Введение к работе
Актуальность темы. Развитие системы управления силами и
средствами предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций в
Российской федерации характеризуется интенсивным внедрением новых
информационных технологий и формированием в регионах элементов
единой государственной системы предупреждения и ликвидации
чрезвычайных ситуаций (РСЧС). Развитие новых информационных
технологий позволяет создавать новые, ранее недоступные возможности при
управлении структурными подразделениями Государственной
противопожарной службы (ГПС) в реально сформировавшемся едином информационном пространстве МЧС России. Одним из важнейших направлений совершенствования системы управления РСЧС является создание возможности эффективного масштабирования сил и средств информационно-технического взаимодействия (ИТВ) региональных автоматизированных систем оперативного управления пожарной охраной (АСОУПО) под конкретные цели объектов и субъектов МЧС.
Эффективная масштабируемость - гибкое изменение соотношения между количеством рабочих мест различного функционального предназначения конкретной системы управления в кризисной ситуации в рамках решения конкретной задачи конкретными силами МЧС на конкретной территории (объекте). В рассматриваемой области ответственности ГПС процесс масштабирования ИТВ в региональной АСОУПО имеет два явно выраженных уровня: тактический и стратегический, позволяющие решать задачи эффективного взаимодействия в процессе борьбы с огнем и ликвидации ЧС. При этом эффективность предполагает безусловное обеспечение требуемого в конкретной ЧС уровня ИТВ при минимизации затрат на его обеспечение. Сложившаяся практика использования сетевых ресурсов, реально не обладает способностью гибкого изменения материальной структуры обеспечения ИТВ ни на стратегическом, ни на тактическом уровне.
Цель исследования - поиск научно-обоснованных технологических решений по выбору рационального варианта масштабирования сил и средств региональных АСОУПО в интересах повышения эффективности решения свойственных ей задач.
4 В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие основные задачи данной работы:
1) исследование необходимости и возможности масштабирования сил и
средств информационно-технического взаимодействия АСОУПО в интересах
повышения эффективности функционирования автоматизированных
информационно-управляющих систем (АИУС) МЧС;
формирование системы и критериев оценки показателей качества вариантов ИТВ в региональной АСОУПО МЧС России;
разработка модели и алгоритмов формирования рациональных вариантов организации ИТВ в региональной АСОУПО МЧС России;
разработка методики прогнозирования значений глобальных приоритетов при сравнении альтернативных вариантов организации ИТВ в региональной АСОУПО МЧС России;
формирование научно обоснованных рекомендаций по масштабированию сил и средств информационно-технического взаимодействия в региональных АСОУПО.
Объектом исследования являются региональные автоматизированные системы оперативного управления пожарной охраны.
Предметом исследования является метод масштабирования сил и средств ИТВ региональных автоматизированных систем оперативного управления МЧС в кризисных ситуациях.
Методы исследования. При проведении исследований использовались методы общей теории систем, теории экспертных оценок, теории вероятностей и математической статистики, теории массового обслуживания, теории множеств, теории принятия решений и прогнозирования, теории эффективности, теории аналитических сетей и анализа иерархий.
На защиту выносятся следующие научные результаты:
Система показателей качества масштабирования информационно-технического взаимодействия в региональной АСОУПО МЧС.
Модель и алгоритм формирования рационального варианта организации информационно-технического взаимодействия в региональной АСОУПО МЧС.
Методика прогнозирования значений глобальных приоритетов при сравнении альтернативных вариантов организации ИТВ в региональной АСОУПО МЧС.
Новизна первого научного результата состоит в приложении понятия «масштабирование», определенного для вычислительных сетей, к распределенным системам типа ТКС региональной АСОУПО МЧС, синтезе базовых вариантов организации ИТВ в единой модели, в обосновании нового набора частных показателей качества вариантов организации ИТВ АСОУПО МЧС, учитывающих в отличие от традиционных специфику масштабирования ТКС.
Новизна второго научного результата состоит в адаптации методов анализа сетей и анализа иерархий к решению задач выбора рационального варианта масштабирования сил и средств при организации ИТВ региональной АСОУПО МЧС в конкретных условиях.
Новизна третьего научного результата состоит в динамической реализации методов анализа иерархий и аналитических сетей при решении задач прогнозирования значений глобальных приоритетов при сравнении альтернативных вариантов организации ИТВ в региональной АСОУПО МЧС.
Достоверность результатов диссертационной работы обеспечена:
- использованием системного подхода при изучении объекта
исследования;
корректностью постановок задач и применением математических методов их решения;
полнотой учета совокупности и характера факторов, влияющих на информационный процесс и АИУС;
- общностью и полнотой представленных моделей, методов и
алгоритмов масштабирования ИТВ в АИУС МЧС, позволяющих на единой
основе решать задачи реструктуризации сил и средств РЦУКС в режиме,
близком к реальному времени;
непротиворечивостью предлагаемых решений известным результатам, полученным другими способами.
Теоретическая значимость работы состоит в разработке научно-методического аппарата для оценки и обоснования этапов рационального масштабирования процесса информационно-технического взаимодействия в сложных системах оперативного управления организационно-технического типа.
Практическая значимость работы заключается в том, что полученные результаты могут быть использованы:
- в формировании системы и критериев оценки показателей качества
вариантов информационно-технического взаимодействия в региональных
центрах МЧС при предупреждении ЧС и ликвидации ее последствий;
в разработке методик динамического масштабирования информационно-технического взаимодействия в региональных центрах МЧС при ликвидации последствий ЧС;
- в разработке методик прогнозирования динамики значений
глобальных приоритетов при масштабировании информационно-
технического взаимодействия в региональных центрах МЧС при
предупреждении ЧС и ликвидации ее последствий;
для совершенствования специального математического и программного обеспечения НЦУКС.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на XXXIX Международной научно-практической конференции «Неделя науки СПбГПУ», 2010 г.; XV Всероссийской конференции «Стратегия будущего» СПбГПУ, 2011 г.; XXII научно-технической конференции «Военная радиоэлектроника: опыт использования и проблемы подготовки специалистов» ВМИРЭ, 2011 г.
Реализация и внедрение результатов работы.
Научные результаты и разработанные в рамках диссертационного исследования модели, методы и алгоритмы масштабирования сил и средств РЦУКС внедрены в практическую работу Главного управления МЧС России по Воронежской области, в образовательный процесс Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России, Воронежского института Государственной противопожарной службы МЧС России, что подтверждено актами о реализации.
Публикации. Результаты диссертационного исследования опубликованы в 8 статьях в журналах и научно-технических сборниках, сборниках докладов международных и ведомственных научно-технических конференций, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Диссертация изложена на 146 страницах основного текста, содержит 27 рисунков, 35 таблиц и список литературы из 106 наименований.
