ШАРИПХАНОВ СЫРЫМ ДЮСЕНГАЗИЕВИЧ

УДК 339.18                                                                                 На правах рукописи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ШАРИПХАНОВ СЫРЫМ ДЮСЕНГАЗИЕВИЧ

 

 

 

 

Разработка информационной логистики чрезвычайных ситуаций

 

 

 

 

 

 

05.26.02 – Безопасность в чрезвычайных ситуациях

 

 

 

 

 

 

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени

доктора технических наук

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Республика Казахстан

Алматы, 2010


Работа выполнена в Казахском национальном техническом университете имени К.И. Сатпаева.

 

Научный консультант:

 

 

 

 

Официальные оппоненты:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ведущая организация:

доктор технических наук,

Муканов А.К.

 

 

 

доктор технических наук

Кошумбаев М.Б.

 

доктор технических  наук

Яфязова Р.К.

 

доктор технических наук

Тулебаев К.Р.

 

 

Институт горного дела им. Д.А. Кунаева

 

Защита состоится «20» мая 2010 года в 14:30 часов на заседании диссертационного Совета Д14.61.25 при Казахском национальном техническом университете имени К.И. Сатпаева по адресу: 050013, г.Алматы, ул. Сатпаева, 22.

 

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казахского национального технического университета имени К.И. Сатпаева по адресу: 050013, г.Алматы, ул. Сатпаева, 22.

 

 

Автореферат разослан «20» апреля 2010 года.

 

 

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор                                  Жараспаев М.Т.


Введение

 

Актуальность проблемы. Успех мероприятий направленных на обеспечение безопасности личности, общества и государства от воздействия угроз вызванных чрезвычайными ситуациями (ЧС) природного и техногенного характера во многом зависит от эффективности функционирования информационно управляющих систем Государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций Республики Казахстан.

Вопросам развития информационно-управляющих систем ЧС, за счет внедрения новых технических средств и методов управления, построения информационных систем поддержки принятия решений в условиях ЧС, посвящены исследования и публикации многих отечественных и зарубежных ученых.

Тем не менее круг нерешенных в этой области проблем еще достаточно широк. Трудность решения задачи эффективного управления в ЧС вызвана причиной того, что из-за сложности и динамичности современных ЧС, информационные потоки ЧС обладают большим количеством присущих только им, особенностями заключающиеся в ограниченности или переизбытке объема, недостоверности, разнополярности интерпретации, сложности восприятия и обработки, неоднородности и неформализованности, невозможности машинной обработки  и др.  

Поэтому развитие информационных технологий, новых схем взаимодействия элементов Государственной системы предупреждения и ликвидации ЧС в интегрированную информационную систему управления, подход к информации как стратегическому ресурсу способствуют акцентированию внимания на таком перспективном и доказавшем свою состоятельность направлении, как логистика ЧС. Информационный подход к созданию и совершенствованию современных систем предупредительных и защитных мероприятий от ЧС должен стать основой методологического подхода логистики ЧС.

Таким образом,  указанные    обстоятельства   обусловливают актуальность сформулированной темы исследования, вызванной существующим противоречием между динамично возрастающей сложностью и объемов информационных потоков  ЧС и низкой возможностью существующих систем управлений обрабатывать эти потоки и вырабатывать эффективные решения.

Объект исследования – Система управления предупреждения и ликвидации ЧС.

Предмет исследования - закономерности формирования информационных потоков  чрезвычайных ситуаций.

Цель работы - Исследование закономерностей формирования и развития информационных потоков в системе управления ЧС для обоснования и разработки информационной логистики ЧС.

Для достижения указанной цели сформулированы следующие задачи:

- математическое моделирование и исследование закономерностей формирования и развития информационных потоков предупреждения и ликвидации ЧС;

- разработать концептуальные основы информационной логистики защиты населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера;

- разработать эффективные технологии повышения эффективности мероприятий предупреждения ЧС;

- разработать научные основы управления процессами защиты населения  и территорий с позиции информационно логистического подхода;

- разработать рекомендации по  повышению эффективности функционирования систем управления в ЧС.

Идея работы состоит в использовании принципов логистики ЧС в организации и управлении информационными потоками ЧС.

Методика исследований включает: анализ и обобщение научно-технической информации, методы логистического анализа потоков ЧС, системный анализ, теория информации, теория графов, теория компромиссов, метод  математического моделирования Рунге-Кутта, имитационное моделирование, лабораторные и опытно-промышленные и экспериментальные исследования.  

Научная новизна заключается в следующем:

1. Исследованы закономерности формирования информационных потоков ЧС, изучено их влияние на эффективность функционирования систем управления. Проведена оптимизация информационных потоков предупреждения и ликвидации ЧС на основе теории и принципов логистики ЧС.

2. Разработан принцип информационной логистики ЧС – первичности и объединяющей роли информации для систем управления в ЧС – в соответствии с которой, разработан методический аппарат анализа и синтеза информационно-управляющих систем ЧС.

3. Разработан и обоснован принцип формирования надежной информации о физических ресурсах для обеспечения мероприятий по предупреждению, предотвращению, смягчению, реагированию и ликвидации ЧС.

4. Разработан принцип превентивного логистического контроля при реализации мероприятий по предупреждению, предотвращению, смягчению, реагированию и ликвидации ЧС,  которое реализовано путем разработки информационно логистической технологии превентивного контроля, позволившая учитывать информационные процессы анализа и синтеза планов действий и информационные процессы контроля мероприятий и на её основе повысить эффективность функционирования систем управления в ЧС.

5. Разработан методический аппарат логистического анализа и синтеза информационно-управляющих  систем управления ЧС на основе теории информации, теории графов, теории компромиссов, позволяющий проводить комплексную оценку систем и синтезировать информационно логистические системы за счет консолидации разнородных систем.

Научные положения и результаты, выносимые на защиту:

1. Метод математического моделирования информационно-технического обеспечения логистических систем защиты населения и территорий решенный численно методом Рунге-Кутта четвертого порядка решения.

2. Закономерности формирования информационных потоков  ЧС, позволяющие обосновать логистический подход к управлению информационными потоками на стадиях предупреждения, предотвращения, смягчения, реагирования и ликвидации ЧС.

3. Концептуальные основы информационной логистики ЧС, являющееся научно-прикладным направлением защиты населения и территорий, связанное с разработкой рациональных методов управления информационными потоками при анализе и расчете потоков ЧС, встречных материальных и людских потоков исходя из ограничений времени и ресурсов.

4. Методический аппарат  логистического анализа и синтеза систем управления в ЧС  основанный на теории информации, теории графов, теории сценарно-количественного подхода, позволяющий проводить комплексную оценку систем и синтезировать информационно логистические системы за счет оптимальной консолидации разнородных систем объединенных единой целью.

5. Метод централизованного и скоординированного распределения вычислительных ресурсов компьютерных сетей основанного на Грид-технологиях, позволившая сократить время моделирования внезапных и стремительных ЧС, обработки данных полученных с помощью аэрокосмических технологий дистанционного зондирования Земли и принятия решений при отклонениях сценария расчетных ЧС.

Практическая значимость. Разработанный  методический аппарат  логистического анализа и синтеза систем управления в ЧС позволяет: проводить комплексную оценку систем по обработке информационных потоков ЧС, определять эффективность функционирования и качественного структурного построения систем; синтезировать и совершенствовать информационно логистические системы управления.

Разработана система информационно логистического управления потоками  пострадавших при возникновении крупномасштабных ЧС.

Разработаны алгоритмы и программы, предназначенные для автоматизации процессов контроля выполнения планов мероприятий по предупреждению, предотвращению, смягчению, реагированию и ликвидации ЧС, выработаны научно обоснованные рекомендации по совершенствованию контроля мероприятий.

Разработано техническое задание информационно логистической системы управления в ЧС с использованием аэрокосмических технологий дистанционного зондирования Земли  на основе Грид-технологий.

Реализация результатов исследования:

1. Реализованы в МЧС РК при выполнении плана мероприятий по реализации задач вытекающих из постановления Правительства РК от 19 июня 2008 года №712 «Некоторые вопросы Министерства по ЧС РК» для анализа и синтеза новой структуры Департамента по ЧС города Алматы МЧС РК.

2. Использованы при разработке Государственной программы «Развития космической деятельности в Республике Казахстан», Задание 8 - «Создать межотраслевую Геоинформационную систему с использованием методов дистанционного зондирования и цифровой картографии» в АО «КАЗГЕОКОСМОС».

3. Использованы НПК «Прогноз» ГУ «Казселезащита» МЧС РК при осуществлении оценки количества и качества информационных потоков, необходимой для мониторинга состояния селеформирующих мореных озер, с целью обоснования создания системы мониторинга и прогнозирования ЧС.

4. Приняты к использованию ТОО «ADC Project», специализированной  казахстанской компании в области разработки  программного обеспечения и интеграции комплексных решений техническое задание на разработку системы логистической информационно-управляющей системы управления ЧС на основе Грид-технологий.

5. Приняты к внедрению МЧС Кыргызской Республики при совершенствовании структуры и алгоритмов функционирования системы управления в ЧС в рамках разработки плана взаимодействия между Департаментом по ЧС г.Алматы МЧС РК и  Управлением МЧС КР по г.Бишкек при возникновении ЧС трансграничного характера на сопредельных территориях.

6. Реализованы при проведении тактико-специального учения: «Действия органов управления, формирований ГО и ЧС при ликвидации ЧС техногенного характера на станции  метрополитена» Каз НТУ им. К.И. Сатпаева.

7. Разработаны и внедрены в учебном процессе, дисциплины «Логистика ЧС», «Психология экстремальных ситуаций» и «Основы прогнозирования природных и техногенных ЧС» для использования в КазНТУ имени К.И. Сатпаева, Кокшетауском техническом институте МЧС РК и РГКП «Республиканские курсы повышения квалификации руководящего состава в области ГО и ЧС» МЧС РК.

