Аналіз та обґрунтування методів і моделей формування типових сценаріїв ліквідації НС з використанням ГІС-технологій на регіональному рівні
У статті проаналізовані методи і моделі для формування типових сценаріїв ліквідації НС регіонального рівня. Сценарії розглядаються як інтелектуальний концепт для наповнення бази знань для підтримки прийняття рішень з ліквідації НС. В статье проанализированы методы и модели для формирования типов...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Математичні машини і системи |
|---|---|
| Дата: | 2012 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Інститут проблем математичних машин і систем НАН України
2012
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60009 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Аналіз та обґрунтування методів і моделей формування типових сценаріїв ліквідації НС з використанням ГІС-технологій на регіональному рівні / Г.Є. Кузьменко, В.С. Хомініч // Мат. машини і системи. — 2012. — № 3. — С. 88-96. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859516830437081088 |
|---|---|
| author | Кузьменко, Г.Є. Хомініч, В.С. |
| author_facet | Кузьменко, Г.Є. Хомініч, В.С. |
| citation_txt | Аналіз та обґрунтування методів і моделей формування типових сценаріїв ліквідації НС з використанням ГІС-технологій на регіональному рівні / Г.Є. Кузьменко, В.С. Хомініч // Мат. машини і системи. — 2012. — № 3. — С. 88-96. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Математичні машини і системи |
| description | У статті проаналізовані методи і моделі для формування типових сценаріїв ліквідації
НС регіонального рівня. Сценарії розглядаються як інтелектуальний концепт для наповнення бази
знань для підтримки прийняття рішень з ліквідації НС.
В статье проанализированы методы и модели для формирования типовых сценариев
ликвидации ЧС регионального уровня. Сценарии рассматриваются в качестве интеллектуальных
концептов для наполнения базы знаний для поддержки принятия решений по ликвидации ЧС.
Methods and models of standard scenery for forming response to ES were analyzed in the article. The sceneries are considered as an intelligent concept for data knowledge filling for the decision
support of response to ES.
|
| first_indexed | 2025-11-25T20:42:29Z |
| format | Article |
| fulltext |
88 © Кузьменко Г.Є., Хомініч В.С., 2012
ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2012, № 3
УДК 680.3
Г.Є. КУЗЬМЕНКО, В.С. ХОМІНІЧ
АНАЛІЗ ТА ОБГРУНТУВАННЯ МЕТОДІВ І МОДЕЛЕЙ ФОРМУВАННЯ
ТИПОВИХ СЦЕНАРІЇВ ЛІКВІДАЦІЇ НС З ВИКОРИСТАННЯМ ГІС-ТЕХНОЛОГІЙ
НА РЕГІОНАЛЬНОМУ РІВНІ
Анотація. У статті проаналізовані методи і моделі для формування типових сценаріїв ліквідації
НС регіонального рівня. Сценарії розглядаються як інтелектуальний концепт для наповнення бази
знань для підтримки прийняття рішень з ліквідації НС.
Ключові слова: альтернатива, надзвичайна ситуація, регіон, система, сценарій.
Аннотация. В статье проанализированы методы и модели для формирования типовых сценариев
ликвидации ЧС регионального уровня. Сценарии рассматриваются в качестве интеллектуальных
концептов для наполнения базы знаний для поддержки принятия решений по ликвидации ЧС.
Ключевые слова: альтернатива, чрезвычайная ситуация, район, система, сценарий.
Abstract. Methods and models of standard scenery for forming response to ES were analyzed in the ar-
ticle. The sceneries are considered as an intelligent concept for data knowledge filling for the decision
support of response to ES.
Keywords: alternative, extremal situation, region, system, scenery.
1. Вступ
Багаторічний досвід ліквідації різнопланових аварій в Україні переконливо засвідчує, що
традиційні методи і засоби запобігання і реагування на надзвичайні ситуації недостатньо
ефективні. Для більш ефективної протидії катастрофічним явищам потрібно завчасно ви-
являти джерела підвищеного ризику, постійно контролювати їхній стан, оперативно про-
гнозувати процеси прояву вражаючих впливів та на основі аналізу ймовірних втрат і ви-
трат виробляти адекватні упереджуючі контрзаходи.
Практичне вирішення цієї комплексної проблеми, як показує світовий досвід, мож-
ливе на основі системного використання сучасних інформаційних технологій, методів ма-
тематичного моделювання і оптимізації та засобів комп’ютерної техніки, автоматики і
зв’язку.
Нові інформаційні технології забезпечують суттєве підвищення оперативності і об-
ґрунтованості управлінських рішень, що відкриває реальні можливості для упереджую-
чого реагування на небезпеку, прояв вражаючих впливів, на відміну від традиційного реа-
гування на їхні наслідки.
