Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса 12
1.1. Анализ рисков чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, на железнодорожном транспорте России 12
1.2. Анализ методик количественной оценки потенциальной опасности и защищенности объектов от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами 25
1.3. Основные подходы к ранжированию объектов и районированию территорий по совокупности различных показателей 44
1.4. Цель и задачи исследования 50
2. Объекты и методики исследований 52
2.1. Объекты исследований 52
2.2. Методики обработки результатов экспертного опроса 56
2.3. Алгоритм агрегирования локальных показателей в критерии опасности и защищенности объектов от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами 60
2.4. Программное обеспечение исследований 70
2.5. Выводы по главе 76
3. Разработка методики оценки объектов и подвижного состава железнодорожного транспорта по критериям потенциальной опасности и защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами 78
3.1. Формирование информационной базы частных показателей 78
3.2. Результаты экспертного опроса 90
3.3. Расчет критериев потенциальной опасности и защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, объектов и подвижного состава Восточно-Сибирской железной дороги 104
3.4. Выводы по главе 119
4. Разработка методики ранжирования объектов и подвижного состава железнодорожного транспорта по критериям потенциальной опасности и защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами 123
4.1. Численное моделирование значений критериев потенциальной опасности и защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами 123
4.2. Формирование и верификация шкал ранжирования объектов и подвижного состава железнодорожного транспорта 135
4.3. Ранжирование объектов и подвижного состава Восточно-Сибирской железной дороги по критериям потенциальной опасности и защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами 146
4.4. Выводы по главе 151
5. Интегральная оценка потенциальной опасности и защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, отделений железныхдорог 153
5.1. Информационная база локальных критериев 153
5.2. Агрегирование локальных критериев 161
5.3. Оценка и ранжирование отделений Восточно-Сибирской железной дороги по критериям потенциальной опасности и защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами 165
5.4. Выводы по главе 169
Заключение 171
Литература 174
Приложение
- Анализ методик количественной оценки потенциальной опасности и защищенности объектов от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами
- Алгоритм агрегирования локальных показателей в критерии опасности и защищенности объектов от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами
- Расчет критериев потенциальной опасности и защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, объектов и подвижного состава Восточно-Сибирской железной дороги
- Формирование и верификация шкал ранжирования объектов и подвижного состава железнодорожного транспорта
Введение к работе
По железным дорогам России в год перевозятся более 500 млн. тонн опасных грузов. Железнодорожный транспорт представляет собой сложную социальную технико-экономическую систему, включающую в себя объекты различного назначения и подвижной состав. На железнодорожном транспорте в эксплуатации находятся технические средства и объекты, обладающие высокой опасностью. Функционирование этой сложной системы сопровождается возможностью возникновения различных чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, риском гибели и травматизма людей, большими экономическими, социальными, экологическими и иными последствиями.
В Российском законодательстве все чаще стали встречаться такие понятия, как природные и техногенные опасности. Законодатели с учетом значимости и принадлежности этих явлений к опасности высшего ранга для личности, общества и государства объединили их в определенный архетип "чрезвычайные ситуации" (ЧС) [74]. В последнее время наблюдается увеличение грузооборота и пассажиропотока на магистралях РЖД, что неизбежно увеличивает риск возникновения различных чрезвычайных ситуаций, в том числе связанных с пожарами. Следует подчеркнуть, что особо опасными являются аварии на объектах железнодорожного транспорта, которые сопровождаются пожарами (взрывами) цистерн с легковоспламеняющимися жидкостями (ЛВЖ) и сжиженными углеводородами (СУГ).
Необходимо отметить, что риск возникновения ЧС, связанного с пожарами практически по всем видам грузового подвижного состава превышает нормативное значение, которое составляет-10"6 [38].
При аварийных ситуациях с такими грузами следует рассматривать экологический риск. В настоящее время общие методы оценки экологического риска достаточно широко представлены в работах [26, 29, 45, 66-71,79,80,86,87,100,107,113].