Полученные результаты реализованы в опытно-производственном образце тренажёрной установки, прошедшей хозяйственную проверку и включённой в перечень оборудования учебно-тренировочных комплексов МЧС РК.

Использованы при разработке и внедрении дистанционного метода обучения специалистов опасных производств Филиала РГП «Национальный научно исследовательский центр промышленной безопасности» МЧС РК.

Апробация работы. Основное содержание и полученные результаты докладывались и обсуждались на расширенных совещаниях и заседаниях научно-технического Совета при Департаменте по ЧС г. Алматы МЧС РК (Алматы,  2005-2010гг.), на VII, VIII, IX, X и XI-ой международных научно-технических конференциях КазНТУ им. К.И. Сатпаева «Новое в безопасности жизнедеятельности»,  (Алматы, 2005-2009гг.), на XIХ-ой международной научно-практической конференции «Предупреждение, спасение, помощь» (современность и инновации) Академия гражданской защиты МЧС России (Москва, 2009г.), на научно-практической конференции «Организация защиты населения. Медицина катастроф» (Алматы 2007г.), на научно-практической конференции «Сель 1973 года. Уроки и выводы» (Алматы, 2008г.), на V-й Международной научно-практической конференции «Транспорт Евразии XXI века» (Алматы 2008г.), на VII-й Международной научно-практической конференции «Бизнес и образование: вектор развития». Международная академия бизнеса. (Алматы 2008г.), на Международных научно-технических конференциях: «Безопасность жизнедеятельности», «Инновационные технологии» (Алматы, 2007, 2008, 2010 гг.), на Международной научно-технической конференции «Сейсмическая безопасность» (Алматы 2009г.), на Международной конференции по снижению сейсмического риска, посвященной шестидесятилетию со дня  Хаитского землетрясения 1949 года в Таджикистане.  (Душанбе 2009 г.)

Связь диссертации с планами НИР. Работа выполнялась в соответствии с планом научно-исследовательских работ КазНТУ имени К.И.Сатпаева «Разработка логистических интегральных систем предупреждения и ликвидации ЧС природного и техногенного характера».

Публикации. Результаты диссертационной работы опубликованы в 49 научных трудах, в том числе 23 индивидуальных, 6 зарубежных, 11 статей в 6 изданиях, рекомендованных Комитетом по контролю в сфере образования и науки МОН РК.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 5 разделов, заключения, списка использованных источников из 215 наименований, 24  приложений, относящихся к практической реализации и внедрению результатов работы. Работа изложена на 221 страницах, содержит 67 рисунков, 17 таблиц.

 

Основная часть

 

В первом разделе выполнен анализ эффективности функционирования информационно управляющей системы Государственной системы предупреждения и ликвидации ЧС при обеспечении безопасности от ЧС природного и техногенного характера.

Анализ выявленных проблем в результате проведенного исследования показал, что информационное обеспечение является основополагающим ресурсом, от оптимальности которого  зависит эффективность функционирования систем управления на различных этапах управления.

Несмотря на научно-технический прогресс, рост экономики и возможности человечества, защищенность людей и материальной сферы от опасных природных и техногенных явлений снижается. Исходя из мировых статистических данных, ущерб от стихийных бедствий, начиная с 1950-х годов, растет быстрее, чем всемирный валовой продукт. Если это соотношение сохранится, то через несколько десятилетий прирост потерь от природных катастроф станет больше прироста всемирного валового продукта.

Анализ статистики ЧС на территории Казахстана и зарубежья демонстрирует устойчивый повышательный тренд количества крупномасштабных ЧС, имеющих комплексный, синергетический характер, сопровождающиеся большим количеством жертв и разрушений.

В этой замкнутой систе­ме возникновение одного вида опасности ускоряет проявление других и определяют социально-экономическую и политическую обстановку в регионах и в целом государстве, что наглядно демонстрирует разработанная информационная синергетическая модель (рисунок 1). Синергетическое усиление ЧС способствует усложнению процесса их предупреждения и ликвидации, в связи с необходимостью обработки разноплановых  потоков информации высокой интенсивности. Повышение сложности и интенсивности информационных потоков ведет к проблеме, вызванной преодолением второго информационного барьера.

 

Подпись: ЧС природного характера 
(землетрясения, наводнения, оползни и т.п.)

Подпись: ЧС техногенного характера

 

Рисунок 1 – Информационная синергетическая модель формирования и трансформации риска ЧС  в различных сферах жизнедеятельности.

 

Согласно теории академика В.М.Глушкова сложность систем управлений несмотря на предпринимаемые шаги по автоматизации управленческой деятельности органов управления с каждым новым шагом растет.

Исследованию проблем обеспечения безопасности в ЧС посвящено значительное количество работ зарубежных и отечественных исследователей, стратегическое управление, основанное на теории управления риском включающее методы идентификации опасностей, анализа риска, принятия решений в виде рекомендаций по его снижению, развития и совершенствования систем мониторинга и прогнозирования ЧС направлены работы ученых Акимова В.А., Осипова В.И., Рагозина А.Л., Курскеева А.К.,  Мырзахметова М.М., Абаканова Т.Д., Жараспаева М.Т., Байнатова, Шахраманьяна М.А., Кейлис-Борока В., Кронрода Т.  и др.

Вопросам разработки теории управления в условиях ЧС и построения информационных систем поддержки принятия решений, посвящены исследования и публикации ученых и специалистов – А.Н.Елохина, А.В.Измалкова, В.В.Кульбы, В.И.Васильева, Б.Н.Порфирьева, Р.З.Хамитова, И.Ю.Юсупова,  В.Г.Крымского, Мухина В.И. и др. В последние годы за рубежом активно развиваются научно-практические разработки в области риск-менеджмента, среди которых можно выделить работы Дж.Апосталакиса, Л.Гуоссена, С.Гуаро, Р.Кука, Х.Кумамото, Ф.Лисса, В.Маршалла, Г.Сейвера, Э.Хенли.

Подробно рассмотрены особенности оперативного управления в ЧС, основанного на предложенной Д.А.Поспеловым, Ямаловым И.У.  ситуационной парадигме. Показано, что наиболее распространенным на практике подходом осуществления оперативного управления ликвидацией ЧС является сценарный, состоящий в заблаговременном расчете последствий и составлении планов ликвидации наиболее вероятных и наиболее опасных явлений.

Анализ результатов данных исследований показал, что основная их доля направлены на решение конкретных, строго очерченных направлений, в чем  в принципе и заключается их преимущество и значимость. Однако опыт показывает, что совершенствование больших, сложных систем каким является государственная система предупреждения и ликвидации ЧС, обладающие своей уникальной особенностью, по принципу частичного и раздельного рассмотрения составляющих его подсистем и направлений, а также попыток переноса и наложения новаций из других сфер не приводит должному эффекту.

Исследования эффективности функционирования систем управления в ЧС, который включал в себя информационный, функциональный и структурный анализ, позволил выявить ряд существенных недостатков в существующей системе управления. Несовершенство структуры системы, выражающееся в излишней сложности, связности и структурной избыточности, высокой структурной компактности, большого показателя характеризующего диаметр и степень централизации, а также неравномерность распределения связей, говорит об инерционности, низкой оперативности, наличии дублирующих элементов.

Как известно различным регионам характерны различные виды ЧС, соответственно мероприятия по их предупреждению и ликвидации должно осуществляться с учетом данной специфики. То есть для выполнения данных мероприятий должна быть соответствующая структура построения и алгоритмы действий систем управления в ЧС, адаптированные под потребности вызванные особенностям ЧС свойственными для конкретной территории. Однако на практике, структура и состав систем управления в ЧС  каждого  региона составлена по типовой структуре разработанной и утвержденной вышестоящим органом.

Основные  недостатки,  выявленные в результате проведенного анализа позволили сформулировать следующие выводы:

- информация для системы управления ЧС является  основополагающим ресурсом от качества, достоверности и своевременности, которой зависит эффективность всей системы;

- информация, циркулирующая в системе управления ЧС имеет присущие только ей специфические особенности, заключающиеся в их большой разнородности по типу и объему в зависимости от видов ЧС, степени важности, срочности и т.д.;

- в системе управления ЧС отсутствует единая стратегия и концепция информационного обеспечения, не определены требования к информации по ЧС и их классификации, методологий и эффективных технологий управления информационными потоками ЧС;

- высокой доли информационной энтропии в связи с отсутствием полноценной системы мониторинга ЧС, позволяющей получать стабильную и оперативную первичную информацию в комплексе обо всех возможных опасных явлениях на соответствующей территории;

- отсутствуют подсистемы генерирования, переработки и анализа информации, подготовки принятия решений, позволяющие из большого неформализованного объема информации извлекать основу.  

Анализ показал, что выявленные проблемы отчасти присущи для большинства подобных систем, в том числе развитых государств.

Следователь­но, особую актуальность приобретает сегодня вопрос о необходимости разработки единой теории и практических методов обеспечения безопасности, комплексного подхода к предупреждению и ликвидации катастрофических явлений.

В этой связи вызывает интерес направление, предложенное Мукановым А.К., идея которой заключается в разработке нового научного направления обеспечения безопасности  – логистика ЧС, подразумевающая переход от концепции «реагировать и спасать» к концепции «рассчитать и предупредить». Согласно которой предлагается рассматривать проблему обеспечения безопасности от ЧС природного и техногенного характера в комплексе, системе, которая включает: Человек – Природа – Техносфера, на основе логистики ЧС. Именно  рассмотрение в комплексе, с полным исследованием взаимообусловленных факторов, может привести к положительному эффекту.  Однако в работе Муканова А.К. даны общие концептуальные направления, логистического подхода к решению задачи обеспечения безопасности от ЧС, без раскрытия конкретных методик и рекомендаций.

Подход к совершенствованию системы управления в ЧС через оптимизацию, объединяющую все элементы системы движущую и генерирующую составляющую – информацию ЧС, является наиболее оптимальным решением.

