Разработка методики исследования особенностей функционирования информационных контроль-пропускных систем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат наук Якоб, Дмитрий Александрович

• Якоб, Дмитрий Александрович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Якоб, Дмитрий Александрович

Содержание

Список сокращений

Введение

Глава 1. Анализ современного состояния рассматриваемой проблемы. Постановка задач исследования

1.1. Особенности управления большими потоками людей. Методологические проблемы анализа проектирования и функционирования ИКПС для объектов с массовым пребыванием людей

1.2. Обзор современного состояния рынка контрольно-пропускных систем

в Российской Федерации

1.3. Сравнение программного обеспечения современных контрольно-пропускных систем

1.4. Постановка задач исследования

Глава 2. Построение структурно-функциональной модели ИКПС

2.1. Анализ общесистемных требований к разрабатываемой модели ИКПС

2.2. Основные понятия и подходы системного моделирования

2.3. Выбор методологии построения структурно-функциональной модели ИКПС

2.4. Структурно-функциональная модель ИКПС

2.5. Выводы

Глава 3. Построение и верификация имитационных моделей ИКПС

3.1. Построение имитационных моделей ИКПС

3.1.1. Основные допущения и ограничения

3.1.2. Формализация структурной модели ИКПС

3.1.3. Описание процесса прохождения массовых потоков посетителей через турникеты ИКПС с точки зрения теории массового обслуживания

3.1.4. Алгоритм нахождения входного потока заявок ИКПС на основе статистических данных

3.1.5. Анализ статистических данных работы ИКПС реальных объектов

3.1.6. Имитационная модель прохождения массовых потоков посетителей через отдельный турникет ИКПС и ее программная реализация

3.1.7. Программная реализация имитационной модели потоков посетителей массовых мероприятий через ИКПС объекта

3.2. Верификация имитационных моделей ИКПС

3.2.1. Верификация имитационной модели потоков посетителей массовых мероприятий через отдельный турникет ИКПС

3.2.2. Верификация имитационной модели прохождения массовых потоков посетителей через ИКПС объекта

3.3. Методика исследования особенностей функционирования ИКПС объекта

3.4. Выводы

Глава 4. Анализ результатов практического применения методики исследования особенностей функционирования ИКПС для Центрального стадиона г. Екатеринбурга в рамках подготовки проекта реконструкции объекта для принятия матчей FIFA чемпионата мира по футболу 2018 г

4.1. Оценка показателей комфорта и безопасности посетителей Центрального стадиона г. Екатеринбурга на матчи ЧМ-2018

4.2. Сравнительный анализ и обоснование рекомендаций по реконструкции ИКПС Центрального стадиона г. Екатеринбурга в преддверии ЧМ-2018

4.3. Выводы

Заключение

Библиографический список

Список сокращений

ИКПС - информационная контрольно-пропускная система

КПС - контрольно-пропускная система

СППР - система поддержки принятия решений

ППС - платежно-пропускная система

ИМ - имитационное моделирование

ИТ - информационные технологии

ОС - операционная система

ЛИР - лицо, принимающее решение

СКУД - система контроля управления доступом

СВН - система видеонаблюдения

ИС - информационная система

СА - системный анализ

СФМ - структурно-функциональная модель

ИБ - информационная база

БД - база данных

СУБД - система управления базами данных

АРМ - автоматизированное рабочее место

ПК - персональный компьютер

ПО - программное обеспечение

КПД - каналы передачи данных

ИУС - информационно-управляющая система

ТМО - теория массового обслуживания

СМО - система массового обслуживания

СФС - структурно-функциональная схема

ОУ - обслуживающее устройство

FIFO - очередь вида "first in - first out"

ЧМ-2018 - Чемпионат Мира по футболу FIFA 2018 года

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методики исследования особенностей функционирования информационных контроль-пропускных систем»

Введение

Актуальность темы исследования. Сегодня основными приоритетами при организации массовых мероприятий являются безопасность их посетителей и, как следствие, минимизация рисков угрозы их здоровью и жизни. В этой связи непрерывно ужесточаются правила и регламенты организации мероприятий с массовым участием людей [5,87], призванные в условиях естественного повышения уровня жизни обеспечить соответственно возрастающие требования со стороны посетителей к комфорту и безопасности во время проведения подобных мероприятий.

Анализ накопленного мирового опыта [44,55,4] показывает, что необходимым условием, обеспечивающим существенное снижение рисков, связанных с возникновением нештатных ситуаций при проведении массовых мероприятий, является наличие на объекте информационной контрольно-пропускной системы (ИКПС), структура которой максимально адаптирована к особенностям потоков посетителей. Основными функциями данной системы являются [97]:

• организация потоков посетителей на входах, выходах и внутри объекта;

• управление разграничениями доступа;

• сопровождение и контроль процесса прохода;

• мониторинг текущего состояния системы, получение своевременных, актуальных и достоверных показателей ее работы в режиме реального времени;

• накопление и дальнейший анализ статистических данных для принятия организационных и управленческих решений.

Несмотря на высокую важность подобных систем и, как следствие, высокую степень ответственности их проектировщиков, практика показывает, что их разработка и внедрение зачастую основаны на

эмпирических исходных данных, не имея под собой научно обоснованных оснований. При этом эмпирическая верификация предлагаемых конструкторских решений крайне затруднена в силу необходимости привлечения значительных организационных, человеческих, временных и финансовых ресурсов.

Таким образом, существует практическая потребность в создании научно обоснованной методики исследования особенностей функционирования ИКПС при ее проектировании и модернизации для объектов проведения массовых мероприятий, призванной проводить верификацию, объективный анализ, оценку и сравнение тех или иных конструкторских решений на этапе разработки эскизного и/или технического проекта подобных систем. При этом, принимая во внимание трудности, возникающие при эмпирическом сравнении конструкторских решений, представляется целесообразным применять известный в системном анализе подход, основанный на использовании программной реализации соответствующей математической модели исследуемой системы [40,41,58,79].

Поскольку с точки зрения общесистемного подхода ИКПС следует отнести к классу сложных информационно-управляющих систем (ИУС), то в качестве методологии разработки математической модели ИКПС целесообразно использовать системный анализ (СА) [26] - универсальную методологию решения подобных задач, обеспечивающую исследователя комплексом качественных и количественных методов, предназначенных для изучения структуры и законов функционирования и эволюции сложных систем. Выбранный подход определяет последовательность этапов решения рассматриваемой задачи:

1) анализ общесистемных требований, предъявляемых к ИКПС;

2) обоснование выбора методологии, используемой для общесистемного описания ИКПС;

3) создание концептуальной структурно-функциональной модели ИКПС, описывающей структуру изучаемой системы, информационные процессы, реализуемые между ее подсистемами и элементами, а также правила их взаимодействия друг с другом;

4) выбор на основе анализа структурно-функциональной модели ИКПС адекватного математического аппарата, используемого для разработки математической модели ИКПС;

5) разработка математической модели ИКПС и ее программной реализации; верификация математической модели ИКПС на основе анализа накопленных эмпирических данных.

Принимая во внимание формальное сходство между процессами прохождения заявок в системах, изучаемых в теории массового обслуживания (СМО) [80], и потоков посетителей массовых мероприятий, представляется целесообразным использовать при построении математической модели ИКПС методологию СМО, предусматривающую построение вероятностных математических моделей и проведение статистических испытаний (имитационное моделирование (ИМ)).

В то же время следует отметить важные отличия в постановке задачи моделирования потоков посетителей массового мероприятия от классической задачи СМО, в которой для данной конфигурации СМО известны количественные характеристики входного потока заявок, каждая из которых после некоторого ожидания в очереди обслуживается: в рассматриваемой задаче обрабатываются не все находящиеся в очереди заявки, часть из них отклоняется (часть посетителей получает отказ в праве прохода на объект проведения массового мероприятия); отсутствует априорная информация о характеристиках входного потока посетителей (моменте начала ожидания прохода и, соответственно, времени ожидания в очереди), но имеется эмпирическая информация о потоках посетителей вошедших и невошедших на объект проведения массового мероприятия. Следовательно, требуется

8

соответствующая модернизация классических подходов СМО в рассматриваемой задаче.

Таким образом, задача разработки методики исследования особенностей функционирования ИКПС представляет интерес как с практической, так и с научной точек зрения.

Объект исследования: информационные контрольно-пропускные системы объектов с массовыми потоками посетителей.

