Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Модели и алгоритмы принятия оптимальных решений при минимизации риска аварийных ситуаций Соловьев Алексей Евгеньевич

Модели и алгоритмы принятия оптимальных решений при минимизации риска аварийных ситуаций
<
Модели и алгоритмы принятия оптимальных решений при минимизации риска аварийных ситуаций Модели и алгоритмы принятия оптимальных решений при минимизации риска аварийных ситуаций Модели и алгоритмы принятия оптимальных решений при минимизации риска аварийных ситуаций Модели и алгоритмы принятия оптимальных решений при минимизации риска аварийных ситуаций Модели и алгоритмы принятия оптимальных решений при минимизации риска аварийных ситуаций Модели и алгоритмы принятия оптимальных решений при минимизации риска аварийных ситуаций Модели и алгоритмы принятия оптимальных решений при минимизации риска аварийных ситуаций Модели и алгоритмы принятия оптимальных решений при минимизации риска аварийных ситуаций Модели и алгоритмы принятия оптимальных решений при минимизации риска аварийных ситуаций Модели и алгоритмы принятия оптимальных решений при минимизации риска аварийных ситуаций Модели и алгоритмы принятия оптимальных решений при минимизации риска аварийных ситуаций Модели и алгоритмы принятия оптимальных решений при минимизации риска аварийных ситуаций
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Соловьев Алексей Евгеньевич. Модели и алгоритмы принятия оптимальных решений при минимизации риска аварийных ситуаций : дис. ... канд. техн. наук : 05.13.01 Москва, 2007 174 с. РГБ ОД, 61:07-5/1776

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Обзор исследований по теме диссертации 10

1.1 Состояние проблемы обеспечения безопасности при железнодорожных перевозках 10

1.2 Опасности, последовательности событий, исходы аварий и их последствия на железнодорожном транспорте 15

1 3 Обзор и анализ существующих методов обеспечения безопасности при авариях на техногенных объектах 25

1 4 Пути повышения эффективности автоматизированного обеспечения безопасности на железной дороге 35

ГЛАВА 2. Обоснование формального подхода к автоматизированному обеспечению безопасности при железнодорожных перевозках. 43

2.1 Информационные модели возникновения и развития железнодорожных аварий 43

2.2 Общая структура анализа техногенного риска железнодорожной аварии 45

2.3 Деревья отказов и событий для аварий типа схода поезда с рельсов по вине человека 52

2 4 Методика оценки вариаций нештатных ситуаций по их весам и вкладам в опасность возникновения аварий на железнодорожном транспорте 57

2 5 Временные характеристики аварийных железнодорожных ситуаций 65

ГЛАВА 3. Формализация интеллектуальной поддержки диспетчерского персонала при автоматизированном мониторинге аварийных ситуаций на железнодорожном транспорте 78

З 1 Особенности интеллектуальной поддержки при автоматизированном мониторинге аварийных ситуаций в условиях неполноты и нечеткости данных 78

3 2 Алгоритм автоматизированного мониторинга взаимодействия нештатных ситуаций при возникновении железнодорожных аварий 83

3 3 Алгоритм автоматизированного распознавания причин и условий возникновения аварийных железнодорожных ситуаций 89

3.4 База данных классификации железнодорожных аварий по их условиям, причинам и типам. Ее структура и описание 107

ГЛАВА 4. Автоматизированное обеспечение безопасности при авариях на железнодорожном транспорте 119

4.1 Особенности принятия решений по безопасности железнодорожных перевозок в нечеткой среде 119

4 2 Нечеткая модель прогноза времени локализации аварийных ситуаций при железнодорожных перевозках 123

4 3 Методика автоматизированной оценки последствий аварий на железнодорожном транспорте 141

4.4 Алгоритм действий диспетчерского персонала железной дороги по автоматизированному обеспечению безопасности 156

Заключение 162

Литература 164

Введение к работе

При решении вопросов планирования горного производства большое значение имеют перевозки грузов, например с нескольких карьеров, производящих стройматериалы, к нескольким потребителям сырья; транспортировка угля как важного энергоносителя с шахт - поставщиков в несколько пунктов, потребителей угля (ТЭЦ, обогатительные фабрики), при известных объемах добычи по каждой шахте, потребностях в угле, пропускных способностях коммуникаций транспортной сети. Большое значение для горнодобывающей промышленности также имеют задачи планирования размещения углеобогатительных фабрик, решение которых зависит от мест добычи, расстояния, назначения и количества перевозимого угля. При этом учитываются существующие железнодорожные транспортные системы в рамках Российских Железных Дорог (РЖД).

