CC BY
41
О.В. Пьянков, Д.О. Смышников
кандидат технических наук, доцент
ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ СООБЩЕНИЙ В СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
OPTIMIZATION OF THE MESSAGES PROCESSING SYSTEMS
INFORMATION TRANSFER
Исследуются процессы обработки тревожных сообщений в системах передачи тревожных сообщений подразделений вневедомственной охраны. Моделируются процессы, оптимизирующие обработку тревожных сообщений с назначенными приоритетами. Приводятся результаты вычислительных экспериментов для систем с различным числом назначенных приоритетов.
The processes of handling alarms in the system of transfer of disturbing messages divisions ofprivate security. Simulated processes that optimize the processing of alarm messages with the assignedpriorities. The results of computational experiments for systems with different numbers of designated priorities.
Введение. Организация охраны имущества является необходимой мерой для сохранения материальных и нематериальных имущественных ценностей собственников (физических и юридических лиц). При этом охрана может осуществляться различными способами: от самых простых, заключающихся в найме работников-охранников или увеличении числа замков и физических препятствий на пути к ценностям (инженерная защищенность), до сложных технических и инженерных комплексных решений. Вполне понятно, что чем больше у собственника материальных ценностей, тем больше вероятность преступного посягательства на них, в связи с чем затраты на осуществление охраны, как правило, пропорциональны стоимости ущерба от преступного посягательства.
Обеспечение охраны может включать в себя различные организационные, технические, кадровые, экономические аспекты, учёт которых необходим для эффективности её осуществления и снижения рисков. Для крупных собственников организация охраны
183
может представлять собой достаточно большой пласт необходимой работы, который, однако, никак не связан с основным направлением деятельности. В связи с этим рациональным решением может являться использование частных или государственных услуг по охране ценностей. Государственные услуги по охране объектов различных форм собственности до апреля 2016 года были возложены на подразделения вневедомственной охраны полиции. 5 апреля т.г. Президент Российской Федерации В.В. Путин подписал Указ № 157 о Федеральной службе войск национальной гвардии, в соответствии с которым на неё возлагаются функции по выработке и реализации государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере частной охранной деятельности и в сфере вневедомственной охраны.
Стоит отметить, что в подразделениях вневедомственной охраны самым распространенным способом обеспечения целостности имущества является централизованная (с помощью технических средств) охрана объектов. Содержание централизованной охраны заключается в удаленном наблюдении за состоянием принятого под охрану объекта, осуществляемого путем передачи объектовым оборудованием информации о состоянии объекта на пульт централизованного наблюдения (ПЦН) и реагирования мобильными группами вневедомственной охраны на изменения состояний. Такой подход нашел широкое применение в первую очередь благодаря экономичности, позволяющей значительно уменьшать расходы на содержание подразделений вневедомственной охраны. В то же время состояние современных технологий передачи и обработки информации позволяет осуществлять решение задач по охране объектов новыми, более эффективными, способами.
Постановка задачи исследования.
Удаленное наблюдение за состоянием охраняемого объекта в системах передачи информации может осуществляться различными способами: опросом ПЦН состояний объектов; направлением сообщений на ПЦН в соответствии с установленным регламентом сообщений о состоянии объекта с последующим квитированием. Однако при изменении состояния объекта информация об этом немедленно поступает на ПЦН, что может приводить к коллизиям, заключающимся в одновременном приходе информационных сообщений от нескольких объектов. В этом случае сообщения, переданные с помощью технических средств, программно-аппаратным комплексом ПЦН выстраиваются в очередь на исполнение в соответствии с временем их получения и в текстово-графическом виде последовательно доводятся до оператора ПЦН. При этом из-за большого количества поступивших сообщений и необходимости быстрого принятия решения, а также дальнейшей передачи сообщения для обеспечения реагирования ограниченному количеству нарядов существует вероятность, что часть сообщений будет обработана оператором ПЦН и/или дежурным офицером несвоевременно и/или наряд несвоевременно прибудет на объект вследствие необходимости проверки ранее поступивших сообщений, а последующая повторная передача потребует дополнительного времени либо может быть невозможна, что увеличит риск подразделения вневедомственной охраны. Под риском будем понимать классическое определение [1], связывающее вероятность причинения ущерба на охраняемом объекте с величиной ущерба как материального (финансово-экономический ущерб), так и сказывающегося на ухудшении криминогенной обстановки в стране (регионе), появлении негативного международного и общественного резонанса, негативных публикаций в СМИ, подрывающих международный авторитет государства,
формирующих негативное отношение к органам внутренних дел (государственного-по-литический ущерб):
й=р^, (1) где й — риск вневедомственной охраны; р — вероятность причинения ущерба; 5 — величина ущерба.
