Синтез структуры автоматизированной системы управления Единой дежурной службы мегаполиса (на примере Санкт-Петербурга) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.10, кандидат технических наук Васьков, Виктор Тихонович

• Васьков, Виктор Тихонович
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Васьков, Виктор Тихонович

ОГЛАВЛЕНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. Анализ процессов функционирования Единой дежурной службы оперативного управления жизнедеятельностью мегаполиса.

1.1 Классификация чрезвычайных событий и опасных явлений природного и техногенного характера, количественная оценка их влияния на жизнедеятельность мегаполиса.

1.2 Анализ задач, решаемых ЕДС мегаполиса. Разработка иерархической системы критериев и показателей эффективности оперативного управления ЕДС.

1.3 Обоснование рациональной структуры Автоматизированной системы управления Единой дежурной службы.

1.3.1 Обоснование рациональной структуры Автоматизированной системы управления Единой дежурной службы.

1.3.2 Постановка задачи исследования и выбор методов ее решения.

Выводы по главе.

2. Разработка модели обоснования организационно-технических требований к Автоматизированной системе управления, как базовому элементу Единой дежурной службы оперативного управления мегаполисом.

2.1 Разработка модели оценки последствий чрезвычайных ситуаций

2.1.1 Классификация видов ущерба.

2.1.2 Модели оценки косвенного и прямого экономического ущерба при чрезвычайных ситуациях.

2.1.3 Разработка методики количественной оценки ущерба от чрезвычайных ситуаций.

2.2 Разработка модели функционирования Автоматизированной системы управления Единой дежурной службы города.

2.2.1 Разработка принципов построения АСУ ЕДС, порядка ее функционирования в различных режимах деятельности.

2.2.2 Обоснование системно-технических требований к АСУ ЕДС, принципов взаимодействия и совместимости в АСУ ЕДС.

2.3 Обоснование требований по вероятностно-временным характеристикам, надежности, организации связи, информационному взаимодействию, организации процесса управления и контроля.

2.3.1 Обоснование требований по вероятностно-временным характеристикам.

2.3.2 Обоснование требований по надежности.

2.3.3 Анализ исходных данных и требований к системе связи и системе обработки данных.

2.3.4 Обоснование требований по контролю и управлению функционированием КСА из состава АСУ ЕДС и системой в целом.

Выводы по главе.

3. Разработка моделей построения подсистем АСУ ЕДС и выработка предложений по их технической реализации.

3.1 Разработка модели заблаговременного и оперативного прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами на предприятиях городского хозяйства и транспорте на1 основе ГИС технологий и ее техническая реализация.:.

3.1.1 Общие положения.

3.1.2 Исходные данные для прогнозирования масштабов заражения СДЯВ.

3.1.3 Принятые допущения.

3.1.4 Прогнозирование глубины зоны заражения СДЯВ.

3.1.5 Определение площади зоны заражения СДЯВ.

3.1.6 Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту и продолжительности действия СДЯВ.

3.1.7 Техническая реализация модели прогнозирования масштабов заражения СДЯВ на предприятиях городского хозяйства и транспорте на основе ГИС технологий.

3.2 Разработка модели контроля инженерных сетей теплоснабжения города по магистралям на основе ГИС технологий.

3.2.1 Представление тепловой сети моделью связных ориентированных графов.

3.2.2 Техническая реализация модели контроля инженерных сетей теплоснабжения города по магистралям на основе ГИС технологий.

3.3 Разработка и реализация мониторингового центра Единой дежурной службы Санкт-Петербурга.

3.3.1 Общие положения.

3.3.2 Обобщенная структурная схема мониторингового центра.

3.3.3 Мониторинг оперативной обстановки по показателям оценки жизнедеятельности района.

Выводы по главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез структуры автоматизированной системы управления Единой дежурной службы мегаполиса (на примере Санкт-Петербурга)»

Президент России в октябре 1997 года, выступая в Совете Европы, сформулировал цели развития государств, народов и цивилизаций для рубежа XX и XXI столетий, как обеспечение безопасности человека, его благополучия и гарантия достойного качества жизни его семьи /103/. Поэтому, сегодня общенациональная цель: гражданину Российской Федерации - благополучие и безопасность, каждой российской семье -достойный уровень и качество жизни, Отечеству - мир и национальное согласие. Это ядро - содержание личной, общественной, национальной, региональной и коллективной безопасности, которые также закреплены положениями Конституции Российской Федерации /1/.