Железная дорога, представляющая собой стратегически важный объект, практически для всех отраслей промышленности страны в рамках ее хозяйственной деятельности в настоящее время остается областью деятельности с наиболее низкими показателями безопасности. Несмотря на проведение множества мероприятий по безопасности и совершенствованию средств осуществления спасательных работ уровень аварий и удельный вес несчастных случаев со смертельным исходом по-прежнему довольно высокие. Усиливаются негативные тенденции: возрастает доля "рукотворных" аварий, увеличиваются масштабы техногенных катастроф (столкновения, взрывы, пожары, сход с рельсов и т.д.), которые являются следствием увеличения объемов и интенсивности железнодорожных перевозок промышленных грузов, в частности различных видов топлива, полезных ископаемых с горнодобывающих предприятий, а также технических, энергетических установок, систем связи, коммуникаций и пр. Основная их причина связана с тем, что принятие решений в области безопасности осуществляется без достаточного учета специфики перевозок, что объясняется чрезвычайной сложностью формализации учета и описания их особенностей. Эти процессы имеют стохастический и нестационарный характер.

Обеспечение технологической безопасности, как известно, основано на комплексном анализе условий и причин возникновения аварийной ситуации (АС) и формировании механизма принятия управленческих решений.

Решение задач мониторинга опасных ситуаций, оценки последствий аварий, выхода из них на основе аналитических или стохастических подходов наталкивается на ряд серьезных ограничений, связанных с наложением классов типичных аварий, множественностью их параметров, невозможностью строгого количественного определения момента времени локализации и развития аварий, которое изменяется для разных их типов.

Сегодня появляется понимание того, что одним из направлений решения этой проблемы является раскрытие информационного механизма возникновения аварий и на этой основе внедрение новых информационных технологий мониторинга и управления. Достоинством такого подхода является возможность создания методов мониторинга и управления железнодорожными перевозками промышленных грузов, которые инвариантны к различным типам аварий и могут быть адаптированы к разным условиям.

Таким образом, совершенствование методов мониторинга и управления рисками аварий на основе информационных технологий с элементами искусственного интеллекта является актуальной научной задачей, имеющей важное народнохозяйственное значение.

Цель исследования заключается в разработке моделей, методов и алгоритмов принятия решений, универсальных для различных отраслей промышленности и обеспечивающих минимизацию рисков и смягчение последствий железнодорожных аварий.

Задачи исследований Системная концепция в области безопасности, основанная на автоматизированном управлении техногенными рисками, предполагает решение следующих задач:

  1. Теоретическое обобщение причинно-следственных взаимосвязей факторов аварийности перевозочных процессов промышленных грузов для выявления закономерностей возникновения аварий.

  2. Разработка деревьев отказов, событий, рисков при авариях на железнодорожном транспорте для формирования информационных моделей возникновения и развития аварий.

  3. Разработка алгоритма мониторинга взаимодействия нештатных ситуаций при возникновении аварий.

  4. Разработка алгоритма распознавания причин и условий возникновения аварийных ситуаций.

  5. Построение нечетких моделей прогнозирования времени локализации аварийных ситуаций при перевозках.

  6. Разработка методики оценки последствий аварий в перевозочных процессах.

Идея работы заключается в установлении и анализе причинно -следственных связей между причинами, условиями возникновения аварийных ситуаций, их возможным ущербом и действиями персонала железной дороги и выработке оптимальных решений по обеспечению безопасности при перевозках различных хозяйственных грузов.