В [1] рассмотрены варианты оптимизации процессов обработки тревожных сообщений и показано, что назначение приоритетов сообщениям в соответствии с категорией охраняемого объекта позволяет значительно снизить риски охранной деятельности. Однако, несмотря на то, что в соответствии с разработанными НИЦ «Охрана» методическими рекомендациями [2] распределение объектов осуществляется по пяти категориям (А1, А2, А3, Б1, Б2), в статье [1] рассмотрен вариант только для двух категорий. Соответственно, возникает задача определения наилучшего числа используемых приоритетов.
Решение задачи.
Аналогично [1] будем считать, что время реагирования /реаг на сообщение об изменении состояния объекта, поступившее на ПЦН, будет составляющим компонентом вероятности причинения ущерба р, определяющей в свою очередь риск охранной деятельности (1). Соответственно, уменьшение данного времени будет приводить к снижению риска. Поскольку tреcг зависит от порядка обслуживания поступающих информационных сообщений, то целесообразно рассмотреть возможности по его уменьшению для различного числа назначаемых приоритетов.
Определим, что при приходе сообщения, имеющего более высокий приоритет, чем у сообщения, обрабатываемого в настоящий момент, обработка текущего сообщения останавливается, начинает происходить обработка сообщения с большим приоритетом, по окончании которой работа над первым сообщением продолжается (см. рис. 1).
приоритет
Ъб2 <-►
2
1 tреаг1 1
Рис. 1. Процесс обработки сообщений
1
1
t
Исходя из принятого условия обработки, время реагирования на первое сообщение («1» на рис. 1) будет содержать время tоб2, необходимое на обслуживание второго сообщения с более высоким приоритетом, и непосредственно время на обслуживание самого сообщения:
tреаг1 tоб2 + ^61.
Условимся, что время обслуживания каждого сообщения не зависит от установленного приоритета, т.е. tоб2 = to6i = tоб и, следовательно,
tреаг1 2^ tоб■
Время реагирования на второе сообщение будет определяться временем обслуживания сообщения
tреаг2 tоб2 tоб■
Таким образом мы рассмотрели вариант 1 обработки сообщений при наличии двух приоритетов. Аналогично, используя данный способ обработки сообщений с приоритетами, можно получить выражения для времен реагирования на поступающие сообщения для вариантов с тремя, четырьмя и пятью приоритетами.
Вариант 2. Три приоритета.
приоритет
tреаг2
2
2
tреаг1 3^ tоб■
tреаг2 2^ tоб■ tреаг3 tоб■
' 1реаг1 1
Рис. 2. Процесс обработки сообщений с тремя приоритетами
Вариант 3. Четыре приоритета.
I
приоритет
1
2
3
4
3
2
tреаг1 4^ tоб■
tреаг2 3^ tоб■
tреаг3 2^ tоб■
tреаг4 tоб■
t
' tреаг1
Рис. 3. Процесс обработки сообщений с четырьмя приоритетами Вариант 4. Пять приоритетов.
I
приоритет
г реаг 1 - 5- гоб.
греаг2 = 4- гоб.
греаг3 = 3- гоб.
греаг4 = 2- гоб.
греаг5 - гоб.
tреаг1
Рис. 4. Процесс обработки сообщений с пятью приоритетами
В случае прихода сообщений, имеющих одинаковый приоритет (например, «2»), прерывания обслуживания не происходит и сообщение, пришедшее последним, будет обслужено последним. Это можно продемонстрировать следующим образом (см. рис. 5). Здесь в момент обслуживания сообщения с приоритетом «1» приходит первое сообщение «21» с приоритетом «2», в результате чего происходит прерывание обработки сообщения с приоритетом «1». До того как было обслужено первое сообщение с приоритетом «2», приходит второе сообщение «22» с приоритетом «2». В результате оно некоторое время tож22 ожидает, пока не закончится обслуживание сообщения «21». По окончании
3
1
1
г
1
этого времени происходит обслуживание сообщения «22» и только затем сообщения с приоритетом «1».
£ а
а
tреаг22
21
22
(22+-+
tож22
t22-
Ь-----1
I I
1 О
22 I I
I_____I
Рис. 5. Процесс обработки сообщений, имеющих одинаковый приоритет время прихода второго сообщения с приоритетом «2»; ^ж22 — время ожидания; tреаг22 — время реагирования на сообщение.