Управління регіональною безпекою є, по суті, процесом підготовки, підтримки
прийняття і контролю виконання рішень щодо захисту населення, господарських об’єктів і
природного середовища регіону від надзвичайних ситуацій (НС) різного походження.
У статті [1] авторами була обґрунтована необхідність створення автоматизованих
систем управління безпекою життєдіяльності регіону, запропоновані концептуальні та ме-
тодологічні засади побудови автоматизованих систем управління безпекою життєдіяльнос-
ті регіону як складової електронного урядування в Україні, які можуть бути покладені в
основу створення конкретної системи управління безпекою регіону (СУБР).
При створенні таких систем не можна обмежуватися тільки створенням програмно-
технічного і телекомунікаційного базису, розробкою засобів колективного відображення
інформації, формуванням баз даних, створенням інформаційно-довідкових систем. Основ-
на ж, найбільш специфічна для них функція, це підтримка інформаційними технологіями
розумової, інтуїтивної, творчої діяльності осіб, що приймають рішення (ОПР).
ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2012, № 3 89
Сценарії вироблення управлінського рішення є саме тією інтелектуальною надбудо-
вою, що повинна забезпечити змістовне наповнення процесів вироблення управлінського
рішення в таких системах.
Розробка подібних сценаріїв повинна виконуватися завчасно, до виникнення НС.
При цьому необхідно передбачувати усі можливі НС, які можуть виникнути в регіоні,
промоделювати можливі варіанти розвитку НС, врахувати різні джерела виникнення НС і
вторинні фактори ураження, оцінити загрози і збитки, можливі види втрат і ризиків при
різних видах НС.
Створення подібних сценаріїв і відповідних механізмів (регламентів) управлінської
діяльності є досить дорогим задоволенням.
Тому виникає необхідність формування типових сценаріїв ліквідації НС, обираючи
при цьому оптимальну сукупність моделей та методів формування типових сценаріїв, що
забезпечують екстремальне значення наперед заданої характеристики безпеки регіональ-
ного рівня при обмеженнях на деякі її характеристики.
Напрацьована сукупність типових сценаріїв та моделей розвитку НС – це база знань
автоматизованої системи управління безпекою регіону. При прогнозуванні виникнення тієї
чи іншої НС чи ліквідації її із бази знань буде вибиратися один чи кілька типових сценаріїв
і оперативно адаптуватися до реальних умов експертами та ОПР, які приймають участь у
ліквідації НС.
Для побудови сценаріїв повинна застосовуватись єдина методологія, яка включає
ряд взаємопов’язаних етапів формування і аналізу сценаріїв виникнення і розвитку кризо-
вих ситуацій. Процес розробки сценаріїв має ітераційний характер, тобто на будь-якому
етапі розробки забезпечується можливість повернення до минулого етапу і внесення необ-
хідної сукупності уточнень.
При формуванні конкретних заходів з ліквідації НС і усуненні її наслідків саме зав-
часно підготовлені сценарії ліквідації НС можуть бути використані як основні інструменти
для ефективного прийняття рішень і координації відповідних дій, які здійснюються
об’єктовою чи регіональною системою безпеки.
2. Постановка задачі
Згідно з масштабом, сценарії розподіляються на локальні і загальні. Локальний сценарій
складається для окремого потенційно небезпечного об’єкта (ПНО) і є основою для прийн-
яття рішень відповідною системою управління. Загальний (регіональний) складається із
сукупності регіональних ПНО і є основою для прийняття рішень владними органами регі-
онів. Ці сценарії містять усі ПНО регіонів, локальні сценарії і міри протидії у випадку ви-
никнення і розвитку НС у регіоні. В регіональних сценаріях відбиваються результати реа-
лізації зведених координаційних планів дій регіональних і об’єктних органів управління.
Згідно з цими планами приймаються управлінські рішення щодо ліквідації НС у регіоні.
НС з початку її виникнення до локалізації і ліквідації її наслідків розвиваються у
часі. Тому сценарій, як засіб для опису та модель змінення обстановки, пов’язаної з виник-
ненням і розвитком НС, визначається у дискретному часовому просторі з заданим часовим
кроком. Часовий крок повинен відповідати реальному процесу розвитку НС і бути адеква-
тним тому інтервалу, продовж якого можуть бути сформовані нові ситуації і засоби щодо
їх усунення.
Саме сценарії, як метод надання альтернативних варіантів рішень в залежності від
обстановки, можуть бути використані як основні інструменти для ефективного прийняття
рішень і координації дій, що приймаються системою безпеки як локального, так і регіона-
льного рівня. Під час створення сценарію ліквідації НС потрібно зняти невизначеність фа-
кторів ризику і у явному вигляді указати значення тих факторів, що пов’язані з конкрет-
ною НС і відповідають опису обстановки.
