CC BY
23
М. М. ДАНИЛОВ, адъюнкт Академии ГПС МЧС РФ, г. Москва, Россия
УДК 614.842.83.07/.08
НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОЖАРНЫМИ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯМИ ПРИ ВЕДЕНИИ ОПЕРАТИВНО-ТАКТИЧЕСКИХ ДЕЙСТВИЙ В РЕЗЕРВУАРНЫХ ПАРКАХ ХРАНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ. МОДЕЛЬ ОБЩЕЙ ЗАДАЧИ ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ
Резервуарные парки являются основным местом хранения сырой нефти и нефтепродуктов на нефтеперерабатывающих заводах; перевалочных и распределительных станциях [1] нефтебаз; предприятиях автомобильного, железнодорожного, водного и воздушного транспорта. Скопление легковоспламеняющихся и горючих жидкостей на относительно небольшой площади ре-зервуарного парка приводит к увеличению пожарной опасности этих объектов. Разлив и возгорание нефтепродуктов является одной из самых опасных чрезвычайных ситуаций, способных привести не только к значительным материальным потерям, но и к человеческим жертвам. Ситуация осложняется и экономически обусловленной тенденцией перехода к резервуарам большего объема, что приводит к увеличению объемов горючих жидкостей, приходящихся на единицу площади. Это, в свою очередь, повышает опасность распространения пожара на соседние резервуары при несвоевременной локализации и ликвидации очага горения.
Ключевые слова: резервуарный парк; разлив нефтепродукта; силы и средства; управление; пожарные подразделения; локализация; пожар; модель; управленческое решение; ликвидация.
Анализ описания тушения пожаров показывает, что резервуары средних и больших объемов с нефтепродуктами при существующих автоматических системах тушения пожаров практически не тушатся вследствие того, что последние выходят из строя при взрыве или деформации верхнего пояса резервуара еще до начала тушения [2]. Тушение пожаров в резервуарах, как правило, осуществляется в основном мобильными средствами от передвижной пожарной техники. При тушении пожаров в резервуарах возникают проблемы, связанные с экологией и качеством оставшихся в них нефтепродуктов. Этим обуславливается необходимость разработки нового процесса управления оперативно-тактическими подразделениями при тушении нефтепродуктов в резервуарных парках.
Анализ описания пожаров и статистических данных по видам чрезвычайных ситуаций на предприятиях нефтепереработки за последние 20 лет показывает, что они распределяются следующим образом: пожары — 58,5 %; аварийный выброс в окружающее пространство горючих газов (паров) — 17,9 %; взрывы — 15,1 %; прочие опасные ситуации — 8,5 % [3,4]. Исходя из тенденции к укрупнению экономики, рост потребления нефти и нефтепродуктов будет только повышаться, поэтому вряд ли можно ожидать улучшения ситуации.
© Данилов М. М., 2012
В существующих на сегодняшний день работах рассматриваются модели, описывающие управление пожарными подразделениями на начальном этапе ведения оперативно-тактических действий. Поэтому эффективная разработка модели ресурсного обоснования сил и средств подразделений МЧС для тушения пожара в резервуарных парках является актуальной задачей, для достижения которой необходимо решить ряд следующих задач:
1) разработать математическую модель ресурсного обоснования ведения оперативно-тактических действий пожарными подразделениями при тушении пожара в резервуарных парках;
2) провести экспериментальную проверку математической модели;
3) разработать алгоритм организации сосредоточения сил и средств при организации штаба пожаротушения по модифицированной строевой записке пожарных подразделений;
4) разработать критерии и выполнить оценку оперативно-тактических действий пожарных подразделений, личного состава и техники, привлекаемой для участия в локализации и ликвидации возможного пожара, для дальнейшего использования при составлении докумен-
14
{ББИ 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2012 ТОМ 21 №11
тов предварительного планирования, разборе пожаров и учебно-методической работе; 5) разработать рекомендации для участников тушения пожара с целью обеспечения своевременной поддержки принятия управленческого решения при локализации и ликвидации пожара.
Процесс принятия управленческих решений в пожаротушении как функция преобразования содержания информации формализуется в терминах теории принятия решений. Центральными понятиями в теории принятия решений являются [5]:
П — универсальное множество вариантов, альтернатив, из которых осуществляется выбор (размещение позиций ствольщиков на тушение, защиту; типы стволов);
X — множество альтернатив, предъявляемых для выбора (X с П); выбор РТП согласно оперативно-тактической обстановке (тип объекта и т. д.);
Y — множество выбранных альтернатив, в частности решающее направление (Y еX);
С — принцип выбора (функция выбора) — правило, по которому осуществляется выбор наилучшей альтернативы Y = C(X) (нормативно-правовой, физических, технических и тактических возможностей).