На современном этапе развития человечества перед ним наиболее остро встают проблемы больших городов (мегаполисов). Мегаполисы представляют собой совокупность крупномасштабных многоуровневых социально-экономических систем, характеризующихся комплексным взаимодействием их разнородных элементов, стохастическим характером и многоканальностью прямых и обратных связей между ними. Указанные выше свойства этих систем влекут за собой чрезвычайную сложность процессов управления мегаполисом, что обусловлено большой инерционностью объектов управления на высшем' уровне, различным временем реакции высшего и низшего уровней на управляющие воздействия, трудностью, а, иногда, невозможностью сбора достоверной информации о состоянии объектов управления, существенными задержками поступления ее в органы управления.

Характерной особенностью мегаполисов, к числу которых относится

Санкт-Петербург, является большая плотность проживающего в них населения, высокая концентрация культурных и материальных ценностей, значительное количество объектов промышленной инфраструктуры, потенциально опасных объектов, транспортных магистралей, развитых инженерных систем, обеспечивающих функционирование системы коммуникаций, теплоэнергетического и водопроводно-канализационного хозяйства.

Санкт-Петербург - самостоятельный субъект Российской Федерации, является важнейшим экономическим и научным центром России, четвертым по величине городом Европы, крупнейшим международным транспортным и транзитным центром Северо-Западного федерального округа России, а также важнейшим российским портом. В Санкт-Петербурге сходятся 12 железнодорожных и 5 автомобильных магистралей федерального значения.

На его территории расположено примерно 200 потенциально опасных объектов экономики (около 80 химически опасных, более 110 взрывоопасных и пожароопасных объектов). Функционирует 1282 км газопроводов среднего и высокого давления, которые имеют 88 точек пересечения с автомобильными и железнодорожными магистралями. На расстоянии менее 50 км от линии жилой застройки Санкт-Петербурга расположена Ленинградская атомная электростанция (ЛАЭС). Все это определяет высокую вероятность возникновения и тяжесть возможных последствий от чрезвычайных событий техногенного характера, что влечет за собой повышенную опасность для жизни и здоровья населения Санкт-Петербурга любого нарушения в системах обеспечения условий его нормальной жизнедеятельности.

Количество техногенных опасностей и чрезвычайных событий в современном мире непрерывно растет, а методы и средства защиты от них создаются и совершенствуются с существенным запаздыванием.

Негативные последствия для жизнедеятельности, экономики и природной среды Санкт-Петербурга вызываются также циклически повторяющимися опасными метеорологическими и гидрологическими явлениями такими, как наводнения, зажоры льда на Неве, ураганы, ливни, сильные морозы, метели, снегопады, гололедные явления, частые туманы, а также лесные и торфяные пожары в административных границах города. Постоянными наблюдениями установлена устойчивая тенденция увеличения количества чрезвычайных событий, возникающих в результате опасных природных явлений. Некоторые из указанных выше метеорологических явлений, вызывают подтопления инженерных сооружений, объектов экономики, железнодорожных путей, вестибюлей, подземных станций и туннелей метрополитена, коммунальных систем жизнеобеспечения, повышая опасность обрушения слабо укрепленных или изношенных конструкций, могут инициировать техногенные аварии и катастрофы.

Эти обстоятельства не могут не оказывать существенного влияния на характер управленческих процессов в городском хозяйстве, на социально-экономическую обстановку, формирование положительного социального климата и привлекательного имиджа города.

Все вышеперечисленное послужило причиной разработки и принятия Правительством Российской Федерации в 1999г. Федеральной целевой программы: «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2005 года» /15/. Цель реализации Программы снижение рисков и смягчение последствий аварий, катастроф и стихийных бедствий в Российской Федерации, повышение уровня защиты населения и территорий от последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. В январе 2006 г. правительство дополнило Программу и продлило мероприятия по ее реализации до 2010 года /8/, /16/. В субъектах Российской Федерации реализуются соответствующие региональные целевые программы.

Таким образом, дальнейшее стратегическое развитие Санкт-Петербурга невозможно без кардинального решения проблем обеспечения безопасности его жизнедеятельности, обеспечения своевременного прогноза для предотвращения аварий и катастроф техногенного и природного характера, которые приводят к гибели людей, наносят невосполнимый ущерб их здоровью, окружающей среде, вызывают огромные прямые и косвенные убытки, нарушают условия нормальной жизнедеятельности мегаполиса и порождают рост социально-политической напряженности.