Известно, что вопросам количественной оценки потенциальной опасности и защищенности объектов различного назначения от чрезвычайных ситуаций на протяжении многих лет уделялось большое внимание [38, 65, 74]. Вопросами обеспечения безопасности объектов при чрезвычайных ситуациях занимались ряд ученых, в их числе: Мельников В.И., Перевозчиков В.Я., Фалеев М.И., Шаталов А.А., Шадский И.П., Кирилов Г.Н. и другие [42, 88, 132].
Изучением опасности подвижного состава в чрезвычайных ситуациях, связанных с пожарами, занимались известные ученые: Белецкий В.П., Махин B.C., Асюткин В.П. и другие [11, 14, 52]. Результаты их исследований позволили дать комплексное представление о проблемах, связанных с обеспечением безопасности подвижного состава, ими разработаны общие подходы к оценке опасности подвижного состава железнодорожного транспорта в чрезвычайных ситуациях, связанных с пожарами. Необходимо отметить, что существуют различные подходы к районированию (зонированию) территорий, в том числе по риску возникновения чрезвычайных ситуаций, напряженности обстановки с пожарами, состоянию защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами и другим показателям.
Здесь отмечаются работы таких ученых, как Акимов В.А., Чиков Б.М., Виниградский А.К, Блануца В.И., Шейнгауз А.С., Костров А.В., Космачев К.П., Корытный Л.М., Исаев И.А., Коробицын Б.А., Семенов В.Г., Соболевский Н.М., Грацианский Е.В., Махутов Н.А., Удилов В.П., Елохин А.Н. [2, 18, 29, 30, 43, 47, 53, 57, 58 - 61, 103, 134, 131].
Следует отметить, что вопросы принципов зонирования и районирования территории так же широко применяются при изучении экологической обстановки в конкретных регионах. Здесь можно отметить работы таких ученых, как Бешелев С.Д, Крауклис А.А., Лихачева Э.А., Соколов С.Н., Хлебович И.А. [19, 63, 67, 106, 129].
Проблемами в области предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций различной природы занимались такие ученые, как Мягков СМ., Москвичев В.В., Ревзон А.Л. [76, 91, 99].
Применение результатов исследований этих ученых не может напрямую использоваться для оценки и ранжирования территорий железной дороги, поскольку не учитывают специфику подвижного состава и условия функционирования железнодорожного транспорта.
На современном этапе недостаток, в первую очередь, технического, финансового потенциала не позволяет в масштабах всей территории железных дорог Российской Федерации реализовать в полном объеме все мероприятия по профилактике чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами. В условиях ограниченности ресурсов важнейшее значение приобретает оптимизация их распределения для снижения риска от того или иного вида опасности до приемлемого уровня. Поскольку вероятность крупных аварий и катастроф имеет конечную величину, и, судя по мировой статистике, обладает тенденцией к возрастанию, ключевую роль в обеспечении безопасности может сыграть переход к принципу «приемлемого риска». При этом основное внимание должно быть уделено вопросам предотвращения крупных аварий и катастроф, так как, по данным экспертов, затраты на предупреждение чрезвычайных ситуаций техногенного характера могут быть в десять-пятнадцать раз меньше затрат на ликвидацию последствий.
Это предопределяет необходимость поиска новых подходов и путей более эффективного использования выделяемых средств. Одним из направлений решения этой задачи является ранжирование объектов и зонирование территории железнодорожных магистралей по показателям потенциальной опасности и защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами.
Вместе с тем, имеющиеся разработки в области обеспечения защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, не
7 позволяют в достаточной мере осуществить оценку потенциальной опасности и защищенности объектов и подвижного состава железнодорожного транспорта. Методики комплексной оценки потенциальной опасности и защищенности объектов и подвижного состава железнодорожного транспорта от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, в настоящее время отсутствуют.
Следует подчеркнуть, что единая концепция районирования территорий железнодорожного транспорта в контексте проблем защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, до настоящего времени практически не исследовалась.
Цель работы. Разработка методики оценки и ранжирования объектов и территорий железнодорожного транспорта по показателям потенциальной опасности и защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Провести анализ основных показателей, характеризующих
потенциальную опасность и защищенность объектов и подвижного состава
железнодорожного транспорта России от чрезвычайных ситуаций, связанных
с пожарами.