Результаты проведенной работы указывают, что требуется иной подход к задаче обеспечения безопасности в ЧС, традиционные способы, основанные на новых технологиях и направленные на рассмотрение проблемы безопасности ЧС в отдельных контекстах быстро исчерпывают свой потенциал. Бесконечная гонка двух систем: системы предупреждения ЧС и быстрорастущих угроз ЧС демонстрирует свою энерго- ресурсоемкость и бесперспективность.

Во втором разделе разработан метод математического моделирования информационно-технического обеспечения логистических систем защиты населения и территорий.

Проведено  моделирование процесса обработки информационных потоков ЧС при функционировании системы управления. Целью моделирования было построение зависимостей изменения информационных потоков ЧС. В результате анализа полученных зависимостей было необходимо установить закономерности формирования информационных потоков  ЧС и изучить возможность проведения на их основе оптимизацию информационных потоков.

В качестве объекта моделирования были приняты элементы государственной системы предупреждения и ликвидации ЧС входящие в состав оперативного управления. Границы исследования были определены согласно методики структурного анализа, являющегося составной частью разработанного методического аппарата логистического анализа, изложенной в четвертом разделе работы, на примере моделирования угрозы и возникновения селевой опасности, так как по данному виду ЧС, имеется достаточно подробная статистика.

Для моделирования интенсивности информационного потока ЧС (I), на начальном этапе была выбрана линейная зависимость (1)

(1)

где,   – коэффициент характеризующий общее влияние различных внешних и внутренних факторов на процесс протекания ЧС;

S – интенсивность потока ЧС.

Однако исследования показали, что коэффициент , объединяющий в себе множество различных составляющих не позволяет в полной мере раскрыть весь процесс. Поэтому моделирование провели с помощью экспоненциальной зависимости интенсивности  информационного потока от потока ЧС, где учитывались постоянный информационный поток (Ip) входящий в систему управления и выходящий из него, коэффициенты характеризующие   масштаб ЧС, степень эффективности управленческого решения (информационного потока), степень усиления силы ЧС, степень эффективности предпринятых решений.

Моделирование информационного потока ЧС произведено путем учета основных процессов и параметров, влияющих на систему и решено методом Рунге-Кутта четвертого порядка решения системы уравнений первого порядка.

Для осуществления моделирования выбран непрерывный подход, в связи с тем, что потоки информации поступают в систему в постоянном режиме. Исследован характер зависимости интенсивности информационного потока от интенсивности ЧС в зависимости от принятой формы закономерности:

1. I=KS – линейные зависимости;

2. I= KS2 – квадратичные зависимости;

3. I= es – степенные зависимости.

Анализ показал, что наиболее подходящим является третий вариант, который позволяет получить качественное изменение в зависимости от влияния различных факторов.

 

 

Рисунок 2 – Зависимости интенсивности информационных потоков входного (выходного) в процессе реагирования на ЧС традиционной системы.

 

Обоснование модели проведено на основе статистических данных, получены зависимости входного и выходного информационного потока от времени, представленные на рисунке 2.

Анализ полученных зависимостей показал значительную степень инерционности системы управления по причине запаздывания выходного потока по отношению к входному что показывает .

 

 

Рисунок 3 – График зависимости производной потока информации ЧС от времени.

График производных потока информации ЧС от времени позволила получить критичские точки (А, В, С) при функционирвании системы управления (рисунок 3). Анализ графика зависимости показывает, что интенсивность обработки информации имеет конечное число «исключительных» случаев, которые возможно обработать с привлечением дополнительных ресурсов за ограниченное время, при рациональном использовании имеющихся ресурсов. 

Незначительное увеличение величины  постоянного информационного потока (Ip), входящего в систему  привело к сокращению величины  и сокращения общего объема времени реагирования на ЧС, что говорит о роли объема и качества информационного потока постоянно входящего в систему и её влияния на эффективность функционирования системы.

(2)

 

где, - постоянный информационный поток (периодические отчеты и доклады) бит/сек; - информационный поток, бит/сек; -количество информации, бит; - поток ЧС, Дж/сек.;  - сила ЧС, Дж, -максимальный «толчок силы» ЧС; K1 масштаб ЧС; K2эффективность управленческого решения (информационного потока); K3 – коэффициент усиления силы ЧС; K4 – эффективность предпринятых защитных мероприятий.

Итого существует связь в виде:

   , где -коэффициент пропорциональности

  

 

(3)

Для случая, когда  Ip=0,1; K1=0,01; K2=0,01; K3=1; K4=1; t*=10; A=100 получена следующая зависимость (рисунок 4). Полученная зависимость показывает качественную картину влияния скачка ЧС на формирование информационного потока ЧС. Коэффициенты K1- K4 получены путем анализа статданных для определенного вида ЧС.

В дальнейшем необходимо путем подбора коэффициентов K1- K4 решать данную задачу  в полной математической постановке с нахождением оптимального решения множеств значений:   стремится к , которые являются оптимальными для каждого рассматриваемого вида ЧС.

 

 

Рисунок 4 – Результаты моделирования системы «поток ЧС - информационный поток ЧС».

При моделировании также было исследовано влияние «человеческого фактора» на формирование информационных потоков ЧС. Степень влияния проверено путем проведения натурного эксперимента с использованием тренажерной установки «Имитатор землетрясения»  по специально разработанной методике с участием должностных лиц оперативно дежурных служб Департамента по ЧС, службы пожаротушения и «Службы спасения города Алматы», имеющих стаж работы на данных должностях не менее трех лет.

 

 

Рисунок 5 - Зависимость влияния эмоционально-волевой подготовки лиц принимающих решение на степень формирования информационных потоков.

 

Эксперимент позволил оценить влияние степени эмоционально-волевой подготовки лиц принимающих решение на эффективность с помощью универсального психодиагностического комплекса «Ак-сункар», сертификат соответствия KZ.7500082.05.01.35431, от 30.11.2007г.

Полученные результаты максимальной и минимальной величины, позволили построить зависимость входного и выходного потока информации от времени (рисунок 5). Анализ зависимостей позволил сделать вывод о том, что степень эмоционально-волевой подготовки лиц принимающих решения способно оказать значительное влияние на степень формирования информационных потоков ЧС.  

Анализ полученных результатов показывает, что стрессовая ситуация у лиц принимающих решения способствует возникновению задержек в работе системы управления, что привело к понижению оперативности функционирования системы на .   

Результаты проведенного исследования также были проверены при оценке эффективности коллективных решений во время тактико-специальных учений на тему: «Действия органов упраления при аварии на метрополитене».

В результате анализа результатов моделирования, получены выводы:

- установлена прямая зависимость: при возникновении ЧС, резко увеличивается интенсивность потока информации, также скорость распространения информационных потоков зависит от скорости потока развития ЧС;

- высокая интенсивность потока информации оказывает нагрузку в пиковых точках на работу системы управления в ЧС, что является причиной высокой инерционности,  приводящей к низкой оперативности системы;

- экспериментально установленный факт влияния эмоционально волевой подготовленности лиц принимающих решения, на формирование информационных потоков ЧС и эффективность функционирования системы управления в ЧС, указывает на необходимость принятия ряда мероприятий направленных на: ограничение влияния «человеческого фактора» в критических ситуациях; оптимизация объема и качества информационных потоков ЧС; повышение профессиональной и морально-психологической подготовки, повышение стрессоустойчивости должностных лиц.

Во третьем разделе разработаны и сформулированы концептуальные положения – система взглядов информационной логистики ЧС.

Проведено обоснование создания моделей обеспечения безопасности от  риска ЧС природного и техногенного характера на основе теории и принципов информационной логистики ЧС.

Теория информационной логистики за последнее время успешно себя зарекомендовала в различных сферах науки и практики, за счет интеграции, оптимизации и эффективного использования всех существующих ресурсов для решения единой целевой функции системы.

Очевидно, что для того, чтобы принимать обоснованные решения по управлению различными видами потоков ЧС, необходима большая сумма знаний. Деятельность по выработке этих знаний относится к информационной  логистике ЧС, соответственно определения трактуют информационную логистику ЧС как науку или научное направление.

Объектом изучения информационной логистики ЧС является логистический информационный поток ЧС, который включает в себя данные о потоке ЧС, потоке предпринимаемых предупредительных и защитных мероприятий.

Содержание информационной логистики ЧС, заключается в разработке и сопровождении информационных систем управления для моделирования оптимизируемых информационных потоков в процессе решения задач по предупреждению и ликвидации ЧС с ограниченными материальными и временными ресурсами, опираясь на многовариантные комбинации, которые являются более дешевым инструментом управления интегрированных цепочек передачи информации и потоков ЧС для достижения стратегических и оперативных целей.

Информационный поток ЧС соответствует непосредственно потоку ЧС, мероприятий по предупреждению, предотвращению, смягчению и ликвидации ЧС и может существовать в различном виде бумажных, электронных, звуковых итак далее и имеет следующую классификацию (рисунок 6).

 

Подпись: Входящие

Подпись: Исходящие

Подпись: Бумажные

Подпись: Электронные

Подпись: Смешанные

Подпись: Горизонтальные

Подпись: Вертикальные

Подпись: ПостоянныеПодпись: Оперативные

Подпись: СлучайныеПодпись: On-line

Подпись: Управляющие Подпись: РекомендательныеПодпись: Информационные 

Подпись: Внешние

Подпись: Внутренние

 

 

Рисунок 6 – Классификация информационных потоков ЧС

 

Учитывая выявленную зависимость скорости распространения информационных потоков от скорости потока ЧС, установленную в результате проведенного  моделирования в предыдущем разделе, информационные потоки ЧС можно, как и потоки ЧС классифицировать по скорости: внезапные, стремительные, умеренные и плавные.  

Исследования информационных потоков ЧС, включает в себя следующие этапы: а) Формирование информационных потоков ЧС: источник возникновения; направление движения потока;  скорость передачи и приёма; интенсивность потока и др. б) Определение объемов информации. в) Определение необходимой скорости обработки.

