CC BY
49
УДК 656.6
УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ПОДХОД К ОПИСАНИЮ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НАРУШИТЕЛЯ НА ОСНОВАНИИ АНАЛИЗА ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ УГРОЗ НА ВОДНОМ ТРАНСПОРТЕ
Ю.А. Кретова1
Санкт-Петербургский политехнический университет (СПбПУ) Петра Великого
195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29
В статье предлагается рассмотреть потенциальные угрозы в отношении объектов транспортной инфраструктуры, а также количественный подход к описанию модели нарушителя.
Ключевые слова: модель нарушителя, транспортная безопасность, противодействие терроризму.
THE IMPROVED APPROACH TO DESCRIPTION OF MATHEMATICAL MODEL OF THE OFFENDER BASED ON ANALYSIS OF POTENTIAL THREATS ON WATERBORNE
TRANSPORT
Yu.A. Kretova
Saint Petersburg State Polytechnical University 195251, St. Petersburg, Politekhnicheskaya St., 29 In the article it is offered to consider potential threats of safety for transportation facility and account approach to the description of model of the offender.
Keywords: model of the offender, transport security, counteraction to terrorism.
В настоящее время во всем мире, в том числе в России резко обострился вопрос обеспечения безопасности в связи с растущей угрозой терроризма, приобретающего межнациональный характер. Наиболее частыми объектами атак террористов являются места массового скопления людей, при этом одной из самых значительных угроз среди различных проявлений терроризма является терроризм на транспорте. Теракт, произошедший 3 апреля 2017 в Петербургском метрополитене, подтверждает тот факт, что система обеспечения транспортной безопасности уязвима и необходим комплексный подход в решении проблем связанных с обеспечением безопасности на объектах транспортной инфраструктуры (ОТИ). Поэтому обеспечение транспортной безопасности, является одной из ключевых задач обеспечения комплексной безопасности страны, в особенности при проведении крупных массовых мероприятий, таких как Чемпионат Мира по футболу, проводимый в 2018 году в России и других.
Под транспортной безопасностью в большинстве случаев понимается предупреждение возникновения террористических угроз и актов незаконного вмешательства (АНВ) в деятельность ОТИ, а также снижение тяжести последствий совершенного АНВ. Важную роль в практическом обеспечении безопасности на
ОТИ играют анализ потенциальных угроз, способов их реализации, а также построение математической модели нарушителя. В соответствии с приказом Минтранса России, ФСБ России, МВД России от 5.03.2010 №53/112/134 «Об утверждении Перечня потенциальных угроз совершения актов незаконного вмешательства в деятельность объектов транспортной инфраструктуры и транспортных средств» основными угрозами обеспечения безопасности, в том числе на внутреннем вводном транспорте, являются [1]: угроза захвата; угроза взрыва; угроза размещения или попытки размещения на транспортном средстве (ТС) взрывных устройств (взрывчатых веществ); угроза поражения опасными веществами; угроза блокирования и др.
В большинстве случаев анализ потенциальных угроз совершения АНВ в отношении ТС проводят методом ранжирования потенциальных угроз с учетом масштабности нанесения предполагаемого ущерба, а также степени вероятности реализации АНВ с помощью метода экспертных оценок (метод Дельфи). Для этого экспертная группа проводит парное сравнение угроз, на анализе которого строятся ранжированные списки потенциальных угроз по масштабности и вероятности совершения АНВ в деятельность ТС.
1Кретова Юлия Александровна - студент СПбПУ Петра Великого, тел: +7 9118430424, e-mail:[email protected]
Ю.А. Кретова
Результаты сравнения экспертов сводятся в таблицы, представляющие собой матрицы парных сравнений угроз, при этом при сравнении парных угроз между собой в ячейках матрицы (i,j) проставляются баллы, соответствующие ответам на вопросы: «По вашему мнению, угроза Ni по отношению к угрозе Nj по масштабности нанесения предполагаемого ущерба (вероятности совершения АНВ) в деятельность ОТИ/ ТС: «менее опасна» - «0» баллов, «более опасна» - «2» балла, «одинакова по опасности» - «1» балл?», где Ni - i-ая угроза, Nj - j-ая угроза.
