нахождения сети связи в свободном и критическом состояниях от параметров X и ц.
Таблица 3 (Table 3) Значения вероятности p0 нахождения сети связи в свободном состоянии при различных параметров Л и |j при взаимодействии РТП и КЗ1 / КЗ2/ КЗ3
Probability values р0 of communication network being in a free state for various parameters Л and |j at the interacting of fire ground commander and three squad commanders of Gas and Smoke Rescue Service
Частота возникновения Скорость освобождения канала связи
необходимости связи Ц1 = Ц2 = Цз = 1 Ц = Ц2 = Ц3 = 5 Ц1 = Ц2 = Ц3 = 0
А2 = А3 = 0,5 А2 = А3 = 1 А2 = А3 = 2 А2 = А3 = 0,5 А2 = А3 = 1 А2 = А3 = 2 А2 = А3 = 0,5 А2 = А3 = 1 А2 = А3 = 2
0,5 0,229 0,111 0,043 0,734 0,598 0,412 0,858 0,774 0,635
0,75 0,188 0,091 0,035 0,697 0,566 0,387 0,836 0,753 0,616
1 0,16 0,077 0,029 0,664 0,536 0,365 0,816 0,734 0,598
1,5 0,123 0,059 0,022 0,606 0,486 0,329 0,778 0,697 0,566
2 0,1 0,048 0,018 0,558 0,446 0,298 0,743 0,664 0,536
Таблица 4 (Table 4) Значения вероятности ркр нахождения системы в критическом состоянии при различных параметров Л и |j при взаимодействии РТП и КЗ1 / КЗ2/ КЗ3
Probability values of ркр of the system being in a critical condition for different parameters Л and j at the interacting of fire ground commander and three squad commanders of Gas and Smoke Rescue Service
Частота возникновения Скорость освобождения канала связи
необходимости связи Ц1 = Ц2 = Ц3 = 1 Ц = Ц2 = Ц3 = 5 Ц1 = Ц2 = Ц3 = 0
А1 А2 = А3 = 0,5 А2 = А3 = 1 А2 = А3 = 2 А2 = А3 = 0,5 А2 = А3 = 1 А2 = А3 = 2 А2 = А3 = 0,5 А2 = А3 = 1 А2 = А3 = 2
0,5 0,086 0,167 0,255 0,002 0,007 0,02 0,0003 0,0012 0,004
0,75 0,106 0,205 0,313 0,003 0,01 0,028 0,0005 0,0017 0,006
1 0,12 0,231 0,353 0,004 0,013 0,035 0,0006 0,0022 0,007
1,5 0,139 0,265 0,405 0,005 0,018 0,047 0,0009 0,003 0,01
2 0,15 0,286 0,436 0,007 0,021 0,057 0,001 0,004 0,013
Третий случай. Более сложный случай взаимодействия: РТП, начальник штаба (НШ), НБУ1 и НБУ2. Этот случай описывается системой уравнений [7]:
0 = -(Ар. + А. + А .+ А. + А + А +
\ -Г 1 1р ш1 1ш рш шр
+ Аш2 + А2ш + Ар2 + А2р) Ро + Мр1 Р1 + Мш1 Р2 + + Мрш Рз + Мш2 Р4 + Мр> Р5;
0 = (Ар1 + А1р) Ро - (А2р + Ашр + Мы + Аш2 + А2ш) Р1 +
р1 *1р> Г0 Vv2p шр Гр1 ш2 2ш'
Цш2 Рб + Мш1 Pl2 + Црш Pl4 + Цр2 P2i;
0 = (Аш1 + А 1ш) Р0 - (Ар1 + Арш + А2ш + Ар2 + А2р + Мш1) Р2
+
