CC BY
10
/84 "Civil SecurityTechnology", Vol. 16, 2019, No. 3 (61) УДК 355.58: 351.86
Civil defense. Local defense
Номенклатура технического оснащения спасательных формирований: методика ранжирования технических объектов (пример ранжирования технических объектов, обеспечивающих выполнение аварийно-спасательных работ)
ISSN 1996-8493
© Технологии гражданской безопасности, 2019
А.В. Костров, Ю.А. Онищенко Аннотация
Рассмотрена заключительная часть методики ранжирования технических объектов. Представлен вариант практического применения указанной методики для внутригруппового ранжирования технических объектов по важности. Показана расчетная процедура определения номенклатуры средств инженерного обеспечения спасательных формирований.
Ключевые слова: аварийно-спасательные работы; внутригрупповое ранжирование; весовой коэффициент; нормированный частный показатель технического объекта; обобщенный показатель важности; технический объект; матрица весовых коэффициентов; средства инженерного обеспечения.
Nomenclature of the Rescue Units Technical Equipment: Technical Objects Ranking Methodology (Example of Technical Objects Ranking, Providing Implementation of Rescue Works)
ISSN 1996-8493
© Civil Security Technology, 2019
A. Kostrov, Y. Onishchenko
Abstract
The final part of technical objects ranking technique is considered. The variant of practical application of the specified technique for intragroup ranking of technical objects is presented. The calculation procedure for determining the nomenclature of engineering support of rescue units of civil defense performing rescue operations is shown.
Key words: rescue work; intra-group ranking; weighting; normalized private indicator of technical object; composite index of importance; technical object; weight coefficients matrix; engineering means.
Статья поступила в редакцию 23.05.2019.
Сокращения терминов
АСР — аварийно-спасательные работы ВГРО — внутригрупповое ранжирование объектов ИМР — инженерная машина разграждения ОПВ — обобщенный показатель важности
СИО АСР — средство инженерного обеспечения АСР
СФ ГО — спасательное формирование гражданской обороны
ТО — технический объект
ТОГ — технический объект группы
УРО — упорядоченный ряд объектов
В статьях [1, 3, 4] авторами изложены теоретические положения методики ранжирования технических объектов по важности, позволяющей аналитически определять номенклатуру технического оснащения СФГО.
В [1] рассматривается постановка задачи применения методики внутри- и межгруппового ранжирования объектов по важности к решению задачи определения номенклатуры технического оснащения спасательных формирований МЧС России. Была поставлена задача дополнить известные методы и методики новым подходом, основывающимся на разработанной и опубликованной ранее [2] методике внутри- и межгруппового ранжирования объектов экономики и территорий — методике расстановки объектов в упорядоченные ряды с учетом количественно определяемых приоритетов. Таким образом, в [1] сформулирована математическая постановка задачи ранжирования по обобщенному показателю важности образцов техники СФ МЧС России и ограничения выбранного ряда образцов.
Вторая часть предлагаемой методики, содержащая выбор и обоснование обобщенных критериев (показателей) ранжирования технических объектов при определении номенклатуры технического оснащения спасательных формирований МЧС России, рассматривается в [3].
В третьей части методики [4] показано, что ранжирование технических объектов, а также групп ТО при определении номенклатуры технического оснащения сил гражданской обороны может проводиться на основе нормирования их обобщенных показателей с использованием показателя типового технического объекта.
Здесь представлен вариант практического применения указанной методики для внутригруппового ранжирования средств инженерного обеспечения
аварийно-спасательных работ (СИО АСР) по важ-
*
ности .
К рассмотрению принята группа СИО АСР в виде ограниченной совокупности известных ТО: ИМР; ИМР-2; ИМР-2М; ИМР-3 «Робот-2», «Пионирпан-цер-2» (Германия).
Инженерные машины разграждения (ИМР; ИМР-2; ИМР-2М; ИМР-3 «Робот-2») предназначены для проделывания проходов через зоны разрушений, устройства проездов и создания заградительных полос при ликвидации последствий ЧС, в том числе в районах с радиоактивным и химическим загрязнением. В состав рабочего оборудования ИМР входят: универсальный бульдозерный отвал, телескопическая стрела, манипулятор с челюстным захватом, ножевой колейный трал, скребок разрыхлитель и ковш [5].
Саперный танк «Пионирпанцер-2» (Германия) [6] предназначен для оказания помощи тяжелым боевым машинам при форсировании ими водных преград, а также для выполнения земляных и грузоподъемных работ в передовых районах. Он оснащен экскаваторным и бульдозерным оборудованием, лебедкой. Экскаваторное оборудование — две телескопические стрелы с ковшами — установлено в передней части машины. Обе стрелы могут использоваться и для выполнения грузоподъемных работ.
Основные технические характеристики рассматриваемых образцов СИО АСР указаны в табл. 1.
Для удобства дальнейшего использования введены следующие обозначения: А-ИМР; Б-ИМР-2; В-ИМР-2М; Г- ИМР-3 «Робот-2»; Д- «Пионирпанцер-2» (Германия).