В этой связи, обеспечение безопасности и развития среды жизнедеятельности, соблюдение жизненно важных интересов личности и общества, предупреждение и оперативная ликвидация чрезвычайных событий, недопущение их развития до масштабов чрезвычайных ситуаций (ЧС) являются приоритетными направлениями деятельности исполнительных органов государственной власти и местного самоуправления в области социально-экономического развития Санкт-Петербурга. Одним из путей решения этой проблемы является создание современных высокотехнологичных систем, позволяющих осуществлять контроль над протекающими в мегаполисе процессами и обеспечение эффективности оперативного управления.

Мировой и отечественный опыт управления мегаполисами позволяет сделать вывод о том, что для эффективного реагирования на возможные экстремальные ситуации, угрожающие жизни и здоровью людей, необходимо иметь высокоспециализированные системы общественной безопасности, оснащенные1 современными средствами связи и обработки информации, а также соответствующие службы экстренного реагирования на них. Для предупреждения ЧС, а в случае их возникновения, для ликвидации их последствий, а также для обеспечения безопасности населения, защиты окружающей среды, уменьшения потерь и материального ущерба, в структуре Российской системы предупреждения и действий'в чрезвычайных ситуациях в субъектах Российской Федерации созданы соответствующие региональные подсистемы (РСЧС) /9/.

Санкт-Петербургская территориальная подсистема РСЧС объединяет систему органов исполнительной власти Санкт-Петербурга, органов местного самоуправления, государственных учреждений и различных общественных объединений, а также специально уполномоченных организационных структур с имеющимися у них силами и средствами.

Важное место в территориальной подсистеме РСЧС отводится исполнительным органам государственной власти Санкт-Петербурга, на которые возлагается выполнение следующих задач:

- объективный и всесторонний анализ и прогнозирование аварий, катастроф, опасных природных явлений и процессов, чрезвычайных ситуаций;

- выработка комплекса мер и механизмов обеспечения безопасности населения и городских инфраструктур;

- организация работы всех исполнительных органов власти, по предотвращению или ослаблению последствий чрезвычайных событий и опасных природных явлений, уменьшению риска их развития до уровня чрезвычайных ситуаций;

- поддержание на необходимом уровне и в надлежащей степени готовности имеющихся городских ресурсов для обеспечения безопасности.

Реализация мер по предотвращению аварий, катастроф, стихийных бедствий и ЧС, обеспечивающая снижение рисков, уменьшение ущерба народному хозяйству и смягчение их последствий является одним из основных факторов обеспечения условий нормальной жизнедеятельности мегаполиса, безопасности населения,, соблюдения, жизненно важных интересов личности, повышения качества жизни, защиты инфраструктуры и окружающей среды, стабильного социально-экономического развития города. Достичь кардинального изменения положения дел в обеспечении безопасности жизнедеятельности города экстенсивными методами крайне сложно и экономически нецелесообразно: Наиболее перспективным направлением, по-видимому, следует считать проведение комплексных организационно-технических мероприятий в целях оптимизации использования имеющихся ресурсов и повышения эффективности управления ими. Специфика мероприятий по ликвидации аварий и катастроф техногенного характера, последствий опасных природных явлений заключается в тесном взаимодействии органов государственной власти и местного самоуправления, дежурных и аварийно-диспетчерских служб, а также в комплексном использовании сил и средств различных министерств и федеральных служб Российской Федерации, входящих в состав Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (Министерство по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, Министерство внутренних дел, Министерство здравоохранения и социального развития, Министерство транспорта, Министерство промышленности и энергетики и другие министерства и федеральные службы) 191, что обусловливает необходимость централизованного управления и координации усилий при выполнении работ. Ведомственный подход к управлению ограничивает возможности эффективного использования имеющихся сил и средств при возникновении и во время ликвидации аварий, катастроф, опасных явлений природного и техногенного характера, что, как правило, приводит к значительному увеличению времени выполнения работ и, как следствие, вызывает дополнительные прямые и косвенные потери, увеличивает социально-экономический ущерб, нарушает условия нормальной жизнедеятельности мегаполиса и создает предпосылки развития экстремальных событий до уровня ЧС. В структуре органов повседневного управления подсистемой РСЧС важная роль принадлежит дежурно-диспетчерским службам органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации, работающим в тесном взаимодействии с центрами управления в кризисных ситуациях главных управлений Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС) по субъектам Российской Федерации и территориальными органами федеральных органов исполнительной власти.