Выбрать и обосновать частные показатели количественной оценки потенциальной опасности и защищенности объектов и подвижного состава железнодорожного транспорта от чрезвычайных ситуаций.
Адаптировать алгоритм и программное обеспечение агрегирования показателей потенциальной опасности и защищенности от чрезвычайных ситуаций в линейные свертки, основанные на обработке результатов опроса экспертов.
Разработать методику количественной оценки объектов и подвижного состава железнодорожного транспорта по показателям потенциальной
8 опасности и защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами.
5. Разработать методику ранжирования объектов и территорий
отделений железных дорог России по уровню потенциальной опасности и
защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами.
6. Апробировать результаты исследований на объектах и подвижном
составе Восточно-Сибирской железной дороги (ВСЖД).
Методы исследования - системный анализ, методы математического моделирования, экспертных оценок, современных средств информационного обеспечения, теории принятия решений.
Объектом исследования в диссертационной работе является Восточно - Сибирская железнодорожная магистраль, рассматриваемая как сложная социально-технико-экономическая система.
Достоверность и обоснованность научных результатов обеспечивается: использованием общепринятых методов при проведении исследований; корректностью выбора исходных данных и условий для построения моделей; апробацией результатов исследований на одной из крупнейших железных дорог России.
Научные положения, выносимые на защиту:
1. Совокупность частных показателей и локальных критериев опасности
и защищенности от чрезвычайных ситуаций, позволяющая наиболее полно
произвести количественную оценку и ранжирование объектов и подвижного
состава железнодорожного транспорта.
2. Методика количественной оценки потенциальной опасности и
защищенности объектов и подвижного состава железнодорожного
транспорта от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, включающая
соотношения для расчета критериев опасности и защищенности и
представляющая сумму произведений нормированных частных показателей
(локальных критериев) на их весовые коэффициенты.
9 3. Методика ранжирования объектов и территорий отделений железных дорог России по уровню потенциальной опасности и защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, заключающиеся в формулировке правила их отнесения к соответствующему уровню опасности или защищенности, отличающаяся тем, что за основной масштаб границ уровней принято значение среднего квадратического отклонения нормального закона распределения и выборочное среднее значение критерия в нормальном законе распределения.
4. Результаты оценки потенциальной опасности и защищенности отделений ВСЖД от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, позволяющие определить приоритетные направления при составлении планов предупреждения и снижения последствий от чрезвычайных ситуаций для линейных предприятий и объектов.
Научная новизна работы состоит в том, что:
установлен перечень частных показателей и локальных критериев потенциальной опасности и защищенности объектов и подвижного состава железнодорожного транспорта от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами;
разработана методика для расчета локальных критериев потенциальной опасности и защищенности объектов и подвижного состава железнодорожного транспорта от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами;
разработана методика для расчета интегральных критериев потенциальной опасности и защищенности отделений железных дорог от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами;
обоснованы границы локальных и интегральных критериев потенциальной опасности и защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, при ранжировании объектов и отделений железных дорог.
Практическая ценность работы состоит в следующем:
адаптированы алгоритмическое и программное обеспечение агрегирования частных показателей в локальные критерии опасности и защищенности объектов от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, а также структура и состав соответствующего информационного обеспечения;
рассчитаны локальные критерии потенциальной опасности и защищенности объектов и подвилшого состава ВСЖД от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами;
разработаны и приняты в практику работы линейных предприятий ВСЖД формы для сбора и обработки частных показателей и локальных критериев потенциальной опасности и защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами;
проведены оценка и ранжирование отделений ВСЖД по критериям потенциальной опасности и защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, позволяющие определить приоритетные направления по обеспечению безопасности объектов и подвилшого состава.
