CC BY
17
УДК 614.87
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПО УПРАВЛЕНИЮ ПОЖАРНО-СПАСАТЕЛЬНЫМИ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯМИ
ПРИ ЛИКВИДАЦИИ ЧС
А. О. СЕМЕНОВ, А. Г. БУБНОВ, Д. Н. КОСТЫЛЕВ, П. В. ДАНИЛОВ
Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, Российская Федерация, г. Иваново
E-mail: ao-semenov@mail.ru, bubag@mail.ru, Kostylevdn@rambler.ru, KGZiUii@mail.ru
В работе рассмотрена структура программного комплекса поддержки принятия решений по управлению подразделениями при ликвидации ЧС, который предназначен для использования в работе Центра управления в кризисных ситуациях (учебного) ИПСа ГПС МЧС России. Данный комплекс предназначен для повышения качества принимаемых управленческих решений руководителем и нештатными должностными лицами при организации и поведении обучения, при функционировании ЦУКСа, а также при проведении командно-штабных учений и тренировок.
Ключевые слова: программный комплекс, поддержка принятия решения, ликвидация ЧС.
SOFTWARE PACKAGE FOR DECISION-MAKING SUPPORT FOR THE MANAGEMENT OF FIRE AND RESCUE UNITS IN EMERGENCY RESPONSE
A. O. SEMENOV, A. G. BUBNOV, D. N. KOSTYLEV, P. V. DANILOV
Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education
«Ivanovo Fire Rescue Academy of State Firefighting Service of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters»,
Russian Federation, Ivanovo E-mail: ao-semenov@mail.ru, bubag@mail.ru, Kostylevdn@rambler.ru, KGZiUii@mail.ru
The paper considers the structure of the decision support software package for the management of emergency response units, which is intended for use in the work of the Crisis Management Center (training) of the IPSA of the Ministry of Emergency Situations of Russia. This complex is designed to improve the quality of management decisions made by the head and non-staff officials during the organization and behavior of training, during the functioning of the CCS, as well as during command and staff exercises and training.
Key words: software package, decision support, emergency response.
Руководство силами и средствами, привлеченными к ликвидации чрезвычайных ситуаций, и организацию их взаимодействия осуществляет руководитель ликвидации чрезвычайной ситуации (далее - ЧС). Данный руководитель выполняет большой объем работ по ликвидации ЧС, а именно:
- изучает и анализирует оперативную обстановку в зоне ЧС;
- организует проведение аварийно-спасательных работ, а также эвакуационные мероприятия;
© Семенов А. О., Бубнов А. Г., Костылев Д. Н., Данилов П. В., 2021
- проводит работы по разбронированию и использованию резервов материальных ресурсов;
- организует привлечение нештатных и общественных аварийно-спасательных формирований, населения и отдельных граждан, не являющихся спасателями;
- организует взаимодействие с различными министерствами и ведомствами в рамках
ликвидации ЧС, а также информирование соот-
1
ветствующих органов государственной власти .
1
Федеральный закон от 22.08.1995 г. № 151-ФЗ (ред. от 01.07.2021 г.) «Об аварийно-спасательных службах и статусе спасателей» (дата обращения 25.09.2021 г.)
Данный объем информации сложно анализировать и принимать соответствующие управленческие решения без автоматизированных систем поддержки принятия решений (компьютерных программ). Для повышения качества функционирования органов управления и сил РСЧС используются различные компьютерные программы, позволяющие сократить время на принятие управленческих решений руководителем комиссии по ЧС (лицом, принимающим решение). Данные программы используются независимо друг от друга для выполнения отдельных задач. Создав единый программный комплекс, который объединит в себе существующие программы, можно сократить время на принятие управленческих решений в различных ситуациях и тем самым повысить качество принимаемых решений по ликвидации ЧС.
