Синтез информационно-справочного обеспечения управления проектами ликвидации чрезвычайных природных ситуаций на магистральных автомобильных дорогах Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

СИНТЕЗ ИНФОРМАЦИОННО-СПРАВОЧНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТАМИ ЛИКВИДАЦИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ ПРИРОДНЫХ СИТУАЦИЙ НА МАГИСТРАЛЬНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ

Л.И. Нефедов, профессор, д.т.н, Н.Ю. Филь, доцент, к.т.н.,

Ю.Л. Губин, аспирант, ХНАДУ

Аннотация. Рассмотрен синтез информационно-справочного обеспечения управления проектами ликвидации чрезвычайных природных ситуаций на магистральных автомобильных дорогах, рассмотрена модель выбора системы управления базами данных адекватной модели исследования.

Ключевые слова: управление проектами, чрезвычайная природная ситуация, магистральная автомобильная дорога.

СИНТЕЗ 1НФОРМАЩЙНО-ДОВ1ДКОВОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ УПРАВЛ1ННЯ ПРОЕКТАМИ ЛТКВТДАПГТ НаДЗВИЧАЙНИХ ПРИРОДНИХ СИТУАЦ1Й НА МАГ1СТРАЛЬНИХ АВТОМОБ1ЛЬНИХ дорогах

Л.1. Нефьодов, професор, д.т.н., Н.Ю. Фшь, доцент, к.т.н.,

Ю.Л, Губ1н, асшрант, ХНАДУ

Анотаця. Розглянуто синтез тформацтно-дов1дкового забезпечення управлтня проектами л1кв1дацИ' надзвичайних природних подт на маг1стральних автомобтьних дорогах, розглянуто модель вибору системи управлтня базами даних адекватноïмодел1 досл1дження.

Ключов1 слова: управлтня проектами, надзвичайна природна ситуация, маг1стральна автомобтьна дорога.

SYNTHESIS OF INFORMATION AND BACKGIN QUIRY PROVISION OF PROJECT MANAGEMENT FOR ELIMINATION EMERGENCY NATURAL SITUATIONS OCCURINGIN ON ARTERIAL HIGHWAYS

L. Nefedov, Professor, Doctor of Technical Science, N. Fil’, Associate Professor, Candidate of Technical Science, Yu. Gubin, postgraduate, KhNAHU

Abstract. The synthesis of information-inquiry provision of project management for eliminating emergency natural situations occurring on arterial highways as well as model of database management system choice of adequate research model are considered in the given article.

Key words: emergency natural situations, arterial highway, project management.

Введение

Главные функции процесса ликвидации чрезвычайных природных ситуаций (ЧПС) на магистральных автомобильных дорогах (МАД), реализуемые на разных уровнях управления проекта, — выработка эффективных решений по ликвидации ЧПС на МАД и контроль за их исполнением. А необходимость обеспечения выполнения этих функций дает возмож-

ность рассматривать управление проектом ликвидации ЧПС на МАД как информационный процесс, т.е. функционально включающий получение, передачу, обработку (преобразование), хранение и использование информации, а саму иерархическую систему управления проектом ликвидации ЧПС на МАД — как информационную систему [1]. Процесс управления проектом ликвидации ЧПС на МАД можно представить в виде мно-

жества согласованных, постоянно принимаемых и реализуемых решений, направленных в конечном счете на достижение главной цели - ликвидацию ЧПС на МАД. Выработка каждого из этих решений должна быть информационно обеспечена.

Таким образом, актуальной задачей является разработка информационно-справочного обеспечения управления проектом ликвидации ЧПС на МАД [1].

Цель и постановка задачи

Целью статьи является повышение эффективности управления проектами ликвидации ЧПС на МАД за счет разработки информационно-справочного обеспечения (ИСО).

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи: разработать структурную модель ИСО управления проектами ликвидации ЧПС на МАД; разработать модель выбора системы управления базами данных (СУБД).

Модели синтеза ИСО

К разработке информационно-справочного обеспечения предъявляется ряд организационно-методических требований: рациональная интеграция обработки информации при минимальном дублировании информации в информационной базе, сокращение числа форм документов; возможность машинной обработки информации, содержащейся в документах и во внутримашинной сфере; необходимая избыточность информационного обеспечения, позволяющая пользователям различного уровня получать информацию с различной степенью детализации.

Рассмотрим структурную модель ИСО управления проектами ликвидации ЧПС на МАД (рис. 1), которое реализовано в виде автоматизированного банка данных (АБД), включающего в себя базы данных (БД) различной направленности и систему управления БД (СУБД), регулирующую механизм доступа к ним (запись, объединение, выдачу и удаление информации) в зависимости от запросов.

