CC BY
34
УДК 614.8:377/378
А. А. Железное к.т.н. (ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ))
ПОДДЕРЖКА ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ ЧС С ВЫБРОСОМ (ВЫЛИВОМ) охв
A.Zheleznov
DECISION MAKING SUPPORT IN EMERGENCY SITUATIONS WITH EMISSION OF DANGEROUS CHEMICAL SUBSTANCES
Сотрудниками ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) предложена автоматизированная система поддержки принятия решений при ЧС с выбросом (выливом) опасных химических веществ (ОХВ), в которой используется методика синтеза комплекса мероприятий по локализации и ликвидации последствий выброса (вылива) ОХВ.
FGU VNII GOChs (FC) employees offered automatic Decision making support system in emergency situations with emission of dangerous chemical substances (DCS) in which there is used method of complex measures synthesis aimed at localization and liquidation of DCS emission consequences.
A.A. Железное
На территории России находится свыше 3 тысяч химически опасных объектов (ХОО), на которых ЧС могут привести к значительным выбросам ОХВ. С риском ЧС проходит транспортировка опасных химических веществ, осуществляемая автомобильным, железнодорожным и водным транспортом. Помимо этого, возможны террористические акции с применением ОХВ в местах массового скопления людей и на других уязвимых к террористическим акциям подобного типа объектах. Вылив (выброс) ОХВ приводит к массовому поражению людей и загрязнению окружающей среды. Ликвидация ЧС подобного типа требует привлечения значительных сил и средств.
Основной особенностью чрезвычайных ситуаций с выбросом (выливом) ОХВ является большое количество таких мест, где токсичное вещество может попасть в окружающую среду, и их скоротечность. Эго не позволяет повсеместно накапливать необходимые силы и средства для локализации и ликвидации последствий выброса (вылива) ОХВ. Поэтому этап выработки и принятия решения на ликвидацию ЧС является определяющим.
Быстрота принятия решения, его полнота и оптимальность достигаются путем создания компьютерных систем поддержки принятия решений, позволяющих в кратчайшие сроки определить оптимальный комплекс мероприятий по локализации и ликвидации последствий выброса (вылива) ОХВ имеющимися ресурсами, с учетом их пространственного расположения. Такие системы на основании прогноза химической обстановки и/или данных разведки позволят автоматизировать процесс синтеза необходимого комплекса мероприятий (технологии) по локализации и ликвидации ЧС с применением имеющихся ресурсов, а также процесс расчета сил и средств, необходимых для этого, что существенно ускорит процесс принятия решения и повысит его эффективность.
Сотрудниками ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) предложена автоматизированная система поддержки принятия решений при ЧС с выбросом (выливом) ОХВ. Данная система использует методику синтеза комплекса мероприятий по локализации и ликвидации последствий выброса (вылива) ОХВ. При этом решение вырабатывается с учетом места ЧС, физико-химических и количественных характеристик примененного вещества и его агрегатного состояния в выбросе (выливе), пространственного расположения технических и материальных средств и времени их выдвижения.
Синтез решения для мероприятий локализации выброса (вылива) ОХВ осуществляется при нахождении пути с максимальным весом комплекса мероприятий внутри направленного графа функциональных ограничений методом поиска в глубину.
Исходные данные, необходимые для расчета, условно разделены на две группы:
/. Справочные и условно-постоянные исходные данные:
• справочные данные о физико-химических свойствах ОХВ;
• справочные данные о технологиях, применяемых для локализации и ликвидации последствий выбросов (выливов) ОХВ;
Научно-технические разработки
• справочные данные о применимости и физико-химических свойствах используемых материальных средств;
• справочные данные о возможностях используемых технических средств.
2. Оперативные исходные данные:
• результаты химической разведки и (или) прогноза возможных последствий выброса (вылива) ОХВ;
• сведения о пространственно-временном расположении места выброса (вылива) ОХВ и используемых ресурсов.
Синтез по условию оптимальности комплекса мероприятий осуществляется в несколько этапов. Укрупненный алгоритм изображен на рис. I.
После ввода исходных данных (блок I) происходит их подготовка для дальнейшего расчета (блок 2). Соответствующим образом подготовленные данные используются при синтезе комплекса мероприятий по локализации (блок 3) и ликвидации (блок 4) последствий выброса (вылива) ОХВ. Полученные результаты расчетов представляются пользователю (блок 5) и при необходимости выводятся на печать (блок 6).
Оптимальность выбранного решения оценивается по его длительности и эффективности. Для оценки эффективности используется понятие веса операции и веса комплекса мероприятий. Оценка эффективности комплекса мероприятий осуществляется по длительности комплекса мероприятий в целом
и суперпозиции весов составляющих его операций. Данные критерии являются мультипликативными.