Управление информационными потоками ЧС осуществляется: изменением направления и структуры потока; ограничением скорости передачи; ограничением объема потока и т.д.

На основе проведенного исследования выработана формулировка понятия информационной логистики ЧС.

Информационная логистика ЧС:

- Научно-прикладное направление защиты населения и территорий, связанное с разработкой рациональных методов управления информационными потоками при анализе и расчете потоков ЧС встречных материальных и людских потоков исходя из ограничений времени и ресурсов.

- Научно-прикладное направление, основной функцией, которой является организация и сопровождение логистических информационных систем управления в ЧС, предназначенных для сбора, хранения, обработки, оптимизации и выдачи информационных ресурсов ЧС, преобразованных в информационный продукт, с применением рациональных методов управления, в интересах обеспечения мероприятий предупреждения, предотвращения, смягчения последствий и реагирования на ЧС, при ограничениях времени и ресурсов.

Информационная система в логистике ЧС – это определенным образом организованная совокупность персонала, взаимосвязанных средств автоматики и вычислительной техники, необходимых средств программирования обеспечивающих возможности планирования, регулирования, контроля и анализа для обеспечения целенаправленного функционирования логистической системы ЧС.   

К информационно логистическим системам ЧС должны предъявляться требования: масштабируемость, распределенность, модульность, открытость, гибкость, оперативность, надежность, живучесть. Они должны состоять из совокупности обеспечивающих подсистем: техническое, математическое, программное, информационное, организационное, правовое.

Наиболее интересным для совершенствования систем управления в ЧС направлением является предложенная Л.Б.Миротиным и А.Г. Некрасовым модель взаимодействующих предприятий в рамках логистических цепочек. Суть этой концепции заключается в следующем: переход от традиционной (вертикальной) интеграции к сетевой (распределенной) интегрированной логистической среде, саморегулируемых подсистем. Новый принципиальный подход назван методологией расширяющегося логистического взаимодействия. В результате расширенного взаимодействия между подсистемами достигается высокая производительность системы, снижение затрат и приемлемый уровень риска, а значит, и безопасности (рисунок 7).

Кроме того, система должна иметь возможность наращиваться новыми подсистемами в зависимости от складывающейся обстановки.

Такая модульная методика построения системы,  а также одновременное объединение информации и других ресурсов в единую информационную среду способны повысить эффективность функционирования всей системы в целом.

Очень важным для анализа и развития информационно логистических систем ЧС является, применение теории кибернетики, позволяющая проведение качественной оценки эффективности функционирования систем. Данный подход был применен в данной работе при разработке методического аппарата логистического анализа систем управления в ЧС, сущность и содержание которого изложена в следующем разделе. 

 

 

Рисунок  7 - Концепция построения  интегрированной самоорганизующейся информационно логистической среды ЧС

 

Принципы информационной логистики ЧС, основополагающие положения.

Разработанная теория  информационной логистики ЧС полностью подчиняется сложившимся принципам информационной логистики, а также принципам логистики ЧС, разработанным Мукановым А.К.

В дополнение к существующим в работе разработаны и обоснованы три принципа информационной логистики ЧС:

1.  Принцип первичности и объединяющей роли информации для систем предупреждения и ликвидации ЧС.

Заключается в том, что информация служит первоочередным и основополагающим ресурсом, комплексно в  полном объеме и с высокой степенью достоверности характеризующая окружающую среду обитания и осуществление над ней операций по прогнозированию, моделированию возможных сценариев развития и возникновения ЧС является основой для формирования всего комплекса мероприятий направленных на предупреждение и ликвидацию ЧС.

На основе данного принципа разработана методика логистического анализа и синтеза систем управления в ЧС

2.  Принцип формирования надежной информации о физических ресурсах для обеспечения мероприятий по предотвращению, смягчению, реагированию и ликвидации ЧС.

Заключается в формировании надежной информации о материальных ресурсах (наименование, ассортимент, объем,  наличие,  месторасположение)  необходимых для адекватного реагирования на возможные ЧС, находящихся в собственности  предприятий и организаций различной формы собственности за счет их оптимального планирования, учета и постоянного оперативного мониторинга путем научно обоснованного прогнозирования и расчета в соответствии с установленными требованиями и ограничениями,  на основе выработки правовых (законодательных), экономических механизмов учитывающих интересы всех участников с целью их эффективного использования для осуществления мероприятий предупреждения и ликвидации возможных ЧС.

3.  Принцип превентивного логистического контроля при реализации мероприятий по предупреждению, предотвращению, смягчению, реагированию и ликвидации ЧС.

Превентивный контроль заключается в заблаговременной проверке готовности к выполнению мероприятий до начала планируемого срока их выполнения за интервал времени, достаточный для своевременного устранения возникших проблем. Новация идеи позволит учитывать концепцию приемлемого риска, повысить эффективность систем управления в  ЧС в целом.

Принцип реализован путем разработки информационно-логистической технологии превентивного контроля, позволившая учитывать информационные процессы анализа и синтеза планов действий и информационные процессы контроля мероприятий и на её основе повысить эффективность функционирования систем управления в ЧС.

В четвёртом разделе приводятся результаты моделирования информационно логистической системы управления в ЧС, синтезированной на основе разработанного методического аппарата логистического анализа и синтеза, информационно управляющих систем.

Методический аппарат логистического анализа и синтеза позволяет проводить комплексный анализ систем управления в ЧС, оценить эффективность происходящих в системе информационных процессов, качество структурного построения и степень соответствия алгоритма функционирования целям и задачам системы, на основе чего выработать рекомендации по их совершенствованию.

Методический аппарат логистического анализа и синтеза разработан на основе теории системного подхода, теории информации, теории графов, теории компромиссов, принципа информационной логистики ЧС первичности и объединяющей роли информации для систем предупреждения и ликвидации ЧС.

Методический аппарат позволяет проводить исследования различных систем управления функционирующих в условиях ЧС, имеющих отличия:

- уровни управления: объектовые, территориальные, региональные, республиканский;

- выполняемые функции: управление ликвидацией различных видов ЧС, организация работ по ликвидации медицинских и психологических последствий ЧС, обеспечение ведения спасательных работ и др.;

- организационные построения: технические, человеко-машинные, информационные и др. 

Методика удобна тем, что позволяет проводить системные исследования на  различных этапах развития  систем управления (проектирования, создания и эксплуатации). Метод, который может «работать» при минимуме исходных данных, давая, по крайней мере, качественно достоверные результаты и позволяя сравнивать между собой различные варианты построения систем.

Алгоритм методического аппарата  логистического анализа и синтеза систем управления в ЧС включает пять основных составных частей:  формирование цели и задач анализа, методика информационного, функционального и  структурного анализа, выработка обоснованных предложений по совершенствованию структуры системы управления в ЧС и алгоритма её функционирования.

Основой методического подхода  является методика информационного анализа, состоящая из четырех этапов:  

1. Идентификация и прогнозирование природных и техногенных опасностей исследуемой территории и оценка степени уязвимости населения, территории и экономики от их воздействия.

2. Оценка количества и качества информации мониторинга состояния природных и техногенных опасностей исследуемой территории.

Для оценки количества информации получаемой за одно сообщение по одному параметру (Ij, где j = 1……N), использовано выражение информационной энтропии, предложенное К. Шенноном.

3. Разработка каталога основных угроз.

4. Синтез мероприятий и задач, направленных на управление рисками ЧС и защиту населения и территорий от угроз.

Функциональный анализ и систем управления в ЧС проводится на основе результатов полученных при информационном анализе, в ходе него разрабатываются функциональные задачи, направленные на реализацию мероприятий  и задач, направленных на управление рисками ЧС и защиту населения и территорий от угроз.

 Структурный анализ и систем управления в ЧС проводится на основе данных информационного и функционального анализа  и состоит из этапов:

1.   Синтез структуры системы на основе группировки функциональных задач по направлениям и специфике, с учетом выработанных требований: оперативности, надежности, комплексности, гибкости, интегрируемости и.т.д.

2. Топологический анализ структуры синтезированной системы. Топологический анализ проводится на основании определения показателей характеризующих качество структурного построения:

а) Оценка связности структуры характеризует рациональность и целостность по соответствию количества элементов и связей между ними Показатель связности графа  интерпретируется как мера избыточности структуры по связям.                                  

(4)

б) Структурная избыточность, отражающая превышение общего числа связей над минимально необходимым.

(5)

в) Диаметр структуры dij - сводится к стандартной задаче поиска кратчайшего пути на графе для каждой пары (i, j), такой что i

d = max dij,     i

(6)

где I и J - множества висячих и тупиковых вершин графа

г) Структурная компактность, отражающая близость элементов между собой. Близость двух элементов i и j между собой определяется через минимальную длину пути для ориентированного графа dij.

q =    ()

(7)

д) Степень централизации, характеризующая неравномерность загрузки элементов структуры, описываемой неориентированным графом,

(8)

где Zmax – максимальное значение величины

ж) Сложность структуры, определяться сложностью анализа её свойств.

(9)

где n1 и n2 - число висячих и тупиковых вершин в графе структуры;

Sij - число  путей, ведущих от i-й висячей вершины в j-ю тупиковую.

Учитывая, что основным качественным требованием в рамках проводимого исследования была оперативность системы управления то был введен весовой коэффициент  ki, учитывающий влияние каждого частного показателя качества структурного построения на оперативность функционирования системы управления в ЧС. Их значения были определены путем экспертных оценок (таблица 1).

 

Таблица 1 - Значения весового коэффициент  ki, учитывающий влияние частных показателей на оперативность системы управления в ЧС.

 

Показатели качества

* - показатель связности структуры

 - структурная избыточность

 - неравномерность распределения связей

d  - диаметр структуры

q - структурная компактность

 - степень централизации в структуре

Сложность системы

 

ki

0,15

0,1

0,2

0,14

0,26

0,08

0,07

Результаты исследования, которые могут быть получены при использовании предлагаемой методики, позволят сделать выводы по качеству структуры системы, степени участия элементов системы в общем, показателе эффективности ее функционирования.