В работе предложена структура программного комплекса поддержки принятия решений по управлению пожарно-спасательными подразделениями при ликвидации ЧС (далее -ПК), который предназначен для использования в работе Центра управления в кризисных ситуациях (учебного) ИПСА ГПС МЧС России (далее - ЦуКС(у)). Использование данного комплекса предназначено для функционирования системы РСЧС в трех режимах: повседневной деятельности (при отсутствии угрозы возникновения ЧС), повышенной готовности (при угрозе возникновения чрезвычайных ситуаций) и чрезвычайной ситуации (при возникновении и ликвидации чрезвычайных ситуаций).
В ст. 28 постановления Правительства «О единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуа-- 2
ций» определены основные мероприятия, проводимыми органами управления и силами РСЧС. Исходя из этого, с использованием ПК в режиме повседневной деятельности, обучающимися будут выполняться следующие задачи:
- изучение должностной инструкции (регламента) в соответствии с замещаемой нештатной должностью ЦУКС(у);
- заполнение строевой записки;
- учет необходимых материальных ресурсов для ликвидации ЧС (пожара);
- изучение оперативной обстановки, планирование работы;
- изучение имеющегося программного обеспечения (программ для ЭВМ), работа с ним;
- обобщение результатов работы;
- сдача зачета по замещаемой нештатной должности.
В режиме повышенной готовности будут выполнять следующие задачи:
- сбор и обработка информации;
- моделирование ситуаций и решение ситуационных задач с использованием программного обеспечения, создание баз данных;
- принятие оперативных мер, уточнение планов действий, приведение при необходимости сил и средств единой системы в готовность к реагированию на чрезвычайные ситуации;
- оформление справки БЧС;
- сдача зачета по замещаемой нештатной должности.
В режиме чрезвычайной ситуации будут выполнять следующие задачи:
- сбор и обработка информации;
- расчет сил и средств для ликвидации ЧС;
- расчет последствий ЧС;
- анализ (сравнение) сценариев из базы данных с возникшей ЧС;
- оценка действий нештатных должностных лиц при ЧС;
- разработка рекомендаций должностным лицам;
- оформление справки БЧС;
- формализованный отчет по ЧС.
На рис.1 представлен алгоритм функционирования программного комплекса в трех режимах: повседневной деятельности, повышенной готовности и чрезвычайной ситуации.
Рассмотрим модель функционирования ПК при проведении занятий в ЦУКС(у), состоящий из следующих основных этапов:
1 этап - изучение должностной инструкции по должности и нормативных документов;
2 этап - отработка навыков в должности при различных режимах функционирования системы РСЧС (повседневной деятельности, повышенной готовности и чрезвычайной ситуации);
3 этап - сдача итогового зачета по должности;
При функционировании ЦУКС (у) обучающиеся последовательно отрабатывают навыки по выполнению обязанностей, следующих нештатных должностных лиц:
- сотрудник рабочей группы центра поддержки принятия решений ((далее -ЦППР);
- помощник начальника оперативной дежурной смены;
- начальник оперативной дежурной
смены;
- старший оперативный дежурный;
- руководитель ЦППР.
2
Постановление Правительства РФ от 30 декабря 2003 г. № 794 (ред. 23 октября 2021 г.) «О единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций» (дата обращения 05.10.2021 г.)
Рис. 1. Алгоритм функционирования программного комплекса
На рис. 2 представлен алгоритм функционирования ПК по отработке навыков должностных лиц ЦУКС(у).
В данном ПК будут объединены программы ЭВМ, (не менее 5 на каждый режим функционирования) необходимые для оценки и моделирования оперативной обстановки при различных режимах функционирования системы РСЧС. Такие как:
- Программа для расчета сил и средств, необходимых для ликвидации чрезвычайных ситуаций, связанных с подтоплением местности (авторы: Костылев Д. Н., Разводов М. А., Семенов А. О., Токунов Н. А., Данилов П. В.);
- Расчет потребности сил и средств для ведения АСНДР при землетрясениях (авторы: Костылев Д. Н., Данилов П. В., Субботин Е. Р.);
Выбор должностного лица: - помощник начальника оперативной дежурной смены (начальник оперативной дежурной смены и т.д.)