Анализ аварий, катастроф и стихийных бедствий последнего времени наглядно показывает, что для своевременного и эффективного выполнения задач по предупреждению и ликвидации ЧС необходимо отлаженное оперативно-диспетчерское управление силами и средствами системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций Единой дежурной службой.

В 1998 году по поручению Председателя Правительства Российской Федерации МЧС России был подготовлен пакет документов по созданию единых дежурно-диспетчерских служб (ЕДДС) в городах России (концепция, технико-экономическое обоснование и др.), который был согласован с заинтересованными федеральными органами исполнительной власти и органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации. В результате Правительством Российской Федерации было выпущено поручение по вопросу создания ЕДДС в городах России.

Во исполнение поручения Правительства Российской Федерации приказом МЧС России /37/ введена в действие «Концепция создания ЕДДС в городах Российской Федерации», разработан и утвержден государственный стандарт ГОСТ Р 22.7.01-99 «ЕДДС. Общие положения» /17/. Этот документ является первым разработанным государственным стандартом в системе стандартов «Безопасность в чрезвычайных ситуациях» в области создания единых дежурно-диспетчерских служб». Объектами стандартизации в настоящем ГОСТ приняты общие организационно-технические положения, общетехнические требования и правила, обеспечивающие взаимопонимание, техническое единство и взаимосвязь при создании и обеспечении функционирования ЕДДС в городах Российской Федерации.

В Санкт-Петербурге Единая дежурная служба (ЕДС) в структуре исполнительных органов государственной власти создана в 1995 году на основе управления дежурной службы Аппарата мэра Санкт-Петербурга.

Условия оперативно-диспетчерского управления ЕДС комплексом городского хозяйства, координации действий дежурных и аварийно-диспетчерских служб при возникновении и во время ликвидации аварий, катастроф и стихийных бедствий различного характера, при прогнозе возникновения чрезвычайных ситуаций, обеспечении информационной поддержки принятия решений основными должностными лицами администрации города требуют использования органами управления всех уровней современных систем поддержки принятия решения (СППР) /61/, оснащенных электронно-вычислительной техникой, средствами передачи и отображения информации, информационными, коммуникационными, геоинформационными технологиями, специальным математическим и программным обеспечением /62/, /63/, /64/, /65/, /66/, /67/, /68/, /69/, /70/. Важной и актуальной является задача создания единой интегрированной организационно-технической системы, обеспечивающей постоянный контроль состояния объектов инфраструктуры и окружающей среды, а также оперативную поддержку принятия обоснованных решений по предупреждению и ликвидации чрезвычайных событий, базирующихся на взаимосвязанном комплексе современных информационных, коммуникационных, геоинформационных технологий (ГИС технологий) /82/, /81/, /83/, /84/, /85/, /86/ и их своевременную реализацию.

К настоящему времени вопросы использования ЕДС города современных информационных, коммуникационных, ГИС технологий в решении задач управления комплексом городского хозяйства, принятия / решений должностными лицами администрации города при возникновении и во время ликвидации аварий и катастроф техногенного характера, стихийных бедствий природного происхождения, при прогнозе возникновения ЧС, оценки эффективности и качества управления недостаточно исследованы и не имеют законченного решения, что определило актуальность диссертационной работы.

В этой связи целью диссертационной работы является разработка научно-обоснованных предложений и рекомендаций, направленных на повышение эффективности непрерывного оперативно-диспетчерского управления Единой дежурной службой комплексом городского хозяйства в режиме повседневной деятельности, принятия оперативных мер, управления и координации действий сил и средств предупреждения и ликвидации ЧС, при возникновении и во время ликвидации аварий, катастроф, опасных явлений и процессов природного и техногенного характера в целях снижения риска их развития до уровня ЧС, минимизации потенциального ущерба и смягчения социально-экономических последствий.

На основе целевой установки в диссертационной работе поставлена и решена научная задача, заключавшаяся в синтезе структуры Автоматизированной системы управления Единой дежурной службы мегаполиса на основе анализа задач, решаемых Единой дежурной службой.

Объекты исследования:

- автоматизированная система управления Единой дежурной службы мегаполиса;

- аварии, катастрофы, опасные явления природного и техногенного характера, организация работ при их возникновении и во время ликвидации, прогнозирование чрезвычайных ситуаций.