+ Цр2 Р7 + ЦршР 13 + Мш2 Р18
0 = (А + А ) р0 - (А1 + А1 + А2 + А2 + ц ) р3 +
рш шр 0 1р 1ш 2р 2ш рш 3
0 = (Аш2 + А2ш) Р0 -- (А1р + Ар1 + А1ш + Ар2 + А1ш + Цш2) Р4 + + Цр1 Рб + Цш1 Р11 + Црш Р16;
0 = (Ар2 + А2р) Р0 -
- (А1р + Ашр + Цр2 + Аш1 + А1ш) Р5 + Цш1 Р7 + + Цр1 Р8 + Црш Р15 + Цш2 Р17;
0 = (А2ш + Аш2) Р1 + + (А1р + Ар1) Р4 - (Цш2 + Цр1) Рб +
+ Цш1 Р24 + Црш Р25;
0 = (Ар2 + А2р) Р2 + (А1ш + Аш1) Р5 - (Цш1 + Цр2) Р7 +
+ Црш Р27 + Цш2 Р28;
Ро- Ркр
0,9
________ = 10
-----------> Л2- Л3 = 0,5 - 2
Л
1
1,5
2
Рисунок 2. Зависимости вероятностей p0 (-) и ркр (----) нахождения сети в свободном и критическом состояниях
от изменения параметров информационного обмена при взаимодействии РТП и КЗ1 / КЗ2 / КЗ3
Figure 2. Probabilities dependencies р0 (-) and ркр (----) of the network being in free and critical states
on information sharing parameters change at the interacting of fire ground commander and three squad commanders of Gas and Smoke Rescue Service
0 = 4 P1 - (»шр + Мц) р8; 0 = »шр Р1 - (»2р + hp1) Р9 + (1 - Р) hp2 Р30; 0 = »рш Р2 - (»2ш + Мш1) Р10 +
+ (1 - Р) МШ2 Р29;
0 = »2ш Р2 - (»р1 + »рш + МШ1) Р11 + + 0,5 МРШ Р26;
0 = »р1 Р2 - (»2ш + МШ1) Р12;
0 = »1ш Р3 - (»2ш + МРШ) Р13 + Р МШ2 Р29;
0 = »1р Р3 - (»2ш + МРШ) Р14 + Р МР2 Р30;
0 = »2р Р3 - (»1ш + МРШ) Р,5 + Р МР1 Р22;
0 = »2ш Р3 - (»1ш + Мрш) Р16 + Р МШ1 Р23;
0 = »р2 Р4 - (»1ш + МШ2) Р17;
0 = »1ш Р4 - (»р2 + »рш + МШ2) Р18 +
+ 0,5 МРШ Р26; 0 = »рш Р4 - (»1ш + МШ2) Р19 +
+ (1 - Р) МШ1 Р23;
0 = »шр Р5 - (»1р + МР2) Р20 + (1 - р) МР1 р22; 0 = »1р Р5 - (»шр + МР2) Р21; 0 = »шр Р8 + »2р Р9 - МР1 Р22;
0 = »2ш Р10 + »рш Р11 - МШ1 Р23;
0 = Pli + ^2шр12 - Дш1 Р24;
0 = ^2ш р14 - Дрш р25; 0 = ^2ш р13 + ^ш Лб - Дрш р26;
0 = р15 - Дрш р27; 0 = ^ш р17 + V р18 - Дш2 р2^ 0 = р18 + р19 - Дш2 р29;
0 = Ч р20 + Чр р21 - Др2 р30;
30
1а =1,
/=0
где р0 -р30 - вероятности состояний сети связи; X ,, X, , X ,, X, , X , X , X „, X, , X „, X, и ц ., ц .,
р1 ' 1р 1 ш1 1 1ш 1 рш 1 шр 1 ш2 1 2ш 1 р2 ' 2р <р1т ~ш1 1
црш, цш2, цр2 - интенсивности переходов.
Вероятности нахождения сети связи в состояниях потери управления - р8 -р при этом случаи р22 -р30 являются наиболее критичными [7], их вероятность:
30
В таблицах 5, 6 и на рисунке 3 представлены зависимости вероятности нахождения сети в свободном и критическом состояниях для случая взаимодействия РТП, НШ и НБУ1 / НБУ2 от параметров X и ц.