Результаты диссертационного исследования внедрены и
используются:
в филиале государственного предприятия «Ведомственная охрана железнодорожного транспорта Российской Федерации на Восточно-Сибирской железной дороге», линейных предприятиях и объектах ВСЖД ОАО РЖД, Главном управлении ГО и ЧС по Иркутской области МЧС России, Восточно-Сибирском управлении внутренних дел на транспорте МВД России, в учебном процессе и при выполнении НИР ГОУ ВПО «Восточно-Сибирский институт МВД России», что подтверждено соответствующими актами.
Исследования проводились в соответствии с планом НИР Восточно-Сибирского института МВД России по темам: «Управление системой обеспечения пожарной безопасности» (2004 - 2006 г. г.), «Обеспечение пожарной безопасности объектов транспортного комплекса (в том числе
подвижного состава)» (2003 - 2006 г. г.), «Исследование пожарной опасности подвижного состава ВСЖД ОАО РЖД» (2002 - 2006 г. г.).
Личный вклад автора. Теоретические, методические и экспериментальные результаты исследований, представленные в работе, получены непосредственно автором.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлялись и обсуждались на: VI Всероссийской научно - практической конференции с международным участием «Безопасность в XXI веке» (Иркутск, ИрГТУ,2001); региональной научно - практической конференции «Вузы Сибири и Дальнего Востока - Транссибу» (Новосибирск: СГУПС, 2002); VIII и IX Всероссийских научно - практических конференциях студентов и аспирантов с международным участием «Безопасность - 03» и «Безопасность - 04» (Иркутск, ИрГТУ, 2003, 2004); научно - практическом семинаре «Транспортные системы Сибирского региона» (Иркутск, ИрИИТ,2001); 11-я международная научно-практическая конференция «Деятельность правоохранительных органов и федеральной противопожарной службы в современных условиях: проблемы и перспективы развития» (Иркутск, ВСИ МВД РФ, 2006).
Публикации. По результатам выполненных исследований имеется 14 публикаций.
Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы из 136 наименований, содержит 173 страницы, включая 9 рисунков и 60 таблиц.
Анализ методик количественной оценки потенциальной опасности и защищенности объектов от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами
Система обеспечения пожарной безопасности (СОПБ) необходима, как правило, лишь на том объекте, где фактический уровень пожаровзрывоопасности превышает допустимый. При этом риск может быть оценен как для действующих, так и для проектируемых объектов железной дороги [65]. Защищенность (безопасность) какого-либо объекта в чрезвычайных ситуациях, связанных с пожарами, должна обеспечиваться системами предотвращения пожара и противопожарной защиты, в том числе организационно-техническими мероприятиями.
В практике оценивания все большее значение приобретают многокритериальные оценки функционирования объектов, которые во многих случаях обеспечивают весьма эффективную обработку экспертной информации [38, 16, 36, 37, 48, 115, 136].
Одним из важных этапов в определении уровня потенциальной опасности и защищенности объектов железнодорожного транспорта в чрезвычайных ситуациях, связанных с пожарами, является расчет вероятности возникновения пожара или взрыва в помещении (здании). Такой расчет, выполняемый по ГОСТ 12.1.004 - 91 «Пожарная безопасность. Общие требования», необходим для принятия оптимальных и научно-обоснованных решений, направленных на обеспечение безопасности людей и сохранности материальных ценностей, находящихся в здании.
Пожаровзрывоопасность объектов, в том числе железной дороги можно оценить, определяя опасность его составных частей (технологических аппаратов, установок, помещений) [38].
Анализ литературных источников показал, что методы, используемые для определения опасности возникновения чрезвычайной ситуации, связанной с пожаром, могут быть разделены на две большие группы. К первой относятся методы оценки уровня опасности в чрезвычайных ситуациях, связанных с пожарами, основанные на индексации опасности. Они позволяют рассчитывать условный уровень пожаровзрывоопасности и используются в основном для классификации объектов по степени опасности.
Вторая группа объединяет статистико-вероятностные методы, которые наиболее приемлемы для расчета вероятности возникновения чрезвычайной ситуации, связанной с пожаром, так как учитывают случайный характер пожароопасных событий и позволяют оценивать фактический уровень опасности чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами для технологических аппаратов, процессов, а также помещений и зданий. Большинство этих методов посвящено оценке опасности технологических аппаратов, носит частный характер и разработано в общем виде, что не позволяет использовать их в любом конкретном случае.