Методы исследования. Выполненные исследования базируются на использовании методов математической статистики, кластерного анализа, теории нечетких множеств, теории принятия решений, теории вероятностного анализа риска, основ построения систем искусственного интеллекта.

Основные научные положения, разработанные соискателем, и их новизна:

> комплексный подход к обеспечению безопасности при авариях на железной дороге, объединяющий этапы мониторинга опасных ситуаций и оперативного управления рисками их аварийного развития на основе информационного моделирования возникновения и развития аварий, распознавания причин и условий их возникновения с оценкой возможного

ущерба, который позволяет формализовать процесс принятия и оптимизации решений в автоматизированной технологии обеспечения безопасности при перевозках; У модели и алгоритмы принятия решений по минимизации риска аварий, основанные на построении деревьев отказов, событий, опасных состояний и временной оценке «золотого вурфа» при локализации аварийных ситуаций, которые, в отличие от существующих, позволяют определять вклады разных источников опасных факторов в риск возникновения аварий, текущий резерв времени при авариях и являются основой для автоматизированной оценки ситуационной обстановки; > алгоритм распознавания нештатных ситуаций, причин и условий возникновения аварий на основе нечеткой нейронной сети (НС) с изменяемой топологией и моделей многокритериальной оценки предпочтительности альтернативных решений, которые отличаются от известных возможностью оперативной перестройки систем мониторинга на уровне информационного обеспечения при появлении новых ситуаций или их каскадного развития по принципу «домино»; У методика оценки последствий аварий, основанная на НС - обучающей модели, которая позволяет, в отличие от известных, оперативно принимать решения по оценке ущерба от различных типов аварий, а также разрабатывать программы снижения риска АС до требуемого уровня с минимальными затратами.

Достоверность научных положенийу выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждается представительностью статистических выборок; достаточно полным анализом количественных характеристик опасных факторов аварийных ситуаций и их последствий; результатами имитационного моделирования комплекса автоматизированных технологий мониторинга опасных ситуаций и управления риском их аварийного развития (точность предсказания времени локализации аварий по их масштабу на основе нечеткой прогнозирующей модели в пределах 20%), а

также удовлетворительной сходимостью (15%) ряда полученных результатов с результатами других авторов.

Научная значимость работы состоит в разработке комплексного подхода к принятию управленческих решений по обеспечению безопасности перевозочных процессов железнодорожными составами всех типов, который включает модели, алгоритмы комплексного анализа и управления риском возникновения и развития различных аварий, что позволяет обосновать способы проведения текущего мониторинга параметров аварий для своевременного принятия решений по ликвидации их последствий.

Практическая значимость работы состоит: в классификации железнодорожных аварийных ситуаций по их типам, причинам и условиям возникновения;

выявлении причин, влияющих на резерв времени по выходу из аварий при железнодорожных перевозках;

разработке процедур оптимизации принимаемых решений в условиях неопределенности, нечеткости и неполноты исходных данных в результате аварий, которые применимы между отдельными крупными железнодорожными узлами с возможностью обобщения по всем отделениям железной дороги;

создании инструментальных средств поддержки принятия решений при обеспечении безопасности железнодорожных перевозочных процессов, позволяющих взаимосвязанно осуществлять анализ и прогноз АС, оценку их последствий и определение порядка действий диспетчерского персонала железной дороги по их оперативному устранению;

> внедрении основных результатов диссертационной работы в разработки Центра управления кризисными ситуациями МЧС России (г. Москва), а также в учебный процесс для подготовки бакалавров, специалистов и магистров по направлению 654600 - «Информатика и вычислительная техника» на кафедре «Автоматизированные системы управления» МГГУ.

Апробация работы. Основные результаты диссертации и ее отдельные положения докладывались на семинарах кафедры АСУ МГГУ и следующих конференциях: «Неделя горняка» (г. Москва, 2004 - 2006 гг.); VI Международная конференция «Интерактивные системы: Проблемы человеко -компьютерного взаимодействия» (ИС - 2005 г.) (г. Ульяновск, 2005 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из
введения, четырех глав и заключения, списка используемой литературы из 122
наименований, включает рисунков, таблиц.