Таблица 5 (Table 5) Значения вероятности p0 нахождения сети связи в свободном состоянии при различных параметров Л и |j при взаимодействии РТП, НШ и НБУ1 / НБУ2
Probability values р0 of communication network being in a free state for different parameters of Л and |j at the interacting of fire ground commander, headquarters commander and two chiefs of fire-fighting sites
Частота возникновения Скорость освобождения канала связи
необходимости связи Д , Д г рш' г p^ КшГ Дш «=1 Д , Д г рш' г p^ Дш1, Дш « = 5 Дрш, Дp1, Др2, Дш^ Дш2 = 10
\ш X , X ,, X, , шр ' р1 ' 1р ' Хр2 , Х2р , Хш1 , Х1ш , Хш2 , X, = 0,5 2ш ' X , X,, X, , шр ' р1 ' 1р ' ^2 , X2р , Xшl , Xta , Xш2 , X, = 1 2ш X , X , X , шр ' р1 ' 1р ' Xр2 , X2р , , Xlш , Xш2 , X, = 2 2ш X , X ,, X, , шр ' р1 ' 1р ' Xр2 , X2р , , Xlш , Xш2 , X, = 0,5 2ш ' X , X ,, X, , шр' р1' 1р' ^2 , X2р , Xшl , Xta , Xш2 , X = 1 2ш X , X ,, X, , шр ' р1 ' 1р ' ^2 , X2р, Xшl , Xta , Xш2 , X, = 2 2ш X , X ,, X, , шр ' р1 ' 1р ' Xр2 , X2р , , Xlш , Xш2 , X, = 0,5 2ш ' X , X , , X, , шр ' р1 ' 1р ' Xр2 , X2р , , Xlш , ^2 , X = 1 2ш X , X , , X, , шр ' р1 ' 1р ' Xр2 , X2р , , Xlш , ^2 , X, = 2 2ш
0,5 0,06 0,02 0,005 0,42 0,23 0,1 0,б3 0,44 0,24
1 0,05 0,02 0,005 0,39 0,22 0,09 0,б 0,42 0,23
1,5 0,04 0,01 0,004 0,36 0,2 0,09 0,58 0,4 0,22
2 0,04 0,01 0,004 0,34 0,19 0,08 0,56 0,39 0,22
Таблица 6 (Table 6)
Значения вероятности ркр нахождения сети связи в критическом состоянии при различных параметров Л и |j при взаимодействии РТП, НШ и НБУ1 / НБУ2
Probability values ркр of communication network being in a critical state for different parameters of Л and |j at the interacting of fire ground commander, headquarters commander and two chiefs of fire-fighting sites
Частота возникновения Скорость освобождения канала связи
необходимости связи Д , Д г рш' г p^ Дш1, Дш « = 1 Д , Д г рш' г p^ Дш1, Дш « = 5 Дрш, Дp1, Др2, Дш^ Дш2 = 10
хш Xшр , Xрl , \ , Xр2 , Ч , Xшl , X, , X 1ш' ш2 ' X2ш = 0,5 Xшр , , Xlр , Xр2 , Ч , Xшl , X, , X 1ш' ш2 ' X2ш = 1 Xшр , , Xlр , Xр2 , X2р , Xшl , X, , X 1ш ' ш2 ' X2ш = 2 Xшр , , Xlр , Xр2 , X2р , Xшl , X, , X 1ш ' ш2 ' X2ш = 0,5 Xшр , , Xlр , Xр2 , ^р , Xшl , Xta , Xш2 , X2ш = 1 Xшр , , Xlр , \г , X2р , Xшl , Xta , Xш2 , X2ш = 2 Xшр , , Xlр , V , X2р , Xшl , Xta , Xш2 , X2ш = 0,5 Ч , Xрl , Xlр , Xр2 , Ч , Xшl , Xlш , ^2 , X2ш = 1 Ч , Xрl , Xlр , V , X2р , , Xlш , Xш2 , X2ш = 2
0,5 0,06 0,02 0,005 0,42 0,23 0,1 0,63 0,44 0,24
1 0,05 0,02 0,005 0,39 0,22 0,09 0,6 0,42 0,23
1,5 0,04 0,01 0,004 0,36 0,2 0,09 0,58 0,4 0,22
2 0,04 0,01 0,004 0,34 0,19 0,08 0,56 0,39 0,22
Рс Ркр 0,7
Л
0
1
1,5
2
Рисунок 3. Зависимости вероятностей p0 (-) и ркр (----) нахождения сети в свободном и критическом состояниях
от изменения параметров информационного обмена при взаимодействии РТП, НШ и НБУ1 / НБУ2
Figure 3. Probabilities dependencies р0 (-) and ркр (----) of the network being in free and critical states
on information sharing parameters change at the interacting of fire ground commander, headquarters commander and two chiefs of fire-fighting sites
ВЫВОДЫ
С помощью разработанных ранее моделей были продемонстрированы возможности исследования вероятностных характеристик сетей связи в процессе управления подразделениями пожарной охраны при выполнении задач по тушению пожаров и ликвидации чрезвычайных ситуация техногенного характера.