90 ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2012, № 3
У сценаріях повинні знайти відображення типові заходи, які проводяться в умовах
НС: оповіщення про НС відповідальних осіб; прибуття відповідальних осіб у заздалегідь
визначене місце протягом визначеного часу і встановленим маршрутом; блокування місць
можливої небезпеки, обмеження доступу до території небезпеки; евакуація людей, майна,
документів із зони небезпеки згідно з заздалегідь визначеним планом; комплекс дій по
усуненню НС та спеціалізовані заходи в залежності від виду НС і моделі її розвитку.
Ефективність отриманих оцінок і необхідні заходи з протидії і ліквідації НС суттєво
залежать від адекватності побудованого сценарію реальному процесу розвитку НС. При
цьому різноманітність форм подання не повинна відбиватися на змісті сценаріїв. Сценарій
повинен бути інваріантним до форм його подання, трактуватися і розумітися однозначно
усіма учасниками процесу ліквідації НС.
Основні вимоги до методів формування подання сценаріїв:
– простота і зручність використання директив у процесі підготовки і прийняття рі-
шень;
– можливість комп’ютерної обробки в діалоговому режимі;
– ясність структури сценаріїв, взаємозв’язків між основними подіями;
– просторове подання НС та навколишнього середовища;
– повнота заходів для ліквідації НС.
3. Моделі та методи формування типових сценаріїв ліквідації НС
Сценарії ліквідації НС та їх наслідків, як і моделі розвитку НС, формують експерти, а рі-
шення, з використанням існуючих сценаріїв та моделей, приймають ОПР.
Найбільш перспективна форма подання сценаріїв у вигляді його фрагментів, коли
кожний фрагмент подається згідно з єдиною стандартною формою: час, подія, взає-
мозв’язки між подіями, послідовність подій. Використовуються такі методи формування
типових сценаріїв ліквідації НС: текстові, табличні, графічні.
Текстовий метод формування сценаріїв. У сценарії стисло описуються етапи виник-
нення, розвитку і ліквідації НС (директиви, настанови, накази, розпорядження тощо).
Табличний метод формування сценаріїв використовується спеціалістами і експер-
тами по протидії НС. При цьому сценарій подається як послідовність фрагментів у визна-
ченні моменту часу [2–4].
Математичний метод подання сценарію представляється орієнтованим графом у ви-
гляді дерева виводів і використовується для отримання оцінок подій і залежностей у про-
цесі аналізу варіантів розвитку НС. При цьому процеси ліквідації кожного з видів НС мо-
жуть інтерпретуватися у вигляді проходження інформації вздовж вузлів і дуг відповідної
мережі. Отже, імовірність появи первинних наслідків дії НС, а також математичного очі-
кування часу до їх ліквідації та її дисперсії, будуть залежати від структури регіональної
мережі ліквідації НС і пропускних здатностей її складових елементів. У процесі управлін-
ня, яке пов’язано з ліквідацією НС, можуть бути використані усі методи подання сценаріїв.
Перші два методи формування сценаріїв носять статистичний характер, їх можна
назвати директивними (узагальненими) та умовно постійними для конкретної НС, що ви-
ключає багатоваріантність рішень.
Формування сценарію розвитку подій у загальному вигляді проходить такі етапи
[5]:
1. Описується вхідна подія.
2. Описуються (у тому числі в циклі кількох ітерацій) можливі наслідки без ураху-
вання застосування управлінських впливів.
3. Виявляються негативні наслідки, що вимагають оперативного втручання (управ-
лінського впливу).
ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2012, № 3 91
4. Формується управлінський вплив у вигляді набору організаційно-технічних захо-
дів, що реалізують одну із стратегій розвитку (сценарій управління).
5. Аналізуються можливі наслідки реалізації відповідного сценарію управління і
обирається найбільш прийнята стратегія розвитку, що закладається у сценарій ліквідації
НС.
Сценарій вироблення управлінського впливу реалізується на основі використання
процедури аналізу сценаріїв розвитку подій, представлених різними групами експертів
(ОПРами), яка повторюється. Ця процедура полягає у складанні сценаріїв по кожному з
аспектів, які істотно впливають на розвиток ситуації, і повторюваному ітеративному про-
цесі узгодження сценаріїв розвитку різних аспектів ситуації.
Вхідною подією для формування сценарію у випадку НС є повідомлення про НС.
Від того, наскільки точно і однозначно буде ідентифікована НС (вид, рівень, місце виник-
нення, навколишнє середовище тощо), залежатиме і коректність вибору сценарію ліквіда-
ції НС та подальшої його адаптації до реальних умов. Саме для ефективного цільового діа-
логу оператора, що приймає повідомлення про НС, та людини, що інформує про НС, має
бути створений формалізований діалог у вигляді сценарію.