Вопросами обеспечения безопасности объектов при чрезвычайных ситуациях занимались ряд ученых, в их числе: Мельников В.И.,
Автором работы [102] разработан и в общем виде приведен метод комплексной оценки опасности зданий в чрезвычайных ситуациях, связанных с пожарами, основанный на определении степени влияния элементов системы обеспечения безопасности на конечный результат комплексный показатель технико-экономической эффективности (КПТЭЭ)
СОПБ конкретного объекта. Следует отметить, что методика разработана в общем виде и не лишена недостатков. Так, в ней отсутствует четкое определение пожароопасного узла (элемента), что приводит к неоднозначности трактовки области ее применения. В виду многогранности содержания и сложности комплексной оценки опасности в чрезвычайных ситуациях, связанных с пожарами, часто рассматриваются только отдельные компоненты какой-либо системы.
Широкое распространение получили исследования, в которых пожарная опасность определяется по статистическим данным о произошедших пожарах, при этом анализируется число и динамика пожаров, сведения о материальных потерях и человеческих жертвах, причины возникновения и условиях распространения пожаров и т.д. На основе этих данных рассчитываются различные индексы, коэффициенты, бальные оценки и т.п. Эти показатели используются в практической деятельности для косвенных оценок пожарной опасности регионов [118].
Аналогичен выше изложенному подход к оценке опасности административно-территориальных единиц (ATE) в чрезвычайных ситуациях, связанных с пожарами, с учетом природно-климатических условий, технико-экономических и социально-демографических факторов, результатов деятельности подразделений пожарной охраны. Использование этих данных расширяет содержание, но усложняет методику оценки пожарной опасности.
Алгоритм агрегирования локальных показателей в критерии опасности и защищенности объектов от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами
Для выполнения оценки опасности и защищенности какого-либо объекта в чрезвычайных ситуациях, связанных с пожарами, необходимо иметь набор показателей, характеризующих эти два направления. Имеющаяся статистическая информация не всегда позволяет непосредственно численно измерить той или иной показатель. Для решения этой задачи привлекаются квалифицированные эксперты. Базовая идея экспертно - статистического метода состоит в том, что сочетаются представленные в какой - то форме экспертные оценки анализируемого показателя К и статистическая информация об объектах в виде переменных Xi, Х2 Хп, которая соответствующим образом обрабатывается. В данном методе считается, что К= f(X)+5(X); где X={Xi,X2vXp}, f(X) - некоторая, вообще говоря, неизвестная функция от X, 8(Х) - случайная погрешность, обусловленная как несовершенством « измерительного прибора » (эксперта), так и наличием ряда слабо влияющих на К, и не влияющих в X входных переменных. Статистическая практика свидетельствует, что экспертам гораздо проще дать информацию, относящуюся к сравнению объектов по интегральному свойству К, чем оценивать влияние на К отдельных переменных Х1? Х2 X. Достаточно часто приемлемой является зависимость К от X линейного вида: Коэффициенты а, в конкретных задачах обычно имеют какую - то содержательную интерпретацию, и именно их находят статистическими методами по наблюдаемым значениям Xi, Х2 X и экспертно полученным значениям К. На первоначальном этапе обработки информации были исключены показатели, которые являются идентичными по числовым значениям, а так же показатели с неполным информационным объемом. Именно для этого были привлечены эксперты, специализирующиеся в различных областях функционирования объектов и подвижного состава железной дороги. Из всей имеющейся базы данных эксперт должен определить, какой субъект имеет «лучшие» показатели по отношению ко второму, или, формально, определяет индексные множества пар [117]. для которых К К \ р = 1,7 . Под / и /понимаются показатели, составляющую статистическую базу для исследуемого объекта. В данной работе это показатели пожарной опасности, защищенности и напряженности обстановки с пожарами для объектов и подвижного состава железнодорожного транспорта.