Состояние проблемы обеспечения безопасности при железнодорожных перевозках

Решение любой проблемы требует разработки теории систематизации объективных знаний о действительности, позволяющих описывать, объяснять и предсказывать процессы в рассматриваемой сфере деятельности. Обеспечение безопасности людей непосредственно связано с реализацией производственно-технологического цикла работ и систематически определяется взаимодействием человека, машин и среды, в результате которого при определенных условиях возникают нежелательные события в виде опасных факторов или источников опасности. Это неизбежный побочный результат научно-технического прогресса. Наблюдается неуклонное увеличение скоростей и нагрузок на транспорт, повышение энерговооруженности в промышленности, создаются уникальные по размерам и мощности комплексы для производства электроэнергии для добычи и транспортировки угля, нефти и др. Одной из основных предпосылок возникновения источников повышения опасности для работников железной дороги является наличие отопительных и нагревательных устройств в замкнутых помещениях вагонов, использующих открытое пламя горения дизельного топлива.

Наблюдается тенденция роста несчастных случаев и аварий на железнодорожном транспорте РФ (см. рис. 1.1).

Такая тенденция влияния техногенных факторов имеет несколько причин. Увеличение эффективности производства достигается за счет роста единичных мощностей установок и аппаратов, при этом возрастает большинство видов нагрузок (от механических до психологических) на операторов. Как следствие, возрастает цена ошибок и ответственность за принятые решения. Фактор времени сокращает возможности обеспечения безопасности. Происходит постоянный рост напряженности энергетических и материальных потоков, степени использования ресурсов среды и человека. Постоянный высокий уровень психологической напряженности способствует привыканию не только к опасности, но и к нарушению правил безопасности.

Вероятность смерти возрастает, если при железнодорожных перевозках фиксируются некоторые факторы, тем или иным путем негативно воздействующие на здоровье человека. Индивидуальные среднестатистические риски на железнодорожном транспорте приведены в табл. 1.1. по центральному региону РФ, как наиболее неблагополучному в стране. Очевидно, что по территориям даже одного региона страны риск смерти в ЧС распределен не равномерно.

Анализ данных таблицы 1.1. показывает, что для территории РФ уровень риска на железнодорожных объектах близок к 10-6. Для сравнения отметим, что средний уровень риска для горнодобывающих регионов РФ за тот же период составил 8,5-10 .

Также, за 1999 - 2002 гг. по России по данным Госкомитета по чрезвычайным ситуациям три четверти ЧС приходится на долю "рукотворных" аварий, а число пострадавших увеличилось в 3,5 раза. Например, это -участившиеся железнодорожные катастрофы, крушения поездов и пр. Увеличилось, также и количество аварий, связанных с неслаженными действиями обслуживающего персонала железной дороги и устареванием железнодорожного полотна (см. рис. 1.2.).

Несмотря на предпринимаемые государством усилия в области техногенной безопасности для железнодорожных объектов характерна тенденция к увеличению масштабов последствий негативных собьггий. Угроза для жизнедеятельности человека от техногенных опасностей реализуется в виде воздействий, которые могут привести к авариям и катастрофам на железнодорожных объектах. Эти события в качественном отношении связаны с последствиями аварии, а в количественном - с ущербом. Техногенный риск измеряется величиной потерь за определенный промежуток времени. Прогноз риска и принятие мер по его снижению путем выявления факторов риска и целенаправленного изменения этих факторов с учетом эффективности принимаемых мер составляет управление рисками. Это общепринятый в мировой практике подход по обеспечению безопасности (QUA, Великобритания, Нидерланды и др.).

