CC BY
18
ПРИГЛАШЕНИЕ В НАУКУ
УДК 351.862.1
Куанышбаев М.С.
МЕТОДИКА ЗОНИРОВАНИЯ ТЕРРИТОРИИ ОБЛАСТИ ПО СТЕПЕНИ ПРИГОДНОСТИ К ПРИЕМУ ЭВАКУИРУЕМОГО НАСЕЛЕНИЯ В
КАЗАХСТАНЕ
В статье разработан комплексный коэффициент пригодности для зонирования. Коэффициент пригодности территории определен с использованием методов теории возможностей и учитывает, способность территории обеспечить эвакуируемое население всем,и видам,и обеспечения.
Ключевые слова: зонирование, эвакуация, население, чрезвычайная ситуация, виды, обеспечения.
Kuanyshbayev М.
METHODS OF THE ZONING OF THE TERRITORY FOR ACCOMMODATION OF
THE EVACUEES IN THE KAZAKHSTAN
The article considers the technique of zoning the area for suitability to receive the evacuated population based on the suitability of the developed complex coefficient. The coefficient on suitability is defined by means of using the methods of the theory of opportunities. It considers the ability of the territory to provide the evacuated population with all types of life support.
Keywords: zoning, evacuation, population, emergency, types of life support.
Работа специалиста системы гражданской защиты при планировании или корректировке планов проведения эвакуационных мероприятий усложняется следующими факторами [5].
Для качественного планирования эвакуационных мероприятий необходимы достоверные данные о возможностях территории по обеспечению эвакуируемого населения с учетом мирного или военного времени, а также сезона планирования эвакуации.
Информация об обеспеченности предполагаемых районов эвакуации — множество качественных и количественных характеристик, что не позволяет использовать единый методологический подход для решения поставленной задачи. Традиционно для решения таких задач используются методы теории вероятностей и математической статистики [3,4].
В основе таких методов лежат следующие требования:
— случайные события должны носить массовый характер;
— быть равновозможными;
— обладать статистической устойчивостью.
Статистика, которой располагает Комитет по чрезвычайным ситуациям Министерства внутренних дел Республики Казахстан, не удовлетворяет этим требованиям.
Задача выбора района эвакуации обладает неопределенностью метеоусловий, связанных с сезоном эвакуации, что приводит к разным требованиям, предъявляемым к районам эвакуации, в том числе и их доступности. Все это не может позволить заранее определить районы эвакуации, используя детерминированный или стохастический методы.
Зонирование территории по степени пригодности к приему эвакуируемого населения проводится определением комплексного показателя пригодности. Задача зонирования территории области по степени пригодности к приему эвакуируемого населения решается использованием возможностного подхода [2,7,8]. Для оценки степени пригодности территории к приему эва-
куируемого населения введен комплексный показатель пригодности Йрайона(0 < Лрайона < 1}) значение которого характеризует возможность принять эвакуируемое население.
Исходными данными для решения данной задачи являются виды обеспечения г = 1,9[7], с учетом норм минимального жизнеобеспечения эвакуируемого населения [10] (рисунок 1).
Рисунок 1 Схема определения комплексного показателя пригодности территории к приему эвакуируемого населения, где ^ — коэффициенты, значения которых характеризуют обеспеченность района по виду обеспечения
Для решения поставленной задачи была собрана группа экспертов в области защиты населения и территории, имеющих высшее профильное образование и стаж работы по профилю не менее 5 лет. Однородность состава экспертной группы подтверждена коэффициентом ранговой корреляции Кендалла [6] и равна 0,79.
Оценка территории для планируемых эвакуационных мероприятий носит субъективный характер, так как у разных людей разное восприятие сложившейся обстановки, поэтому обработка экспертных данных проводилась методами теории возможностей [2|, основанными на теории нечетких множеств [1|. Выбор научно-методического аппарата исследования подтвержден результатами системного анализа исследуемой проблемы [3,4,5].
В результате построены функции распределения возможностей видов обеспечения [4| по временам года с учетом мирного и военного времени. Под возможностью в работе понимается степень логической и физической способности данной территории обеспечить эвакуируемое население. Под функцией распределения возможностей видов обеспечения понимаем
функцию ^(ж) , определяющую возможность того, что случайная величина Хпримет значение меньше х:
^ (х)=П {Х<х} ,г = 1Д (1)
где ^ж — функция распределения возможностей территории по виду обеспечения; г 1 обеспеченность территории жильем;
г 2 обеспеченность территории временным и быстровозводимым жильем; г 3 обеспеченность территории водой; г 4 обеспеченность территории электроэнергией;
г 5 обеспеченность территории продуктами питания;
г 6 обеспеченность территории средствами связи и оповещения; г 7 санитарно-эпидемиологическое обеспечение территории; г 8 медицинское обеспечение территории;
г 9 транспортная доступность территории.