Як об’єкти, де можуть виникнути НС, слід розглядати не лише ПНО, визначені та-
кими на законодавчому рівні, а і місця скупчення людей, розважальні та медичні заклади,
об’єкти проживання й відпочинку населення, лісові, водні, гірські зони та місця відходів та
інші. Кожний з цих об’єктів може стати місцем НС різних рівнів – від об’єктового до зага-
льнодержавного і навіть міждержавного.
Тому одним із перших кроків завчасної підготовки до можливості виникнення НС є
сценарій ідентифікації НС. В основу такого сценарію можуть бути покладені класифікато-
ри НС та різних об’єктів. Такими класифікаторами можуть бути в першу чергу:
– класифікатор надзвичайних ситуацій, в основу якого покладено державний кла-
сифікатор [6], доповнений деякими класифікаційними угрупуваннями, необхідними для
формування сценарію;
– державний класифікатор будівель та споруд, об’єктами класифікації якого є буді-
влі виробничого та невиробничого призначення, інженерні споруди різного функціональ-
ного призначення;
– класифікатор вулиць;
– класифікатор місць скупчення населення;
– класифікатор медичних та розважальних закладів;
– класифікатор об’єктів особливої важливості;
– класифікатори лісових, гірських та водних зон;
– класифікатори інших об’єктів, на яких може виникнути НС, та ін.
Кожний тип об’єктів повинен мати свій тип електронного паспорта, а кожний
об’єкт свій паспорт, в якому зберігається вся інформація про об’єкт і яка може бути вико-
ристана експертами у процесі формування сценарію, а також ОПРами і експертами у про-
цесі ліквідації НС безпосередньо чи при адаптації типового сценарію до реальних умов і
прийняття відповідних управлінських рішень.
Діалог оператора з людиною, яка сповіщає про НС, повинен відбуватися за мініма-
льно короткий час, тому сценарій діалогу має бути формалізований як з точки зору запи-
тань, так і з точки зору відповідей. Тобто ставиться формальне запитання абоненту, яке
записане у сценарії (далі може бути уточнення цього запитання, враховуючи стан абонен-
та), після чого із відповіді (частіше не конкретної, розмитої, навіть з підключенням психо-
лога) обирається одна із множини альтернатив, які видаються на екран оператора після ви-
бору із альтернатив відповіді на запитання із сценарію. Таким чином, фіксується конкрет-
ний формалізований діалог оператора з абонентом, який не може бути змінений і в пода-
льшому може бути використаний для аналізу роботи оператора як “чорного ящика”.
92 ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2012, № 3
Виходячи із значимості результатів діалогу оператора з абонентом, можна вважати
опис сценарію діалогу базовим елементом сценарного підходу до ліквідації НС.
Сценарій являє собою одновхідовий орієнтований граф (дерево діалогу). Кожна ве-
ршина графа містить питання, яке оператор задає абоненту, перелік альтернатив, з яких
оператор обирає релевантну відповідь абоненту, якому відповідає наступна вершина графа
сценарію, в залежності від обраної альтернативи. Після вибору альтернативи в шарі іден-
тифікації НС передбачається підключення диспетчерів конкретних екстрених, аварійних
чи рятувальних служб (однієї або кількох), прописаних у цій вершині. Це підключення ві-
дпрацьовується, і диспетчери підключених екстрених служб отримують трафік діалогу
“оператор-абонент” і самі можуть підключитися в режимі аудіоконференції по діалогу. Ві-
дповідно до протоколу обміну з екстреною службою, згідно з сценарієм, автоматично да-
ється завдання для відповідної служби.
Вибравши одну з альтернатив, оператор отримує наступний перелік питань та аль-
тернатив, прив’язаних до класифікатора. Оператор обирає ту з них, яка адекватна відповіді
абонента. У залежності від альтернативи відповіді активізується відповідна вершина графа
сценарію.
Коли дуга графа, на яку потрапив діалог “абонент-оператор” по визначенню обста-
вин події вичерпується, відбувається перехід на початок наступної частини діалогу. У ко-
жній вершині сценарію діалогу для ідентифікації відповіді абонента використовується той
чи інший класифікатор як інформаційний об’єкт системи.
При формуванні такого типу сценарію необхідно обов’язково використовувати ГІС-
технології, за допомогою яких оператор на цифровій карті отримує відображення місця
НС, навколишнє середовище, наявність поблизу об’єктів, які можуть привести до ланцюга
НС, тощо. В сценарії повинно бути відображено, які саме служби необхідно терміново за-
лучати до ліквідації НС, який державний орган сповіщати про НС.
Отже, сучасні географічні інформаційні системи з їх розвиненими аналітичними
можливостями дозволяють наочно відобразити і осмислити інформацію про конкретні
об’єкти, процеси та явища в їх сукупності. ГІС дозволяють виявити взаємозв’язки і прос-
торові відносини, підтримують колективне використання даних та їх інтеграцію в єдиний
інтеграційний масив [7].