Предмет исследования: особенности функционирования информационных контрольно-пропускных систем объектов проведения массовых мероприятий.

Цель диссертационной работы: научно обоснованная разработка методики исследования особенностей функционирования информационных контрольно-пропускных систем объектов проведения массовых мероприятий и ее программная реализация.

Для достижения поставленной цели были решены следующие основные задачи исследования:

1. Анализ современного состояния рынка ИКПС объектов проведения массовых мероприятий и их программного обеспечения.

2. Обоснование выбора научных методов, использованных для построения методики исследования особенностей функционирования ИКПС на объектах проведения массовых мероприятий.

3. Разработка методики исследования особенностей функционирования ИКПС на объектах проведения массовых мероприятий и ее программной реализации, адаптированной для Центрального стадиона г. Екатеринбурга, и ее верификация.

4. Применение разработанной методики в задаче оценки возможных конфигураций ИКПС Центрального стадиона г. Екатеринбурга, рассматриваемых в рамках реконструкции объекта для проведения матчей ЧМ-2018.

Методы исследования. В работе использованы методы системного анализа, имитационного моделирования, математической статистики, дискретной математики и вычислительной математики.

Научная новизна полученных результатов. К основным новым результатам, полученным в диссертации, можно отнести.

1. Методику исследования особенностей функционирования ИКПС на объектах проведения массовых мероприятий, основанную на результатах их С А, реализующуюся следующей последовательностью действий:

1.1. Создание на основе интеграции 8АБТ-методологий ГОЕБО и ГОЕБЗ структурно-функциональной модели ИКПС выбранного объекта.

1.2. Разработка имитационной модели ИКПС выбранного объекта, параметры которой идентифицируются на основе результатов анализа накопленной ранее статистической информации, и ее верификация.

1.3. Исследование особенностей функционирования особенностей ИКПС на основе имитационного моделирования, основная цель которого состоит в получении количественных оценок выбранных показателей качества обслуживания посетителей.

2. Предложен алгоритм вычисления параметров потока поступления посетителей в очередь для прохода через отдельный турникет ИКПС, основанный на использовании статистических данных о прошедшем через турникет потоке посетителей и потоке посетителей, получивших отказ в праве прохода на мероприятие.

3. Построены, идентифицированы и верифицированы имитационная модель процесса прохождения массовых потоков посетителей через отдельный турникет ИКПС Центрального стадиона г. Екатеринбурга, а также имитационная модель ИКПС данного объекта, в целом.

4. Получены оценки количественных характеристик потоков посетителей футбольных матчей на основе анализа статистической информации, накопленной на различных стадионах Российской Федерации,

ю

свидетельствующие о наличии общих закономерностей изученных потоков посетителей, независящих от географического положения стадиона и конфигурации конкретной ИКПС, что позволяет тиражировать и использовать предложенные в диссертации решения на других футбольных стадионах и других объектах проведения массовых мероприятий.

Практическая значимость работы

Разработанная методика исследования особенностей функционирования ИКПС на объектах проведения массовых мероприятий была применена для Центрального стадиона г. Екатеринбурга, что позволило получить научно обоснованные оценки возможных проектных решений по модернизации ИКПС в рамках реконструкции Центрального стадиона г. Екатеринбурга для проведения матчей ЧМ-2018.

На защиту выносятся:

1. Методика исследования особенностей функционирования ИКПС на объектах проведения массовых мероприятий.

2. Результаты анализа статистической информации, накопленной на различных стадионах Российской Федерации, оценки количественных характеристик потоков посетителей футбольных матчей.

3. Алгоритм нахождения параметров потока поступления посетителей в очередь на проход через турникет ИКПС, основанный на использовании статистических данных о прошедшем через турникет потоке посетителей и потоке посетителей, получивших отказ в праве прохода на мероприятие.

4. ИМ процесса прохождения массовых потоков посетителей через отдельный турникет ИКПС, идентифицированную и верифицированную на основе статистики, собранной во время проведения футбольных матчей на Центральном стадионе г. Екатеринбурга.

5. ИМ ИКПС Центрального стадиона г. Екатеринбурга.

Достоверность полученных результатов подтверждается

обоснованным применением методов системного анализа, имитационного моделирования, математической статистики, дискретной математики и вычислительной математики и согласованностью результатов работы имитационной модели ИКПС с накопленными статистическими данными.

Внедрение результатов диссертационного исследования

Результаты диссертационного исследования использованы в ОАО «Центральный стадион» в ходе анализа работы ИКПС объекта, а также в ходе заседаний рабочей группы по проектированию реконструкции стадиона для принятия матчей ЧМ-2018 (соответствующие акты внедрения приведены в Приложении 6).

Результаты диссертационного исследования были включены в инновационный проект, представленный на конкурсе, проведенном в 2013 г. Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. По результатам конкурса проект стал победителем программы «Участник Молодежного Научно-Инновационного Конкурса» («УМНИК») 2013 г.

Апробация работы

Материалы работы докладывались на следующих научных конференциях: Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (Т1М'2012) с международным участием, г. Екатеринбург, 2012г.; Международной научно-практической конференции «Связь-Пром 2012», г. Екатеринбург, 2012 г.; Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», г. Екатеринбург, 2012 г.; Международной научно-практической конференции «Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития '2012», Украина, 2012 г.; Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации», г. Новосибирск, 2012 г.; Международной научной конференции

12

«Applied and Fundamental Studies», St. Louis, 2012 r.

Публикации по теме диссертации. По результатам исследований опубликовано 10 печатных работ, из которых в рекомендованных ВАК РФ периодических изданиях - 3.

Структура диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из 2 томов, включающих в себя введение, четыре раздела, заключение, список использованных источников, содержащий 99 наименований, и 6 приложений. Общий объем 1 тома составляет 163 страницы, в том числе 50 рисунков, 15 таблиц.

Публикации по теме диссертации

Статьи, опубликованные в журналах из списка ВАК

1. Якоб Д.А. О выборе методологии построения информационных моделей контрольно-пропускных систем, используемых для управления людскими потоками высокой интенсивности / Д.А. Якоб, C.B. Поршнев // Инженерный вестник Дона, 2012. -№ 3. -URL: http://ivdon.ru/magazine/archive/n3y2012/917 (дата обращения: 30.09.2013).

2. Якоб Д.А. Информационная модель контрольно-пропускной системы объектов с массовыми потоками посетителей / Д.А. Якоб, C.B. Поршнев // Научно-технический вестник Поволжья, 2012. -№ 5. -С.268-273.

3. Якоб Д.А. Построение имитационной модели информационной контрольно-пропускной системы объекта проведения массовых мероприятий / Д.А. Якоб, C.B. Поршнев // Автоматизация и современные технологии, 2013. -№ 6. -С.39-44.

Другие публикации

1. Якоб Д.А. К построению математических моделей контрольно-пропускных систем объектов, используемых для проведения массовых мероприятий: системный анализ проблемы / Д.А. Якоб, C.B. Поршнев // Сборник докладов I Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных с международным участием

«Теплотехника и информатика в образовании, науке и производстве» (TIM'2012), г. Екатеринбург, 29-30 марта 2012 г. -Екатеринбург: Изд-во УрФУ, 2012.-С. 262-265.

2. Якоб Д.А. Информационная модель контрольно-пропускной системы объекта с массовыми потоками посетителей / Д.А. Якоб, C.B. Поршнев // Физика и технические приложения волновых процессов: труды XI Международной научно-технической конференции, г. Екатеринбург, 2628 сентября 2012 г. -Екатеринбург: Изд-во Уральского университета, 2012. -С. 310-312.

3. Якоб Д.А. Системный анализ проблемы построения математических моделей контрольно-пропускных систем / Д.А. Якоб, C.B. Поршнев // Материалы международной научно-практической конференции «Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития», г. Одесса, 2-12 октября 2012 г. -Одесса: КУПРИЕНКО, 2012. С. 50-55.-Выпуск 3. -Том 2. -С.50-55.

4. Якоб Д.А. К разработке модели информационной контрольно-пропускной системы объекта с массовыми потоками посетителей / Д.А. Якоб, C.B. Поршнев // Материалы всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации», г. Новосибирск, 29 ноября - 2 декабря, 2012. -Новосибирск: Изд-во НТГУ, 2012. -Часть 3. -С. 174-177.