На основе полученных результатов становится возможным определить состояния, когда появляются критические режимы в процессе управления и исключить эти состояния за счёт выбора временных характеристик или порядка взаимодействия должностных лиц. Таким образом полученные результаты будут способствовать повышению оперативности, успешности выполняемых задач и безопасности личного состава (подразделений пожарной охраны).
ЛИТЕРАТУРА
1. ТеРебнев В. В., Семенов А. О., ТаРаканов Д. В. Теоретические основы принятия решений при управлении силами и средствами на пожаре // Пожаровзрывобезопасность. 2012. Т. 21, № 10. С. 14-17.
2. ТаРаканов Д. В., Баканов М. О., Колбашов М. А, Моисеев Ю. Н. Автоматизированная информационная система связи и управления пожарно-спасательными подразделениями //
Пожаровзрывобезопасность. 2018. Т. 27, № 2-3. С. 20-26. 001: 10.18322/РУБ.2018.27.02-03.20-26.
3. Баканов М. О., ТаРаканов Д. В., Анкудинов М. В. Модель мониторинга для оперативного управления при ликвидации пожаров и чрезвычайных ситуаций // Мониторинг. Наука и технологии. 2017. № 3 (32). С. 77-80.
4. Пелех М. Т. Модели и методы оценивания и совершенствования деятельности государственной противопожарной службы (на примере Республики Коми): дис. ... канд. техн. наук. СПб., 2009. 143 с.
5. Зыков В. И. Методологические основы моделирования и построения сетей оперативной связи в системе управления пожарной охраной: дис. . д-ра техн. наук. М., 2001. 321 с.
6. Басов В. А., Холостов А. Л. Об управлении радиосвязью при ликвидации чрезвычайных ситуаций техногенного характера // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение и ликвидация. 2021. № 3. С. 13-20 001: 10.25257/РБ.2021.3.13-20
7. Алешков М. В., Басов В. А, Колбасин А. А, ТаРанцев А. А, Холостов А. Л. Моделирование сети связи для управления действиями пожарных подразделений при тушении пожаров различной сложности. Пожаровзрывобезопасность. 2019. № 28 (3). С. 59-69. 001:10.18322/РУБ.2019.28.03.59-69
8. МаРкова Т. С., ТаРанцев А. А. Моделирование схемы взаимодействия сил и средств при ликвидации пожара в зоологическом парке // Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России. 2016. № 1. С. 85-92.
9. ТаРанцев А. А, МаРкова Т. С., БондаРь А. А. Сценарии развития событий и действий оперативных служб при тушении пожаров в зоологическом парке // Вестник Санкт-Петербургского
университета Государственной противопожарной службы МЧС России. 2015. № 4. С. 5-12.