Матрицы, заполненные экспертами, складываются между собой путем сложения элементов матриц, с целью получения результирующих матриц парных сравнений угроз по масштабности (Pi) и степени вероятности совершения АНВ (P2) в деятельность ТС. Значение Pi являющееся числовой характеристикой угрозы находят путем сложения баллов по строке матрицы, а значение Pj путем сложения баллов по столбцу матрицы Pi.
Приоритет угрозы по степени вероятности реализации АНВ (Р отш) рассчитывается по формуле
Pi
Р =
Готн1 £Рц'
(1)
где: XPij - сумма баллов по всем угрозам.
Результирующее значение степени риска является числовым значением, полученным путем произведения относительных величин Pi и Р2 по формуле
Ррез = Pl X Рг (2)
F отш
На основании проведенного анализа экспертных оценок, построения ранжированных списков угроз по двум основным приоритета, характеризующим степень риска (приоритету предполагаемого ущерба, и приоритету вероятного наступления события), находится результирующее ранжирование угроз по степени риска для ТС, которое показывает наиболее значимые угрозы для ТС.
Итоги моделирования, степень значимости и вероятность проявления показателя, оценка времени действий нарушителей, подразделений транспортной безопасности, персонала по (совершению/пресечению) угрозы совершения АНВ подтверждает вывод о том, что условия противодействия и вероятный сценарий совершения АНВ, являются определяющим фактором.
Учитывая, что к водному транспорту, в аспекте безопасности, предъявляет дополнительные специфические требования, по сравнению с другими видами транспорта, целесообразно проведение их количественной оценки. Оценка уязвимости ОТИ и ТС выполняется в соответствии с пунктом 2 и 3 статьи 5 Феде-
рального закона от 9 февраля 2007 г. N16- ФЗ «О транспортной безопасности» [2].
В ряде рекомендованных методик оценку уязвимости предлагается проводить применительно условиям совершения АНВ по балльной системе [3]. С этой целью вводится целочисленная шкала баллов, определяющая условия совершения АНВ или характеристику нарушителя. В частности, рекомендуется следующая оценка - 1 балл, когда совершение АНВ для нарушителя не является определяющим фактором для достижения нарушителем цели или могут отсутствовать. Далее баллы начисляются применительно к оценке нарушителя и угрозы реализации АНВ с категориями "вероятно", "скорее всего", "почти в каждом случае". Совокупность таких показателей в определенной степени отражают вероятностный характер вариаций исполнения АНВ, качества и характера нарушителя. Математически методика представляет собой условную величину, может на приблизительном уровне характеризовать зависимость вероятности АНВ от сочетания обстоятельств его совершения, наличия определенных качеств у нарушителей, включая численность, уровень подготовленности, осведомленности и оснащенности. Однако данный подход имеет ряд недостатков. Значения баллов и их сумма не несут смысловой нагрузки, что принципиально затрудняет их практическое применение для оценки вероятности совершения АНВ, их характера (направленности). Таким образом, имеется настоятельная необходимость совершенствования подходов к оценке состояния безопасности водного транспорта, не только в плане внесения количественных показателей оценки вероятностей и уязвимостей, но и обеспечения научного подхода к повышению эффективности мер защиты ТС и ОТИ и рачительному расходованию средств на достижение должного уровня безопасности. С этой точки зрения одним из важнейших вопросов является выбор математической модели нарушителя безопасности на водном транспорте. Правильный ответ на данный вопрос позволяет создать автоматизированные комплексы обеспечения безопасности на объектах водного транспорта.
Целесообразно решение задачи начать с корректного определения понятия «модель нарушителя». Предлагается следующее определение. Модель нарушителя - это абстрактное или формализованное описание нарушителя, его комплексная характеристика, отражающая возможное психологическое состояние, уровень физической и технической подготовленности, материальной обеспеченности и осведомленности, которая позволяет оценить степень способности совершить АНВ. Данное определение позволяет определить: категории
Усовершенствованный подход к описанию математической модели нарушителя ...