ТКЧ „
сГ = 77гг£с"(°.')'"еГ-'еГ I,
ТГ=тах({7Г})д6Г
где п — количество операций в ^м комплексе мероприятий;
к - количество комплексов мероприятий, учитываемых при расчете;
в0(О,) - вес 1-й операции;
Ткм - максимальная длительность коми-
тах
лексов мероприятий, учитываемых при расчете;
Ткм — длительность >го комплекса мероприятий.
Вес операции зависит от физико-химических свойств опасного химического вещества; условий, в которых произошел его выброс (вылив) и эффективности примененного комплекса мероприятий по локализации выброса (вылива). Предлагается оценивать эти параметры как фазовый и комплексный веса операции. Данные критерии являются мультипликативными:
С°(0,)=С*(0,) 0*(0),
где в0^) - вес ьй операции;
С^О^ — фазовый вес ьй операции;
ОЧО ) - комплексный вес 1-й операции.
Фазовый вес операции связывает фазовое
*
I-
0 ю
03
О.
со
ПЗ
О-
0)
X
*
и
О)
т
X
X
X
£
1
о
X
т
>~
гв
X
Рис. 1. Блок-схема укрупненного алгоритма синтеза комплекса мероприятий по локализации и
ликвидации выброса (вылива) ОХВ
состояние ОХВ и эффективность применяемых операций комплекса мероприятий. Так как он пропорционален эффективности комплекса операций, то предлагается назначать для фазового веса следующие значения:
О - выполнение операции для данного фазового состояния ОХВ нецелесообразно
- выполнение операции для данного С“(р,)= фазового состояния ОХВ желательно
при условии выполнения операций, у которых Се(01)=2
- выполнение операции для данного фазового состояния ОХВ обязательно
Комплексный вес операции оценивает эффективность конкретной операции применительно к комплексу мероприятий в целом. Так как он пропорционален эффективности комплекса операций, то предлагается назначать для комплексного веса следующие значения:
- операции, выполнение которых приводит к о частичной локализации зоны пролива (ограничение растекания и (или) испарения ОХВ)
- операции, выполнение которых приводит к | полной локализации зоны пролива
- операции, относящиеся к мероприятиям I’ ликвидации последствий террористической
акции
|) - операции, относящиеся к мероприятиям по специальной обработке техники, обработке СИЗ дегазирующими растворами и санитарной обработке личного состава
При этом, в случае, если ОХВ требует выполнения мероприятий по специальной обработке техники и обработке СИЗ спасателей дегазирующими растворами, то этим операциям, а также операциям санитарной обработки, присваивается наивысший комплексный вес, так как они должны выполняться всегда, независимо от других мероприятий.
В результате расчета по данной методике получаем оптимальный комплекс мероприятий ликви-
ег (О).
дации последствий выброса (вылива) ОХВ. При этом для каждой операции определяется:
• время начала операции, Ч+мин;
• длительность выполнения операции имеющимися силами и средствами, мин;
• перечень задействованных ресурсов;
• фазовый и комплексный веса операции;
• приоритет ветви графа, к которой относится операция.
Для выбранных ветвей графа комплекса мероприятий указывается приоритет в соответствии с их весом.
Данные об операциях, упорядоченные по времени начала операций и приоритету выводятся в виде таблицы определенной структуры (табл. 1).
Дополнительно, по результатам расчетов, в табличном виде выводятся данные о составе задействованных в комплексе мероприятий сил и средств. Структура приведена в табл. 2. Выводимые данные сортируются по времени прибытия к месту ЧС и их удаленности от места ЧС. Особенностью автоматизированной системы является поиск оптимальных решений для максимально эффективного задействования всех имеющихся ресурсов согласно заложенному в нее критерию оптимальности.
Предложенная система позволяет осуществлять принятие решений по локализации и ликвидации последствий выброса (вылива) ОХВ в режиме реального времени. При этом осуществляется синтез множества возможных решений, анализ их эффективности и выбор оптимального комплекса мероприятий.
Дальнейшее развитие системы поддержки принятия решений предусматривает дальнейшее совершенствование алгоритма синтеза комплекса мероприятий, а также расширение функциональности системы за счет добавления модулей, поддерживающих принятие решений на эвакуацию населения и оказание медицинской помощи, учет экономической оптимальности предлагаемых решений, а также включение данной системы в состав геоинформаци-онной системы Arc Info.
Таблица 1
Структура таблицы с выходными данными об операциях комплекса мероприятий
Приоритет ветви графа комплекса мероприятий Наименование операции Время начала, 4+ мин Длительность операции, мин Фазовый вес Комплексный вес Задействованные ресурсы
Таблица 2
Структура таблицы с выходными данными о составе задействованных в комплексе мероприятий сил и средств
Наименование ресурса Наименование группы ресурсов Количество Ед. изм. Время прибытия, Ч+мин Удаление,м
Научно-технические разработки