10. СтРахолис А. А, Олейников В. Т., ПетРенко А. Н. Мониторинг местоположения и состояния мобильных объектов, находящихся в районе чрезвычайной ситуации техногенного характера // Материалы Международной научно-технической конференции «ЫегшаНс-2018». РТУ МИРЭА 2018. Ч. 4. С. 846-849.
11. АзаРов Г. И. Способы повышения оперативности передачи информации в системах управления и связи. Монография. М.: Академия ГПС МЧС России. 2012. 150 с.
12. АзаРов Г. И. Теоретические основы анализа оперативности передачи информации в системах управления и связи. Монография. М.: Академия ГПС МЧС России 2012. 62 с.
13. Басов В. А. Определение исходных данных для моделирования сети связи при ликвидации ЧС техногенного характера // Пожаротушение: проблемы, технологии инновации: сборник тезисов докладов международной научно-практической конференции. М.: Академия ГПС МЧС России, 2018. С. 316-318.
14. Демидович Б. П., МаРон И. А. Основы вычислительной математики. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1963. 659 с.
15. Демидович Б. П., МаРон И. А, Шувалова Э. З. Численные методы анализа. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1962. 367 с.
Материал поступил в редакцию 7 июля 2021 года.
Vadim BASOV
State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia E-mail: vabasov6914@mail.ru
Aleksander KHOLOSTOV
Grand Doctor in Engineering, Associate Professor
State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia
E-mail: a.holostov@academygps.ru
STUDYING RADIO COMMUNICATION ORGANIZATION MODELS AT ELIMINATING MAN-MADE DISASTERS BY UNITS OF THE STATE FIRE SERVICE
ABSTRACT
Purpose. The organization of communication in fire service units at eliminating consequences of man-made disasters or fire extinguishing at the site has its own features, which are determined by the officials' interaction procedure. The article considers the features of private cases models of radio communication organization in the units of the State Fire Service at the site of fire extinguishment or elimination of man-made disasters. Probabilistic characteristics of these models have been investigated.
Methods. The authors analyzed the existing officials' interaction models using radio communication directly at the site and in the process of eliminating man-made disasters.
Findings. Graphical dependencies of probabilities of communication network states on time parameters of radio exchange are presented. It is determined that at organizing and controlling communication at the site of fire extinguishment or elimination of man-made disasters, knowing the required characteristics of the communication network (including the probability of being in critical and free states), it is possible to determine the allowable range for the values X
(frequency of the need for communication) and | (rate of communication channel release).
Research application field. The obtained results can be used in organizing and managing radio communications for ensuring safety at fire extinguishment and elimination of man-made disasters.
Conclusions. It is shown that the interaction process of fire extinguishment and elimination of man-made disasters subjects depends on the use of radio communication facilities. Under certain conditions, critical modes may occur in radio network, which will interfere with means and forces management, as well as affect the safety of the participants of this process. In this case, the task of radio communication control will be to estimate the possibility of occurrence and exclusion of critical modes, which can be done on the basis of the obtained dependencies of communication network states probabilities on time parameters of radio exchange.
Key words: fire, emergency situations, radio communication, man-made disasters.
REFERENCES
1. Terebnev V.V., Semenov A.O., Tarakanov D.V. Decision making theoretical basis of Management on Fire. Pozharovzryvobezopasnost (Fire and Explosion Safety). 2012, vol. 21, no. 10, pp. 14-17 (in Russ.).
2. Tarakanov D.V., Bakanov M.O., Kolbashov MA., Moiseev Yu.N. Fire and rescue team communication and control automated information system. Pozharovzryvobezopasnost (Fire and Explosion Safety). 2018, vol. 27, no. 2-3, pp. 20-26. (in Russ.). DOI: 10.18322/PVB.2018.27.02-03.20-26
3. Bakanov M.O., Tarakanov D.V., Ankudinov M.V. The model of monitoring for operational management at the liquidation of emergency situations. Monitoring. Nauka i tekhnologii (Monitoring. Science and technology). 2017, no. 3 (32), pp. 77-80 (in Russ.).