Функция выбора управленческого решения может задаваться поэлементно либо в виде графика зависимости или диаграммы (таблицы) как целостное множество, удовлетворяющее некоторым условиям тактических возможностей, таким как время года, время суток. В задачах принятия решений используют понятие механизма выбора (М):
M = <5, л>,
где 5 — совокупность сведений, позволяющая сопоставлять варианты или группы вариантов (ранг пожара, тип резервуара, хранимое вещество и т. п.);
л — правило выбора, т. е. инструкция, указывающая, как, используя структуру 5, выделить из X подмножество Y
Совокупность 5 представляет собой структуру на основе варианта или группы вариантов множества альтернатив и задается в виде бинарных отноше-
Типы задач принятия решений
ний, например сходства, превосходства, несравнимости, отношений предпочтения, графа, и другими способами.
В зависимости от степени формализации введенных понятий различают три типа задач принятия решений (см. таблицу).
1. Задача оптимального выбора. Множество альтернатив {О} однозначно определено и принцип выбора С строго формализован. Для решения таких задач используются, например, аналитические методы, методы исследования операций, специальные методы оптимального выбора. Примером задач данного вида являются многокритериальные задачи оптимального управления при организации оперативно-тактических действий [6-10].
Получаемые решения не зависят от субъективных мнений лица, принимающего решения (ЛПР, РТП), являются наилучшими (из возможных) для заданных условий, поэтому и называются оптимальными. Однако при изменении условий решение становится неоптимальным. Это ограничивает возможности приведения реальных задач к данному виду, поскольку учесть все факторы, влияющие на решение, в рамках данной задачи невозможно.
2. Задача рационального выбора. Множество альтернатив (О) однозначно определено, но принцип выбора С не может быть формализован. В этом случае выбор зависит от того, кто и на какой основе его делает. При решении таких задач обычно используются имитационное моделирование, методы экспертных оценок, теория полезности [11, 12]. Получаемые решения не могут считаться оптимальными, но признаются рациональными [13, 14].
3. Общая задача принятия решений (ОЗПР). Множество альтернатив может дополняться и видоизменяться, а принцип выбора С не формализован. В этом случае даже один и тот же человек может изменять свое решение при обнаружении новой альтернативы.
Такие задачи наиболее характерны для решения проблем в сложных системах. При этом под общей задачей принятия решения понимают ситуацию, когда требуется вначале сформировать множество альтернатив, а затем из множества альтернативных решений выделить некоторое подмножество, в частном случае одну альтернативу [15, 16].
Выбор альтернатив производится на основе представления ЛПР об их качестве, для чего требуется сформулировать принцип выбора.
Формально модель ОЗПР можно представить в следующем виде:
МоЗПР = < Т, /вх, /вых, ^реш, Р, С >
где Т — цель принятия решения (выбор альтернативы, принципы выбора решающего направления,
Тип задачи принятия решений п С
Задача оптимального выбора Однозначно определено Строго формализован
Задача выбора Однозначно определено Не формализован
Общая задача принятия решений Может дополняться Не формализован
ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2012 ТОМ 21 №11
15
ранг пожара, тип резервуаров или упорядочение множества альтернатив);
/вх — исходные данные для порождения альтернатив;
/вых — множество порожденных альтернатив; /реш — выбранная альтернатива; Р — правило порождения альтернатив; С —правило выбора наилучшей альтернативы. Исходные данные для порождения альтернатив и множество порожденных альтернатив для модели могут включать детерминированную, вероятностную и неопределенную информацию. Правила порождения и выбора альтернатив могут быть представлены в форме аналитических, логических, эвристических (интуитивных методов) правил, в том числе как скалярные, векторные, составные критерии.
Графически структура модели представляется в виде последовательности правил порождения и выбора альтернатив, обеспечивающих преобразование исходных данных в решение (см. рисунок).
Щвх) -► С(/вх) -^реш
-►
Структура общей задачи принятия решений
ОЗПР относятся к слабоструктурированным задачам. В настоящее время для их решения интенсивно создаются методы обработки знаний (логико-лингвистического моделирования) [17, 18]. Такие методы обеспечивают преобразование данных и вывод допустимых решений [19] как в аналитической форме, так и в форме выражений естественного языка. При этом используются все известные теоретические модели представления: исходные данные для порождения альтернатив, множество порожденных альтернатив, выбранная альтернатива, правило порождения альтернатив, правило выбора наилучшей альтернативы, а также неформализуемый опыт специалистов-практиков.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Афанасьев В. А., Бобрицкий Н. В. Сооружение резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов. — М. : Недра, 1981. — 192 с.