Для вычисления риска (1) охранной деятельности для различных вариантов воспользуемся предложенным в [1] подходом: будем учитывать только время реагирования на приходящие сообщения «тревога» и следующее выражение для вычисления вероятности:
г,
Р =
' реаг
тах
1,
греаг ^ гтах
г реаг — гтах,
(2)
где гтах — максимальное время доставки тревожного сообщения (не более 15 с при загрузке системы не менее 80%).
Вычислительный пример.
Предположим, что последовательно приходят сообщения о тревоге с пяти охраняемых объектов, имеющих различные категории значимости (см. табл. 1). Причем порядок прихода сообщений является наихудшим с точки зрения обеспечения минимального риска: первым приходит сообщение от объекта 3 (категория А3), затем от объекта 5 (Б2), далее от объекта 4 (Б1), объекта 2 (А2) и объекта 1 (А1).
Таблица 1
Охраняемые объекты
Номер объекта, 1 Категория объекта Возможный ущерб руб.
1 А1 2 000 000
2 А2 1 000 000
3 А3 50 000
4 Б1 500 000
5 Б2 200 000
1
1
t
Для рассмотренных выше вариантов осуществим назначение приоритетов для охраняемых объектов, исходя из величины возможного ущерба (см. табл. 2). Номера объектов перечислены в таблице в соответствии с порядком прихода на ПЦН сообщений об изменении состояния.
Таблица 2
Приоритеты сообщений охраняемых объектов
Номер вари- ] Номер объекта
анта (коли- 3 5 4 2 1
чество приоритетов)
1 (2) 1 1 1 2 2
2 (3) 1 1 2 2 3
3 (4) 1 1 2 3 4
4 (5) 1 2 3 4 5
Рассмотрим в качестве примера, как происходит обработка сообщений в первом варианте, т.е. при назначении двух приоритетов (см. рис. 6). Здесь в прямоугольниках, соответствующих сообщениям, указаны номера объектов, от которых эти сообщения получены. Пришедшие после сообщения от объекта 3 сообщения объектов 5 и 4 становятся в очередь, поскольку в это время происходит обслуживание сообщения объекта 3.
4ù
S s
^и
s
ч реаг3
1
1 1 2 1
3 3 5 4
5
I____
|
Рис. 6. Процесс обработки сообщений для первого варианта
I
Поскольку сообщения объектов 2 и 1 имеют больший приоритет, то их приход приводит к прерыванию обслуживания сообщения объекта 3. Далее в соответствии со значениями приоритетов происходит обслуживание сообщения объекта 2, затем объекта 1, далее осуществляется продолжение обслуживания сообщения объекта 3, только после чего происходит обслуживание сообщений объектов 5 и 4. Таким образом можно отметить, что время реагирования tреаг на сообщения будет зависеть от порядка их прихода и назначенных приоритетов. В частности, для пришедшего первым сообщения объекта 3 время реагирования составит tреаг = tоб2 + tcSl + tоб3 = 3• tоб■
Рассуждая аналогичным образом для всех вариантов назначений приоритетов можно получить значения времен реагирования для всех сообщений (см. табл. 3).
Тогда расчёт риска охранной деятельности (1) для рассматриваемых объектов будет осуществляться в соответствии со следующим выражением:
R = ïhPi^i, (3)
где pi — вероятности ущерба, вычисляемые в соответствии с (2).
В табл. 4 приведены результаты расчёта вероятностей и риска для различных вариантов назначений приоритетов, при этом время обслуживания выбрано равным 3 с.
Таблица 3
Значения времени реагирования греаг_
Вариант Номер объекта
3 5 4 2 1
1 згоб 4гоб 5гоб о 2гоб
2 4гоб 5гоб 21об згоб гоб
3 4гоб 5гоб згоб 2гоб гоб
4 5гоб 41об згоб 2гоб гоб
Таблица 4
Результаты расчёта риска охранной деятельности_
Вариант Вероятность причинения ущерба на г-м объекте Риск Я, руб. Изменение риска, ДR
Р3 Р5 Р4 Р2 Р1
1 0,6 0,8 1 0,2 0,4 1 690 000
2 0,8 1 0,4 0,6 0,2 1 440 000 250 000
3 0,8 1 0,6 0,4 0,2 1 340 000 100 000
4 1 0,8 0,6 0,4 0,2 1 310 000 30 000
В последнем столбце таблицы 4 приводятся значения изменения риска охранной деятельности при увеличении числа используемых приоритетов. В общем случае можно отметить, что увеличение числа приоритетов приводит, с одной стороны, к уменьшению риска охранной деятельности, с другой стороны, величина уменьшения риска последовательно снижается. В целом для рассматриваемого примера риск Я при увеличении числа приоритетов с двух до пяти снизился с 1690 до 1310 тыс. руб., или на 22,5%. Если же рассчитать значение риска при отсутствии приоритетов, используя выражение (3), то он составит 3190 тыс. руб.