4. Pelekh M.T. Modeli i metody otsenivaniia i sovershenstvovaniia deiatelnosti gosudarstvennoi protivopozharnoi sluzhby (na primere Respubliki Komi) [Models and methods for evaluating and improving the activities of the state fire service (on the example of the Komi Republic). Phd in Engin. Sci. diss.]. St. Petersburg, 2009. 143 p. (in Russ.).
5. Zykov V.I. Metodologicheskie osnovy modelirovaniia i postroeniia setei operativnoi sviazi v sisteme upravleniia pozharnoi okhranoi [Methodological foundations of modeling and construction
of operational communication networks in the fire protection management system. Dr. in Engin. Sci. diss.]. Moscow, 2001. 321 p. (in Russ.).
6. Basov V.A., Kholostov A.L. On radio communication management during elimination of man-made emergencies by State Fire Service Units. Pozhary i chrezvychaynyye situatsii: predotvrashcheniye, likvidatsiya (Fire and Emergencies: Prevention, Elimination). 2021, no. 3, pp. 13-20 (in Russ.). D01:10.25257/FE.2021.3.13-20
7. Aleshkov M.V., Basov V.A., Kolbasin A.A., Tarantsev A.A., Kholostov A.L. Modeling the communication network to control the action fire units to extinguish fires of various complexity. Pozharovzryvobezopasnost (Fire and Explosion Safety). 2019, no. 28 (3), pp. 59-69 (in Russ.). D0I:10.18322/PVB.2019.28.03.59-69
8. Markova T.S., Tarantsev A.A. Circuit simulation of the interaction of forces and means at liquidation of a fire in a zoological park. Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta Gosudarstvennoi protivopozharnoi sluzhby MChS Rossii (Bulletin of the St. Petersburg University of the State Fire Service of EMERCOM of Russia). 2016, no. 1, pp. 85-92 (in Russ.).
9. Tarantcev A.A., Markova T.S., Bondar A.A. Scenario and the activities of this service under the emergency elimination in zoological
38
© Basov V., Kholostov A., 2021
park. Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta Gosudarstvennoi protivopozharnoi sluzhby MChS Rossii (Bulletin of the St. Petersburg University of the State Fire Service of EMERCOM of Russia). 2015. no. 4, pp. 5-12 (in Russ.).
10. Strakholis A.A., Oleinikov V.T., Petrenko A.N. Monitoring of the location and condition of mobile objects located in the area of a technogenic emergency. Materialy Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii, Moskva Intermatic - 2018 (Materials of the International Scientific and Technical Conference "INTERMATIC-2018"). Moscow, Russian Technological University Publ., 2018. Part 4. Pp. 846-849.
11. Azarov G.I. Sposoby povysheniia operativnosti peredachi informatsii v sistemakh upravleniia i sviazi [Ways to increase the efficiency of information transmission in control and communication systems]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia Publ., 2012, 150 p. (in Russ.).
12. Azarov G.I. Teoreticheskie osnovy analiza operativnosti peredachi informatsii v sistemakh upravleniia i sviazi [Theoretical
foundations of the analysis of the efficiency of information transmission in control and communication systems]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia Publ., 2012, 62 p. (in Russ.).
13. Basov V.A. Determination of initial data for modeling a communication network during the elimination of technogenic emergencies. In: Sbornik tezisov dokladov mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii "Pozharotushenie: problemy, tekhnologii innovatsii" [Proceedings of the international scientific and practical conference "Firefighting: problems, technologies and innovations"]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia Publ., 2018. Pp. 316-318 (in Russ.).
14. Demidovich B.P., Maron I.A. Osnovy vychislitelnoi matematiki [Fundamentals of computational mathematics]. Moscow, State Publishing House of Physical and Mathematical Literature, 1963. 659 p.
15. Demidovich B.P., Maron I.A., Shuvalova E.Z. Chislennye metody analiza [Numerical methods of analysis]. Moscow, State Publishing House of Physical and Mathematical Literature. 1962, 367 p.