2. Иванов Е. Н. Пожарная защита открытых технологических установок. — М. : Химия, 1975.
3. Демехин Ф. В., Гордиенко Д. М. Моделирование возникновения и развития пожаров и способы их обнаружения наобъектах нефтепереработки//Пожарная безопасность. —2009. —№ 1. — С. 61-66.
4. Швырков С. А., Батманов С. В. Анализ последствий чрезвычайных ситуаций при разрушениях резервуаров на объектах топливно-энергетического комплекса // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. — 2008. — № 4. — С. 2-8.
5. Анфилатов В. С. и др. Системный анализ в управлении. —М. : Финансы и статистика, 2003. — С. 217-251.
6. Поддержка принятия управленческих решений при тушении крупных пожаров на основе многокритериальной оптимизации : автореф. дис.... канд.техн.наук: 05.13.10/Д.В. Тараканов. —М., 2011.—23 с.
7. Моделирование сосредоточения и введения сил и средств для планирования боевых действий пожарных подразделений при пожарах в резервуарных парках : автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.13.10 / А. Н. Денисов. — М., 2001. — 24 с.
8. Теребнев В. В., Теребнев А. В. Управление силами и средствами на пожаре : учебное пособие / Под ред. Е. А. Мешалкина. — М. : Академия ГПС, 2003. — 261 с.
9. Совершенствование нормирования боевых действий пожарных подразделений на основе проектирования трудовых процессов с использованием микроэлементных нормативов : автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.13.10 / А. В. Теребнев. — М., 2000. — 23 с.
10. Совершенствование управления боевыми действиями пожарных подразделений на основе повышения их тактических возможностей : автореф. дис.... канд. техн. наук: 05.13.10 / А. В. Подгруш-ный. — М.,2004. — 23 с.
11. Данилов М. М., Денисов А. Н. Алгоритм оценки принятия решения при ведении оперативно-тактических действий // Проблемы техносферной безопасности-2012 : матер. Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов. — М.: Академия ГПС МЧС России, 2012. — С. 197-198.
12. Фишберн П. Теория полезности для принятия решений. — М. : Мир, 1978.
13. Поддержка принятия управленческих решений при тушении крупных пожаров в общественных зданиях : автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.13.10 / А. Н. Григорьев. — М., 2012. — 24 с.
16
!ББМ 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2012 ТОМ 21 №11
14. Методы и алгоритмы управления пожарными подразделениями на начальном этапе тушения пожаров объектов нефтепереработки : автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.13.10 /Нгуен Минь Хыонг. — М., 2011. — 22 с.
15. Разработка методов и алгоритмов решения управленческой задачи определения сил и средств для тушения пожаров в крупном городе : автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.13.10 /В. М.Кли-мовцов. — М., 2005. — 22 с.
16. Разработка автоматизированной системы поддержки принятия решений о привлечении пожарных подразделений на пожары в крупном городе : автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.13.06, 05.13.10 / Ф.А. Исайкин. — М., 1999. — 24 с.
17. Поспелов Д. А. Логико-лингвистические модели в системах управления. — М.: Энергоиздат, 1981.
18. Поспелов Д. А. Ситуационное управление. — М. : Наука, 1986.
19. Ларичев О. И. Теория и методы принятия решений. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Логос, 2002. — 392 с.
Материал поступил в редакцию 6 сентября 2012 г.
Электронный адрес автора: [email protected].
Издательство «П0ЖНАУКА»
А. Я. Корольченко, Д. 0. Загорский КАТЕГ0РИР0ВАНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ И ЗДАНИЙ ПО ВЗРЫВ0П0ЖАРН0Й И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ. - М.: Пожнаука, 2010.-118 с.
В учебном пособии изложены принципы категорирования помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности, содержащиеся в современных нормативных документах. На примерах конкретных помещений рассмотрено использование требований нормативных документов к установлению категорий. Показана возможность изменения категорий помещений путем изменения технологии или внедрения инженерных мероприятий по снижению уровня взрывопожароопасности и повышению надежности технологического оборудования и процессов.
Пособие рассчитано на студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям "Пожарная безопасность", "Безопасность технологических процессов и производств", "Безопасность жизнедеятельности в техносфере", студентов строительных вузов и факультетов, обучающихся по специальности "Промышленное и гражданское строительство", сотрудников научно-исследовательских, проектных организаций и нормативно-технических служб, ответственных за обеспечение пожарной безопасности.
121352, г. Москва, а/я 43;
тел./факс: (495) 228-09-03; e-mail: [email protected]
Представляет книгу
ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2012 ТОМ 21 №11
17