Для простоты рассмотрена квадратная информационная матрица, в которой т = п = 5. В качестве частных показателей качества (определяющих параметров) указанных ТО принято:
р — мощность двигателя, кВт; р — техническая производительность при выполнении земляных работ, м3/ч;
рв — количество образцов навесного оборудования, ед.;
р44 — вместимость ковша, м3; р — максимальная скорость движения, км/ч. Ниже представлены введенные в [1, 3] информационная матрица (1) и ее нормированный эквивалент в виде сводной матрицы (2).
Основные технические характеристики образцов СИО АСР
Таблица 1
Образцы СИО АСР
Технические характеристики СИО АСР
Мощность Техническая производи- Количество образцов Вместимость Максимальная
двигателя, кВт тельность при выпол- навесного оборудова- ковша, м3 скорость движения,
нении земляных работ, ния, ед. км/ч
м3/ч
ИМР 486 200 2 0,3 50
ИМР-2 573 250 3 0,3 60
ИМР-2М 840 350 3 0,35 60
ИМР-3 «Робот-2» 618 400 3 0,35 60
«Пионирпанцер-2» (Германия) 1500 270 3 1,3 65
' Рассмотрение примера межгруппового ранжирования ТО предполагается выполнить в отдельной статье.
/86 "Civil SecurityTechnology", Vol. 16, 2019, No. 3 (61)
Civil defense. Local defense
p] =
Техни- Частные показатели качества ТОГ
ческие объекты группы (ТОГ) Pii Рц Pi3 Pi4 Pi5
А 486 200 2 0,3 50
Б 573 250 3 0,3 60
В 840 350 3 0,35 60
Г 618 400 3 0,35 60
Д 1500 270 3 1,3 65
.(1)
В данных матрицах i = А, Б, В, Г, Д, соответственно, j = 1, 2, 3, 4, 5.
Pit Pi,
Техни- Частные показатели качества ТОГ
ческие
объ- Pii Pi2 Р,3 Pi4 Pi5
екты н н н
груп- Pii Pi2 Pi3 Pi4 Pi5
пы
А 486 200 2 0,3 50
0,324 0,5 0,666 0,231 0,769
Б 573 250 3 0,3 60
0,382 0,625 1 0,231 0,923
В 840 350 3 0,35 60
0,56 0,875 1 0,269 0,923
Г 618 400 3 0,35 60
0,412 1 1 0,269 0,923
Д 1500 270 3 13 65
1 0,675 1 1 1
60 .(2)
В числителях элементов этой матрицы фигурируют размерные частные показатели (p p) технических объектов, принятые из паспортов последних, в знаменателях — нормированные максимальными по величине элементами (показателями) столбцов, т. е. значениями max p i = 1,5, j = 1,5. Индекс «I» у элементов матрицы из-за ненадобности в данном случае исключен.
Определение нормированных весов частных показателей свойств СИО АСР в группе осуществляется по формулам:
■ IzP-1gj .
OLz
;ßj =zz.^
(3)
где:
а. — вес (от 0 до 10) у-того частного показателя свойств ТО, назначенный z-м экспертом;
аг. — средний (по числу экспертов) вес у-того частного показателя свойств ТО внутри определенной группы показателей;
Р—число показателей в группе; ан.—нормированный вес частного показателя свойств ТО в группе;
Z — количество экспертов.
Значения весовых коэффициентов частных показателей свойств СИО АСР в группе, представленные экспертами, указаны в табл. 2.
Нормированные веса частных показателей свойств СИО АСР в группе:
а11 = 7,50 / (7,50 + 6,83 + 5,00 + 6,17 + 6,67 + 5,67 + + 6,17) = 7,50 / 44,00 = 0,170; а22 = 6,83 / 44,00 = 0,155; а33 = 5,00 / 44,00 = 0,114; алл = 6,17 / 44,00 = 0,140;
44 ' ' ' >
а55 = 6,67 / 44,00 = 0,152.