Для того, щоб мати можливість прийняти певні управлінські рішення, ОПР повинен
мати можливість знати, як буде розвиватися НС, якщо не приймати ніяких рішень щодо її
ліквідації, мати прогнози наслідків НС. Це друга необхідна компонента при розробці сце-
нарію ліквідації НС, другий крок. Необхідно розробляти моделі розвитку різнопланових
НС, прогнозувати їх наслідки і обов’язково з використанням ГІС-технологій.
В [8] розроблені моделі і алгоритми оцінювання впливу НС, що трапилась на ПНО,
на навколишнє середовище. Ці моделі і алгоритми дозволяють з використанням ГІС-
технологій розробляти зони ризиків і зони впливів вторинних факторів вибухопожежної
НС на окремому ПНО. При розробці регіональних паспортів безпеки це дозволить будува-
ти регіональні зони ризиків від регіональних ПНО.
Крім того, для об’єктивної оцінки ситуації ОПРами до сценарію повинні бути підк-
лючені електронні паспорти ПНО та інших об’єктів, на яких можуть виникнути НС, елект-
ронні паспорти територій. Електронні паспорти повинні бути виконані теж з використан-
ням ГІС-технологій. ГІС допомагає створити базову структуру для спільної роботи і спіл-
кування, надаючи спільне поле посилання на дані на основі їх просторового розташування.
Тобто з’являється можливість прив’язати до конкретного регіону об’єкт, що знаходиться в
даному місці, будь-яку пов’язану з цим об’єктом інформацію, легко використати і налаго-
дити зручний і швидкий обмін цією інформацією.
Використовуючи перераховані компоненти, експертами формуються різні варіанти
управлінських рішень у вигляді набору організаційно-технічних рішень, що реалізують
ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2012, № 3 93
різні стратегії рішень управлінського впливу та аналізуються можливі наслідки кожної
стратегії в залежності від різних факторів впливу.
Усі методи формування сценаріїв (текстовий, табличний, графів) мають на меті
зняття невизначеності, яка характеризується відповідними факторами ризику і від яких за-
лежать стратегія, методи і способи організації захисних мір протидії і ліквідації НС.
Для опису окремих елементів сценарію ліквідації НС можуть бути використані такі
визначення [2, 3]:
– ситуація ( )tS – це набір подій з моменту часу t в хронологічному порядку;
– обстановка I(t) – це ситуація ( )tS , до якої додається інформація про ресурси захис-
ту об’єкта, регіону , про збитки, прийняті рішення, людські втрати тощо;
– сценарій R – це процес розвитку НС, зміни обстановки у дискретному часовому
просторі ( ){ },...1,0\ == itIRR i ;
– часовий шаг сценарію iτ – інтервал часу між двома сусідніми точками зміни об-
становки;
– фрагмент сценарію – набір подій і взаємозв’язків між ними, який визначає ситуації
за часовий крок 1−−= ii ttτ , тобто описує ситуацію за час τ ;
– фактори ризику (природні, техногенні, соціально-політичні, військові);
– невизначені фактори ризику, частина яких у значній мірі доступна впливу ОПР,
інша частина тільки контролюється ОПР.
При текстовому методі подання сценарію визначаються фрагменти сценарію і да-
ється набір подій на інтервалі [ ]T,0 , який поділяється на дискретні моменти часу it з ча-
совим кроком сценарію iτ . Період Т характеризує час, протягом якого ліквідується осере-
док враження. Моменти часу it відповідають точкам контролю за розвитком НС з метою
поліпшення ситуації. Часовий крок сценарію iτ обирається виходячи з можливості проти-
дії НС силами і засобами, які відповідають рівню НС.
В 0=t формується опис початкової обстановки і умов, при яких виникає НС. Про-
тягом інтервалу Т розробляються заходи протидії НС для різних варіантів її ліквідації. У
подальшому сценарій процесу ліквідації НС перевіряється і коректується експертами.
Табличний метод подання сценарію більш за все застосовується в діалоговому ре-
жимі для докладного аналізу розвитку НС, оцінювання варіантів її розвитку і оперативних
заходів протидії. При цьому сценарій подається як послідовність окремих фрагментів лік-
відації НС у часі. Для проектування діалогу потрібно визначити [8]:
– структуру діалогу (діалог типу “питання-відповідь”, діалог на засадах меню, діа-
лог на основі екранних форм, діалог на основі командної мови);
– можливий сценарій розвитку діалогу проектується як послідовність переходів
станів системи ліквідації НС;
– семантику повідомлень (відповідність між повідомленнями і діями користувача);
– синтаксис повідомлень.
