Научная статья на тему 'Методика расчета эффективности функционирования структуры сети территориальной системы оповещения'

Методика расчета эффективности функционирования структуры сети территориальной системы оповещения Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
147
29
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МЕТОД / ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ / МАТРИЦЫ ТЕХНИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ / НАПРАВЛЕНИЯ ОПОВЕЩЕНИЯ / БЕЗУСЛОВНЫЕ ВЕРОЯТНОСТИ / METHOD / EFFICIENCY / MATRIX OF TECHNICAL STATES / PUBLIC WARNING LINES / UNCONDITIONAL PROBABILITIES

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Борисов Роман Игоревич

Рассмотрено применение метода расчета эффективности на основе анализа матрицы технических состояний направлений оповещения и количества оповещаемого населения в заданных направлениях оповещения. Теоретически обоснованы целесообразность применения данной методики для систем оповещения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Борисов Роман Игоревич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

A Method for Calculating the Operating Efficiency of the Network Structure of Territorial Warning System

The article discusses the application of a method for the calculation of efficiency based on the analysis of a matrix of technical states of warning lines and the population coverage in the specified warning lines. The applicability of the method for warning systems has been theoretically justified.

Текст научной работы на тему «Методика расчета эффективности функционирования структуры сети территориальной системы оповещения»

/82 Civil SecurityTechnology, Vol. 14, 2017, No. 3 (53) УДК 654.078

Методика расчета эффективности функционирования структуры сети территориальной системы оповещения

ISSN 1996-8493

© Технологии гражданской безопасности, 2017

Р.И. Борисов

Аннотация

Рассмотрено применение метода расчета эффективности на основе анализа матрицы технических состояний направлений оповещения и количества оповещаемого населения в заданных направлениях оповещения. Теоретически обоснованы целесообразность применения данной методики для систем оповещения.

Ключевые слова: метод; эффективность функционирования; матрицы технических состояний; направления оповещения; безусловные вероятности.

A Method for Calculating the Operating Efficiency of the Network Structure of Territorial Warning System

ISSN 1996-8493

© Civil Security Technology, 2017

R. Borisov

Abstract

The article discusses the application of a method for the calculation of efficiency based on the analysis of a matrix of technical states of warning lines and the population coverage in the specified warning lines. The applicability of the method for warning systems has been theoretically justified.

Key words: method; efficiency; matrix of technical states; public warning lines; unconditional probabilities.

Система оповещения любого уровня представляет собой организационно-техническое объединение оперативно-дежурных служб органов управления гражданской защиты данного уровня, специальной аппаратуры управления и средств оповещения, а также каналов сетей связи, обеспечивающих передачу условных сигналов (команд управления) и речевой информации в чрезвычайных ситуациях мирного и военного времени (далее—ЧС).

Во многом от приспособленности системы оповещения к выполнению задач по предназначению зависят эффективность действия системы и, соответственно, степень защищенности населения и территорий от ЧС.

Анализ организационно-технического построения территориальной системы оповещения на примере Рузского района показал, что территориальная система оповещения имеет принцип построения ра-диально-узловой.

Типовые схемы организационно-технического построения территориальных систем оповещения предусматривают наличие структурной и функциональной избыточности, что приводит, в случае отказа некоторых элементов, не к полной потере работоспособности системы оповещения, а к частичному снижению эффективности их функционирования и, как следствие, эффективности целевого применения.

Эффективность функционирования характеризует способность территориальной системы оповещения находиться в постоянной готовности к применению по предназначению и полного охвата населения оповещением в зоне функционирования территориальной системы оповещения.

Во многих случаях эффективность комплекса телекоммуникационных средств оценивается с учетом всех возможных значений случайных факторов. При этом, с точки зрения оценки эффективности комплексов телекоммуникационных средств, их удобно подразделить на два класса: комплексы телекоммуникационных средств кратковременного и комплексы телекоммуникационных средств длительного действия.

Комплексы телекоммуникационных средств кратковременного действия характеризуются тем, что качество их функционирования полностью определяется состоянием в момент выполнения задачи. Принято относить к комплексам телекоммуникационных средств кратковременного действия такие, время функционирования которых существенно меньше среднего времени безотказной работы комплекса телекоммуникационных средств за время его работы. Комплексы телекоммуникационных средств длительного действия характеризуются тем, что для выполнения заданных функций необходима работа комплекса телекоммуникационных средств в течение определенного интервала времени. Для таких комплексов телекоммуникационных средств качество выполнения зависит не только от того, какие элементы комплекса в процессе функционирования

работали исправно, но и от того, в какие моменты времени происходили отказы тех или иных элементов.