5. Yakob D.A. Development of information model of access control system for objects with mass flows of visitors /D.A. Yakob, S.V. Porshnev// Applied and Fundamental Studies: Proceedings of the 1-st International Academic Conference. (St. Louis, USA, October 27-28, 2012). - Volume 1. - P.190-196.

6. Якоб Д.А. Программное обеспечение современных контрольно-пропускных систем для проведения массовых мероприятий/ Д.А. Якоб, C.B. Поршнев // Теория, техника и экономика сетей связи: Сборник научно-технических и методических трудов. Выпуск 10 - Екатеринбург: УрТИСИ ФГОБУ ВПО «СибГУТИ», 2012. -С. 381-385.

14

7. Якоб Д.А. Футбол без опасности: комплексные решения. Football without danger: complex solutions. /Д.А. Якоб, В. Новожилова// Sport Facilities. Сооружения и индустрия спорта, 2013. -№4(20). -С. 18-21.

Свидетельства о регистрации программ для ЭВМ

1. Якоб Д.А. Программный комплекс «OneGateFlow for MATLAB» / Поршнев C.B., Якоб Д.А. // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013618902 от 20 сентября 2013.

2. Якоб Д.А. Программный комплекс «ModCS for MATLAB» / Поршнев C.B., Якоб Д.А. // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013619145 от 26 сентября 2013.

Глава 1. Анализ современного состояния рассматриваемой проблемы.

Постановка задач исследования

1.1. Особенности управления большими потоками людей.

Методологические проблемы анализа проектирования и функционирования ИКПС для объектов с массовым пребыванием

людей

Любому взрослому человеку на протяжении его жизни приходится принимать участие в различных массовых мероприятиях - митингах, концертах, собраниях, выступлениях, быть участником транспортных пассажиропотоков в аэропортах, вокзалах, и т.п. При этом, несмотря на кажущуюся порой обыденность упомянутых выше событий, каждый из их участников потенциально подвергает себя серьезным рискам, в первую очередь связанных с угрозами собственному здоровью и даже жизни. Действительно, анализ событий, имевших место в истории человечества, показывает, что явление массового скопления людей, возникающих по тем или иным причинам (рис. 1.1), оказывается достаточно частым явлением.

Рисунок 1.1. Примеры массовых скоплений людей на мероприятиях

Мировая история насчитывает массу примеров таких происшествий, например, гибель более 1300 человек 30 мая 1896 г. на Ходынском поле в г. Москве, в день народных гуляний по случаю коронации императора Николая II (см. рис. 1.2), до относительно недавних известных трагедий на футбольном стадионе Хиллсборо 15 апреля 1989 г. в Шеффилде, в результате которой погибло 96 человек (см. рис. 1.3) и на футбольном стадионе Феликс Уфуэ-Буаньи 29 марта 2009 г. в Абиджане, где свыше 130 человек получили ранения и 22 человека погибли в результате давки [76,86].

Рисунок 1.2. Трагедия на Ходынском поле

Рисунок 1.3. Трагедия в Шеффилде

Таким образом, проблема безопасности и контролируемости массового пребывания людей на ограниченной территории на сегодняшний день является актуальной. Действительно, психология «толпы» существенно отличается от психологии отдельно взятого индивидуума [15], как следствие, при проведении различных массовых мероприятий, особенно зрелищных и развлекательных, на первый план выходит не рациональная, а эмоциональная составляющая поведения людей. При этом соответствующие риски стремительно возрастают при увеличении числа их участников.

Как следствие, в настоящее время наблюдается две, в известной мере, взаимно противоположные тенденции. С одной стороны, происходит значительное ужесточение правил и регламентов организации мероприятий, в том числе, и к технической обеспеченности объектов, на которых данные мероприятия проводятся [5,87]. С другой стороны, одновременно, растут требования к уровню комфорта и безопасности со стороны посетителей. В этой ситуации, для удовлетворения этих требований, во многом противоречащих друг другу, необходимо не только контролировать само пребывание людей на объекте, но и управлять их массовыми перемещениями, потоками внутри него. Для решения данной задачи, как очевидно, недостаточно только «административно-регламентного» подхода, но необходимы более адекватные, гибкие научно-технические решения, обеспечивающие высокую степень автоматизации управления процессами, протекающими при проведении массовых мероприятий.

Как показывает анализ накопленного мирового опыта проведения подобных мероприятий [44,55,4], существенно снизить риски возникновения нештатных ситуаций на объекте контроля удается за счет использования соответствующих программно-технических комплексов - ИКПС, основными функциями которых являются [97]:

1. организация потоков людей на входах, выходах, внутри объекта;

2. управление разграничениями доступа;

18

3. сопровождение и контроль процесса прохода;

4. мониторинг текущего состояния системы, получение своевременных, актуальных и достоверных показателей ее работы в режиме реального времени;

5. накопление и дальнейший анализ статистических данных для принятия организационных и управленческих решений.

Принимая во внимание важность задач, решаемых ИКПС, а также необходимость обеспечения правильности ее работы в процессе мониторинга и выявления потенциальных рисков возникновения нештатных ситуаций в ходе проведения массовых мероприятий, становится понятно, что проектирование подобных систем оказывается нетривиальной задачей. В этой ситуации в основу проектных решений обязательно должны быть положены расчеты, выполненные в соответствии с научно обоснованными методиками и рекомендациями. Следовательно, для обоснованного выбора какого-либо из предлагаемых вариантов построения ИКПС необходимо иметь средства для их объективного сравнительного анализа. При этом понятно, что организация экспериментов для исследования различных сценариев поведения участников массовых мероприятий и последствий принимаемых управленческих решений оказывается невозможной, поскольку для этого, с одной стороны, требуется большое количество организационных, человеческих, временных и финансовых ресурсов и при этом существуют высокие риски для их участников, с другой. Таким образом, при крайне высоком уровне ответственности проектировщика, создающего, по сути, одну из систем безопасности объекта, верификация расчетных данных и принятых решений оказывается весьма затруднительной.

Необходимо отметить, что, говоря об ИКПС, в явном виде используется термин «система». Определение и анализ данного понятия был проведен многими авторами, с различными степенями формализации. Так,

19

например, в [90] собрано более 35 различных определений-системьь Для~ более детального понимания и идентификации ИКПС как системы в целом, рассмотрим традиционные, наиболее распространенные в литературе [26,69,38,63] их виды и классификации. Помимо функций детализации и идентификации, цель любой классификации состоит в том, чтобы ограничить выбор подходов к исследуемой системе, сопоставить выделенному классу адекватные приемы и методы анализа, сформировать понимание и правильное отношение к определению эффективности системы. При этом, безусловно, любая предлагаемая из классификаций является относительной, субъективной и служит главным образом текущим потребностям проводимого исследования, направленного на упорядоченное представление знаний о свойствах изучаемых объектов по выбранным классификационным признакам [26].

Известно [63,26], что по виду отображаемого объекта системы делятся на физические, биологические, социальные, технические, экономические, и т.д. Такая классификация во многом основана на принятых в философии представлениях о возможных формах движения (существования) материи: физической, биологической и социальной. ИКПС, являясь, с одной стороны, техническими (программно-аппаратными) системами, с другой стороны, имеют в качестве одной из главных целей своего функционирования управление потоками людей, что говорит и об их социальной природе. Действительно, принимая во внимание прикладной характер, ИКПС нельзя рассматривать в «отрыве от реальности», а следовательно при проектировании таких систем в любом случае необходимо учитывать психологические аспекты поведения больших потоков людей, с той или иной степенью формализации и глубины их влияния на систему в целом. При этом очевидно, такой «технико-социальный» характер исследуемых систем является их отличительной особенностью и существенно усложняет их описание и проектирование.

Также известен подход к классификации систем по их происхождению [69], в некотором роде близкий к описанному выше. В соответствии с ним системы делятся на искусственные, естественные и смешанные. Для примера рассмотрим классификацию, представленную в [69] (см. рис. 1.4). Согласно ей, ИКПС относится к смешанным автоматизированным системам, поскольку, как было отмечено ранее, они являются и техническими и социальными одновременно, человеко-машинными.