Рис. 2. Алгоритм функционирования программного комплекса по отработке практических навыков должностных лиц ЦУКС (у)
- Программа для расчета сил и средств, необходимых для ликвидации чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях (Костылев Д. Н., Данилов П. В., Разводов М. А., Горский В. Е., Соболев А. С.);
- Программное средство для расчета сил и средств необходимых при ликвидации чрезвычайных ситуаций на объектах химической промышленности (авторы: Семенов А. О., Костылев Д. Н., Разводов М. А., Харламов А. В.);
- Прогнозирование масштабов заражения аварийно химически опасными веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте (авторы: Семенов А. О., Костылев Д. Н., Данилов П. В., Давиденко А. С., Зимин Г. С.).
Кроме этого будет возможность подгружать и новые (созданные) программы,
независимо от языка программирования, на котором они разработаны. Программы ЭВМ, используемые в программном комплексе, должны функционировать как единое целое, так и независимо друг от друга для решения отдельных задач [1, 2, 3, 4, 5].
В дальнейшем, при создании ПК будет взят за основу разработанный ранее компьютерный модуль системы поддержки принятия решений при тушении крупных пожаров, следовательно, процесс принятия решения будет состоять из трех основных составляющих:
- создание множества различных вариантов решений;
- оценка эффективности каждого варианта;
- выбор оптимального варианта решения.
В основе представленных составляющих множество вариантов действий может включать в себя информацию баз экспертных
данных, алгоритмы и математические модели для оценки эффективности действий подразделений при ликвидации ЧС.
Для создания ПК ставятся задачи, обеспечивающие поддержку выбора вариантов решений, а именно:
- особенности поведения должностного лица при выборе решения;
- недостаток времени для принятия решения при ликвидации ЧС.
Для учета данных особенностей в качестве методической основы алгоритмической структуры модуля будет применен метод последовательного сужения области компромисса, разработанный В.Д. Ногиным. Рассмотрим математическую постановку задачи распределения ресурсов между участками выполнения работ при ликвидации ЧС, как классической задачи многокритериального выбора, которая включает:
- множество допустимых вариантов X = (х(1), ...,х(п)),п > 2 (под вариантом понимается план полного распределения ресурсов между участками выполнения работ по ликвидации ЧС);
- векторная функция ^(х)=(^1 (х), ^2 (х),..., ^т(х)), определенная на множестве X и принимающая свои значения из пространства Rm. Каждая компонента векторной функции отражает результативность использования ресурсов на у -ом участке выполнения работ по ликвидации ЧС, у = 1, 2, 3, ..., т. При этом т > 2, так как при ликвидации ЧС создается, как правило, не менее двух участков выполнения работ.
Множество допустимых вариантов и векторная функция индуцируют множество векторных оценок вариантов:
ах) = ^(х(1)),.Г(х®).....^(х(п))), (1)
где ^х®) = ^1(х®Шх®).....а*®)) -
векторная оценка варианта х0>.
С помощью ПК задается множество компромиссных вариантов в задаче многокритериального выбора. Процесс сужения множества компромисса при решении задачи многокритериального выбора включает в себя два основных этапа:
1 этап. Выявление и формализация предпочтений лица, принимающего решение. Для выявления предпочтений ЛПР производится одно парное сравнение двух векторных оценок вариантов ^(х'), ^(х"). Из данного парного сравнения выявляется количественная ин-
формация о предпочтениях руководителя ликвидации ЧС. В данном сравнении используются:
- множество номеров компонент векторной функции;
- подмножество номеров компонент векторной функции;
- предпочтения руководителя на множестве векторных оценок.
2 этап. Построение конусной задачи многокритериального выбора, учитывающей информацию о предпочтениях руководителя. В качестве множества допустимых вариантов в конусной задаче многокритериального выбора используется множество компромиссных вариантов исходной задачи, а в качестве векторной функции - новая векторная функция, компоненты которой составлены из компонент векторной функции. Затем строится новое множество компромисса, из которого и производится окончательный выбор варианта решения [6, 7].
Рассмотренный метод основан на удалении нескольких вариантов рассматриваемых решений по ликвидации ЧС с использованием задачи многокритериального выбора.