Предмет исследования

Функционирование Единой дежурной службы мегаполиса с использованием Автоматизированной системы управлении в режиме повседневной деятельности, при возникновении, во время ликвидации техногенных аварий и катастроф, опасных явлений и процессов природного характера, обеспечении информационной поддержки принятия решений должностными лицами администрации мегаполиса при их возникновении и во время ликвидации, при прогнозе возникновения ЧС, а также при координации действий дежурных и аварийно-диспетчерских служб.

Методы исследования

Диссертационная работа базируется на применении совокупности методов, используемых для решения подобных научных задач:

- теории управления и принятия решений;

- системного анализа и синтеза;

- математического моделирования чрезвычайных событий, опасных явлений и процессов природного и техногенного характера и количественной оценки их влияния на жизнедеятельность мегаполиса;

- теории информации;

- теории вероятностей;

- информационных, коммуникационных и ГИС технологий;

- теории графов и др.

Основными направлениями исследования диссертации являются:

- анализ процессов функционирования ЕДС оперативного управления жизнедеятельностью мегаполиса;

- разработка модели обоснования организационно-технических требований к Автоматизированной системе управления, как базового элемента Единой дежурной службы оперативного управления мегаполиса;

- разработка моделей построения подсистем АСУ ЕДС и выработка предложений по их технической реализации.

Структура работы

В соответствии с поставленной научной задачей, целями и направлениями исследования структура диссертационной работы содержит введение, заключение,' три главы и список использованной литературы.

Заключение диссертации по теме «Управление в социальных и экономических системах», Васьков, Виктор Тихонович

Выводы по главе

Наличие большого количества химически-опасных объектов в городе предопределило необходимость разработки методики заблаговременного и оперативного прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами на предприятиях городского хозяйства и транспорте. Результаты расчета согласованы с адресной базой данных Санкт-Петербурга, с базой данных государственного регистра населения, с базами данных географических информационных слоев и в виде географического информационного слоя визуализированы на АРМ специалиста ЕДС с представлением печатных отчетных документов.

Методика заблаговременного и оперативного- прогнозирования масштабов заражения СДЯВ на предприятиях городского хозяйства и транспорте на основе ГИС технологий реализована в виде специального программного обеспечения на основе использования цифровой модели местности и пространственно распределенных баз данных инфраструктуры объектов городского хозяйства. Программная реализация модели заблаговременного и оперативного прогнозирования масштабов заражения СДЯВ на предприятиях городского хозяйства и транспорте на основе ГИС технологий под наименованием «Расчет зон аварий с выбросом СДЯВ» внедрена и используется на автоматизированных рабочих местах специалистов ЕДС. СПО является универсальным и может быть использовано не только в интересах работы Единой дежурной службы Санкт-Петербурга, но и других заинтересованных служб и ведомств. В настоящее время ГИС заблаговременного и оперативного прогнозирования масштабов заражения на случай выбросов СДЯВ в окружающую среду при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте внедрена в ГИС АСУ ЕДС Санкт-Петербурга, прошла опытную эксплуатацию и успешно эксплуатируется, начиная с 2004 года.

Для ЕДС Санкт-Петербурга первоочередной задачей в сфере теплоснабжения является непрерывный контроль сетей теплоснабжения с целью заблаговременного оповещения эксплуатационных организаций для предотвращения и профилактики техногенных катастроф и крупномасштабных аварий на тепловых сетях. Для решения задачи контроля сетей теплоснабжения автором в диссертационной работе разработана модель контроля инженерных сетей теплоснабжения города по магистралям на основе ГИС технологий. Во всех моделях, разработанных на основе использования ГИС технологий структура пространственных баз данных соответствует положениям, изложенным в работе /97/ и удовлетворяет требованиям ГОСТОв /29/, /34/. Также в ГИС учтены требования по организации и обмену информацией, информационным технологиям, защите информации /6/ и информационной безопасности в геоинформатике 111, /94/.

Дальнейшим этапом совершенствования и развития АСУ ЕДС является обеспечение автоматической обработки и предварительного анализа поступающей в неё оперативной информации о состоянии объектов жизнедеятельности городского хозяйства и городской среды, выявления и прогнозирования развития негативных тенденций в системе жизнеобеспечения города. Для решения этих задач в рамках АСУ ЕДС предложено создание районных мониторинговых центров, осуществляющих обработку информации, поступающую в дежурные службы исполнительных органов власти Санкт-Петербурга. Разработанные РМЦ АСУ ЕДС позволят не только контролировать оперативную обстановку в городе, осуществлять сбор, обобщение и анализ сообщений о возникших авариях, происшествиях, чрезвычайных ситуациях и других событиях, определяющих безопасность жизнедеятельности города, но и расширяют возможности получения полной, достоверной и своевременной информации о процессах, протекающих в различных отраслях и сферах общественной жизни, своевременного предупреждения аварий и происшествий, сбора, обобщения и анализа обращений, претензий и предложений населения.