При этом в качестве метода обработки высказываний эксперта используется метод парных сравнений [81]. Вместе с тем, могут существовать такие пары субъектов, функционирование которых, по мнению экспертов, являются примерно одинаковыми. То есть эксперт в этом случае вправе посчитать сравниваемые альтернативные варианты равноценными. На их основе формируется другое индексное множество - Е: для которого Кйс = К , с - 1,/ . На основе множества Е формируется второй блок матрицы ограничений. dl Далее исходная матрица X преобразуется в матрицы Здесь si - малые положительные числа, зависящие от масштаба локальных критериев. Функционал в задаче (2.6) - (2.9) позволяет максимизировать разрешающую способность линейной свертки (2.6) по отношению к ограничениям (2.9), определяющим систему предпочтений (2.7). В случае, когда система предпочтений (2.7) и (2.8) несовместна по отношению к свертке (2.6), с целью поиска оптимального решения предлагается решить следующую задачу ЛП размерности (f + t + k)x(f + 2t + k): Такой выбор функционала в задаче (2.15) - (2.18) позволяет минимизировать суммарное нарушение ограничений, задаваемых системами предпочтений (2.7) и (2.8) одновременно. Таким образом, комбинируя оба рассмотренных варианта, можно добиться оптимального результата решения задачи ЛП. В целях стабилизации значений получаемых результатов посредством их нормирования по отношению к некоторому показателю масштаба А можно модифицировать задачу ЛП по следующей схеме: где U, V, С - единичные вектора; А - величина априорно заданного масштаба измерений (в настоящей работе будем принимать А = 100 %); x/max=max(x/ ,x(2,...,x;)
После решения задачи ЛП (2.19) - (2.22) параметры ее і определяются по формуле ее І - Сії Решение задачи ЛП разделено на первый второй и третий этапы. На первом этапе определяется значимость показателей в отдельных направлениях (блоках). На втором этапе решается задача, использующая результирующие данные первого этапа (производится объединение в единую свертку показателей двух и более направлений), на третьем этапе производится выбор базового показателя и объединение в одну свертку показателей нескольких направлений. Блок-схемы первого, второго и третьего этапа алгоритмической схемы приведены на рис. 2.1., 2.2. и 2.3. Задача ЛП по каждому направлению решается за несколько итераций. В результате последовательных итераций определяется показатель, который имеет наименьший вклад (значимость). После этого исходная матрица корректируется путем удаления соответствующего показателю с наименьшим весовым коэффициентом столбца. Здесь эксперту необходимо на основе определенного в результате решения задачи ЛП значения весового коэффициента соответствующего показателя определить важность вхождения последнего в свертку и таким образом указать на участие последнего в дальнейших расчетах. Затем решение повторяется и вновь определяется показатель с наименьшим вкладом, который вновь исключается, и так далее до тех пор, пока не останутся наиболее значимые показатели. При этом уровень значимости задается экспертом эмпирически, исходя из его опыта и знаний.
Расчет критериев потенциальной опасности и защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, объектов и подвижного состава Восточно-Сибирской железной дороги
Методику оценки объектов и подвижного состава железнодорожного транспорта по критериям потенциальной опасности и защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами (результаты исследований, изложенные в гл. 3.1. и 3.2.), апробируем на Восточно-Сибирской железной дороге. Как уже отмечалось, в состав Восточно-Сибирской железной дороги входит 31 основной объект производственного назначения и четыре основных отделения Тайшетское (НОД-1), Иркутское (НОД-2), Улан -Удэнское (НОД-3) и Северобайкальское (НОД-4). Параметры потенциальной опасности и защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, рассчитывались для каждого объекта Восточно-Сибирской железной дороги в отдельности, а подвижного состава для каждого отделения железной дороги. Статистическая информация по блокам частных показателей и локальных критериев по объектам и подвижному составу представлена в табл. 3.15.-3.19. Проведем расчеты: - значений критерия потенциальной опасности объектов Восточно-Сибирской железной дороги в чрезвычайных ситуациях, связанных с пожарами, по соотношениям (3.3.); - значений критерия защищенности объектов Восточно-Сибирской железной дороги от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, по соотношениям (3.16.); значений критерия защищенности подвижного состава от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, для отделений Восточно-Сибирской железной дороги по соотношениям (3.17.). Результаты расчетов критерия потенциальной опасности объектов Восточно-Сибирской железной дороги в чрезвычайных ситуациях, связанных с пожарами, приведены в табл. 3.20. Результаты расчетов критерия защищенности объектов