По результатам функционирования программного комплекса будут представлены развернутые рекомендации должностным лицам и руководителю ликвидации ЧС (председателю КЧС), направленные на повышение качества принимаемых решений по ликвидации ЧС. Данные рекомендации отразят моделируемую ситуацию развития ЧС, потребность в силах и средствах пожарно-спасательных подразделений, представят несколько вариантов действий руководителя и должностных лиц при ликвидации ЧС.
Для повышения качества принимаемых управленческих решений руководителем и нештатными должностными лицами, программный комплекс может быть использован не только при организации и поведении обучения, но и при функционировании ЦУКСа при ликвидации ЧС, а также при проведении командно-штабных учений и тренировок.
Программный комплекс может быть использован, как старшим оперативным должностным лицом пожарной охраны, так и руководителем органов государственной власти, местного самоуправления, руководителями организаций, определенных законодательством Российской Федерации, планами действий по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций.
Список литературы
1. Костылев Д. Н., Разводов М. А., Семенов А. О., Токунов Н. А., Данилов П. В. Программа для расчета сил и средств, необходимых для ликвидации чрезвычайных ситуаций, связанных с подтоплением местности. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2017662454, 08.11.2017. Заявка № 2017617050 от 18.07.2017.
2. Костылев Д. Н., Данилов П. В., Субботин Е. Р. Расчет потребности сил и средств для ведения АСНДР при землетрясениях. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2020614759, 24.04.2020. Заявка № 2020613499 от 20.03.2020.
3. Костылев Д. Н., Данилов П. В., Разводов М. А., Горский В. Е., Соболев А. С. Программа для расчета сил и средств, необходимых для ликвидации чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2018617758, 02.07.2018. Заявка № 2018615335 от 25.05.2018.
4. Семенов А. О., Костылев Д. Н., Разводов М. А., Харламов А. В. Программное средство для расчета сил и средств необходимых при ликвидации чрезвычайных ситуаций на объектах химической промышленности. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2015611062, 23.01.2015. Заявка № 2014662445 от 01.12.2014.
5. Семенов А. О., Костылев Д. Н., Данилов П. В., Давиденко А. С., Зимин Г. С. Прогнозирование масштабов заражения аварийно химически опасными веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2019619132, 11.07.2019. Заявка № 2019613941 от 11.04.2019.
6. Семенов А. О., Булгаков В. В., Тараканов Д. В. Компьютерный модуль системы поддержки принятия решений при тушении крупных пожаров // Технологии техносферной безопасности. 2011. № 1 (35). С. 3.
7. Семенов А. О., Лабутин А. Н., Тараканов Д. В. Методика определения показателей предпочтительности вариантов действий по ликвидации чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных объектах // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2012. № 3. С. 51-54.
References
obkhodimykh dlya likvidatsii chrezvychaynykh sit-uatsiy, svyazannykh s podtopleniyem mestnosti [Program for calculating the forces and means necessary to eliminate emergency situations related to flooding of the area]. Certificate of registration of the computer program RU 2017662454, 08.11.2017. Application No. 2017617050 dated 18.07.2017.
2. Kostylev D. N., Danilov P. V., Subbotin E. R. Raschet potrebnosti sil i sredstv dlya vedeniya ASNDR pri zemletryaseniyakh [Calculation of the need for forces and means for conducting the DPRK during earthquakes]. Certificate of registration of the computer program RU 2020614759, 04/24/2020. Application No. 2020613499 dated 03.20.2020.
3. Kostylev D. N., Danilov P. V., Razvozov M. A., Gorsky V. E., Sobolev A. S. Programma dlya rascheta sil i sredstv, ne-obkhodimykh dlya likvidatsii chrezvychaynykh sit-uatsiy na gidrotekhnicheskikh sooruzheniyakh [Program for calculating forces and means necessary for emergency response at hydraulic structures]. Certificate of registration of the computer program RU 2018617758, 02.07.2018. Application No. 2018615335 dated 25.05.2018.