Функции распределения возможностей по
обеспеченности территории жильем для мирно-IX) времени, времени 1'ода .лето представлены на рисунке 2.
Коли чеетвенные показатели пригодности территории к приему необходимо!^ количества эвакуируемшх) населения в определенное время !'ода рассчитываются но существующим методикам, которые затем переечитываютея в зна-
чения функции распределения возможностей.
Например, расчет, проведенный но существующей методике оценки территории обеспеченности жильем, показал, что оцениваемая территория обеспечена жильем для приема 1000 человек эвакуированных на 63%. Получаем возможность территории но обеспечению жильем 1000 человек равную 0,6 (рисунок 3).
Рисунок 2 Функция распределения возможностей обеспеченности территории жильем, мирное
время, лето
Рисунок 3 Пример пересчета оценки территории но жилью в значения функции
распределения возможностей
В случае отсутствия исходных данных для емных комиссий, планируемых для эвакуации проведения расчетов но существующим мето- районов, дикам проводится опрос экспертов эвакопри-
Для качественншх) описания состояния тер-
ритории применяются нечеткие множества 2 стичеекая неременная «Обеспеченность терри-тина [1]. Например, д.ля описания обеспеченно- тории жильем» для мирного времени, время гости территории жильем используется лингви- да лето представлена на рисунке 2.
{<< >> , Т = {Т1,Т2,Т3,Т4,Т5} , [0; 100]} ,
(2)
где «Обеспеченность жильем» имя линг-висти ческой неременной; Т тер м-множество лингвистической неременной (вербальное описание возможных значений обеспеченности территории жильем), которое принимает следующие значения: Т1 — - «не обеспечена», Т2 — «плохо обеспечена», Т3 — «средне обеспечена», Т4 — «нормально обеспечена»,
— терм «обеспечена»; [0; 100] базовое множество: диапазон возможных изменений обеспеченности жильем, %.
На рисунке 4 показаны графики функций принадлежности соответствующих термов лингвистической переменной «Обеспеченность территории жильем» в мирное время летом.
Рисунок 4 Графики функций принадлежности термов лингвистической переменной
Качественную оценку территории, получен- тах. Для этого проводим дефаззификацию [1]
ную от экспертной группы, переводим в чет- методом центра тяжести, или полной интерпре-
кое количественное значение (от 0 до 100 %) тации: обеспеченности территории жильем в процен-
Уг =
Е Х^п (Хг)
г=1_
Е № (Хг)
г=1
(3)
где у результат дефаззификации;
х переменная, составляющая лингвистической или нечеткой неременной; ^п(хг) — функция принадлежности. Например, в результате опроса экспертов получена качественная оценка: «Данная терри-
тория средне обеспечена жильем для приема 1000 человек летом в мирное время».
Находим центр масс терма «средне обеспечена» по формуле (3) получаем четкое, количественное значение терма средне обеспечена: усредне обеспечена = 59,5% (рисунок 5).
Рисунок 5 Пример дефаззификации
Затем определяем значение, соответствую- ностей (рисунок 6). щее значение функции распределения возмож-
Рисунок 6 Пересчет количественной оценки, полученной в результате дефаззификации, в значение функции распределения возможностей
Аналогично находятся значения возмож-ностной оценки территории по остальным видам обеспечения. Так как за эталон обеспеченности по всем видам обеспечения принимаем 1
комплексный показатель пригодности для размещения эвакуированного населения целесообразно определять как относительное расстояние Хемминга от подмножества до 1:
'-района
— 1 - -
9
г=1
(1 -т),
(4)
гДе ^района — комплексный показатель пригодности района к приему эвакуируемого населения;
т — показатель возможности территории к приему эвакуируемого населения по г-му виду обеспечения. Формула (4) выражает пригодность территории к приему определенного количества эвакуируемого населения для всех видов обеспечения, то есть дает комплексную оценку пригодности территории.
Получив комплексные показатели пригодности территорий районов к приему эвакуируемых во всех предполагаемых районах эвакуации, наносим их на карту и тем самым проводим зонирование территории области по степени пригодности к приему эвакуируемого населения.
Предлагаемая методика также позволяет оценить возможности территории области по каждому из видов обеспечения:
т
тобл.г — 1 / ,(1 )
т
3=1
(5)
где т0бл.г — показатель возможности обла- т — количество районов в области.