Восточно-Сибирской железной дороги от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, приведены в табл. 3.21. Результаты расчетов критерия потенциальной опасности подвижного состава для отделений Восточно-Сибирской железной дороги в чрезвычайных ситуациях, связанных с пожарами, приведены в табл. 3.22. Результаты расчетов критерия защищенности подвижного состава от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, для отделений Восточно-Сибирской железной дороги приведены в табл. 3.23. 1. Сформулированы требования, которым должны удовлетворять частные показатели и локальные критерии. Все частные показатели определены для исследования по ряду причин. Во-первых, они наблюдаемы, то есть имеется систематическая статистика, ежегодно формируемая соответствующими службами, во-вторых, именно эти показатели оказывают по-настоящему существенное влияние на опасность и защищенность рассматриваемого объекта в чрезвычайных ситуациях, связанных с пожарами, и, в-третьих, выбор вышеизложенных показателей был основан на исследованиях и решениях высококвалифицированных экспертов. 2. На основе разработанных требований сформирована соответствующая информационная база для оценки: - потенциальной опасности объектов железнодорожного транспорта в чрезвычайных ситуациях, связанных с пожарами; - потенциальной опасности подвижного состава железнодорожного транспорта в чрезвычайных ситуациях, связанных с пожарами; напряженности обстановки с чрезвычайными ситуациями, связанными с пожарами, на объектах железнодорожного транспорта; напряженности обстановки с чрезвычайными ситуациями, связанными с пожарами, на подвижном составе железнодорожного транспорта; защищенности объектов железнодорожного транспорта от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами; - защищенности подвижного состава железнодорожного транспорта от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами. 3. На основе известных методик формирования экспертных групп и проведения процедуры сбора экспертной информации в качестве экспертов привлечены двадцать пять высоко квалифицированных специалистов в области ГО и ЧС, пожарной и промышленной безопасности знакомых со спецификой предприятий ОАО РЖД. В частности, старший начальствующий состав ведомственной пожарной охраны Восточно-Сибирской железной дороги и Государственной противопожарной службы республики Бурятии и Иркутской области, начальники кафедр и их заместители, профессорско-преподавательский состав, имеющий стаж практической деятельности более 20 лет факультета пожарной безопасности Восточно-Сибирского института МВД России. 4. На основе результатов экспертного опроса определены ранги (важность) каждого блока частных показателей, характеризующих систему обеспечения пожарной безопасности железнодорожного транспорта. Предложены соотношения для расчета критериев потенциальной опасности и защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, объектов и подвижного состава железнодорожного транспорта, представляющие собой сумму произведений нормированных частных показателей (локальных критериев) на их весовые коэффициенты.
Формирование и верификация шкал ранжирования объектов и подвижного состава железнодорожного транспорта
Результаты численного моделирования критериев опасности и защищенности от чрезвычайных ситуаций объектов и подвижного состава железнодорожного транспорта позволили установить параметры законов распределения рассматриваемых критериев (см. гл.4.1.). Параметры закона могут быть использованы при формировании шкал ранжирования объектов и подвижного состава железнодорожного транспорта по соответствующим показателям чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами.
Учитывая результаты литературного обзора по основным подходам к ранжированию объектов и районированию территорий по различным показателям (см. гл. 1.З.), предлагается различать пять уровней опасности чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, для объектов и подвижного состава железнодорожного транспорта. В частности, первый уровень характеризуется весьма низкой, второй - низкой, третий - средней, четвертый - высокой, пятый - повышенной опасностью. Для характеристики защищенности объектов и подвижного состава железнодорожного транспорта от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, также предлагается различать пять уровней. В частности, первый уровень характеризуется весьма низкой, второй - низкой, третий - средней, четвертый - высокой, пятый - повышенной защищенностью от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами.