Информационные модели возникновения и развития железнодорожных аварий

Информационные модели аварий - это словесное описание последовательности событий, предшествующих аварии. На железной дороге существует разнообразное количество аварий и каждой из них соответствуют свои последовательности событий. Рассмотрим два вида аварий, таких как пожар на железнодорожном транспорте и сход с рельсов подвижного состава. / .Пожар на железнодорожном транспорте. Пожару предшествуют следующие последовательности событий: неисправности в отопительной системе вагона; г- нет подачи воды в систему; отсутствие вихревой подачи воздуха; повышенная температура пламени в горелке печи; неисправность дозатора подачи топлива; отсутствие вентиляции. Возможна иная последовательность событий для возникновения пожароопасной ситуации: самовозгорание кабеля в коллекторе; У короткое замыкание; отключение электроэнегрии электровоза Неисправности в дизельном отсеке сопровождающего вагона: / утечка топлива; / перенагрев двигателя; / плохая организация труда (несоблюдение правил техники безопасности); / неисправность электроцепей. Внешние неисправности: s самовозгорание грузов; s замыкание контактной линии; S погодные условия (при очень холодной погоде осуществляется забор воздуха непосредственно из вагона, вследствие чего внутри создается разряженность, что в свою очередь вызывает выброс пламени и дыма не в трубу печи отопления, а внутрь помещения). Все перечисленные последовательности неисправностей и каждая по отдельности могут вызвать воспламенение в вагоне и впоследствие пожар. Пожар на железнодорожном транспорте может вызвать взрыв топливной смеси. 2. Сход с рельсов подвижного состава. Последовательности причин схода с рельсов могут быть следующими: Дефект рельса: s трещинообразование; наплывы металла; выбоины. Дефект рельса с течением времени, если не будет устранен, может вызвать сложную деформацию рельса: s вертикальный и горизонтальный изгибы; s расхождение рельса (разрыв); / расшатывание дорожного полотна. Неисправность подвижного состава: / застопоривание или разворот колесной пары (или нескольких); S неправильная эксплуатация подвижного состава. Погодные условия: S плохая видимость; s природные катаклизмы. Сход с рельсов подвижного состава может произойти и из-за невнимательности и халатности машиниста и диспетчеров. Все вышеперечисленные последовательности причин так или иначе могут привести как к небольшой аварии, так и к катастрофе с многочисленными человеческими жертвами.

Особенности интеллектуальной поддержки при автоматизированном мониторинге аварийных ситуаций в условиях неполноты и нечеткости данных

В настоящее время существуют автоматизированные системы управления перевозочным процессом, с помощью которых интенсифицированы перевозочные процессы и сокращены простои составов. Назначение этих систем - комплексное совершенствование эксплуатационной деятельности железнодорожных узлов и отделений железной дороги за счет своевременного информирования руководства отделений, станций, оперативно -диспетчерского персонала о подходе поездов и грузов. Построены региональные вычислительные сети, задачи решаются в узловых вычислительных центрах. Таким образом, в стране решается проблема комплексной автоматизации управления перевозочным процессом в отделениях железной дороги. Поэтому возможно и решение задачи автоматизированного обеспечения безопасности железнодорожных перевозок.

Как было показано в предыдущих разделах диссертации, авария - это сложный объект со сменой ситуации, которые, как правило, являются размытыми. Кроме того, велика роль человеческого фактора, как ошибок машиниста, людей, обеспечивающих железнодорожные перевозки, так и людей на путях, часто являющихся причинами аварий. Здесь следует сказать и о несоблюдении правил поведения вблизи составов, о подкладывании на рельсы инородных предметов, хулиганстве, кражах деталей составов, о терактах. Последние, помимо всего, приводят к падению на рельсы деревьев, линий электропередач. Причин и условий возникновения аварий много, поэтому важно установить причинно - следственные цепочки событий, способных привести к гибели людей. А множественность причин и условий появления аварий обуславливает и множественность принимаемых решений по обеспечении безопасности при железнодорожных перевозках. Поэтому важен автоматизированный мониторинг состояний на железной дороге.

В данном разделе рассматриваются методики мониторинга аварийных ситуаций на железной дороге на основе многокритериального подхода к поиску решений.