3. Описание характеристик системы, на основе показателей полученных в результате проведенного анализа.

Окончательным  результатом методологического подхода является выработка обоснованных предложений по совершенствованию, структуры системы управления в ЧС и алгоритма её функционирования.

В результате моделирования проведенного с помощью разработанного методологического подхода синтезирована модель информационной логистической системы управления рисками ЧС (рисунок 8).

 

S3

 

V1,V2Vm

 

W1,

W2

Wk

 

I1,

I2

In

 

K1,

K2,

K3

 

P1,

P2,

S1

 

S2

__

 

Территориально распределенная  информационно логистическая Грид-среда

 
Подпись: Потенциально-опасные источники природных и  техногенных  ЧС

 

Подпись: Рисунок 8 – Модель информационной логистической системы управления в ЧС

 

Где, I1,I2 In – параметры опасных источников, n – количество источников; K1 - данные мониторинга со средств дистанционного зондирования земли (ДЗЗ), K2  - данные мониторинга с постов наблюдения; P1 – данные долгосрочного прогноза; S1 – сценарии возникновения; S2 – сценарии предотвращения; S3 – сценарии реагирования; V1 - Vm – воздействия по предотвращению, m – количество воздействий; W1 - Wk – мероприятия по реагированию, k – количество мероприятий.

Построение информационной логистической системы направлено на создание системы обладающей возможностью автоматизированного управления  проведением мероприятий включающих следующие основные функции:

- сбор, обработка первичной информации о состоянии  потенциально опасных источников природных и техногенных ЧС (мониторинг состояния контрольных параметров характеризующих состояние источников ЧС);

- моделирование процессов на основе данных мониторинга, с целью разработки прогнозов и сценариев возникновения, развития ЧС и действий по организации защиты населения и территорий в ЧС;

- выработка управляющих воздействий  для управления процессами, протекающими в потенциально опасных источниках ЧС и приведение контрольных параметров в границы безопасных значений;

- при развитии ЧС и не результативности системы управления на этапе  предотвращения ЧС, выработка сценария действий по реагированию на ЧС и проведению мероприятий по смягчению последствий ЧС.

 

Таблица 2 – Этапы логистического управления потоками ЧС

 

Наименование этапов

Длительность, период

 

Характеристика

 

Способы

Предупреждение ЧС

Постоянно

Комплекс мероприятий направленный на мониторинг первичной информации о потенциально опасных источниках ЧС и сопутствующей информации об окружающей среде

Подготовка сил и средств, резервов, обучение персонала и населения

Предотвращение  ЧС

При отклонении параметров до допустимых отметок

Комплекс мероприятий по регистрации отклонений параметров характеризующих состояние потенциально опасных источников ЧС и автоматизированное управление предотвращением ЧС на основе выработки адекватных управляющих воздействий

Разработка  единой информационно логистической среды централизованного управления рисками ЧС

Смягчение последствий ЧС

При выходе параметров за критические отметки

Выработка решений на принятие комплекса  мероприятий направленный на смягчение последствий ЧС

Моделирование, прогнозирование, разработка сценариев развития ЧС

Реагирование и ликвидация ЧС

При необратимом развитии ЧС

Выработка решений на принятие комплекса мероприятий по организации и проведению аварийно-спасательных работ.

Разработка точных сценариев действий при реагировании и ликвидации ЧС

Главным отличием разработанной системы от традиционной, является то, что он построен по принципу логистики, подразумевающий:  единое интегрированное автоматизированное логистическое  управление всеми процессами; четкое разделение задач между элементами системы; разделение  выполняемых задач по уровням, путем их распараллеливания.

С целью разделения  выполняемых задач по уровням, путем их распараллеливания, предположено ввести этапы функционирования систем управления в ЧС, которые с учетом дополнений представляются в следующем порядке: предупреждения, предотвращения, смягчения, реагирования и ликвидации ЧС (таблица 2).

Введение данных этапов позволяет системе в автоматическом режиме отслеживать сигналы являющиеся предпосылкой возникновения и развития ЧС и управляя этим процессом предотвращать их развитие в крупные ЧС на стадии зарождения.

Установлено, что эффективное функционирование  разработанной модели информационной логистической системы управления рисками ЧС возможно при выполнении следующих обязательных требований: наличие больших вычислительных мощностей и объемов машинной памяти, высокоскоростных каналов передачи данных. Проведены расчеты и определены данные параметры.

В пятом разделе разработан метод централизованного и скоординированного распределения удаленных вычислительных ресурсов компьютерных сетей основанного на Грид-технологиях, позволившая сократить время моделирования внезапных и стремительных ЧС, обработки данных аэрокосмических технологий дистанционного зондирования земли и принятия решений при отклонениях сценария расчетных ЧС.

В связи тем, что эффективное функционирование информационно логистической системы управления в ЧС возможно при выполнении определенных требований к высокому уровню технической и программной составляющей  произведено обоснование реализации данной проблемы путем использования Грид-технологий.

Согласно определения данного идеологами создания Грид-технологий американских ученых Я. Фостера и К. Кессельмана «Грид (Grid) – это согласованная, открытая и стандартизованная среда, которая обеспечивает гибкое, безопасное, скоординированное управление всеми  ресурсами объединенных в единую  сеть географически распределенных подсистем для эффективного использования их вычислительных мощностей».

Анализ показал, что потенциал технологий Грид оценивается высоко: он приобретает стратегический характер, и в перспективе Грид должен стать вычислительным инструментарием для развития высоких технологий. Высокие оценки можно объяснить способностью Грид на основе безопасного и надежного удаленного доступа к ресурсам глобально распределенной инфраструктуры решить две проблемы:

1.   создания распределенных вычислительных систем сверхвысокой пропускной способности из серийно выпускаемого оборудования (показатели производительности: агрегированная мощность более 1 терафлоп, объем обрабатываемых данных более 1 петабайта в год) при одновременном повышении эффективности (до 100%) имеющегося парка вычислительной техники путем предоставления в грид временно простаивающих ресурсов;

2.   создания широкомасштабных систем мониторинга, управления, комплексного анализа и обслуживания с глобально распределенными источниками данных, способных повысить эффективность систем ЧС.

Разработанный метод централизованного и скоординированного распределения удаленных вычислительных ресурсов компьютерных сетей информационной системы ЧС основанного на Грид-технологиях позволит получить  новое качество решения следующих классов задач:

  -  массовая обработка потоков данных о ЧС большого объема;

  -  многопараметрический анализ данных мониторинга ЧС полученный от  аэрокосмических средств дистанционного зондирования земли и других подсистем источников информации о ЧС;

- моделирование и прогнозирование ЧС за счет интеграции и координации вычислительных ресурсов входящих в единую информационную систему управления ЧС, а также на удаленных суперкомпьютерах.

 

 

Рисунок 9 – Принципиальная схема построения информационно управляющей системы ЧС с использованием Грид-технологий.

 

Анализ мощностей  процессоров находящихся в эксплуатации в подразделениях МЧС  в настоящее время показывают, что их вполне достаточно для решения элементарных шагов большинства задач по предупреждению, предотвращению, смягчению, реагированию и ликвидации ЧС, а объединение существующих ресурсов может  позволить быстро и эффективно решать задачи оперативного мониторинга, прогнозирования и моделирования ЧС локального характера, при необходимости решения более сложных и больших задач можно использовать возможности  суперкомпьютеров (рисунок 9).

Проведено моделирование функционирования информационно логистической системы управления в ЧС на примере реагирования на угрозы, вызванные селевой опасностью. Моделирование проведено методом имитационного моделирования. Целью моделирования было, проверка эффективности функционирования разработанной модели информационной логистической системы управления в ЧС (рисунок 10).

 

 

Рисунок 10 – Декомпозиция информационной логистической системы управления в ЧС по компонентам.

 

Формализация модели осуществлена путем замены технологических операций на функциональные задачи выполняемые системой. При этом функциональные задачи выполняются на временном интервале, являющемся случайной величиной с некоторым законом распределения.

Проведенный в работе анализ позволил обосновать возможность применения бета-распределения в качестве типового распределения продолжительности операций. Опытно-экспериментальные исследования показали, что в бета-распределении величины р и q близки к постоянным значениям: р = 1, q = 2.

При моделировании процесса функционирования использован метод агрегативного представления сложной системы в имитационной модели.

Объектом имитации являлось функционирование системы при её реагировании на ЧС. Компонентами системы являются её подсистемы:

k1 – подсистема комплексного мониторинга ЧС;

k2 – подсистема прогноза ЧС;

k3 – подсистема управления рисками ЧС;

k4 – подсистема автоматизированного предотвращения и смягчения последствий  ЧС;

k5 – подсистема реагирования на ЧС;

k6 – источник ЧС;

k11 – системы дистанционного зондирования земли (ДЗЗ);

k12 – наблюдательные посты;

k13 – система датчиков и сигнализаторов.

Каждая компонента ki выполняет последовательность функциональных действий fdij. При этом любое функциональное действие fdij выполнялось на временном интервале, в реальной обстановке, как ранее отмечалось описанием случайной величины, законом бета-распределения. Для функциональных действий определены нормативы времени выполнения с учетом использования Грид-технологий и аэрокосмических технологий дистанционного зондирования Земли. В системе использована разработанная в работе информационно логистическая технология распараллеливания задач по стадиям управления: предупреждение, предотвращение, реагирование и ликвидация ЧС, а также автоматизированная технология определения категории опасности и выбора уровня реагирования на ЧС: Республиканский, территориальный, местный (таблица 3).