Отнесение объектов и подвижного состава железнодорожного транспорта к соответствующему уровню опасности или защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, предлагается проводить по правилу, представленному в табл. 4.9. За основной масштаб границ уровней принято значение среднего квадратического отклонения нормального закона распределения и выборочное среднее значение критерия в нормальном законе распределения.
Используя (4.4) и полагая математическое ожидание X равным выборочному среднему значению х, оценим вероятность попадания х в промежуток [х], х2] в предположении нормального распределения величины х. Иначе говоря, вероятность попадания в тот или иной уровень потенциальной опасности или защищенности объектов и подвижного состава в рамках принятых границ соответствующих уровней. Результаты вычислений приведены в табл. 4.10.-4.13.
Используя методику формирования границ уровней, представленную в табл. 4.9., сформируем шкалы ранжирования потенциальной опасности и защищенности объектов и подвижного состава железнодорожного транспорта. В табл. 4.10. представлены шкала ранжирования объектов железнодорожного транспорта и характеристика уровней по степени потенциальной опасности в чрезвычайных ситуациях, связанных с пожарами. В табл. 4.11. представлены шкала ранжирования подвижного состава железнодорожного транспорта и характеристика уровней по степени потенциальной опасности в чрезвычайных ситуациях, связанных с пожарами. В табл. 4.12. представлены шкала ранжирования объектов железнодорожного транспорта и характеристика уровней по степени защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами. В табл. 4.13. представлены шкала ранжирования подвижного состава железнодорожного транспорта и характеристика уровней по степени защищенности от чрезвычайных ситуациях, связанных с пожарами.
Верификацию границ шкал ранжирования проведем экспертным методом. В качестве экспертов привлекались десять высоко квалифицированных специалистов, знакомых со спецификой работы производственных объектов и отделений ВСЖД. Значения критериев потенциальной опасности и защищенности объектов и подвижного состава ВСЖД были рассчитаны нами в гл. 3.3. В табл. 4.14. представлены результаты экспертного опроса уровня потенциальной опасности и рассчитанные значения соответствующего критерия для объектов ВСЖД. Как видно из табл. 4.14., уровни, распределенные экспертами, в основном соответствуют шкале ранжирования объектов железнодорожного транспорта по значениям критерия потенциальной опасности чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, за исключением двух объектов (ВЧД-1 ст. Тайшет, ТЧ-9 ст. Вихоревка), которым эксперты назначили более высокий уровень потенциальной опасности чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами. критерия для подвижного состава отделений ВСЖД. Как видно из табл. 4.15., мнения экспертов полностью совпадают со шкалой ранжирования подвижного состава железнодорожного транспорта по степени потенциальной опасности в чрезвычайных ситуациях, связанных с пожарами. Это обусловливается спецификой подвижного состава, перевозящего опасные грузы и характеристикой самих грузов. В табл. 4.16. представлены результаты экспертного опроса уровня защищенности и рассчитанные значения соответствующего критерия для объектов ВСЖД. Как видно из табл. 4.16., как и в случае потенциальной опасности чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами, объектов железнодорожного транспорта, некоторые объекты (ВЧД - 3 ст. Зима, ВЧД -5 ст. Суховская - Южная, ШПЗ ст. Тайшет) имеют несколько иной уровень защищенности, по мнению экспертов, который не совпадает с предложенной шкалой ранжирования объектов железнодорожного транспорта по значениям критерия защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами.
Мнения экспертов характеризуются высоким знанием технологического процесса, происходящего на данных объектах, осведомленностью о проводимой профилактической работе, что позволило назначить вышеперечисленным объектам более низкий уровень защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами. В табл. 4.17. представлены результаты экспертного опроса уровня защищенности и рассчитанные значения соответствующего критерия для подвижного состава отделений ВСЖД. Как видно из табл. 4.17., мнения экспертов полностью совпадают со шкалой ранжирования подвижного состава железнодорожного транспорта по степени защищенности от чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами. Любая единица подвижного состава железнодорожного транспорта подвергается тщательной проверке перед эксплуатацией.