Системы

Искусственные

Орудия

Механизмы

Машины

Автоматы

Роботы

Смешанные

Эргономические Биотехнические Организационные Автоматизированные

Естественные

Живые Неживые Экологические Социальные

Рисунок 1.4. Классификация систем по их происхождению Существует еще одна традиционная классификация систем - по наличию взаимосвязей с внешней средой [26,38,63]. Здесь системы делятся по выбранному признаку на открытые и закрытые, соответственно. Понятие «открытая система» ввел Л. фон Берталанфи [1]. Основные отличительные черты открытых систем - способность обмениваться информацией (веществом, энергией) с внешней средой. Закрытые системы (с точностью до принятой чувствительности модели), напротив, полностью лишены этой способности, т.е. изолированы от среды. Отметим, что «открытость» ИКПС при любой степени их формализации не вызывает сомнений, так как процесс и результат работы данных систем напрямую зависит от характера поступления потоков людей из внешней среды. Кроме того, как уже

отмечалось ранее, изменения различных правил и регламентов^ проведения., мероприятий могут напрямую влиять на саму концепцию их проектирования и внедрения.

По наличию в работе системы случайных факторов и предсказуемости поведения различают детерминированные и стохастические системы [26,38,63]. Детерминированные системы предполагают полную определенность своего поведения. В таких системах присутствует однозначная зависимость между состояниями входов и выходов, что позволяет при фиксированных внешних условиях сколь угодно точно прогнозировать их движение. У вероятностных (стохастических) же систем множество выходных переменных связано с множеством входных вероятностными зависимостями. Их поведение прогнозируемо, но с некоторой вероятностной мерой.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Якоб, Дмитрий Александрович, 2013 год

Библиографический список

1. Bertalanffy, L. von. General System Theory - A Critical Review / Bertalanffy L. von. // -General Systems, vol.VIL - 1962. - C.l-20.

2. Business Process Excellence: Improve Business Process Faster with Software AG [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://www.softwareag.com/

3. Clune, M.I. Discrete event hybrid system simulation with SimEvents. / Clune M.I., Mosterman P. J, Cassandras C. G. // Proc. the 8th int. workshop on discrete event systems, Ann Arbor, USA, July 10-12, 2006.

4. Connors, E. Planning and managing security for major special events: Guidelines for law enforcement / Connors E. // -U.S. Department of Justice. Office of Community Oriented Policy Services, 2007. - C.128.

5. FIFA Football stadiums. Technical recommendations and requirements. 5th edition / Delmont R., Botta C., Reddy R. // -Bruhin AG, 2011. - C. 442.

6. Gass, S.I. Linear programming: methods and applications. 5th edition. / Gass S.I. // -Dover publications. - 2003. - C.477.

7. Gray, M.A. Discrete Event Simulation: A Review of SimEvents. / Gray M.A. // In Computing in Science and Engineering, Volume 9 Issue 6. -2007.

8. Integration definition for function modeling (IDEF0). // Draft Federal Information Processing Standards Publication 183. - 1993.

9. Integration definition for information modeling (IDEF1X). // Draft Federal Information Processing Standards Publication 184. - 1993.

10. ISD Платежно-пропускные системы [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://isdural.ru/platezhno propusknve sistemy.html

11. Kantz, H. Nonlinear Time Series Analysis. Second Edition. / Kantz H., Schreiber Th. // -Cambridge University Press. - 2004. - C.349.

12. KASSIR.RU - национальный билетный оператор [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://www.kassir.ru/

13. Kriz, I. Introduction to Mathematical Analysis / Kriz I., Pultr A. // -Birkhauser. - 2013. - C.510.

14. L'Ecuyer, P. SSJ User's Guide - Package simevents - Simulation Clock and Event List Management [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://www.iro.umontreal.ca/~simardr/ssi/doc/pdf/guidesimevents.pdf

15. Le Bon, G. Psychology of crowds / Le Bon G. // -Sparkling Books, 2009. -C. 208.

16. Math Works - MATLAB and Simulink for Technical Computing [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://www.mathworks.com/

17. Simulink - моделирование и симуляция динамических систем.

[Электронный ресурс] // Режим доступа: http://sl-

matlab.ru/products/si mulink

18. The MathWorks, Inc. SimEvents User's Guide, R2012a / MathWorks Inc. // -2012.

19. The Mathworks, Inc. SimEvents3. Getting Started Guide. / The MathWorks, Inc. // - 2010. - C.l 17.

20. The Mathworks, Inc. SimEvents3. User's Guide. / The MathWorks, Inc. // -2010.-C.524.

21.The MathWorks, Inc. Simulink User's Guide, R2012a / MathWorks Inc. // -2012.

22. UCS Премьера-лига :: о программе [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://www.ucs.ru/info325.htm

23. Аврамчук, Е.Ф. Технология системного моделирования / Аврамчук Е.Ф., Вавилов А.А., Емельянов С.В., Калашников В.В., Немчинов Б.В., Ривес Н.Я., Фомин Б.Ф., Франк М., Явор А. // -М.Машиностроение. -1988.-С.520.

24. Агошкова, Е.Б. Эволюция понятия системы. / Агошкова, Е.Б., Ахлибининский, Б.В. // - Вопросы философии, №7. - 1998. - С.170-179.

25. Айвазян, С.А. Прикладная статистика: Исследование зависимостей / Айвазян С.А., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. // -М.:Финансы и статистика. - 1985. - С.487.

26. Алгазинов, Э.К. Анализ и компьютерное моделирование информационных процессов и систем / Алгазинов Э.К., Сирота A.A. // -М.:Диалог-МИФИ. - 2009. - С.416.

27. Андрейчиков, A.B. Анализ, синтез, планирование решений в экономике. / Андрейчиков A.B., Андрейчикова О.Н. // -М.:Финансы и статистика. - 2004. - С.464.

28. Анфилатов, B.C. Системный анализ в управлении. / Анфилатов B.C., Емельянов A.A., Кукушкин A.A. // -М.:Финансы и статистика. - 2005. -С.368.

29. Афанасьев, В.Г. Проблема целостности в философии и биологии. / Афанасьев, В.Г. // -М.:Мысль. - 1984. - С.416.

30. Банди, Б. Основы линейного программирования / Банди Б. // -М.: Радио и связь. - 1989. - С. 176.

31. Бобнев, М.П. Генерирование случайных сигналов. Изд. 2-е. / Бобнев М.П. // -М.: Энергия. - 1971. - С.290.

32. Большаков, A.A. Методы обработки многомерных данных и временных рядов: учебное пособие для вузов / Большаков А. А., Каримов Р. Н. // -М.: Горячая линия- Телеком. - 2007. - С.522.

33. Бююль, A. SPSS: искусство обработки информации. Анализ статистических данных и восстановление скрытых закономерностей / Бююль, А., Цефель П. // -М.:Диасофт. - 2005. - С.602.

34. Вдовин, В.М. Теория систем и системный анализ. / Вдовин В.М., Суркова Л.Е., Валентинов В.А. // -М.:«Дашков и Ко». - 2010. - С.640.

35. Вендров, A.M. CASE-технологии. Современные методы и средства

156

36. Вернадский В.И. Биосфера: мысли и наброски: сб. науч......работ..

В.И.Вернадского / В.И.Вернадский; Неправительств, экол. ф. им.

B.И.Вернадского, Гос. геол. музей им. В.И.Вернадского. // -М.:Ноосфера. - 2001. - С.244.

37. Волкова, В.Н. Системный анализ и принятие решений: Словарь-справочник. / Волкова В.Н., Козлов В.Н. // -М.:Высш. шк. - 2004. -

C.616.

38. Волкова, В.Н. Теория систем и системный анализ / Волкова В.Н., Денисов A.A. // М.:Юрайт. - 2010. - С.679.

39. Вуколов, Э.А. Основы статистического анализа. Практикум по статистическим методам и исследованию операций с использованием пакетов STATISTICA и EXCEL. / Вуколов Э.А. // -М.: ФОРУМ ИНФРА-М. - 2004. - С.464.

40.Геловани, В.А. Интеллектуальные системы поддержки принятия решений в нештатных ситуациях с использованием современной информационной технологии. / Геловани В.А., Башлыков A.A., Бритков В.Б., Вязилов Е.Д. // М.:Эдиториал УРСС. - 2001. - С.304.

41.Герасимов, Б.М. Системы поддержки принятия решений: проектирование, применение, оценка эффективности / Герасимов Б.М., Дивизинюк М.М., Субач И.Ю. // Севастополь:СНИЯЭиП. - 2004. -С.318.