Эффективность функционирования комплекса телекоммуникационных средств кратковременного действия может быть определена по формуле полной вероятности:

рф=Е р( s¡)ф¡

(1)

где:

Р(Ф)—эффективность функционирования системы оповещения;

р(£ )—вероятность нахождения системы оповещения в состоянии

Ф .—условная эффективность функционирования системы оповещения при ее нахождении в состоянии

£..

г

В соответствии с формулой (1) задачу расчета эффективности функционирования можно сформулировать следующим образом.

Пусть имеется схема организационно-технического построения территориальной системы оповещения, включающая некоторую совокупность Ьно ={1„} (п = 1,N) направлений оповещения (НО). Отказ I -го направления оповещения считается независимым.

Необходимо выполнить анализ влияния увеличения числа направлений оповещения и их работоспособности на эффективность функционирования территориальной системы оповещения.

Следует считать, что рассматриваемая территориальная система оповещения соответствует функциональному предназначению, если

Р(Ф) > Ртр(Ф),

(2)

где Ртр(Ф) — требуемое (практически достижимое) значение показателя эффективности функционирования территориальной системы оповещения.

Далее необходимо рассмотреть определение условной эффективности функционирования и вероятности нахождения в работоспособном состоянии территориальной системы оповещения.

Выбор условного показателя эффективности функционирования Ф должен быть произведен на основе анализа матрицы технических состояний направлений оповещения и количества оповещаемого населения в этих направлениях оповещения. Условная эффективность функционирования напрямую зависит от технического состояния территориальной системы оповещения. И имеет вариативный характер, зависящий от работоспособности направлений оповещения.

Для определения условного показателя эффективности функционирования рассмотрен пример территориальной системы оповещения с тремя направлениями, где направлением оповещения ПО-1 охвачено GпО 1 населения, направлением оповещения ПО-2 охвачено GПО населения и направлением оповещения ПО-3 охвачено GПО-3 населения (см. рис.).

¡=0

/84 См! SecurityTechnology, Vol. 14, 2017, N0. 3 (53)

Рис. Структура системы оповещения с тремя направлениями оповещения

Тогда для модели территориальной системы оповещения с тремя направлениями оповещения—с учетом общего числа состояний, равного £ = 23 = 8 — матрица состояний примет следующий вид:

5 =

" 5 " 1,, /2, /3

1,, 12, 1з

52 , 12, 1з

5з 11,12' 13

54 , 12, 1з

55 11,12, 1з

5б 11,12, 1з

. 57 _ 11,12, 1з

(3)

При этом за условную эффективность функционирования Ф. принимается отношение количества населения в зоне охвата направления оповещения на общее количество населения, охватываемое всей оцениваемой территориальной системой оповещения и произведения отношения на качество функционирования направления оповещения, при реализации условия, что анализируемая модель территориальной системы оповещения работоспособна, если работоспособно хотя бы одно направление оповещения.

ф = «по -

2 <

р С),

(4)

ПО—

I=1

где Ф.—условная эффективность функционирования направления оповещения;

ОПо_. —количество населения в зоне охвата направления оповещения /;

р(Г) вероятность нахождения в работоспособном состоянии направления оповещения I.

По техническим состояниям территориальной системы оповещения значения условной эффективности функционирования примут вид:

1Рп ¡=1

ы

±оп

1Рп 1=1

с, ю. ¿ел

ы

бпо-

1Рп

=1

Оп

1РВ

ф5 );ф? =0 ТРпоч

(5)

Безусловные вероятности состояний или вероятности нахождения территориальной системы оповещения в каждом из состояний работоспособности р(£) определяются на основе анализа состояний направлений оповещения. Направление оповещения может находиться в одном из двух возможных состояний — состоянии способности к функционированию I, либо состоянии отказа I.. Следовательно, данные состояния образуют полную группу несовместных событий. Для количественного определения возможности пребывания направления оповещения в любом из возможных состояний воспользуемся вероятностями их работоспособного состояния—вероятность работоспособного состояния рт и вероятность неработоспособного состояния qm направления оповещения, для которых справедливо равенство

р + q = 1.