Целью автоматизированного распознавания опасных ситуаций является выявление оценок состояния железной дороги при перевозках и возможных причин возникновения аварий. Любая оценка состояния железной дороги и прогнозирование действий ОДП предполагает следующую последовательность приемов: измерение параметров (выявление исходной ситуации), анализ полученных данных с целью принятия решения о причинах НшС/АС и формирование заключения (прогнозирование действий ОДП). В процессе управления безопасностью последовательность приемов аналогична: анализ опасных факторов в виде инициирующих и инициируемых НшС, оценка возможных исходов АС и их последствий. Таким образом, имеется цепочка отображений вида: опасные факторы - НшС - АС - последствия АС -» действия ОДП. Эта цепочка не является законченной, т.к. принятое действие ОДП может создавать свою НшС, предшествующую новой АС, приводящей к новому решению/действию ОДП и т.д. Необходимо исследовать связи, формализовать их. Все это позволит ответить на два основных вопроса:

1 Какой была НшС/АС, предшествовавшая принятию того или иного действия ОДП (задача анализа причин аварий); 2 Какие ожидаются последствия АС и действия ОДП в той или иной опасной ситуации (задача прогнозирования). Возможно также получение ответов на вопросы о характерности НшС при принятом решении (ее тип, наложение НшС, взаимодействие НшС, предусмотренная НшС или нет); характере действий ОДП в сложившейся опасной ситуации (способ выхода из АС); правомерность принятия решения. Необходимо также заметить, что действия или решения ОДП нуждаются в адекватном информационном обеспечении.

Основными факторами, влияющими на снижение адекватности информационного обеспечения ОДП, являются неполнота данных, нечеткость (размытость) информации, ограничение класса реализуемых алгоритмов. Под модельными оценками подразумеваются не только результаты моделирования, но и данные мониторинга с помощью обычных средств, в то время как в качестве истинных значений рассматриваются результаты измерительного мониторинга с помощью апробированных методик.

Для оптимального решения данной задачи вводится принцип многовариантности решения, и/или модели, согласно которому требуется находить не одно решение, а несколько альтернативных по смыслу, с целью уменьшения вероятности потери наилучшего из них. Использование аппарата ситуационных решений [ ] в сочетании с многокритериальной оптимизацией позволяет формализовать свойства интеллекта при распознавании опасных ситуаций по результатам полученных данных.

Особое место занимают модели состояний железной дороги, включая железнодорожное полотно, рельсы, сами составы, оборудование. В процессе функционирования железной дороги эти состояния могут произвольно изменяться и, таким образом, существует множество возможных состояний и соответствующих моделей. Причем, к ним не применимы абсолютные критерии адекватности.

Особенности принятия решений по безопасности железнодорожных перевозок в нечеткой среде