42. Гнеденко, Б.В. Беседы о теории массового обслуживания / Гнеденко, Б .В. // -М.: Знание. - 1973. - С.64.

43. Гнеденко, Б.В. Введение в теорию массового обслуживания / Гнеденко, Б.В., Коваленко И.Н. // -М.: Наука. - 1966. - С.432.

44.Гомозов, A.B. Толпа и давка: безопасность массовых мероприятий / Гомозов A.B. // -журнал «Точка опоры», №14(119). - 2010. - С.5.

45. ГОСТ Р 54869-2011. Проектный менеджмент. Требования к управлению проектом. -Введ. 2011-12-11. -М.:Стандартинформ. -2012. -СЛ.

46. ГОСТ Р ИСО/МЭК 31010-2011. Менеджмент риска. Методы оценки риска. -Введ. 2011-12-01. -М.:Стандартинформ. - 2012. - С.74.

47. Гультяев, A. MATLAB 5.3. Имитационное моделирование в среде Windows. Практическое пособие. / Гультяев А. // -СПб.:"Корона принт",-2001.-С.400.

48. Денисов, A.A. Теория больших систем управления. / Денисов A.A., Колесников Д.Н. // -Л.:Энергоиздат. - 1982. - С.288.

49.Дьяконов, В.П. MATLAB. Анализ, идентификация и моделирование систем. Специальный справочник. / Дьяконов В.П., Круглов В. // -СПб. Литер. - 2002. - С.448.

50. Дьяконов, В.П. Математические пакеты расширения MATLAB. Специальный справочник. / Дьяконов В.П., Круглов В. // -СПб. Литер. -2001.-С.480.

51. Живицкая, E.H. Системный анализ и проектирование. Курс лекций [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://victor-safronov.narod.ru/systems-analysis/lectures/zhivickava.html

52. Ильин, В.А. Математический анализ // Ильин В.А., Садовничий В.А., Сендов Б.Х. / М.:Проспект. - 2004. - 655.

53. Исследования по общей теории систем: сб. переводов / под ред. Садовского В.Н., Юдина Э.Г. // -М.:Прогресс. - 1969. - С.520.

54. Казиев В.М. Введение в системный анализ и моделирование. Курс лекций [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://victor-safTonov.narod.ru/svstems-analysis/lectures/kaziev.html

55.Камов, Д. Один в поле не воин. / Камов Д. // -журнал «Best of security», №12. - 2006. - С.3-4.

56. Ковалёв, С.Н. К методике имитационного моделирования систем.. массового обслуживания / Ковалёв С.Н. // Сб. докл. первой всерос. науч.-практич. конф. по имитационному моделированию и его применению в науке и промышленности (ИММОД-2003), 2003. С. 100105.

57. Косович, И.А. Древнегреческо-русский словарь. / Косович, И.А. // -М.:Либроком. - 2012. - С.368.

58.Лычкина, H.H. Современные технологии имитационного моделирования и их применение в информационных бизнес-системах и системах поддержки принятия решений / Лычкина H.H. //Материалы второй всерос. науч.-практич. конф. по имитационному моделированию и его применению в науке и промышленности (ИММОД-2005), 2005. С.25-31.

59. Маклаков, C.B. ARIS Toolset/BPwin: выбор за аналитиком. // Маклаков С.В, Репин В.В. / -журнал «КомпьютерПресс», №1. - 2002. -С.32-35.

60. Маклаков, C.B. BPwin и ERwin. CASE-средства разработки информационных систем. / Маклаков С.В // -М.:Диалог-МИФИ. - 2000. -С.256.

61. Михельсон, М.И. Словарь иностранных слов. Букинистическое издание / Михельсон, М.И. // М.:Терра. - 1997. - С.2256.

62. Мухин, В.И. Исследование систем управления. / Мухин В.И. // -М.:«Экзамен». - 2006. - С.479.

63. Новосельцев, В.И. Теоретические основы системного анализа / Новосельцев В.И., Тарасов Б.В., Голиков В.К., Демин Б.Е. / -М.:Майор. -2006.-С.592.

64. О подготовке и проведении в российской федерации чемпионата мира по футболу FIFA 2018 года, кубка конфедераций FIFA 2017 года и внесении изменений в отдельные законодательные акты российской

федерации: федеральный закон РФ от 7 июня 2013 г. № 108-ФЗ: принят Гос. Думой Федер. Собр. РФ 21 мая 2013 г.: одобрен Советом Федерации Федер. Собр. РФ 29 мая 2013 г. // Российская газета - 2013. -11 июня.

65. Окольнишников, В.В. Представление времени в имитационном моделировании / Окольнишников В.В. // Вычислительные технологии. 2005. Т. 10, № 5. С.57-80.

66. Ослин, Б.Г. Технология имитационного моделирования систем массового обслуживания / Ослин Б.Г. // Сб. докл. первой всерос. науч.-практич. конф. по имитационному моделированию и его применению в науке и промышленности (ИММОД-2003), 2003. С. 138-141.

67. Острейковский, В.А. Теория систем. / Острейковский В.А. // -М.:Высш. шк. - 1997. - С.240.

68. Палий, И. А. Линейное программирование. Учебное пособие / Палий И.А. // -М.:Эксмо. - 2008. - С.256.

69. Перегудов, Ф.И. Введение в системный анализ / Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. // -М.:Высш. шк. - 1989. - С.367.

70. Плотников, A.M. Современное состояние и тенденции развития имитационного моделирования в Российской Федерации / Плотников A.M., Рыжиков Ю.И., Соколов Б.В. // Пятая всерос. науч.-практич. конф. по имитационному моделированию и его применению в науке и промышленности (ИММОД-2011), СПб, 19-21 октября. 2011. С.51-61.

71. Ползунова, H.H. Исследование систем управления. / Ползунова H.H., Краев В.Н. // -М.:Академический проект. - 2004. - С. 176.

72. Половко, A.M. MATLAB для студента. / Половко A.M., Бутусов П.Н. // -СПб.:БХВ-Петербург. - 2005. - С.320.

73. Поршнев, C.B. MATLAB 7. Основы работы и программирования: учебник / Поршнев C.B. // -М.: Бином.Лаборатория знаний. - 2006. -С.320.

74. Поршнев, C.B. Теория и алгоритмы аппроксимации эмпирических зависимостей и распределений / Поршнев C.B., Овечкина Е.В., Каплан В.Е. // -Екатеринбург:УрО РАН. - 2006. - С. 166

75. Потемкин, В.Г. Введение в MATLAB. / Потемкин В.Г. // -М.:Диалог-МИФИ,- 1999.-С.247.

проектирования информационных систем. / Вендров A.M. // -М.:Финансы и статистика. - 1998. - С. 176.

76. Радзинский, Э.С. Николай II. Жизнь и смерть / Радзинский Э.С. // -М.: ACT, 2007. - С. 576.

77. РД IDEF0-2000. Методология функционального моделирования IDEF0. Руководящий документ. Госстандарт России. // М.: ИПК Издательство стандартов. - 2000.

78. Родионов, И.Б. Теория систем и системный анализ. Курс лекций [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://victor-safronov.narod.ru/svstems-analysis/lectiires/rodionov.htm1

79. Рынчино, АЛ. Комплексная модель социально-экономической системы региона как основа системы поддержки принятия решений / Рынчино A.JI. // Теоретические и прикладные вопросы современных информационных технологий: материалы Всеросс. науч.-пр. конф. -Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ. - 2006. - С. 176-183.

80. Саати, ТЛ. Элементы теории массового обслуживания и ее приложения / Саати T. JI. // -СПб.:Либроком. - 2010. - С.520.

81. Садовский, В.Н. Основания общей теории систем. / Садовский, В.Н. // -М.:Наука.- 1974.-С.280.

82. Система доступа и контроля | InfoTec [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://www.infotec.ru/subsvstem

83. Смирнова, Г.Н. Проектирование экономических информационных систем. / Смирнова Г.Н., Сорокин A.A., Тельнов Ю.Ф. // -М..Финансы и статистика. - 2005. - С.512.

84. Советов, Б.Я. Моделирование систем. / Советов Б.Я., Яковлев_СЛ. IL -М.:Высш. шк. - 2007. - С.343.

85. Советский энциклопедический словарь. Издание 2-е. / ред. Прохоров, A.M. // -М.:Советская энциклопедия. - 1980-1983. - С. 1600.