Графічний метод подання сценарію. Здебільшого сценарії ліквідації НС можна по-
дати у вигляді орієнтованого графа подій, який містить мережу можливих послідовних по-
дій, що відбуваються як без оперативного втручання в їхній розвиток, так і на основі реалі-
зації управлінських впливів [9]. Вузли графа можуть бути інтерпретовані як стан процесу
ліквідації НС, а дуги – як переходи з одного стану до іншого. Ці переходи можна розгляда-
ти і як реалізацію узагальнених операцій ліквідації НС, що характеризуються густиною
розподілення або функцією ваги та імовірністю виконання.
Вузол графа розглядається як точка виведення повідомлення, яка потребує відповіді
від користувача. Позначення на дузі визначає умову, при виконанні якої можливий пере-
94 ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2012, № 3
хід. Існування декількох дуг, що поєднують два вузли, визначає існування відповідних
умов переходу. Доцільно визначити три типи вузлів:
– вузол, в який подається повідомлення на ввід даних, в залежності від цього пові-
домлення існує передача на сусідній вузол;
– вузол, в який подається повідомлення без запитання на вхідне повідомлення, після
цього автоматично випливає передача на сусідній вузол;
– вузол, в який подається повідомлення з запитанням на ввід даних, після якого ви-
конується безумовний перехід на сусідню вершину.
Фрагмент сценарію дозволяє відобразити процес розвитку НС за визначений інтер-
вал часу, провести оперативний аналіз НС з метою прийняття рішень для організації про-
тидії. Фактично кожний вузол – це окремий стан системи (діалогу).
Таким чином, графічне подання сценаріїв ліквідації НС дає можливість розглядати
вузли як входи і виходи для операції, а дуги характеризують час виконання реальних скла-
дових частин операції ліквідації НС.
Як формальне уявлення локального сценарію ліквідації НС hkG використовується
узагальнений мережевий граф ),( hkhk
hk LVG = , який має назву Граф локального сценарію
(ГЛС) для k -го користувача при вирішенні h -ої задачі ),1,,1 kHhKk == , де hkV –
множина вузлів ГЛС, hkH – множина гілок ГЛС.
Кожний з вузлів разом з гілкою (гілками) відповідає q -му кроку ліквідації НС, тоб-
то hKhK
q VV ∈ графа hkG і характеризує вхідну функцію, яка визначає умови для гілок, що
входять до вузла з інших вузлів.
При розробці типових сценаріїв ліквідації НС потрібно враховувати стохастичну
природу виникнення і ліквідації НС. Як методи, що здатні це робити, доцільно виділити:
марківські мережі (напівмарківський процес відновлення) [10]; стохастичні мережі Петрі
[11]; ГЕРТ-мережі [12].
Напівмарківський процес відновлення допускає використання довільних функцій
розподілення і має розроблені методи розрахунків, але не враховує імовірність переходу
між вузлами, які характеризують (залежність від часу) перебування системи у даному ста-
ні.
Стохастичні мережі Петрі також допускають використання довільних функцій роз-
поділення, мають розроблені методи розрахунків і дозволяють реалізувати мережу, в якій
імовірність виконання переходу між вузлами залежить від часу перебування системи в за-
даному часі. Їх недоліком є конкретна реалізація подій, які виникли під час імітаційного
експерименту, для отримання повної інформації потрібно здійснювати багато імітаційних
експериментів.
ГЕРТ-мережі також допускають використання довільних функцій розподілення, до-
зволяють розраховувати найменший або найбільший час двох випадкових подій. Недолі-
ком є неможливість моделювати систему, в якій імовірність виконання переходу між вуз-
лами залежить від часу перебування системи у даному стані. До недоліків також слід від-
нести відсутність методів розрахунків для мереж довільного виду.
Але ГЕРТ-мережі можуть знайти застосування в системах обробки інформації, які
використовують як обчислювальні вузли персональні комп’ютери користувачів. У неодно-
рідних розподілених системах вузли можуть мати різні характеристики продуктивності,
доступності в момент початку обчислювань. Саме для таких систем метод ГЕРТ-
мережевого аналізу підходить і може дозволити спрогнозувати час виконання завдання,
імовірності вдалого виконання завдання, обрати оптимальні інтервали резервного копію-
вання поточного стану завдання для отримання оптимальної продуктивності і надійності
системи.
ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2012, № 3 95
В ГЕРТ-мережі як параметр гілки можна обрати час виконання відповідної складо-
вої операції ліквідації НС ),( ji VV або інший типовий параметр, що володіє об’єктивністю
для гілок будь-якого напрямку руху. Цей параметр є випадковою величиною, яка визнача-
ється умовною імовірністю у дискретному випадку, щільністю або функцією розподілення
у неперервному випадку при умові, що подія у початковому вузлі вже трапилась.