4. Semenov A. O., Kostylev D. N., Razve-dov M. A., Kharlamov A. V. Programmnoye sredstvo dlya rascheta sil i sredstv ne-obkhodimykh pri likvidatsii chrezvychaynykh situ-atsiy na ob"yektakh khimicheskoy promyshlennos-ti [A software tool for calculating the forces and means necessary for emergency response at chemical industry facilities]. Certificate of registration of a computer program RU 2015611062, 23.01.2015. Application no. 2014662445 dated 01.12.2014.
5. Semenov A. O., Kostylev D. N., Danilov P. V., Davidenko A. S., Zimin G. S. Prognozirovaniye masshtabov zarazheniya avari-yno khimicheski opasnymi veshchestvami pri avariyakh (razrusheniyakh) na khimicheski opasnykh ob"yektakh i transporte [Forecasting the scale of contamination with emergency chemically hazardous substances during accidents (destructions) at chemically hazardous facilities and transport]. Certificate of registration of the computer program RU 2019619132, 11.07.2019. Application No. 2019613941 dated 11.04.2019.
6. Semenov A. O., Bulgakov V. V., Tara-kanov D. V. Komp'yuternyy modul' sistemy pod-derzhki prinyatiya resheniy pri tushenii krupnykh pozharov [Computer module of the decision support system for extinguishing large fires]. Tekhnologii tekhnosfernoy bezopasnosti, 2011, vol. 1 (35), p. 3.
7. Semenov A. O., Labutin A. N., Tara-kanov D. V. Metodika opredeleniya pokazateley predpochtitel'nosti variantov deystviy po likvidatsii
1. Kostylev D. N., Razvozov M. A., Semenov A. O., Tokunov N. A., Danilov P. V. Programma dlya rascheta sil i sredstv, ne-
chrezvychaynykh situatsiy na potentsial'no opasnykh ob"yektakh [Methodology for determining the indicators of preference for options for emergency response at potentially hazardous fa-
cilities]. Vestnik Ivanovskogo gosudarstvennogo energeticheskogo universiteta, 2012, issue 3, pp. 51-54.
Семенов Алексей Олегович
Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, Российская Федерация, г. Иваново
доцент кафедры пожарной тактики и основ аварийно-спасательных и других неотложных работ (в составе УНК «Пожаротушение»), кандидат технических наук, доцент E-mail: ao-semenov@mail.ru Semenov Aleksej Olegovich
Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education «Ivanovo Fire Rescue Academy of State Firefighting Service of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters», Russian Federation, Ivanovo
Associate Professor of the Department of Fire Tactics and Fundamentals of Emergency Rescue and Other Urgent Work (as part of the UNK "Firefighting"), Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor E-mail: ao-semenov@mail.ru
Бубнов Андрей Германович
Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, Российская Федерация, г. Иваново
профессор кафедры эксплуатации пожарной техники, средств связи и малой механизации (в составе УНК «Пожаротушение»), доктор химических наук, доцент E-mail: bubag@mail.ru Bubnov Andrej Germanovich
Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education «Ivanovo Fire Rescue Academy of State Firefighting Service of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters», Russian Federation, Ivanovo
Professor of the Department of Operation of Fire Fighting Equipment, Communication Means and Small-scale Mechanization (as part of the UNK "Firefighting"), Doctor of Chemical Sciences, Associate Professor E-mail: bubag@mail.ru
Костылев Дмитрий Николаевич
Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, Российская Федерация, г. Иваново,
Заместитель начальника академии по служебно-боевой подготовке E-mail: Kostylevdn@rambler.ru Kostylev Dmitriy Nikolayevich
Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education «Ivanovo Fire Rescue Academy of
State Firefighting Service of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination
of Consequences of Natural Disasters»,
Russian Federation, Ivanovo
Deputy Head of the Academy for Service Training
E-mail: Kostylevdn@rambler.ru
Данилов Павел Владимирович
Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России,
Российская Федерация, г. Иваново
Старший преподаватель кафедры
E-mail: KGZiUii@mail.ru
Danilov Pavel Vladimirovich
Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education «Ivanovo Fire Rescue Academy of
State Firefighting Service of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination
of Consequences of Natural Disasters»,
Russian Federation, Ivanovo
Senior lecturer
E-mail: KGZiUii@mail.ru