В условиях интенсификации перевозочных процессов пассажирским и грузовым железнодорожными составами возможен широкий спектр техногенных ситуаций, которые, как следует из разделов 1, 2, 3 требуют принятия ответственных решений по обеспечению безопасности. Нужно учитывать, что региональные железные дороги, в силу их специфического географического расположения, плотности населения, природных условий, уровня экономического развития, состояния железнодорожных объектов, станций и инфраструктуры, различаются с точки зрения опасности возникновения ЧС техногенного характера. Но в любом случае осуществление политики в области снижения рисков и смягчения последствий ЧС требует решений, нуждающихся в адекватном информационном обеспечении. Как правило, его стремятся обеспечить за счет точности источников информации, использования систем встроенного контроля и оперативной диагностики состояния железнодорожных путей, вагонов и технических средств. Однако, все эти меры не решали полностью поставленную задачу, особенно в условиях медленной эволюции характеристик железнодорожных объектов, слабой наблюдаемости протекающих технологических процессов на железной дороге, сложной и часто не определенной зависимости условий протекания этих процессов от множества взаимозависимых и изменяющихся факторов, информация о которых может быть отнесена к категории нечетких множеств, а сами модели таких «железнодорожно - технологических» процессов носят полуэмпирический и эмпирический характер. Как правило, в качестве характеристик опасности для людей могут быть использованы абсолютные и относительные показатели опасности направлений (или отделений) Российских железных дорог (РЖД). К абсолютным показателям опасности можно отнести следующие: У количество ЧС техногенного характера в год; социальные потери - количество «П» пострадавших и погибших в "ЧС в материальный ущерб от ЧС в год (отражает возможности отделений РЖД по ликвидации последствий ЧС). Относительные показатели опасности: средний индивидуальный риск преждевременной смерти в год в ЧС природного и техногенного характера; сокращение средней ожидаемой продолжительности предстоящей жизни в результате ЧС; доля населения на территории железной дороги, проживающего в зонах возможного возникновения факторов ЧС. Существует понятие повседневного риска человека, которому он подвержен в процессе своей жизнедеятельности. Повседневный риск человека оценивается величиной 10 на человека в год и меньше, что означает, что один человек по причине только повседневного риска в среднем мог бы прожить 10000 лет, или из 10000 человек из - за наличия повседневного риска в среднем каждый год будет умирать один человек. К примеру, в атомной энергетике индивидуальный риск человека представляет собой величину, определяющую опасность для любого человека в результате аварии на АЭС и не превышающую 0,1% повседневного риска человека. Таким образом, 0 1% повседневного риска означает 10 7 на человека в год [ ]. Значит, вероятность того, что человек погибнет от аварии на АЭС на три порядке ниже, чем вероятность, что он умрет в результате своей обычной жизнедеятельности. Следовательно, безопасность каждого человека при аварии на АЭС в 1000 раз выше, чем безопасность при повседневной, обычной жизнедеятельности человека, т.е. люди в 1000 раз реже умирают от аварий на АЭС, чем от житейских причин. Определение абсолютных показателей опасности сопряжено со значительными трудностями, связанными с неопределенностью исходных данных. Эти трудности возрастают в случае необходимости определения интегральных рисков от большого числа опасностей. Значительным преимуществом в решении этой задачи обладают экспертные методы. Существующие экспертные методы определения относительных характеристик, такие как метод Неймана - Моргенштерна, метод попарных сравнений, метод попарных сравнений с численной оценкой предпочтения, не имеют четкой физической интерпретации и не обладают возможностью трактовки получаемых оценок. В связи с этим интерес представляет алгоритм экспертного оценивания если получения информации для определения относительной опасности горнодобывающих территорий [ ], который можно адаптировать для направлений, например, Савеловское, Киевское, Курское и т.д., Московской железной дороги (МЖД), основанный на теории нечетких множеств описывающих ЧС. Алгоритм включает следующие шаги: Шаг 1. Выбор сравниваемых направлений МЖД. Шаг 2 Выбор экспертов. Шаг 3. Выбор нечеткой переменной, наилучшим образом описывающей опасность направления МЖД. Шаг 4 Назначение оценок парам направлений МЖД экспертами. Шаг 5. Вычисление относительных весов направлений МЖД. Шаг 6. Формирование и обработка матриц парных сравнений. Шаг 7 Вычисление степеней принадлежности направлений МЖД нечеткому MHODicecmey. Использование этого алгоритма показало, что за период 2002 - 2005 г.г. по данным МЖД по ЧС наиболее относительно опасным является Рязанское направление МЖД. Важной задачей является принятие решений по оценке последствий железнодорожных ЧС. Ее решение на базе формальных моделей, рассматривающих лишь неопределенность стохастической природы и не учитывающих неопределенность нечеткого характера, не позволяет получать результаты, адекватные возникающим ситуациям. Вместе с тем, решение этой задачи в нечетких условиях предопределяет целесообразность формулировки решений с использованием аппарата теории нечетких множеств. Оправданность такого подхода очевидна, т.к. понятие последствий тяжелых ЧС - это формализация интуитивных представлений экспертов при оценке возможного социально - производственного ущерба.

Похожие диссертации на Модели и алгоритмы принятия оптимальных решений при минимизации риска аварийных ситуаций