В зависимости от типа хранящейся информации, отражающей разные свойства объектов и процессов управления, БД подразделяются на декларативные и

процедурные. По сроку хранения

декларативные БД классифицируются следующим образом: нормативно-

справочные и оперативные. БД нормативносправочных документов содержат

наибольший объем информации. БД оперативной информации (БДОИ) несут в себе информацию, относящуюся к конкретному объекту и хранящуюся весь период его управления. Оперативные БД содержат информацию, необходимую в момент разработки того или иного решения на текущем этапе управления конкретным объектом.

Оперативная БД может содержать информацию практически из всех разделов как

БД нормативно-справочных документах (БДНСД), так и процедурной БД, необходимой для принятия конкретного решения на отдельном этапе управления проектами ликвидации ЧПС на МАД.

В БД оперативной информации (БДОИ) осуществляется формирование модели и процесса ее реализации на текущем этапе управления проектами.

Взаимодействие компонентов АБД между собой и внешней средой осуществляется с помощью СУБД.

Реализация разработанного ИСО осуществляется посредством современных технологий.

Одной из задач является выбор системы управления базами данных (СУБД), адекватной объекту исследования. Во всех этих случаях отсутствует научное обоснование выбора СУБД [2].

Для формализации модели выбора вида СУБД введем следующие обозначения: переменная х,={0;1}, которая принимает два значения: х=1, когда выбран 7-й вид СУБД;

0 - в противном случае / = 1,/у.

Каждый вид СУБД характеризуется рядом показателей: Fi - функциональная полнота /-го вида СУБД; Н - быстродействие 7-го вида СУБД; N - надежность 7-го вида СУБД; Vi - объем памяти, которая используется 7-м видом СУБД; Zi - стоимость 7-го вида СУБД; Si - сложность использования 7-го вида

СУБД; K - защищенность /-го вида СУБД. Некоторые из приведенных показателей определяются качественно, потому следует им придать количественные значения по какой-то шкале, например в интервале от 0 до

1. Заданы частные критерии эффективности, а также ограничения на выбор СУБД. Нужно определить вид СУБД по приведенным критериям с учетом ограничений. Математическая модель имеет следующий вид. Частные критерии:

- максимальная функциональная полнота

а

F = max е F Чхг. • (1)

i= 1

- максимальное быстродействие

H = max е Hi Чх:

(2)

е Н:х: i Hзад; i= 1

- надежность СУБД должна быть не меньше заданной N3m

е NiXi i Nзад ;

(10)

- объем памяти, которая используется СУБД; должен быть не меньше заданного Узад

е Vixii ^зад; i= 1

(11)

- стоимость покупки СУБД должна быть не больше заданной Zз£Щ

iy

е

i= 1

е ZiXi J Zзад.

(12)

- максимальная надежность

iy

е

i= 1

N = max е Ni Ч xi ;

- максимальный объем памяти, которая используется

iy

V = max е V Чх: ;

i= 1

Рассмотренная модель (1)—(12) относится к

задачам многокритериального линейного

дискретного программирования с булевыми

(3) переменными.

Рассмотрим метод решения многокритериальной задачи. Так как частные критерии имеют разные единицы измерения, то следует их привести к одним относительным ве-

(4) личинам, используя функцию полезности

частных критериев, которая имеет вид [3, 4]

- минимальная стоимость

iy

Z = min е Z: Чх: ;

i= 1

- минимальная сложность использования

S = min е S Чх: ;

i= 1

- максимальная защищенность

(5)

(6)

Ri(х) =

ki (х) - кнх(х) кнл(х) - кнх(х)

(13)

k (x), м x), мx)- соответственно текущее, наихудшее и наилучшее значение j-го частного критерия.

Обобщенный критерий имеет вид

fi j Wj = max е 1 ,R, (x) ; е 1 , = 1 , (14)

хО X

j= 1

j= 1

K = max е Ki 4xi . (7)

i= 1

Ограничения:

- должен быть выбран только один вид СУБД:

iy

е

i= 1

(8)

- быстродействие СУБД должно быть не меньше заданной Нзад:

где ^ - весовые коэффициенты критериев. Рассмотрим пример выбора вида СУБД. Среди наиболее распространенных СУБД можно назвать такие виды: MySQL, MsSQL Server, Access, Sybase, Interbase [5, 6]. Для выбора вида СУБД, которая будет использоваться при управлении проектами ликвидации ЧПС на МАД, необходимо провести оценку их эффективности по следующим основным критериям: функциональная полнота; быстродействие; надежность; используемый объем памяти; стоимость; сложность использова-

I- 1

i= 1

ния; защищенность.

Расчеты приведены в табл. 1.

Администратор БД <4 ► Операционная система < ► Программное обеспечение

1 г ' г 1 г

СУБД

1 г

^ Базы данных ^

Декларативная информация Процедурная информация

БД оперативной информации

Код ЧПС, место ЧПС, время ЧПС, причины, площадь, которая охваченная действием события; количество людей, которые находятся в зоне события; ущерб, причиненный населению и хозяйству, объемы разрушения сооружений, масштабы повреждения.