86.Список трагедий на футбольных стадионах мира [Электронный ресурс] //http://ru.wikipedia.org/wiki/CnHCOK трагедий на футбольных стадион ах мира

87.Стандарт Российского Футбольного Союза. Футбольные стадионы. Общие требования. Безопасность. Редакция 2.0 / Аристова JI.B., Зорков А.Н., Леонидов К.В., Казиахметов A.C. // -Москва, 2009. - С. 37.

88. Тихонов, В.И. Марковские процессы / Тихонов В.И., Миронов М.А. // -М.: Сов. радио. - 1977. - С.488.

89. ТК РБ 4.2-МР-05-2002. Методика и порядок работ по определению, классифика-ции и идентификации процессов. Описание процессов на базе методологии IDEF0. Методические рекомендации. // Мн.: БелГИСС. - 2002.

90. Уемов, А.И. Системный подход и общая теория систем / Уемов А.И. // -М.:Мысль. - 1978. - С.272.

91.Хлескина, Н.М. Statgraphics 3.0. Работа в среде интегрированной системы математических и графических процедур. / Хлескина, Н.М., Гареев А.Г. // -Уфа.:УГНТУ. - 1996. - С.110.

92. Холл, А.Д. Исследования по общей теории систем. / Холл, А.Д., Фейджин, P.E. // -М.:Прогресс. - 2006. - С.216.

93. Холл, А.Д. Опыт методологии для системотехники / Холл, А.Д. // М.:Советское радио. - 1975. - С.448.

94. Центральный стадион г. Екатеринбург [Электронный ресурс] // Режим доступа: http ://centralstadium.ni/

95. Черных, И. Simulink. Среда создания инженерных приложений / Черных И. // -М.:Диалог-МИФИ. - 2004. - С.491.

162

96. Якоб, Д.А. Информационная модель контрольно-пропускной-системы.....

объектов с массовыми потоками посетителей / Якоб Д.А., Поршнев C.B. // «Научно-технический вестник Поволжья», №5. - 2012. - С.268-273.

97.Якоб, Д.А. О выборе методологии построения информационных моделей контрольно-пропускных систем, используемых для управления людскими потоками высокой интенсивности / Поршнев C.B., Якоб Д.А. / -Инженерный вестник Дона, 2012, №3 - режим доступа: http ://ivdon.ru/magazine/archive/n3v2012/917.

98. Якоб, Д.А. Построение имитационной модели информационной контрольно-пропускной системы объекта проведения массовых мероприятий / Якоб Д.А., Поршнев C.B. // журнал «Автоматизация и современные технологии», № 6. - 2013. - С.39-44.

99. Якоб, Д.А. Программное обеспечение современных контрольно-пропускных систем для проведения массовых мероприятий. / Поршнев C.B., Якоб Д.А. // Международная научно-практическая конференция "Связь-Пром 2012" [в печати].

!

01/

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

04^01 453970 Правах рукописи

ЯКОБ Дмитрий Александрович

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ КОНТРОЛЬНО-ПРОПУСКНЫХ

СИСТЕМ

Том 2

Специальность 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (связь и информатизация)

Научный руководитель: ПОРШНЕВ Сергей Владимирович, доктор тех. наук, профессор

Екатеринбург - 2013

Содержание

Приложение 1. Программный код.........................................................................3

Приложение 2. Графическое отображение статистических данных...............12

Приложение 3. Вспомогательный программный код имитационной мод ели. 31 Приложение 4. Графическое отображение и верификация результатов работы

модели.....................................................................................................................37

Приложение 5. Графическое отображение потока посетителей матча ЧМ-

2018.........................................................................................................................65

Приложение 6. Справки........................................................................................93

Приложение 1. Программный код.

loadStat.m

%% 1 - импорт данных из xls

% формирование векторов с исходными данными из xls-файлов % (аналогичное для каждого из событий на объекте)

[~,~,tickets(:,l)] = xlsread('2012_07_09_ural-petrotrest', 'В2:В21000');

times] = xlsread('2012_07_09_ural-petrotrest','C2:C21000'); flow(:jl) = cell2mat(times);

[tmpGates, ~] = xlsread('2012_07_09_ural-petrotrest','F2:F21000'); gates(l:size(tmpGates),l) = tmpGates;

status(:,1)] = xlsread('2012_07_09_ural-petrotrest','12:121000');

[~j~jtickets(:,2)] = xlsread('2012_07_16_ural-enisey','B2:B21000');

times] = xlsread('2012_07_16_ural-enisey'/C2:C21000'); flow(:,2) = cell2mat(times);

[tmpGates,= xlsread('2012_07_16_ural-enisey','F2:F21000'); gates(l:size(tmpGates)д2) = tmpGates;

[~,~,status(:,2)] = xlsread('2012_07_16_ural-enisey','12:121000');

[~,~,tickets(:,3)] = xlsread('2012_07_31_ural-ska','B2:B21000');

times] = xlsread(' 2012_07_31_ural-ska', 'C2:C21000'); flow(:,3) = cell2mat(times);

[tmpGates,= xlsread('2012_07_31_ural-ska','F2:F21000'); gates(l:size(tmpGates),3) = tmpGates;

[~,~,status(:j3)] = xlsread('2012_07_31_ural-ska','12:121000');

[~,~,tickets(:,4)] = xlsread('2012_08_13_ural-torpedo','B2:B21000');

times] = xlsread('2012_08_13_ural-torpedo','C2:C21000'); flow(:,4) = cell2mat(times);

[tmpGates,~j~] = xlsread('2012_08_13_ural-torpedo','F2:F21000'); gates(l:size(tmpGates),4) = tmpGates;

status(:,4)] = xlsread('2012_08_13_ural-torpedo','12:121000');

[~,~,tickets(:,5)] = xlsread('2012_08_22_ural-salut','B2:B21000');

times] = xlsread('2012_08_22_ural-salut'/C2:C21000'); flow(:,5) = cell2mat(times);

[tmpGates,= xlsread('2012_08_22_ural-salut','F2:F21000'); gates(l:size(tmpGates),5) = tmpGates;

[~,~jstatus(:j5)] = xlsread('2012_08_22_ural-salutV12:121000');

tickets(:,6)] = xlsread('2012_09_06_russia-poland','B2:B21000'); times] = xlsread('2012_09_06_russia-poland*,'C2:C21000'); flow(:,6) = cell2mat(times);

[tmpGates,~,~] = xlsread('2012_09_06_russia-poland', 'F2:F21000'); gates(l:size(tmpGates),6) = tmpGates;

status(:,6)] = xlsread('2012_09_06_russia-poland',42:121000');

tickets(:,7)] = xlsread('2012_09_10_russia-moldavia','B2:B21000'); times] = xlsread('2012_09_10_russia-moldavia','C2:C21000'); flow(:,7) = cell2mat(times);

[tmpGates,= xlsread('2012_09_10_russia-moldavia','F2:F21000'); gates(l:size(tmpGates),7) = tmpGates;

status(:,7)] = xlsread(!2012_09_i0_russia-moldavia','12:121000');

[~,~,tickets(:,8)] = xlsread('2012_09_17_ural-khimki','B2:B21000'); times] = xlsread('2012_09_17_ural-khimki','C2:C21000');

flow(:,8) = cell2mat(times);

[tmpGates,= xlsread('2012_09_17_ural-khimki','F2:F21000'); gates(l:size(tmpGates),8) = tmpGates;

[~,~,status(:, 8) ] = xlsread('2012_09_17_ural-khimkiV12:121000');

[~,~,tickets(:,9)] = xlsread('2012_09_27_ural-anji' /B2:B21000');

times] = xlsread('2012_09_27_ural-anji'/C2:C21000'); flow(:,9) = cell2mat(times);

[tmpGates,= xlsread('2012_09_27_ural-anji*,'F2:F21000'); gates(l:size(tmpGates)j9) = tmpGates;

[~,~,status(:j9)] = xlsread('2012_09_27_ural-anji','12:121000');

tickets(:,10)] = xlsread('2012_10_02_ural-ufa','B2:B21000'); times] = xlsread('2012_10_02_ural-ufa', 'C2:C21000'); flow(:,10) = cell2mat(times);

[tmpGates,= xlsread('2012_10_02_ural-ufa','F2:F21000'); gates(l:size(tmpGates),10) = tmpGates;

status(:,10)] = xlsread('2012_10_02_ural-ufa','12:121000');

tickets(:,11)] = xlsread('2012_10_14_ural-neftekhimik','B2:B21000'); times] = xlsread('2012_10_14_ural-neftekhimik' /C2:C21000'); flow(:,11) = cell2mat(times);