Заключение.
Исследование вопросов повышения эффективности охранной деятельности, в том числе и для подразделений вневедомственной охраны, может, как уже выше было сказано, осуществляться по различным направлениям. В данном случае исследование дисциплины обслуживания поступающих сообщений от охраняемых объектов позволяет сделать вывод об эффективности применения подхода, основанного на использовании приоритетов. Стоит отметить, что в отличие от [1] или [3] расчёт риска охранной деятельности может осуществляться достаточно просто, если использовать выражение (2). В то же время, учитывая опыт эксплуатации 48 пунктов централизованной охраны с количеством обслуживаемых объектов более 250 000, можно констатировать, что ситуация, при которой на ПЦН одновременно поступит пять сообщений об изменении состояний охраняемых объектов различных категорий, является вероятной при увеличении количества охраняемых объектов физических лиц, при этом пиковые значения поступления значительного количества сообщений чаще всего происходят в утренние и вечерние часы, когда пользователи массово уходят/приходят домой. Таким образом, увеличение числа назначаемых приоритетов является оправданным и целесообразным.
ЛИТЕРАТУРА
1. Щербакова И. В. Оптимизация процессов обработки информации в деятельности укрупненных пунктов централизованной охраны / И. В. Щербакова // Вестник Воронежского института МВД России. — 2016. — №1. — С. 96—103.
2. Инженерно-техническая укрепленность и оснащение техническими средствами охраны объектов, квартир и МХИГ, принимаемых под централизованную охрану подразделениями вневедомственной охраны. Часть 1: Методические рекомендации (Р78.36.032-2013). — М. : НИЦ «Охрана», 2013. — 84 с.
3. Пьянков О.В. Определение вероятности отказа обслуживания заявок с приоритетами / О. В. Пьянков, И. В. Щербакова // Вестник Воронежского института МВД России. — 2010. — №2. — С. 193—199.
REFERENCES
1. Shcherbakova I. V. Optimizaciya processov obrabotki informacii v deyatelnosti ukrupnennyh punktov centralizovannoj ohrany / I. V. SHCHerbakova // Vestnik Voronezhskogo instituta MVD Rossii. — 2016. — №1. — S. 96—103.
2. Inzhenerno-tekhnicheskaya ukreplennost' i osnashchenie tekhnicheskimi sred-stvami ohrany ob"ektov, kvartir i MHIG, prinimaemyh pod centralizovannuyu ohranu podrazdeleniyami vnevedomstvennoj ohrany. CHast' 1: Metodicheskie rekomendacii (R78.36.032-2013). — M. : NIC «Ohrana», 2013. — 84 s.
3. P'yankov O.V. Opredelenie veroyatnosti otkaza obsluzhivaniya zayavok s prio-ritetami / O. V. P'yankov, I. V. SHCHerbakova // Vestnik Voronezhskogo instituta MVD Rossii. — 2010. — №2. — S. 193—199.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Пьянков Олег Викторович. Заместитель начальника кафедры инфокоммуникационных систем и технологий. Кандидат технических наук, доцент.
Воронежский институт МВД России.
E-mail: [email protected]
Россия, 394065, г. Воронеж, проспект Патриотов, 53. Тел. (473) 200-52-33.
Смышников Дмитрий Олегович. Адъюнкт заочной формы обучения.
Воронежский институт МВД России.
E-mail: [email protected]
Россия, 394065, г. Воронеж, проспект Патриотов, 53. Тел. (473) 200-52-33.
Pyankov Oleg Victorovich. Deputy head of the chair of Communication Systems and Technologies. Candidate of Technical Sciences, Associate Professor.
Voronezh Institute of the Ministry of Interior of Russia.
E-mail: [email protected]
Russia, 394065, Voronezh, Prospect Patriotov, 53. Tel. (473) 200-52-33.
Smyshnikov Dmitry Olegovich. Associate correspondence courses.
Voronezh Institute of the Ministry of Interior of Russia..
E-mail: [email protected]
Russia, 394065, Voronezh, Prospect Patriotov, 53. Tel. (473) 200-52-33.
Ключевые слова: приоритет сообщения; охранная деятельность; оптимизация обслуживания; риск.
Key words: message priority; security activity; service optimization; risk.
УДК 608.2