Для спрощення структури графа локальної системи (ГЛС), визначення в ньому вуз-
лів джерел, вузлів стоків і проміжних вузлів, а також визначення для контурів графа для
аналізу взаємозв’язків між q кроками використовується квадратна матриця досяжності
||,|| 0Ww = яка відповідає орієнтованому графу ),( LVG = локального сценарію ліквідації
НС.
Для побудови ГЛС в [3] використовується сукупність таблиць рішень qT . Приклад
таблиці рішень наведено в табл. 1.
Таблиця 1. Таблиця рішень qT
Найменування
умов
Альтернативи рішень
Правило 1 Правило 2 Правило … Правило M
Умова 1
….
Умова n
Імовірність виник-
нення ситуації
Кожний вузол ГЛС відповідає одній таблиці рішень, спрямовані гілки відповідають
взаємозв’язкам між таблицями рішень. Кожному ГЛС відповідає матриця досяжності
|||| 0Ww = . Елемент матриці ,1=ijW якщо вузла jV можна досягнути з вузла iV ; якщо це не
так, то 0=ijW .
Існування в ГЛС спрямованого шляху ],[ ji VVµ свідчить, що в локальному сценарії
},1,{ hk
hk
qhk QqTC == , де hk
qT – таблиця рішень, яка описує окремий крок q для k -го кори-
стувача при рішенні h -задачі, існує послідовність пов’язаних таблиць рішень, що кожна з
них відповідає вузлу шляху ],[ ji VVµ .
Кількість вузлів шляху ],[ ji VVµ дорівнює N , і кожна таблиця рішень
)1,1( −= NnTqn в опису дій містить посилання на чергову таблицю рішень 1=qnT послідов-
ності iq TT = , jqn TT = .
Аналіз структури ГЛС, визначення і аналіз його характеристик, виділення ГЛС
джерел, стоків і проміжних вузлів спрощується, якщо елементи матриці досяжності ГЛС
упорядкувати по етапах їх проходження, що, у свою чергу, приведе до упорядкування
структури ГЛС.
4. Висновки
1. Обґрунтована необхідність завчасного формування сценаріїв ліквідації НС як інтелекту-
ального концепту систем підтримки прийняття рішень з питань ліквідації НС.
2. Обґрунтована необхідність використання ГІС-технологій при формуванні сценаріїв лік-
відації НС.
3. Визначені необхідні етапи формування типових сценаріїв та їх основні компоненти.
96 ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи, 2012, № 3
4. Проведено аналіз можливих методів формування сценаріїв ліквідації НС та обґрунтова-
но найбільш ефективне подання сценарію у виді орієнтованого графа.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Кузьменко Г.Є. Методологічні та концептуальні засади створення автоматизованої системи
управління безпекою окремого району України / Г.Є. Кузьменко, В.С. Хомініч // Математичні ма-
шини і системи. – 2011. – № 4. – С. 59 – 69.
2. Архипова Н.И. Управление в чрезвычайных ситуациях / Н.И. Архипова, В.В. Кульба. – М.:
РГГУ, 1998. – 316 с.
3. Проблемы управления безопасностью сложных систем // Материалы VIII междунар. конф. / Под
ред. В.В. Кульбы. – М.: РГГУ, 2000. – 463 с.
4. Имитационное моделирование и сценарный подход в СППР [Электронный ресурс]. – Режим
доступа: http://vasilieva.narod.ru/ptpu/11_5_02.htm.
5. Морозов А.О. Побудова сценаріїв розвитку подій – основа функціонування інформаційно-
аналітичних систем типу ситуаційні центри / А.О. Морозов, Г.Є. Кузьменко // Зб. доп. наук.-практ.
конф. з міжнар. участю «Системи підтримки прийняття рішень. Теорія і практика СППР'2009"». –
Київ: ІПММС, 2009. – С. 89 – 92.
6. Державний класифікатор надзвичайних ситуацій. – К.: Держстандарт України, 2002. – 15 с.
7. Білецький Б.О. Деякі аспекти інтеграції ГІС-додатків для систем підтримки прийняття рішень /
Б.О. Білецький // Матеріали VІ міжнар. наук.-практ. конф. “ГІС-форум. 2006“. – Київ, 2006. –
С. 235 – 238.
8. Кузьменко Г.Є. Алгоритми прогнозування розвитку вибухопожежної ситуації на потенційно не-
безпечному об’єкті та її вплив на навколишнє середовище / Г.Є. Кузьменко, В.С. Хомініч // Мате-
матичні машини і системи. – 2010. – № 2. – С. 76 – 85.
9. Разработка структуры диалога [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://sea1608.narod.ru/
LK5.htm.
10. Филипс Д. Методы анализа сетей / Д. Филипс, А. Гарсиа-диас. – М.: Мир, 1984. – 496 с.
11. Петерсон Д. Теория сетей Петри и моделирование систем / Петерсон Д.; пер. с англ. – М.: Мир,
1984. – 264 с.