[tmpGates,= xlsread('2012_10_14_ural-neftekhimik','F2:F21000'); gates(l:size(tmpGates),ll) = tmpGates;

status(:,11)] = xlsread('2012_10_14_ural-neftekhimik' /12:121000');

tickets(:,12)] = xlsread('2012_10_16_russia-czech','B2:B21000'); times] = xlsread('2012_10_16_russia-czech','C2:C21000'); flow(:,12) = cell2mat(times);

[tmpGates,~j~] = xlsread('2012_10_16_russia-czech','F2:F21000'); gates(l:size(tmpGates),12) = tmpGates;

status(:,12)] = xlsread('2012_10_16_russia-czech','12:121000');

[~,tickets(:,13)] = xlsread('2012_10_30_ural-metallurg','B2:B21000');

times] = xlsread('2012_10_30_ural-metallurg','C2:C21000'); flow(:,13) = cell2mat(times);

[tmpGates,= xlsread('2012_10_30_ural-metallurg','F2:F21000"); gates(l:size(tmpGates),13) = tmpGates;

status(:,13)] = xlsread('2012_10_30_ural-metallurg','12:121000');

[~,~,tickets(:,14)] = xlsread('2012_ll_12_ural-spartakN','B2:B21000')

times] = xlsread('2012_ll_12_ural-spartakN','C2:C21000'); flow(:,14) = cell2mat(times);

[tmpGates,= xlsread('2012_ll_12_ural-spartakN','F2:F21000'); gates(l:size(tmpGates),14) = tmpGates;

status(:,14)] = xlsread('2012_ll_12_ural-spartakN','12:121000'); % приведение формата даты Excel к формату Matlab flow = flow + 693960; % подсчет размеров потоков for i=l:14

for j=l:20999

if isnan(flow(j,i)) countFlow(l,i)=j-l; break;

end

end

end

% удаление временных переменных

clear tmpGates; clear times; clear i; clear

%% 2 нормализация временных отметок относительно начала мероприятий % формирование вектора, содержащего даты и времена начала мероприятий eventDates = [

datenum([2012 07 09 19 00 00]] datenum([2012 07 16 20 00 00] datenum([2012 07 31 19 00 00] datenum([2012 08 13 19 00 00] datenum([2012 08 22 19 00 00] datenum([2012 09 06 20 00 00] datenum([2012 09 10 21 30 00] datenum([2012 09 17 20 00 00] datenum([2012 09 27 20 00 00] datenum([2012 10 02 19 00 00] datenum([2012 10 14 20 00 00] datenum([2012 10 16 18 30 00] datenum([2012 10 30 18 30 00]] datenum([2012 11 12 19 30 00]) ]; eventDates = eventDates'; % непосредственная нормализация for i=l:14

flow(:,i)=flow(:,i)-eventDates(l,i);

end

% удаление временных переменных clear ij

%% 3 формирование данных по попыткам прохода в разрезе каждого из входов countFlowByGates = zeros(14,29); for ev=l:14

for i=l:countFlow(l,ev)

countFlowByGates(eVjgates(i,ev)) = countFlowByGates(ev,gates(i,ev)) + 1; flowByGates(ev,countFlowByGates(ev,gates(i,ev)),gates(i,ev)) = i;

end

end

% удаление временных переменных clear i; clear evj

%% 4 подсчет разности между "соседними" попытками прохода по каждому из входов for ev=l:14 for i=l:29

for j=l:countFlowByGates(ev,i)-l

deltaFlowByGates(ev,j,i) = flow(flowByGates(eVjj+l,i),ev) -flow(flowByGates(ev,j,i),ev)j end

end

end

countDeltaFlowByGates = countFlowByGates-lj

% удаление временных переменных clear evj clear ij clear j;

%% 5 разденение потока попыток прохода на "вошедшие" и "не вошедшие" % в целом по объекту и в частности по каждому из входов

countOutFlow = zeros(1,14); %подготовка матриц для хранения количества countOffFlow = zeros(l,14); %"вошедших" и "не вошедших" посетителей countOutFlowByGates = zeros(14,29); countOffFlowByGates = zeros(14,29);

% формирование матриц "вошедших" и "не вошедших" посетителей на основе % анализа вердиктов системы при считывании штрих-кодов for k=l:14

jj = 0; ' ---- -------

for i=l:countFlow(l,k)

if strcmp('Проход cocTOfl^cfl'jStatus(i,k)) j = j+li

outFlow(j,k) = i;

countOutFlowByGates(k,gates(ijk)) = countOutFlowByGates(k,gates(i,k)) +

i;

tmp = countOutFlowByGates(k,gates(i,k))j outFlowByGates(k,tmp,gates(i,k)) = i;

else

if isnan(cell2mat(status(ijk))) break;

else

jj = jj+i; offFlow(jj,k) = i;

countOffFlowByGates(k,gates(i,k)) = countOffFlowByGates(k,gates(i,k))

+ i;

tmp = countOffFlowByGates(kjgates(i,k)); offFlowByGates(k,tmp,gates(i,k)) = i;

end

end

end

countOffFlow(ljk) = jj; countOutFlow(l,k) = j;

end

% удаление временных переменных

clear j; clear jj; clear i; clear k; clear tmp;

%% 6 формирование данных по попыткам прохода в разрезе каждой из групп входов

gateGroups = gates; % описание территориального разделения входов на группы

i = find(gates<ll);

gateGroups(i)=l;

i = find(gates>14);

gateGroups(i)=B;

i = find(10<gates & gates<15);

gateGroups(i)=2;

% подготовка матрицы для хранения количества попыток прохода по входным группам countFlowByGateGroups = zeros(14j3);

% формирование матрицы потока посетителей по входным группам for ev=l:14

for i=l:countFlow(l,ev)

countFlowByGateGroups(ev,gateGroups(i,ev)) = countFlowByGateGroups(eVjgateGroups(i,ev)) + 1;

flowByGateGroups(ev,countFlowByGateGroups(eVjgateGroups(i,ev)),gateGroups(ijev)) = i; end

end

% удаление временных переменных clear i; clear ev;

%% 7 формироание входящего потока посетителей по каждому из входов, % и далее - суммарного входного потока

% подготовка матрицы для хранения количества входящих посетителей по % каждому входу

countlnFlowByGates = countFlowByGates;

% время прихода первых посетителей совпадает с временем их попытки прохода for i=l:14

for j=l:29

if countInFlowByGates(i,j)>0 ----

inFlowByGates(i,l,j) = flow(flowByGates(i,l,j),i);

end

end

end

% реализация алгоритма нахождения входящего потока посетителей по каждому % из входов for ev=l:14 for i=l:29

for j=2:countFlowByGates(ev,i)

if flow(flowByGates(ev, j, i),ev)-flow(flowByGates(ev,j-1,i),ev)>datenum([0

0 0 0 0 7])

inFlowByGates(ev,j,i) = flow(flowByGates(ev,j,i),ev);

else

inFlowByGates(ev,j,i) = inFlowByGates(ev,j-l,i) + (flow(flowByGates(ev,j,i),ev)-inFlowByGates(ev, j-1,i))*rand(); end

end

end

end

% подготовка матрицы для хранения суммарного количества входящих % посетителей по всем входам countlnFlow = countFlow; for ev=l:14 tmp=0; for j=l:29

for k=l:countlnFlowByGates(ev,j) tmp=tmp+li

inFlow(tmp,ev) = inFlowByGates(ev,k,j);

end

end

end

for ev=l:14

inFlow(l:countInFlow(l,ev),ev) = sort(inFlow(l:countInFlow(l,ev),ev));

end

% удаление временных переменных

clear ev; clear i; clear j; clear tmp; clear k;

%% 8 поиск максимальной длины очереди на конкретном входе

% указание события и входа EVENT = 9; GATE = 28;

% временные переменные для цикла tmpLen = 0; maxLen = 0; х=2; у=2;