г т *-т

(6)

Поскольку пребывание направлений оповещения в каждом из возможных состояний является независимым событием, то вероятность нахождения системы оповещения в состоянии £ определится как произведение вероятностей состояний направлений оповещения следующими выражениями:

Р ( =П Рт

т=1

М

Р(^2) = Я ПР^

Р = Р1 ПЯт

т=2 М

Р (^ ) =ПЯт

(7)

Подставляя значения вероятностейр(£), Ф 1 в формулу (1), можно определить эффективность функционирования системы оповещения, через вероятность пребывания системы оповещения в работоспособном состоянии.

т=1

Данная методика позволяет более оперативно провести оценку существующей системы оповещения и перспективной структуры сети территориальной системы оповещения, провести сравнение этих систем и проверить их соответствие предъявляемым требованиям.

Литература

Сведения об авторе

Борисов Роман Игоревич: ФГКУ «Рузский центр обеспечения пунктов управления МЧС России», нач. центра; Академии гражданской защиты МЧС России, соискатель кафедры инфокоммуникационных технологий и систем связи.

143151, Московская область, Рузский район, д. Устье. e-mail: borisow.rom2018@yandex.ru

1. Носов М. В. Комбинаторные методы анализа качества функционирования и модернизации систем оповещения населения: Моногр. Химки, 2014.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2. Шапкин А. С., Шапкин В. А. Задачи с решением по высшей математике, теории вероятностей, математической статистике, математическому программированию: Учеб. пособ. М., 2017. С. 432

3. Кремер Н. Ш. Теория вероятностей и математическая статистика. М., 2004. С. 573.

4. Гэри М., Джонсон Д. Вычислительные машины и труднорешае-мые задачи. М.: Мир, 1982. С. 241.

5. Гадасин В. А., Ушаков И. А. Надежность сложных информационных управляющих систем: М.: Радио и связь, 1975. С. 115.

6. Рябинин И. А. Надежность и безопасность структурно-сложных систем. СПб.: Политехника, 2000. С. 218.

Information about the author

Borisov Roman I.: Ruza Center for the Provision of EMERCOM Control Points, Head of the center; Academy of Civil Protection EMERCOM of Russia, Competitor of the department of info-communication technologies and communication systems. Village of Ustye, Ruzsky district, Moscow region, 143151, Russia.

e-mail: borisow.rom2018@yandex.ru

Издания ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ)

Авторы, название URL

Митрофанов В.Ф. и др. ВНИИ ГОЧС: нам 38 http://elibrary.ru/item.asp?id=22689204

Акимов В.А. и др. Опыт ликвидации крупномасштабных чрезвычайных ситуаций в России и за рубежом. Материалы XIX Международной научно-практической конференции по проблемам защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций. Москва, 20-23 мая 2014 г. http://elibrary.ru/item.asp?id=29013321

Афанасьева Е.В. и др. Основы системы спасения пострадавших в дорожно-транспортных происшествиях. Информационно-аналитический сборник. Издание второе, дополненное http://elibrary.ru/item.asp?id=22287658

Тодосейчук С.П. и др. Методические рекомендации по эксплуатации оборудования быстровозводимых пунктов временного размещения населения, пострадавшего в результате чрезвычайных ситуаций http://elibrary.ru/item.asp?id=22689053

Тодосейчук С.П. и др. Методические рекомендации по хранению и транспортировке оборудования быстровозводимых пунктов временного размещения населения, пострадавшего в результате чрезвычайных ситуаций http://elibrary.ru/item.asp?id=22402913

Посохов Н.Н. и др. Информационный бюллетень о деятельности функциональных подсистем РСЧС в I полугодии 2014 года http://elibrary.ru/item.asp?id=22689115

Пучков В.А. и др. Настольная книга руководителя гражданской обороны http://elibrary.ru/item.asp?id=22689133

Сломянский В.П. и др. Справочник руководителя гражданской обороны http://elibrary.ru/item.asp?id=22689189

Нарышкин В.Г. Проблемы развития спасательных воинских формирований МЧС России и пути их решения. Монография http://elibrary.ru/item.asp?id=22689184

Степанов В.В. и др. Совершенствование гражданской обороны в Российской Федерации. Материалы Всероссийского совещания с руководителями федеральных органов исполнительной власти и органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации по проблемам гражданской обороны и защиты населения и X Научно-практической конференции http://elibrary.ru/item.asp?id=23201743

Кулаков И.И. и др. Международная конференция «Проблемы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций в Арктике, включая вопросы подготовки профильных кадров для работы в северных условиях». Материалы конференции. 23-25 сентября 2014 г., Архангельск http://elibrary.ru/item.asp?id=23203029

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.