Диагональная матрица весовых коэффициентов выражается как:
ы-
а„ = 0, 1 70
а,, =0,140
(4)
В результате умножения матрицы (2) с нормированными элементами р"..(\ = 1,5^ = 1,5) на матрицу (4), получается определяемая выражением (3) в [2] совокупность векторов взвешенных частных показателей I- го технического объекта рассматриваемой группы:
[ал р",агг р"p"^44 р" ,ass p"] = (а р) 1
р21^22 р2м2^зз р2Мз^44 р2М4^66 р2м6] = (а р)2
. (5)
[«И Рб1 ^22 Рб" , «зз Рб"з ^44 Рб", «55 Рб"б ] = (« Р)6
После подстановки в (5) численных значений нормированных частных показателей из (2) и весовых
Значения весовых коэффициентов частных показателей свойств СИО АСР
Таблица 2
Частные Эксперты I Среднее
показатели Э, Э2 Э3 Э4 Э5 Э6 значение, Г ср
Pn 10 3 10 9 5 8 45 7,50
Pi2 10 7 8 0 8 8 41 6,83
Pi3 7 9 5 0 0 9 30 5,00
Pi4 7 3 6 8 5 8 37 6,17
Pi5 8 8 8 0 8 8 40 6,67
а22= 0,155
а„= 0,114
«55=0,152
z
коэффициентов из (4) и выполнения операции умножения, записывается следующее:
(ор|=[0,170-0,324; 0,155-0,500; 0, (ар)2 =[0,170-0,382; 0,155-0,625; 0, (ар)3 =[0,170-0,560; 0,155-0,875; 0, ((( р)4 =[0,170-0,412; 0,155-1,000; 0, ((р)5 =[0,170-1,000; 0,155-0,675; 0
4-0,666 4-1,000 4-1,000 4-1,000 1,000
40-0,231 40-0,231 40-0,269 40-0, 269
0,152-0,769] 0,152-0,923] 0,152-0,923] .(6) 0,152-0,923]
40-1,000; 0,152-1,000]
В качестве обобщенного показателя важности объектов в данном случае принимается евклидова норма вектора (7) [3]. В результате выполнения соответствующих расчетов получаются значения указанной нормы для векторов (6):
N3(ap\ = 0,503; N3(ap\ = 0,669; N3(ap\ = 0,723;
-*■ -> (7)
N3(ap)1 = 0,719; N3>(ap\ = 0,825. y'
Далее к совокупности (7) применена программная процедура отыскания «максимального элемента» или метод парного сравнения и по результатам этих действий расположены объекты в порядке убывания (возрастания) указанных показателей важности. В процессе проведения указанной процедуры получается искомый упорядоченный ряд (УРО) последовательно пронумерованных оцениваемых объектов с учетом принятого буквенного обозначения СИО АСР в виде УРО|:
№ 1 — Д («Пионирпанцер-2» (Германия));
№ 2 — В (ИМР-2М);
№ 3 — Г (ИМР-3 «Робот-2»); (8)
№ 4 — Б (ИМР-2);
№ 5 — А (ИМР).
В (8) символ УРО| обозначает ряд объектов, расположенных в порядке убывания обобщенного показателя их важности.
Вычислительные процедуры при межгрупповом ранжировании объектов имеют в формализованном представлении большое сходство. Их выполнение у вычислителя не должно вызывать затруднений. Тем не менее, авторы считают целесообразным отдельно рассмотреть указанные процедуры.
Заключение
Предлагаемая авторами методика внутри- и межгруппового ранжирования объектов по важности может быть применена не только к решению рассматриваемой задачи определения номенклатуры ТО СФ ГО, но и при ранжировании экономических величин: показателей качества ТО, кадрового обеспечения СФ ГО, других задач формирования и применения СФ ГО.
В целом предлагаемая методика ранжирования объектов по обобщенному показателю важности является математически строгой и функционально замкнутой.
Литература
1. Костров А. В., Онищенко Ю. А. Номенклатура технического оснащения спасательных формирований: методика ранжирования технических объектов (постановка задачи) // Технологии гражданской безопасности. 2018. Т. 15. № 4(58). С. 80-83.
2. Костров А. В. Методика внутри- и межгруппового ранжирования объектов экономики и территорий // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций (ПБиЧС). 1995/ Вып. 9. С. 36-61.
3. Костров А. В., Онищенко Ю. А. Номенклатура технического оснащения спасательных формирований: методика ранжирования технических объектов (обоснование обобщенных критери-
ев ранжирования) // Технологии гражданской безопасности. 2019. Т. 16. № 1 (59). С. 48-52.
4. Костров А. В., Онищенко Ю. А. Номенклатура технического оснащения спасательных формирований: методика ранжирования технических объектов (внутри- и межгрупповое ранжирование технических объектов по важности) // Технологии гражданской безопасности. 2019. Т. 16. № 2 (60) С. 46-50.
5. Одинцов Л. Г., Парамонов В. В. Технология и технические средства ведения поисково-спасательных и аварийно-спасательных работ: Справ. пособ. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2004. 232 с.
6. http://www.weapons-world.ru/books/item/f00/s00/z0000012/ st249.shtml
Сведения об авторах
Костров Анатолий Васильевич: к. т. н., с. н. с., ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), вед. н. с. науч.-исслед. центра. 121352, Москва, ул. Давыдковская, 7. е-таН: [email protected] SPIN-код — 3101-5157.
Онищенко Юрий Анатольевич: ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ),
с. н. с. науч.-исслед. центра.
121352, Москва, ул. Давыдковская, 7.
е-таН: [email protected]
SPIN-код — 2024-3051.
Information about the authors
Kostrov Anatoly V.: PhD in Technical Sciences, Senior Researcher, All-Russian Research Institute for Civil Defense and Emergencies, Leading Researcher of the Research Center. 7 Davydkovskaya, Moscow, 121352, Russia. e-mail: [email protected] SPIN-scientific — 3101-5157.
Onischenko Yuriy A.: All-Russian Research Institute for Civil Defense and Emergencies, Senior Researcher of the Research Center.
7 Davydkovskaya, Moscow, 121352, Russia. e-mail: [email protected] SPIN-scientific — 2024-3051.