12. Шибанов А.П. Использование моделей GERT при оптимизации компьютерных сетей [Элек-
тронный ресурс] / А.П. Шибанов, Н.В. Кравчук. – Режим доступа: http://elibrery.ru/item.asp?id=
11721692.
Стаття надійшла до редакції 23.01.2012
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-60009 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1028-9763 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-11-25T20:42:29Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут проблем математичних машин і систем НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Кузьменко, Г.Є. Хомініч, В.С. 2014-04-11T08:34:44Z 2014-04-11T08:34:44Z 2012 Аналіз та обґрунтування методів і моделей формування типових сценаріїв ліквідації НС з використанням ГІС-технологій на регіональному рівні / Г.Є. Кузьменко, В.С. Хомініч // Мат. машини і системи. — 2012. — № 3. — С. 88-96. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. 1028-9763 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60009 К 680.3 У статті проаналізовані методи і моделі для формування типових сценаріїв ліквідації НС регіонального рівня. Сценарії розглядаються як інтелектуальний концепт для наповнення бази знань для підтримки прийняття рішень з ліквідації НС. В статье проанализированы методы и модели для формирования типовых сценариев ликвидации ЧС регионального уровня. Сценарии рассматриваются в качестве интеллектуальных концептов для наполнения базы знаний для поддержки принятия решений по ликвидации ЧС. Methods and models of standard scenery for forming response to ES were analyzed in the article. The sceneries are considered as an intelligent concept for data knowledge filling for the decision support of response to ES. uk Інститут проблем математичних машин і систем НАН України Математичні машини і системи Інформаційні і телекомунікаційні технології Аналіз та обґрунтування методів і моделей формування типових сценаріїв ліквідації НС з використанням ГІС-технологій на регіональному рівні Анализ и обоснование методов и моделей формирования типовых сценариев ликвидации ЧС с использованием ГИС-технологий на региональном уровне The analysis and justification of methods and models for the formation of typical scenarios, response to ES using GIS technology at the regional level Article published earlier |
| spellingShingle | Аналіз та обґрунтування методів і моделей формування типових сценаріїв ліквідації НС з використанням ГІС-технологій на регіональному рівні Кузьменко, Г.Є. Хомініч, В.С. Інформаційні і телекомунікаційні технології |
| title | Аналіз та обґрунтування методів і моделей формування типових сценаріїв ліквідації НС з використанням ГІС-технологій на регіональному рівні |
| title_alt | Анализ и обоснование методов и моделей формирования типовых сценариев ликвидации ЧС с использованием ГИС-технологий на региональном уровне The analysis and justification of methods and models for the formation of typical scenarios, response to ES using GIS technology at the regional level |
| title_full | Аналіз та обґрунтування методів і моделей формування типових сценаріїв ліквідації НС з використанням ГІС-технологій на регіональному рівні |
| title_fullStr | Аналіз та обґрунтування методів і моделей формування типових сценаріїв ліквідації НС з використанням ГІС-технологій на регіональному рівні |
| title_full_unstemmed | Аналіз та обґрунтування методів і моделей формування типових сценаріїв ліквідації НС з використанням ГІС-технологій на регіональному рівні |
| title_short | Аналіз та обґрунтування методів і моделей формування типових сценаріїв ліквідації НС з використанням ГІС-технологій на регіональному рівні |
| title_sort | аналіз та обґрунтування методів і моделей формування типових сценаріїв ліквідації нс з використанням гіс-технологій на регіональному рівні |
| topic | Інформаційні і телекомунікаційні технології |
| topic_facet | Інформаційні і телекомунікаційні технології |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60009 |
| work_keys_str_mv | AT kuzʹmenkogê analíztaobgruntuvannâmetodívímodeleiformuvannâtipovihscenaríívlíkvídacíínszvikoristannâmgístehnologíinaregíonalʹnomurívní AT homíníčvs analíztaobgruntuvannâmetodívímodeleiformuvannâtipovihscenaríívlíkvídacíínszvikoristannâmgístehnologíinaregíonalʹnomurívní AT kuzʹmenkogê analiziobosnovaniemetodovimodeleiformirovaniâtipovyhscenarievlikvidaciičssispolʹzovaniemgistehnologiinaregionalʹnomurovne AT homíníčvs analiziobosnovaniemetodovimodeleiformirovaniâtipovyhscenarievlikvidaciičssispolʹzovaniemgistehnologiinaregionalʹnomurovne AT kuzʹmenkogê theanalysisandjustificationofmethodsandmodelsfortheformationoftypicalscenariosresponsetoesusinggistechnologyattheregionallevel AT homíníčvs theanalysisandjustificationofmethodsandmodelsfortheformationoftypicalscenariosresponsetoesusinggistechnologyattheregionallevel |