 

Таблица 3 – Выбор уровня реагирования на ЧС в зависимости от категории опасности ЧС (на примере селевой опасности)

 

 

№ п/п

Категория селевой опасности

 

Уровни реагирования

Комплекс автоматического управления процессами

Местный (районный, объектовый)

Территориальный (Областной, городской)

Республиканский

1

4

+

 

 

 

2

3

+

+

 

 

3

2

+

+

+

 

4

1

+

+

+

+

 



Рисунок 11 - Зависимость информационных потоков ЧС от времени реагирования системы информационно логистической системы управления.

 

Результаты моделирования позволили получить зависимость информационных потоков ЧС от времени реагирования системы и провести сравнение оперативности функционирования традиционной системы управления в ЧС и информационно логистической системы управления ЧС (рисунок 11).

 

Таблица 4 - Показатели эффективности функционирования систем управления в ЧС при различных способах совершенствования.

 

№ п/п

Способы совершенствования систем

Получаемый эффект

1

Создание специализированных технических средств

8%

2

Применение специализированного процесса обеспечения

4%

3

Использование современных автоматических технологий обработки информации

9%

4

Применение технологий видеонаблюдения

6%

5

Применение технологий космического мониторинга

4%

6

Внедрение автоматической системы контроля

11%

7

  Внедрение автоматической системы слежения

12%

8

Внедрение автоматической системы управления

18%

 

ИТОГО

71%

 

Логистический подход

310%

 

 

Рисунок 12 - Результаты оценки эффективности функционирования традиционной системы и информационно логистической систем управления (СУ) в ЧС

 

Анализ  результатов моделирования позволил определить: эффективность развития систем управления за счет внедрения теории логистического подхода по сравнению с традиционными способами (таблица 4); оперативность информационно логистической системы превышает показатели традиционной системы на 310%, при этом инерционность системы снизилась с 30 минут до 5 минут (рисунок 12) .

«Система информационно  логистического управления потоками  пострадавших при возникновении крупномасштабных ЧС» на основе Грид-технологий.

Разработан метод применения Грид-технологий для решения задачи оперативного функционирования системы информационно  логистического управления потоками  пострадавших при возникновении крупномасштабных ЧС.

Внезапные и стремительные ЧС крупномасштабного характера, сопровождаемые одномоментным возникновением большого количества пострадавших, требуют оперативной скоординированной работы всех служб с целью оказания своевременной помощи.

Данная система позволяет осуществлять централизованное логистическое управление и проводить оперативный сбор и обработку первичной информации о пострадавших при крупномасштабных ЧС, проводить оперативный прогноз, моделирование и разрабатывать сценарии развития ситуаций и действия направленные на проведение эффективных защитных мероприятий.

Технология превентивного логистического контроля при реализации мероприятий по предупреждению, предотвращению, смягчению, реагированию и ликвидации ЧС

Технология превентивного контроля, позволяет учитывать информационные процессы анализа и синтеза планов действий и информационные процессы контроля мероприятий и на её основе повысить эффективность функционирования систем управления в ЧС.

 

Заключение

 

Основные результаты, выводы и рекомендации выполненных исследований заключаются в следующем:

1 Установлены закономерности формирования информационных потоков  чрезвычайных ситуаций, которые позволили создать основы методологии информационно-логистического подхода при разработке мероприятий предотвращения, смягчения, реагирования и ликвидации ЧС.

2 Разработаны и сформулированы концептуальные основы информационной логистики защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

3. Разработан принцип информационной логистики ЧС – первичности и объединяющей роли информации для систем управления в ЧС заключающаяся в том, что информация служит первоочередным и основополагающим ресурсом, комплексно в  полном объеме и с высокой степенью достоверности характеризующая окружающую среду обитания и осуществление над ней операций по прогнозированию, моделированию возможных сценариев развития и возникновения ЧС и является основой для формирования всего комплекса защитных мероприятий. В соответствии с которой, разработана методика анализа и синтеза информационно-управляющих систем ЧС.

4. Разработан и обоснован принцип формирования надежной информации о физических ресурсах для обеспечения мероприятий по предотвращению, смягчению, реагированию и ликвидации ЧС.

5. Разработан принцип превентивного логистического контроля при реализации мероприятий по предотвращению, смягчению, реагированию и ликвидации ЧС,  которое реализовано путем разработки информационно-логистической технологии превентивного контроля, позволившая учитывать информационные процессы анализа и синтеза планов действий и информационные процессы контроля мероприятий и на её основе повысить эффективность функционирования систем управления в ЧС.

6 Разработан методологический аппарат  логистического анализа и синтеза систем управления в ЧС  основанный на теории информации, теории графов, теории сценарно-количественного подхода, позволяющий проводить комплексную оценку систем и синтезировать информационно системы за счет оптимальной консолидации разнородных систем объединенных единой целью.

7 Разработан метод централизованного и скоординированного распределения удаленных вычислительных ресурсов компьютерных сетей основанного на Грид-технологиях, позволившая сократить время моделирования внезапных и стремительных ЧС, обработки данных аэрокосмических технологий дистанционного зондирования земли и принятия решений при отклонениях сценария расчетных ЧС.

8 Разработан проект системы информационно  логистического управления потоками  пострадавших при возникновении крупномасштабных ЧС, позволивший повысить оперативность функционирования систем оказания медико санитарной помощи пострадавшим и повысить информированность участников процесса ликвидации ЧС.

Оценка полноты решения поставленных задач. В результате проведения теоретических, экспериментальных и практических исследований разработаны концептуальные основы и принципы информационной логистики ЧС; методический аппарат логистического анализа и синтеза систем управления в ЧС, позволивший провести комплексную оценку и синтезировать информационно логистическую систему управления в ЧС; метод централизованного и скоординированного распределения удаленных вычислительных ресурсов компьютерных сетей основанного на Грид-технологиях и техническое задание информационно логистической системы управления с использованием аэрокосмических технологий на основе Грид-технологий. Проверена эффективность функционирования синтезированной системы и проведен сравнительный анализ по сравнению с традиционной системой.

           Разработка рекомендаций и исходных данных по конкретному использованию результатов. Полученные результаты рассчитаны для специалистов министерства по ЧС РК по совершенствованию систем управления в ЧС, а также по проектированию и созданию на их основе технических систем и программных средств.

Оценка технико-экономической эффективности внедрения. Внедрение информационно логистического подхода к управлению процессами предотвращения, смягчения и ликвидации ЧС позволяют повысить оперативность системы на 310%, сократить количество ЧС природного и техногенного характера на 30%, при этом предотвратив количество пострадавших на 11%, за счет раннего обнаружения возникновения ЧС и предотвращения их развития; снизить количество пострадавших при ЧС на 25%, за счет комплексного введения мероприятий по смягчению последствий ЧС. Сократить создание дополнительных запасов материальных ценностей за счет формирование надежной информации о них на 33%.

Экономический эффект от результатов выполнения работ может составить более 100 млн. тенге.

Оценка научного уровня выполненной работы в сравнении с лучшими достижениями в данной области. Предлагаемая работа по научно-практической значимости вполне соответствует современному научно-техническому и технико-экономическому уровню.

 

Список опубликованных работ по теме диссертации

 

1 Шарипханов С.Д., Муканов М.А, Жакан., Шарипханова З.А. Разработка методики эксперимента оценки эмоционально волевой подготовки лиц принимающих решения в ЧС // Материалы Международной НПК «Проблемы биоэтики в здравоохранении XXI века» –Алматы, 2005. – С.175-176.

2 Шарипханов С.Д., Муканов М.А, Жакан., Шарипханова З.А., Кадыров Р.Т. Анализ результатов эксперимента по определению эмоционально волевой подготовки лиц принимающих решения в ЧС// Материалы Международной НПК «Проблемы биоэтики в здравоохранении XXI века» –Алматы, 2005. – С.177-178.

3 Шарипханов С.Д. Вариант автоматизированной информационно-управляющей системы ЧС // Труды 8-й международной НПК «Новое в безопасности жизнедеятельности», ч. 1., –Алматы, КазНТУ им. К. Сатпаева, 2006. –С.643-645.

4 Шарипханов С.Д. Классификация функциональных задач системы предупреждения и ликвидации ЧС // Труды 8-й международной НПК «Новое в безопасности жизнедеятельности», ч. 1., –Алматы, КазНТУ им. К. Сатпаева, 2006. –С.645-647.

5 Халиков Д.К., Шарипханов С.Д. Анализ проблем организации оказания медицинской помощи пострадавшему населению при возникновении разрушительного землетрясения в городе Алматы // Сб.трудов научно-практической конференции «Организации защиты населения. Медицина катастроф». – Алматы, 2007. –С.45-50.

6 Муканов А.К., Шарипханов С.Д. Обоснование использования логистики в решении вопросов медицинского обеспечения при оказании помощи пострадавшему населению в ЧС // Сб.трудов научно-практической конференции «Организации защиты населения. Медицина катастроф». Вып.1 – Алматы, 2007. –С.45-50.

7 Муканов А.К., Шарипханов С.Д. Логистическая информационная система  решения задач  обработки и передачи информации при авариях на химически опасных объектах  с использованием системного подхода /  Вестник Каз ГАСА №3-4 (25-26), 2007. –С.45-50.

8 Муканов А.К., Шарипханов С.Д. Логистический анализ зависимости информационных потоков ЧС / Вестник Каз ГАСА №1 (27), 2008. –С.45-50.

9 Шарипханов С.Д. Синтез систем управления экстренного реагирования подразделениями СМП на основе системного подхода // Сборник трудов Международной НПК «Безопасность жизнедеятельности» Каз ГАСА, 2007. –С.45-50.

10 Шарипханов С.Д., Турганбаев Е.С. Предложения по использованию космического мониторинга и прогнозирования ЧС в Казахстане // Труды 9-й международной НПК «Новое в безопасности жизнедеятельности», ч. 1. – Алматы, КазНТУ им. К. Сатпаева, 2007. –С.45-50.

11 Шарипханов С.Д., Турганбаев Е.С. Разработка программы использования космических технологий для решения задач предупреждения и ликвидации ЧС природного и техногенного характера // Труды 9-й международной НПК «Новое в безопасности жизнедеятельности», ч. 1. – Алматы, КазНТУ им. К. Сатпаева, 2007. –С.45-50.