% цикл поиска максимальной длины очереди на входе

while x<countInFlowByGates(EVENT,GATE) && y<countFlowByGates(EVENT,GATE) if inFlowByGates(EVENT,x,GATE)<flow(flowByGates(EVENT,у,GATE),EVENT) x = x+1;

tmpLen = tmpLen+1;

maxLen = max(maxLen , tmpLen);

else

У = y+lj

tmpLen = tmpLen-1;

maxLen = max(maxLen , tmpLen);

end

% удаление временных переменных clear tmpLen; clear x; clear y;

visualisation .m

%% 1 построение графика зависимости количества попыток прохода в течение 1 минуты от времени

% указание события EVENT = 1;

% задание временного "шага" х =

datenum(flow(l,EVENT)):datenum([0,0,0,0,1,0]):datenum(flow(countFlow(EVENT),EVENT));

h=hist(flow(:,EVENT),x);

x = x / datenum([0,0,0,0,1,0]);

plot(Xjh);

hold on;

% корректировка отображения графика a = axis;

a(l) = -120; a(2) = 120; axis(a);

plot([0,0],[0,a(4)],'--r','LineWidth',1); xlabel('мин.'); ylabel('чел.');

% удаление временных переменных clear х; clear h;

%% 2 построение графика зависимости суммарного количества попыток прохода от времени % указание события EVENT = 1;

% задание временного "шага" х =

datenum(flow(l,EVENT)):datenum([0,0,0,0,1,0]):datenum(flow(countFlow(EVENT),EVENT));

h=hist(flow(:,EVENT),x);

hh=cumsum(h);

x = x / datenum([0,0,0,0,1,0]); plot(x,hh,'-r','LineWidth',2); hold on;

plot([0,0],[0,a(4)],'--rLineWidth',1); % корректировка отображения графика a = axis;

a(l) = -120; a(2) = 120; axis(a); grid on; xlabel('мин.'); ylabel('чел.');

% удаление временных переменных clear a; clear х; clear h; clear hh;

%% 3 построение графика зависимости суммарного количества попыток прохода % по каждому из турникетов от времени на матче % указание события EVENT = 9;

% задание временного "шага" х =

datenum(flow(l,EVENT)):datenum([0,0,0,0,10,0]):datenum(flow(countFlow(l,EVENT),EVENT) );

for i=l:28

h(i,:) = hist(flow(flowByGates(EVENT,1:countFlowByGates(EVENT,i), i),EVENT),x); hh(i,:)=cumsum(h(i,:));

end

x = x / datenum([0,0,0,0,1,0]); plot(x,hh);

% корректировка отображения графика a = axis;

a(l) = -120; a(2) = 120;

axis(a);

hold on;

plot([0,0],[0,a(4)],'--r','LineWidth',2); xlabel('мин.'); ylabel('чел. ');

% удаление временных переменных

clear h; clear hh; clear i;

clear ii; clear j; clear x; clear a;

%% 4 построение графика зависимости суммарного количества попыток прохода % за 1 минуту по каждой из входных групп турникетов от времени % указание события EVENT = 9;

% задание временного "шага" х =

datenum(flow(l,EVENT)):datenum([0,0,0,0,1,0]):datenum(flow(countFlow(l,EVENT),EVENT))

J

for i=l:3 h(i,:) =

hist(flow(flowByGateGroups(EVENT,1:countFlowByGateGroups(EVENT,i),i),EVENT), x); end

% перевод нормализованных временных отметок в минуты х = х / datenum([0,0,0,0,1,0]); % построение графиков for i=l:3

subplot(3,l,i); plot(x,h(i,:));

% корректировка отображения графика xlabel('мин.'); ylabel('чел. '); а = axis;

а(1) = -120; а(2) = 120; axis(a); hold on;

plot([0,0],[0,a(4)],'--r');

end

% удаление временных переменных clear j; clear i; clear ii; clear h; clear x;

%% 5 построение гистограммы распределения временных отрезков % между входящими заявками % указание события и входа EVENT = 9; GATE = 15;

% задание временного шага

а = deltaFlowByGates/datenum([0,0,0,0,0,l]);

% задание временного диапазона х = 1:1:60; for i=l:29

h(i,:)=hist(a(EVENT,l:countDeltaFlowByGates(EVENT,i),i),x); end; -----

% построение гистограммы bar(x,h(GATE,:));

% корректировка отображения гистограммы xlabel( Чоб,сек. '); ylabel('чел.');

% удаление временных переменных clear h; clear i; clear x; clear a;

%% б построение поминутных зависимостей: % 6.1 количества пришедших посетителей; % 6.2 количества вошедших посетителей; % 6.3 количества не вошедших посетителей;

% указание события EVENT = 9;

% задание временного шага и интервала

x=-datenum([0 0 0 2 0 0]):datenum([0 0 0 0 1 0]):datenum([0 0 0 2 0 0]); h = hist(inFlow(l:countInFlow(l,EVENT),EVENT), x); hh = hist(flow(l:countFlow(l,EVENT),EVENT),x);

% перевод нормализованных временных отметок в минуты хх = х / datenum([0,0,0,0,1,0]); % построение графика 6.1

hhh=hist(inFlow(l:countInFlow(l,EVENT),EVENT),х);

hhh(l,l)=0;

hhh(l,size(hhh,2))=0;

subplot(3,1,1);

plot(xx,hhh);

hold on;

% корректировка отображения графика grid on;

title('Входящие посетители'); xlabel('мин.'); ylabel('чел.'); a = axis;

a(l) = -120; a(2) = 120; axis(a);

% построение графика 6.2

hhhl=hist(flow(outFlow(l:countOutFlow(l,EVENT),EVENT),EVENT),x);

hhhl(l,1)=0;

hhhl(l,size(hhhl,2))=0;

subplot(3,1,2);

plot(xx,hhhl);

hold on;

% корректировка отображения графика grid on;

title('Вошедшие посетители'); xlabel('мин.'); ylabel('чел.'); a = axis;

a(l) = -120; a(2) = 120; axis(a);

% построение графика 6.3

hhh2=hist(flow(offFlow(l:countOffFlow(l,EVENT),EVENT),EVENT),x);

hhh2(l,1)=0;

hhh2(l,size(hhh2,2))=0;

subplot(3,1,3);

plot(xx,hhh2); hold on;

% корректировка отображения графи grid on;

title('Невошедшие посетители'); xlabel('мин.'); ylabel('чел.'); a = axis;

a(l) = -120; a(2) = 120; axis(a);

% удаление временных переменных clear x; clear h; clear hh; clear xl; clear x2; clear x3;

Приложение 2. Графическое отображение статистических данных.

В приложении представлены различные графические иллюстрации статистической информации по следующим событиям:

1. Матч между футбольными клубами «Урал» и «Петротрест», проведенный на «Центральном стадионе», г. Екатеринбург, 09.07.2012г.

2. Матч между футбольными клубами «Урал» и «Енисей», проведенный на «Центральном стадионе», г. Екатеринбург, 16.07.2012г.

3. Матч между футбольными клубами «Урал» и «СКА-Энергия», проведенный на «Центральном стадионе», г. Екатеринбург, 31.07.2012г.

4. Матч между футбольными клубами «Урал» и «Торпедо», проведенный на «Центральном стадионе», г. Екатеринбург, 13.08.2012г.

5. Матч между футбольными клубами «Урал» и «Салют», проведенный на «Центральном стадионе», г. Екатеринбург, 22.08.2012г.

6. Матч между молодежными сборными России и Польши, проведенный на «Центральном стадионе», г. Екатеринбург, 06.09.2012г.

7. Матч между молодежными сборными России и Молдавии, проведенный на «Центральном стадионе», г. Екатеринбург, 10.09.2012г.

8. Матч между футбольными клубами «Урал» и «Химки», проведенный на «Центральном стадионе», г. Екатеринбург, 17.09.2012г.

9. Матч между футбольными клубами «Урал» и «Анжи», проведенный на «Центральном стадионе», г. Екатеринбург, 27.09.2012г.

10. Матч между футбольными клубами «Урал» и «Уфа», проведенный на «Центральном стадионе», г. Екатеринбург, 02.10.2012г.

11. Матч между футбольными клубами «Урал» и «Нефтехимик», проведенный на «Центральном стадионе», г. Екатеринбург, 14.10.2012г.

12. Матч между молодежными сборными России и Чехии, проведенный на «Центральном стадионе», г. Екатеринбург, 16.10.2012г.

13. Матч между футбольными клубами «Урал» и «Металлург-Кузбасс», проведенный на «Центральном стадионе», г. Екатеринбург, 30.10.2012г.