сти к приему эвакуируемого населения Полученные показатели возможности обла-
по виду обеспечения; сти т0блЛ 110 видам обеспечения являются исход-
_ показатель возможности ^'-го рай- ными данными для расчета комплексного пока-
она к приему эвакуируемого населения зателя пригодности области к приему эвакуи-
по г-го виду обеспечения; руемого населения:
N
кобл — 1 1> тоблл),
(6)
е=1
где кобл — показатель пригодности области к приему эвакуируемого населения; N — т х 9 — произведение количества районов и видов обеспечения. Таким образом, с помощью предлагаемой методики можно определить обеспеченность территории всех областей Республики. Для каждой области необходимо строить свои функции распределения возможностей по видам
обеспечения, так как функция распределения возможностей северных и восточных областей будет существенно отличаться от южных или западных областей, где зимой значительно теплее, а летом температура окружающего воздуха достигает 50 градусов Цельсия.
Следующим этапом будет определение показателей возможностей Республики по каждому из видов обеспечения:
ърл = 1 - к ¿(1 -тгу), у=1
(7)
где ■крл — показатель возможности Республики к приему эвакуируемого населения по г-му виду обеспечения; Жц — показатель возможности области к приему эвакуируемого населения по .7-му виду обеспечения;
к количество областей в Республике. Показатель обеспеченности Республики Казахстан (рисунок 7) к приему эвакуируемого населения находится по формуле (8).
1 Н
крк = 1 - - жрЛ),
Г=1
(8)
где крк — комплексный показатель обеспеченности Республики к приему эвакуируемого населения;
Н = к х 9 — произведение количества областей и видов обеспечения, к количество областей в Республике. Показатель обеспеченности Республики Казахстан может потребоваться для планирования приема беженцев из сопредельных государств при возникновении на их территории
крупных чрезвычайных ситуации.
Таким образом, разработанная методика позволяет проводить зонирование любой административной территории по комплексному показателю пригодности к приему эвакуируемого населения, а также по видам обеспечения без использования статистических данных, в условиях неполной и неточной информации, а также при отсутствии исходных данных для проведения расчетов по отдельным видам обеспечения.
Рисунок 7 Комплексный показатель обеспеченности Республики Казахстан к приему
эвакуируемого н аселения
Литература
1. Добров, A.B. Теория нечетких множеств: учебное пособие/А.В.Добров. Химки. 2011.
232 с.
2. Дюбуа. Д.. Теория возможностей. Приложения к представлению знаний в информатике / Д.Дюбуа. А.Прад. Перевод с французского В.Б.Тарасова под редакцией С.А.Орловского.
М.: Радио и связь, 1990. 288 с.
3. Куанышбаев, М.С. Рациональный выбор территории для размещения эвакуируемого населения в Республике Казахстан / М.С.Куанышбаев // Предупреждение. Спасение. Помощь. Химки: Академия гражданской защиты МЧС России, 2016.С. 44 48.
4. Куанышбаев, М.С. Выбор территории для размещения эвакуируемого населения Республики Казахстан в военное время / М.С.Куанышбаев, А.В.Добров // Сборник научных трудов Академии. 2016 №6. С. 96 99.
5. Куанышбаев, М.С. Концептуальная модель зонирования территории области по степени пригодности для приема эвакуируемого населения в Казахстане / М.С.Куанышбаев, А.В.Добров // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты 2016 №4
С. 66 72.
6. Никифоров, Г.С. Практикум по психологии менеджмента и профессиональной деятель-
ности: учебное пособие / Г.С.Никифоров, М.А.Дмитриева, В.М.Снетков. — М.: Речь, 2003. - 448 с.
7. Ягер, Р. Нечеткие множества и теория возможностей. Последние достижения / Р.Ягер. - Перевод с английского — М.: Радио и связь, 1986. — 391 с.
8. Язенин, A.B. Основные понятия теории возможностей / А.В.Язенин — М.: Физматлит, 2016. - 138 с.
9. СП РК В.1.1-13-2000 «Инструкция по проектированию и строительству инженерных участков для размещения эвакуируемого населения», Астана: Kazgor, 2000. — 24 с.
10. Постановление Правительства Республики Казахстан от 31.12.2014 г. №1423 «Об утверждении норм минимального жизнеобеспечения населения, находящегося в зоне чрезвычайной ситуации»: офиц. текст. — Астана: Казахстанская правда, 2014. — 11 с.
Рецензент: доктор военных наук, профессор Мазаник А.И.