(типы) нарушителей, которые могут воздействовать на объект инфраструктуры водного транспорта; цели, которые могут преследовать нарушители каждой категории, возможный количественный состав, используемые инструменты, принадлежности, оснащение, оружие и другое; типовые сценарии возможных действий нарушителей, описывающие последовательность и (алгоритм) действий групп и отдельных нарушителей, способы их действий на каждом этапе.
Разработка математического аппарата проектной модели нарушителя, является наиболее эффективной, поскольку данный вид модели является максимально экономичным для создания максимально эффективной системы защиты, включая количественные оценки уязвимости объекта и эффективности охраны.
Описание базовой проектной модели нарушителя. Модель строится с учетом анализа: статистики нарушений на защищаемых объектах; криминогенной обстановки в районе дислокации ОТИ; возможностей потенциальных нарушителей и круга лиц, которые могут быть заинтересованы в проникновении на защищаемый объект. Созданная таким образом проектная математическая модель нарушителя, которая не привязана к конкретному ТС, воспринимается, как базовая. Адаптация модели к любому ОТИ проводиться с учетом технических, технологических, географических и других особенностей региона дислокации ОТИ. При этом учитываются результаты натурных испытаний по количественной оценке возможностей "базового" нарушителя, например, количественные показатели времени преодоления инженерных средств защиты и технической укрепленности объекта, возможностей "обхода" системы защиты. Завершающим этапом разработки математической модели нарушителя является формирование требований к возможностям будущей системы обеспечения безопасности ОТИ. Одним из разделов этих требований может стать набор стандартных сценариев взаимодействия нарушителя и системы защиты, учитывающие внешние факторы - от случайного стечения обстоятельств до влияния климатических катастроф. Учитывая вероятностный характер возможного вмешательства нарушителя в деятельность ОТИ и ТС путем совершения АНВ, в качестве количественного показателя целесообразно рассматривать результат взаимодействия системы обеспечения безопасности и действий нарушителя. Наиболее целесообразным в этом плане является математическое описание оценки уязвимости, в котором регламентируется собственно модель нарушителя и в числовом варианте описывается характеристика системы безопасности[4]. Принимая вероятность, как функцию Wi(b]■), означающую возможность реализации у-го АНВ в деятель-
ность ^го ОТИ и ТС в определенных условиях, отражающих текущее состояние ОТИ и ТС и его системы АБ или их прогнозные значения на временном интервале АТ.
Показатель уязвимости у^ будем считать равным
т (Ь). (3)
Для обеспечения системы защиты ОТИ интерес представляет показатель уязвимости, который отображает вероятность Wi (Ь) реализации хотя бы одного АНВ из множества всех характерных для рассматриваемого объекта. В качестве примера рассмотрим АНВ типа проноса на борт водного судна оружия или взрывного устройства, в том числе, с целью захвата транспортного средства при перевозке. В этом конкретном случае взаимодействие нарушителя и системы защиты можно описать следующим уравнением (зависимостью)
т (Ы) = М т (Ь)-т (Ы П Ьу )+ Ж! (Ы П bq П bg) -М Ж1 Ы П Ы2 ПМ ) . (4) В этом плане уравнение для независимых процессов реализации АНВ может быть представлено в виде
т (ь) = 1 -П{=1(1 -т (ы )) . (5) Таким образом, процесс противодействия системы обеспечения транспортной безопасности ОТИ действия нарушителя является многоэтапным, зависимость показателя уязвимости (3) от вероятностей Жф^э, соответствующих каждому э-му этапу (э = 1, 2, ..., Э), может быть описана следующим уравнением
ш (Ы )
у
= ш (Ы)1 (ы )у/(у-1)
(6)
у=2
где: Wi (Ьу)э\(э-1) - вероятность преодоления нарушителем j-го этапа процесса реализации АНВ при условии, что первый или предыдущий этап нарушителем уже преодолен. Данное условие можно считать закономерным, поскольку первым этапом можно считать вход нарушителя в пассажирскую зону.