Функциональные подразделения (ФП), которые привлекаются для ликвидации ЧПС Объем необходимых ресурсов Характер, объем спасательно-неотложных и аварийновосстановительных работ, сроки выполнения

Материальный ущерб причиненный ЧПС МБт£ришатненотрар&ьочн1ихви1ршйтоПС

Характеристики и параметры источников ЧПС

Технико-экономические показатели (ТЭП), геометрические характеристики и параметры МАД

Параметры и характеристики произошедших ЧПС на МАД

Параметры и характеристики ФП и имеющихся средств ликвидации ЧПС

БД математических моделей

Определения точек контроля и оцениваемых показателей опасности ЧПС на МАД

1

Выбор контролируемых ТЭП в разных точках контроля различных участков МАД

1

Определение плана проведения мониторинга

1

Оценка возможных проектов ликвидации ЧПС на МАД и выбор проекта по ликвидации ЧПС на МАД

1

Распределение ФП и их ресурсов для ликвидации ЧПС на МАД

1

Планирование работ по проекту ЧПС на МАД и коррекции распределения ресурсов по ликвидации ЧПС на МАД

Рис. 1. Структурная модель информационно-справочного обеспечения

Критерии MySQL MS SQL Server Access Sybase Interbase Весовой коэффициент

Функциональная полнота 1 0,5 0,75 0,25 0 0,05

Быстродействие 0,5 1 0,75 0 0,25 0,1

Надежность 0,75 1 0,5 0,25 0 0,1

Объем используемой памяти 1 0,5 0,75 0,25 0 0,05

Стоимость 0,75 0 1 0,25 0,5 0,3

Сложность использования 0,75 0,5 1 0 0,25 0,2

Защищенность 0,75 1 0,5 0,25 0 0,2

Обобщенный показатель 0,107 0,079 0,114 0,025 0,032 1

Из проведенного исследования видно, что для эффективного управления проектом ликвидации ЧПС на МАД необходимо использовать СУБД Access.

Среди преимуществ СУБД Access можно назвать также и то, что она предоставляет контролируемый доступ к базе данных с помощью:

- системы безопасности, которая препятствует несанкционированному доступу к информации базы данных;

- системы поддержки целостности базы данных, которая обеспечивает непротиворечивость хранящейся информации;

- системы управления параллельной работой приложений, которая контролирует процессы их общего доступа к базе данных;

- системы воссоздания, которая позволяет воспроизвести базу данных к предыдущему непротиворечивому состоянию;

- доступного пользователям каталога, имеющего описание информации, которая сохраняется в базе данных.

Выводы

Таким образом, в статье разработаны:

- структурная модель ИСО, которая позволяет, в отличие от существующих подходов, организовать эффективное информационное взаимодействие в процессе управления проектами ликвидации ЧПС на МАД;

- математическая модель выбора СУБД, которая дает возможность, в отличие от существующих, принимать эффективное решение по многим критериям, выражающим функциональные и стоимостные характеристики СУБД.

Это позволяет обеспечить информационную поддержку и эффективное взаимодействие менеджер^^роект^^^^ЗВ^^^^процесс^

управления проектами ликвидации ЧПС на МАД. Дальнейшие исследования должны быть направлены на разработку математических моделей управления проектами ликвидации ЧПС на МАД.

Литература

1. Нефёдов Л.И. Модели принятия решений

по ликвидации чрезвычайных ситуаций на магистральных автомобильных дорогах / Л.И. Нефёдов, В.Е. Овчаренко, Н.Ю. Филь, Ю.Л. Губин // Технология приборостроения. - 2009. - № 2 -С.20-25.

2. Нефьодов Л.1. Математична модель вибору

типу СУБД для шдтримки прийняття ршення по управлшню

багатономенклатурним запасом / Л.1. Нефьодов,

В.€. Овчаренко, Д.О. Маркозов, В.Г. За-мiрець // Технология приборостроения.

- 2008. - № 1. - С. 28-31.

3. Петров Е.Г. Методи i засоби прийняття

ршень у соцiально-економiчних системах : навч. пошбник / Е.Г. Петров, М.В. Новожилова, 1.В. Гребеншк. -Харюв : ХДТУБА, 2002. - 284 с.

4. Овезгельдыев А.О. Синтез и идентификация моделей многофакторного оценивания и оптимизации / А.О. Овезгельдыев, Э.Г. Петров, К.Э. Петров. -К. : Наукова думка, 2002. - 164 с.

5. Харрингтон Д. Проектирование реляционных баз данных. Просто и доступно / Д. Харрингтон. - М. : Лори, 2003. - 230 с. 6. Карпова Т.С. База данных: модели, разработка, реализация / Т.С. Карпова. -СПб. : Питер, 2001. - 304 с.

Рецензент: А.В. Полярус, профессор, д.т.н., ХНАДУ.

Статья поступила в редакцию 28 апреля 2010 г.