12 Шарипханов С.Д., Жакупбеков М.М., Абдукалиев Т.А. Построение логистической системы для решения задач обработки и передачи информации при авариях на химически опасных объектах с использованием системного подхода // Труды 9-й международной НПК «Новое в безопасности жизнедеятельности», ч. 1. – Алматы, КазНТУ им. К. Сатпаева, 2007. –С.45-50.

13 Шарипханов С.Д., Муканов А.К., Молдахметов К.М. Обоснование использования логистики в реализации мероприятий медицинского обеспечения при оказании помощи пострадавшему населению в ЧС // Труды 9-й международной НПК «Новое в безопасности жизнедеятельности», ч. 1. – Алматы, КазНТУ им. К. Сатпаева, 2007. –С.45-50.

14 Шарипханов С.Д., Муканов А.К. Применение сотовой и пейджинговой связи для оповещения населения при ЧС // Труды 9-й международной НПК «Новое в безопасности жизнедеятельности», ч. 1. – Алматы, КазНТУ им. К. Сатпаева, 2007. –С.45-50.

15 Шарипханов С.Д. Методика  анализа качества структур логистических систем оперативного реагирования на чрезвычайные ситуации на основе графоаналитического метода / Вестник Каз АТК. Вып. 3. –Алматы, 2008. –С.45-50.

16 Шарипханов С.Д. Методика синтеза  логистической системы реагирования на чрезвычайные ситуации на основе системного подхода / Вестник Каз АТК. Вып. 4. – Алматы, 2008. –С.45-50.

17 Халиков Д.К., Муканов А.К., Шарипханов С.Д. Разработка логистической информационной системы оповещения о ЧС природного и техногенного характера /  Вестник Кыргызского государственного университета строительства, транспорта и архитектуры. Министерства образования и науки Кыргызской Республики. Бишкек, 2008. –С.45-50.

18 Шарипханов С.Д., Муканов А.К. Использование космического мониторинга и прогнозирования ЧС в Казахстане / Известия Научно технического общества «КАХАК» №1 (20) –Алматы, 2008. –С.45-50.

19 Шарипханов С.Д. Применение логистики для решения задач медицинской защиты населения при крупномасштабных ЧС // Материалы 4-й международной НПК «Динамика исследования», Том 29. Технологии. Физика. «Бял ГРАД-БГ» ООД,  Болгария, –София, 2008. – 96 с.

20 Шарипханов С.Д. Построение дерева событий развития сценария аварии при перевозке опасных грузов на железнодорожном транспорте как составляющая формирования  информационной логистики ЧС // Пятая Международная НПК «Транспорт Евразии XXI века». КАЗ АТК  –Алматы, 2008. –С.45-50.

21 Турганбаев Е.С., Шарипханов С.Д. Основные направления деятельности по предупреждению и ликвидации ЧС природного и техногенного характера в Казахстане // «Бизнес и образование: вектор развития». Материалы VII Международной НПК. Международная академия бизнеса. Алматы,  2008. С.45-50.

22 Турганбаев Е.С., Шарипханов С.Д. Информационные технологии в обучении действиям при ЧС природного и техногенного характера // «Бизнес и образование: вектор развития». Материалы VII Международной НПК. Международная академия бизнеса. Алматы,  2008. С.45-50.

23 Шарипханов С.Д., Мухин В.И. Формирование основы  информационной логистики ЧС на примере построения дерева событий развития сценария аварии на железнодорожном транспорте при перевозке опасных грузов // Труды 10-й международной НПК «Новое в безопасности жизнедеятельности», ч. 1.–Алматы, КазНТУ им. К.Сатпаева, 2008.  – С.145-148.

24 Шарипханов С.Д., Иманбеков Е.А. Методические основы синтеза  информационной логистической системы чрезвычайных ситуаций на основе системного подхода // Труды 10-й международной НПК «Новое в безопасности жизнедеятельности», ч. 1.–Алматы, КазНТУ им. К.Сатпаева, 2008.  – С.145-148.

25 Шарипханов С.Д. Результаты логистического анализа современного состояния автоматизированной информационно-управляющей системы по чрезвычайным ситуациям // Труды 10-й международной НПК «Новое в безопасности жизнедеятельности», ч. 1.–Алматы, КазНТУ им. К.Сатпаева, 2008.  – С.145-148.

26 Шарипханов С.Д., Турганбаев Е.С. Предпосылки создания информационной логистической системы ЧС обеспечения безопасности при эксплуатации высотных зданий // Сборник докладов I-й Международной научно-технической конференции «Безопасность высотных объектов», Алматы, 2008.  – С.145-148.

27 Шарипханов С.Д. Предпосылки создания информационной логистической системы ЧС обеспечения безопасности при эксплуатации высотных зданий / Научно-технический и производственный журнал «Вестник строителя Алматы» ГКП «Сейсмостройзащита», №6(8), Алматы, 2008.  – С.145-148.

28 Шарипханов С.Д. Оценка эффективности управления логистическими  системами доставки грузов гуманитарной помощи в зону чрезвычайных ситуаций / Вестник Каз ГАСА №2 (28), Алматы, 2008.  – С.145-148.

29 Шарипханов С.Д. Методическая основа синтеза  информационной логистической системы чрезвычайных ситуаций на основе графоаналитического метода / Научный журнал  МОРК «Сардар», №1-2, Изд. Агроиздат, –Астана, 2009.  – С.91-95.

30 Шарипханов С.Д. Обоснование внедрения информационной логистики чрезвычайных ситуаций // Международная научно-техническая конференция «Инновационные технологии» Каз ГАСА, Алматы, 2009. – С.91-95.

31 Шарипханов С.Д. Информационные потоки как основа построения информационно-логистических моделей возникновения и развития  чрезвычайных ситуаций // Международная научно-техническая конференция «Инновационные технологии» Каз ГАСА, Алматы, 2009. –С.91-95.

32 Шарипханов С.Д. Разработка автоматизированной системы прогнозирования ЧС на основе нейронных сетей как элемент информационно-логистической системы ЧС // Материалы 5-й международной НПК «Передовые научные разработки», Publishing House «Education and Science» s.r.o. Том 7, Чехия, Прага, 2009. –62 с.

33 Шарипханов С.Д., Мухин В.И., Муканов М.А., Иманбеков Е.А. Оценка информационных потоков в системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных  ситуаций / Вестник Института энергетики и связи,  выпуск №4, Алматы, 2009. –С.91-95.

34 Шарипханов С.Д., Самойлов С.В. Современные аспекты планирования работ по предупреждению и ликвидации чрезвычайны ситуаций в рамках разработки информационно - логистических систем / Вестник КБТУ, выпуск №3, Алматы, 2009. –С.91-95.

35 Шарипханов С.Д. Информационная логистика чрезвычайных ситуаций как методическая основа  управления рисками в природной и техногенной сферах локального уровня / Вестник КазНТУ №5, Алматы, 2009. –С.91-95.

36 Шарипханов С.Д., Муканов М.А., Иманбеков Е.А. Логистический подход управления потоками  информации чрезвычайных ситуаций / Вестник Каз ГАСА №1-2 (31), Алматы, 2009. –С.91-95.

37 Шарипханов С.Д. Организация управления природными и техногенными рисками с помощью информационно-логистического подхода // Сборник статей МНПК «Сейсмическая безопасность» ДЧС Алматы, 2009. –С.91-95.

38 Петров В.В., Шарипханов С.Д., Муканов А.К. Информационно-логистический подход при управлении предупреждением и ликвидацией чрезвычайных ситуаций  / Вестник «Промышленность Казахстана», Алматы, 2009. –С.91-95.

39 Sharipkhanov S.D. Glimpse at Global Problems, as Source of emergency situations // Transactions of the International Academy of Science. Science without borders,  Volume 3, Innsbruck  2009.

40 Шарипханов С.Д., Самойлов С.В. Обоснование использования логистики в реализации мероприятий медицинского обеспечения при оказании помощи  пострадавшему населению в ЧС. // Материалы XIX Международной научно-практической конференции. Предупреждение. Спасение. Помощь (современность и инновации). 7 апреля 2009 года/ Химки: АГЗ МЧС России. Часть 4. - 2009.

41 Шарипханов С.Д. Информационные потоки как объект управления при осуществлении мероприятий по предупреждению и ликвидации последствий разрушительных землетрясений // «Труды Международной конференции по снижению сейсмического риска, посвященной шестидесятилетию со дня  Хаитского землетрясения 1949 года». 9-11 июля 2009 года. –Душанбе, 2009, –С 288.

42 Шарипханов С.Д., Муканов А.К, Шакенова Ж.Н. Исанова М.К.  Анализ закономерностей формирования информационных потоков чрезвычайных ситуаций // Труды 11-й международной НПК «Новое в безопасности жизнедеятельности», ч. 1. – Алматы, КазНТУ им. К. Сатпаева, 2009.

43 Шарипханов С.Д. Методика оценки количества и качества информации, необходимой для мониторинга состояния селеформирующих мореных озер // Труды 11-й международной НПК «Новое в безопасности жизнедеятельности», ч. 1. – Алматы, КазНТУ им. К. Сатпаева, 2009.

44 Шарипханов С.Д. Разработка информационно логистической системы предупреждения и ликвидации ЧС на основе грид технологий. // Труды 11-й международной НПК «Новое в безопасности жизнедеятельности», ч. 1. – Алматы, КазНТУ им. К. Сатпаева, 2009.

45 Sharipkhanov S.D. Justification of Communication Logistics in Emergency Situations // Материалы ІI Международной научно-практической конференции  «Стратегические вопросы мировой науки – 2010» Sp. z o.o. “Nauka I studia,(Przemysl , Польша).

46 Шарипханов С.Д. Разработка системы информационно  логистического управления потоками  пострадавших при возникновении крупномасштабных ЧС. Научный журнал «Технология безопасности» №6, 2009.