Как было сказано выше, одной из задач количественной оценки является получение информации для совершенствования систем обеспечения транспортной безопасности. Поэтому путем вариаций рассматриваемых уравнений, например, изменением одной из характеристик (величин), входящих в уравнения, можно получить числовое значение изменения вероятности совершения АНВ. Данное предположение может быть сформулировано следующим образом:
аж (ь) = т (ь)- т (7)
где Wi (Ь))1 и Wi (Ь))11 - вероятности преодоления нарушителем ■-го этапа процесса реализации АНВ при различных характеристиках.
С использованием величины изменений показателя W(b) предлагается использовать показатель, характеризующий снижение вероятности реализации хотя бы одного АНВ в деятельность i-го ОТИ и ТС:
AW, (b) = W (b) - Wi (bf, (8)
Таким образом, предлагаемая модель нарушителя позволяет выработать практические рекомендации по совершенствованию системы защиты ОТИ водного транспорта, причем это можно сделать для любого критического элемента инфраструктуры водного транспорта в отдельности или в комплексе.
Литература 1. Приказ Министерства транспорта Российской Федерации (Минтранс России), Федеральной служ-
бы безопасности Российской Федерации (ФСБ России), Министерства внутренних дел Российской Федерации (МВД России) от 5 марта 2010 г. N 52/112/134 г. Москва "Об утверждении Перечня потенциальных угроз совершения актов незаконного вмешательства в деятельность объектов транспортной инфраструктуры и транспортных средств"
2. Федеральный закон Российской Федерации от 9 февраля 2007 года № 16-ФЗ «О транспортной безопасности».
3. Методические рекомендации по проведению оценки уязвимости объектов транспортной инфраструктуры и транспортных средств морского и речного транспорта
4. А.В. Бояринцев Общий подход к разработке моделей нарушителей// Журнал "Системы безопасно-сти"-2007. -№4
УДК:658.386.3
УПРАВЛЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ОБЪЕКТА ТЕХНОСФЕРЫ НА ОСНОВЕ ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ ЦЕЛОСТНОСТИ ОБЪЕКТА
В.Г. Бурлов1, А.В. Андреев2, Ф.А. Гомазов3
Санкт-Петербургский Политехнический Университет Петра Великого, 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29
В статье описывается метод решения задачи управления безопасностью на основании закона сохранения целостности объекта. Данный метод позволяет создать математическую модель управленческого решения с заданным значением критерия безопасности.
Ключевые слова: управление безопасностью, модель, граф, синтез, закон сохранения целостности
объекта.
SAFETY MANAGEMENT OF THE TECHNOSPHERE OBJECT, BASED ON THE LAW OF CONSERVATION OF THE OBJECT INTEGRITY
V.G. Burlov, A.V. of Andreev, F.A. Gomazov
St.Petersburg Polytechnic University, 195251, St. Petersburg, Politekhnicheskaya St., 29 The article describes the method of solving the problem of safety management based on the law of conservation of the object integrity. This method allows you to create a mathematical model of the management solution with a given value of the safety criterion.
Keywords: safety management, model, graph, synthesis, the law of conservation of the object
integrity.
Управление безопасностью объекта техносферы представляет собой сложную комплексную задачу. Любая авария подобного объекта несет за собой определенные угрозы для безопасности человека. Подобные угрозы бывают прямыми, влияющими на здоровье человека. Данные угрозы образуются в связи с формированием негативных факторов после аварий на объекте техносферы, таких как пожа-
ры, радиационное заражение и т.п. Также, авария на таком объекте приводит к утрате объектом своего предназначения, что влечет за собой экономические и социальные проблемы. В рамках данной статьи, понятие безопасности объекта техносферы трактуется, как способность объекта выполнить свое предназначение в постоянно изменяющихся условиях. [1]
1Вячеслав Георгиевич Бурлов - Доктор технических наук, профессор, тел.: +7(911)100-41-01, e-mail: [email protected];
2Андрей Викторович Андреев - Кандидат военных наук, доцент, тел.: +7(812)297-58-98, e-mail: [email protected];
ъФедор Андреевич Гомазов - Аспирант, тел.: +7(981)108-36-22, e-mail: [email protected]
