Анализ основных особенностей оперативно-тактической обстановки в г. Северодонецке и возможностей гарнизона пожарной охраны

Для случая одной пожарной части пример ранжировки объектов по их ценности приведен в таблице 13. Данные таблицы 13, очевидно, могут быть уточнены в результате более детальных исследования особенностей объектов . Важным вопросом является выбор единиц, в которых измеряется ценность объекта. Предлагается выбрать один базовый объект, ценность которого принимается равной единице (в нашем случае - ОАО “Стеклопластик”). Ценности остальных объектов выражаются в долях ценности базового объекта.

Таблица 13 - наиболее пожароопасные объекты города и их ценность

Точный выбор ценности объектов зависит от многих факторов и представляет собой отдельную задачу. Тем не менее, кажем основные критерии выбора ценности объектов для выбранной пожарной части.

При определении ценности объекта необходимо учитывать:

- прямые потери при пожаре (т.е. прямой экономический ущерб);

- потери жизни и здоровья людьми (поэтому ценность объекта может быть велика, даже если там нет дорогостоящего оборудования, однако находится много людей);

- существенно увеличивается ценность таких объектов, как предприятия химической промышленности (см. Таблицу 13) вследствие того, что там возможен не только прямой экономический ущерб и даже не только гибель людей, но заражение вредными веществами в результате их утечки больших территорий, т.е. чрезвычайная ситуация регионального масштаба.

Информация о ценности объектов города может быть представлена в виде матрицы Wij, где i - номер объекта, J - номер пожарной части (8).

( 8 )

Здесь М - число объектов , N - число пожарных частей в городе.

3.3 Постановка задачи улучшения характеристик работы гарнизона пожарной охраны, как задачи нелинейного программирования с ограничениями

Воспользовавшись матрицей ценностей объектов ( 8 ), сформулируем основные положения задачи нелинейного программирования (дискретного программирования )с ограничениями.

3.3.1 Целевая функция. Для того, чтобы пожарная охрана работала наиболее эффективно, необходимо, чтобы объекты были соотнесены с частями таким образом, что суммарная ценность объектов была бы минимальной.

Введем в рассмотрение матрицу E (M,N), т.е. такой же размерности, как матрица ценностей объектов W, состоящую из нулей и единиц . “Нуль” соответствует ситуации, когда данный объект не обслуживается соответствующей пожарной частью, “единица” - когда объект находится на контроле в данной пожарной части. Тогда матрица Е есть независимая переменная рассматриваемой задачи, а целевая функция (Е) может быть сформулирована в виде:

( Е ) = WE ( 9 )

Подчеркнем , что сомножители, из которых складывается целевая функция - не числа, а матрицы.

3.3.2 Ограничения. Физический смысл ограничений ясен - необходимо, чтобы одна часть была соотнесена с количеством объектов не более заданного, в противном случае возможны ситуации, когда в ней не хватит сил и средств для одновременного тушения нескольких пожаров.

Математически данное требование формулируется следующим образом: число “единиц” в строке J - й строке матрицы W не должно превышать наперед заданного числа Nj.

В заключение постановки задачи заметим, что , кроме больших объектов, для которых может быть определена их ценность, существуют целые кварталы жилых домов, мелких предприятий, торговых точек и т.д., для которых трудно определить ценность, кроме того, в этом случае матрица W будет очень большой размерности, что затрудняет ее исследование и использование при решении задачи дискретного программирования с ограничениями. Снять указанную трудность можно следующим образом. Весь город (за исключением объектов, внесенных в матрицу ценностей) разделяется на небольшие зоны, каждая из которых рассматривается как отдельный объект. Такое подразделение возможно, т.к. все наиболее опасные в пожарном отношении объекты уже учтены, а пожары на остальных объектах прогнозируемы, с точки зрения их масштаба и потерь. Поэтому для расчета каждой строки матрицы ценностей, соответствующей одной из зон, достаточно знать число объектов в данной зоне и среднюю ценность каждого объекта. Например, ценность жилого дома, как объекта может быть принята средней для целого района.

Более детальное исследование может быть проведено, если более широкий класс объектов включить отдельно в матрицу ценностей W .

3.4 Алгоритм решения задачи улучшения характеристик деятельности гарнизона пожарной охраны

Подчеркнем еще раз, что данное исследование касается , в основном, будущего развития города, т.к. в настоящее время он достаточно надежно защищен от пожаров. Приведенный ниже алгоритм относится у ситуации, когда будет принято решение о расширении гарнизона, и необходимо будет оценить эффективность проводимых мероприятий.

Пусть в гарнизоне организована новая пожарная часть (в настоящее время их три). Тогда необходимо:

1. Определить коэффициенты новой строки матрицы ценностей W (все остальные строки матрицы уже определены и в данном случае не меняются);

2. Сформулировать ограничения на число вызовов для вновь организуемой части , т.е. Nj;

3. Рассчитать минимальное значение целевой функции ( 9 ) и соответственно значения элементов матрицы E, что дает непосредственную информацию об оптимальном порядке выезда подразделений пожарной охраны на объекты. Указанный расчет может быть выполнен стандартными методами дискретного программирования , для которых существует детально разработанное и надежное программное обеспечение [11,12].

ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ

В третьей главе приведены рекомендации по улучшению работы гарнизона пожарной охраны г. Северодонецка.

Предложено понятие “матрицы ценностей” объектов, учитывающее все аспекты последствий пожара на объекте. Приведена модельная матрица ценностей для города Северодонецка.

На основе этого понятия поставлена задача улучшения деятельности гарнизона пожарной охраны, как задача дискретного программирования с ограничениями, и предложен алгоритм ее решения.

Решение упомянутой выше задачи дает возможность непосредственно определить рациональный порядок выезда подразделений пожарной охраны на место происшествия, с учетом имеющихся в наличии сил и средств.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

В результате анализа основных особенностей оперативно - тактической обстановки в г. Северодонецке и возможностей гарнизона пожарной охраны можно сделать следующие выводы:

На территории города имеется ряд промышленных объектов с повышенной пожарной опасностью. Это связано с тем, что на указанных объектах сосредоточены большие материальные ценности. Кроме того, при пожаре на химических предприятиях возможна утечка в атмосферу больших количество опасных для здоровья и жизни человека веществ, что чревато возникновением чрезвычайной ситуации в региональном масштабе. К такого рода предприятиям относятся:

- ГПП “Объединение АЗОТ”;

- ОАО “Объединение Стеклопластик”;

- ООО “Деревообрабатывающий комбинат”;

- ОАО “Химавтоматика”;

- АО “Импульс”;

- Завод “Сопротивлений”;

- ОАО “Каравай”;

- Приборостроительный завод.

Кроме того, в городе имеется много предприятий с массовым пребыванием людей в течение дня. Последнее обстоятельство также делает их опасными в пожарном отношении.

Выполнен анализ статистических данных о работе гарнизона пожарной охраны города за 1993 - 1997 годы, сил и средств гарнизона. На вооружении в пожарной охране города находится достаточное количество современной пожарной техники, которая поддерживается в исправном состоянии.

На основании проведенного исследования можно сделать вывод о том, что работа гарнизона проходит весьма эффективно, такие показатели, как среднее время тушения пожара, имеют четко отслеживаемую тенденцию к снижению.

Во второй главе настоящей работы выполнен анализ оперативно- тактической обстановки в городе Северодонецке.

Выполнен анализ статистики пожаров за период с 1993 по 1997 годы, выявлены основные причины пожаров и группы наиболее пожароопасных объектов, а также проведен статистический анализ информации о жертвах пожара.

Проведен сбор информации о:

- выездах подразделений пожарной охраны на место происшествий (подробно исследованы особенности плотности выездов),

- времени следования подразделений к месту пожара ,

- времени локализации и тушения пожара.

- времени занятости пожарных подразделений (т.е. времени от момента выезда до момента возвращения).

Последнее позволяет эффективно анализировать данные (заметим, что в графической форме информация воспринимается человеком приблизительно в 800 раз быстрее, чем в табличной). Полученные результаты можно непосредственно использовать в практической работе гарнизона пожарной охраны для оценки ситуации и составления краткосрочных и долгосрочных прогнозов. Статистический анализ выполнен, в основном, по методу “взвешенной суммы”, т.е. средние значения той или иной величины рассчитывались с учетом вероятности той или иной конкретной ситуации. Иными словами, при расчете среднего значения каждой характеристики оперативно - тактической обстановки учитывались вероятности возникновения пожаров различного типа.

Собрана информация о состоянии и использовании имеющейся пожарной техники.

Приведем сводку численных значений основных характеристик оперативно - тактической обстановки в городе.

Плотность потока вызовов: 0,04 - 0,06 вызова/час.

Среднее время локализации пожара t лок= 12, 1 мин.

Среднее время тушения пожара tтуш = 14, 5 мин.

Среднее время ликвидации пожара: tл= 19 мин.

Среднее время занятости подразделений на пожаре tз= 66 мин.

В третьей главе приведены рекомендации по улучшению работы гарнизона пожарной охраны г. Северодонецка.

Предложено понятие “матрицы ценностей” объектов, учитывающее все аспекты последствий пожара на объекте, в частности прямой и косвенный ущерб от пожара, последствия в области экологии, социальные последствия. Приведена модельная матрица ценностей для города Северодонецка.

На основе этого понятия поставлена задача улучшения деятельности гарнизона пожарной охраны, как задача дискретного программирования с ограничениями, и предложен алгоритм ее решения.

Решение упомянутой выше задачи дает возможность непосредственно определить рациональный порядок выезда подразделений пожарной охраны на место происшествия, с учетом имеющихся в наличии сил и средств.

Размещено на Allbest.ru