47 Шарипханов С.Д., Муканов М.А., Иманбеков Е.А. Разработка информационно логистической системы предупреждения и ликвидации ЧС на основе Грид-технологий // Международная научно-техническая конференция «Инновационные технологии» Каз ГАСА, Алматы, 2010.

48 Шарипханов С.Д. Технология ГРИД в задачах предупреждения и ликвидации ЧС. Научный журнал «Технология безопасности» №1, 2010.

49 Шарипханов С.Д. Результаты анализа закономерностей формирования информационных потоков чрезвычайных ситуаций / Вестник Каз ГАСА №1 (35), Алматы, 2010.

 

 


ТҮЙІН

 

Шәріпханов Сырым Дүйсенғазыұлы

 

Төтенше жағдайлардың ақпараттық логистикасын әзірлеу

 

05.26.02 – Төтенше жағдайлар қауіпсіздігі

 

Зерттеу нысаны – Төтенше жағдайлардың алдын алу және жоюды басқару жүйесі (ТЖ).

Зерттеу нәрсесі – Төтенше жағдайлар ақпараттық тасқындарының туындауы заңдылықтары.

Жұмыстың мақсаты – Төтенше жағдайлар ақпараттық логистикасын әзірлеу және дәлелдеу үшін төтенше жағдайларды басқару жүйесінде ақпараттық тасқындарының туындауы мен дамуы заңдылықтарын зерттеу.

Зерттеу әдістемелерінің сипаты: Ақпараттық ғылыми–техникалық жинақталған қорытындысын және талдауы, төтенше жағдайлар тасқынын логистикалық талдау әдістемесі, жүйелі талдау, ақпараттар ілімі, сызық жолдар ілімі, мәмлелер ілімі, Рунге–Кутт математикалық үлгісінің әдістемесі, имитациялық нұсқаларын әзірлеу, лабораториялық, өнеркәсіптік–тәжірибелік және ғылыми–тәжірибелік зерттеулер.

Жұмыстардың нәтижесі:

Төтенше жағдайлар ақпараттық тасқындарының туындауының заңдылықтары белгіленді, ақпараттық логистикалық ыңғайын табудың әдістемелік негізін құрудың мүмкіндігі туды.

Халықты және аумақты табиғи және техногендік сипаттағы төтенше жағдайлардан қорғаудың ақпараттық логистикасының тұжырымдалған негіздері ұйымдастырылды және әзірленді.

Төтенше жағдайларды басқарудың жүйесі үшін ақпарат алдынғы қатарлы және негізін құрайтын күш болып табылады, төтенше жағдайларды басқарудың жүйесі үшін ақпарат алғашқы және біріктіргіш ролін атқаратын– төтенше жағдайлар ақпараттық логистикасының қағидасы әзірленді.

Төтенше жағдайларға ден қою, оның алдын алу, оны болдырмау, зардаптарын женілдету және жою шараларын қамтамасыз ету үшін қор, күш, қуат туралы үмітті ақпараттар туындатудың қағидалары әзірленді және дәлелденді.

Төтенше жағдайларға ден қою, оның алдын алу, оны болдырмау, зардаптарын жеңілдету және оны жою шараларын жүзеге асыру үшін превентивті логистикалық  бақылаудың қағидаты әзірленді.

Әр түрлі жүйелердің бір мақсатқа ұтымды жұмылдырылып біріктірілірудің есебінен ақпараттық жүйеге кешенді баға беруге мүмкіндік туғызатын, төтенше жағдайларды басқару жүйесіне логистикалық талдау және синтездеу әдістемелік тетіктері әзірленді.

Жерді аэрокосмостық технологиямен өрістік тексеріп мәлімет алып өндеудің және есептелген төтенше жағдайлардың сценариі ауытқыған жағдайда шешім қабылдау үшін, кездейсоқ және үдемелі төтенше жағдайлардың нұсқасын әзірлеу уақытын қысқартуға мүмкіндік туғызатын, Грид–технологияға негізделген компьютерлік қондырғылардың алыстатылған есептеу ресурстарын орталықтандырылып және үйлестіріліп бөлу әдістемесі әзірленді.

Төтенше жағдайлардың ақпараттық логистикалық басқару жүйесінің нәтижелі жұмыс істеуі үшін, төтенше жағдайлардың нүсқасын әзірлеу және болжамдаудың техникалық мүмкіндіктерін біршама көтеруге жағдай туғызатын Грид-технология және жерді аэрокосмостық өрістете тексеріп мәлімет алу әдістемесін қолдану ұсынылды.

Жұмыстардың нәтижелері ҚР төтенше жағдайлар министірлігінде Алматы қаласы төтенше жағдайлар Департаменті құрылымын ұйымдастырып құрудың синтезі мен талдауы кезінде, «Қазселденқорғау» ММ «Прогноз» ғылыми өндірістік кешенінде төтенше жағдайларды  талдау және болжау жүйесінде ақпараттық тасқындарды бағалау үшін пайдаланылды.

Төтенше жағдайлардың ақпараттық логистикалық басқару жүйесін енгізу алғашқы кезеңде республикалық деңгей үшін, ал екінші кезеңде аумақтық басқару деңгейінде, қолданыстағы техникалық құралдардың негізінде жаңа технологияларды енгізумен және кезеңді жетілдіре отырып жүргізілуі ұсынылды.

Қолданыс аумағы табиғи және техногенді сипаттағы төтенше жағдайлар қауіпсіздігін қамтамасыз ету мемлекеттік жүйесі болып табылады.

Төтенше жағдайлардың алдын алу, оны болдырмау, зардаптарын жұмсарту, оны жою процестерін басқаруда ақпараттық логистикалық тәсілдерді енгізу жүйенің шапшаңдығын 310 % ке көтеруге, табиғи және техногендік сипаттағы төтенше жағдайларды 30 % ке қысқартуға мүмкіндік береді, және де бұл жағдайдан төтенше жағдай туындағанда ерте байқаудың арқасында зардап шегушілердің саның 11 % ке алдын алуға, төтенше жағдайлар салдарын жұмсарту шараларын кешенді енгізу есебінен төтенше жағдайлардан зардап шеккендер санын 25 % ке кемітуге, осы туралы үмітті ақпараттар туындауына орай қосымша материалдық құндылықтар қорын құруды 33 % қысқартуға мүмкіндік береді.

Жұмыстарды орындаудың негізінде экономикалық нәтиже 100 млн. теңгені құрайды.

Жаңа технологиялар және экономиканың дамуы болжамы төтенше жағдайларды ақпараттық логистикалық басқару тәсілі ең негізгі шешуші бағыт болатындығын көрсетеді.

 


SUMMARY

 

Syrym Dyussengazievich Sharipkhanov

 

Development of extreme situations Information Logistics

 

05.26.02 – Safety in extreme situations

 

Object of research – Emergency Situation (ES) Prevention and Liquidation Management System.

Subject of research – Formation trends of  information flows in emergency situations.

Objective of the thesis – Research of information flows formation and development trends in an ES management system for justification and development of ES information logistics.

Research methodology: analysis and consolidation of scientific-technical information, methods of logistical analysis of ES flows, systematic approach, information communication theory, graph theory, trade-off theory, Runge-Kutta mathematical model approach, simulation modeling, laboratory, experimental and industrial research.  

Thesis output:

Information flows formation and development trends in ES have been defined and allowed to lay the foundations of information logistics approach methodology.

Conceptual foundations of protection of population and territories from natural and industrial ES based on information logistics  have been developed and laid down.

ES information logistics principles have been developed principle of priority and consolidation role of information for ES management system, i.e information is the primary and basic resource in ES management system.

Principle of formation of reliable information about  physical assets for ES prevention, avoidance, mitigation, response and liquidation has been developed and justified.

Principle of preventive logistical control in ES prevention, avoidance, mitigation, response and liquidation has been developed.

Methodology of logistics analysis and  synthesis of ES management systems has been developed which allows to conduct integral assessment of systems and to  synthesize information systems due to optimal consolidation of heterogeneous systems with shared objective.

Method of centralized and coordinated assignment of remote computational resources  of computer networks based on GRID-technologies has been developed allowing to reduce time for sudden and violent ES modeling, processing of remote earth sensing aerospace technology data, and decision making in deviations of predicted ES cases.

Method of remote aerospace earth sensing and GRID technology are suggested for effective functioning of information-logistical ES management system, which allows to improve technical capabilities of ES forecasting and modeling.

The thesis outputs are used by the Republic of Kazakhstan Emergency Ministry in analysis and synthesis of organizational structure of the Emergency Department of Almaty, in “Prognoz” Scientific-Production Corporation ,  Kazselezashchita State Institution for assessment of ES monitoring information flows. 

The ES information logistical management system is recommended to be implemented based on the available technical means with gradual build-up and implementation of new technologies, at the first stage for the republic level of management, at the second stage – for the territorial level of management.

Scope of application – the State Natural and Industrial ES Safety Systems.

Implementation of the information logistics approach to the management of processes of prevention, mitigation and liquidation of ES allows to improve system efficiency by 310%, reduce number of natural and industrial ES by 30%, thus reducing number of casualties by 11% due to early detection and prevention of ES evolution; reduce number of casualties in ES by 25% due to integrated implementation of ES mitigation measures. Reduce excessive auxiliary reserves of tangible assets due to establishment of reliable information about them by 33%.

The Economic benefit from the output implementation may comprise  more than 100 million tenge (KZT).

         Economy and new technologies evolution forecast testify that the information logistics approach to ES management will be the essential

 

____________________________________________________________________

Подписано в печать ________ 2010г.  Формат 60×84 1/16. Бумага ксероксная.

Объем 2.1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ №_____

____________________________________________________________________

Типография научно-технического издательского центра КазНТУ имени К.И. Сатпаева

г.Алматы, ул.Ладыгина, 32

 

Вы 751-й посетитель.
Powered by Drupal
Copyright © KazNRTU, 2007-2016