Существенным дополнением АСУ явилось, введение в состав АСУ ЕДС системы контроля вывоза твердых бытовых отходов и мониторинга тепловых сетей, которые представляют собой реализованные технические решения, позволяющие, в зависимости от модификации, выполнять различные функции и решать большинство практических задач в этой сфере. Использование этой системы позволило внести элементы автоматизации в контур управления городским хозяйством.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ статистических данных о чрезвычайных ситуациях с учетом структуры угроз и динамики их изменений свидетельствует, что стихийные бедствия, связанные с опасными природными явлениями, пожарами, а также техногенные аварии являются основными источниками чрезвычайных ситуаций и представляют существенную угрозу для безопасности граждан, экономики страны и, как следствие, для устойчивого развития и обеспечения национальной безопасности России.

В связи с этим важной и актуальной является задача создания единой интегрированной организационно-технической системы, обеспечивающей постоянный контроль над состоянием окружающей среды, природных ресурсов, объектов инфраструктуры и населения, а также оперативное и обоснованное принятие и реализацию решений по предупреждению, реагированию и ликвидации чрезвычайных ситуаций, базирующейся на взаимосвязанном комплексе современных информационных, коммуникационных и ГИС технологий. Решение задачи обеспечения жизнедеятельности и безопасности населения и объектов инфраструктуры в рамках города требует реализации совместных действий и единого управления органов государственной власти, местного самоуправления, различных министерств и ведомств. С этой целью должно быть реализовано единое информационное пространство для управления и координации взаимодействующих органов, непрерывного мониторинга и прогнозирования развития чрезвычайных ситуаций, обеспечения выработки обоснованных решений по их устранению и оперативной ликвидации. В ЕДС города решение поставленной задачи может быть реализовано путем создания Автоматизированной системы управления, к которой автором разработана иерархическая система критериев и показателей эффективности оперативного управления ЕДС.

Анализ зависимостей (1) — (6), модели последствия чрезвычайных ситуаций, показывает, что при полной готовности средств ликвидации ситуации, величина ущерба будет зависеть от временных параметров, минимизация которых возможна за счет автоматизации процесса работы по сбору, обработке, оценке и принятию решения по ситуации. С целью уменьшения времени реакции АСУ ЕДС в своем составе должна содержать КСА дежурных и аварийно-диспетчерских служб, системы и средства обмена данными, средства связи, коммутации и транспортировки информации. Для технической реализации АСУ разработана модель функционирования АСУ ЕДС, на основании которой обоснованы системно-технические требования к АСУ ЕДС, принципам взаимодействия и совместимости в АСУ ЕДС, а также определены требования по вероятностно временным характеристикам, надежности, организации связи, организационному взаимодействию, организации процесса управления и контроля.

Наличие большого количества химически-опасных объектов в городе предопределило необходимость разработки автором на основе хорошо апробированного математического аппарата расчетной части модели заблаговременного и оперативного прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами на предприятиях городского хозяйства и транспорте. Результаты расчета согласованы с адресной базой Санкт-Петербурга, с базой данных государственной регистра населения, с базами данных географических информационных слоев и в виде географического информационного слоя визуализированы на АРМ специалиста ЕДС с представлением печатных отчетных документов.

Модель заблаговременного и оперативного прогнозирования масштабов заражения СДЯВ на предприятиях городского хозяйства и транспорте на основе ГИС технологий реализована в виде специального программного обеспечения на основе использования цифровой модели местности и пространственно распределенных баз данных инфраструктуры объектов городского хозяйства. Программная реализация модели заблаговременного и оперативного прогнозирования масштабов заражения СДЯВ на предприятиях городского хозяйства и транспорте на основе ГИС технологий под именем «Расчет зон аварий с выбросом СДЯВ» внедрена и используется на автоматизированных рабочих местах специалистов ЕДС. СПО является универсальным и может быть использовано не только в интересах работы Единой дежурной службы Санкт-Петербурга, но и других заинтересованных служб и ведомств. В настоящее время ГИС заблаговременного и оперативного прогнозирования масштабов заражения на случай выбросов СДЯВ в окружающую среду при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте внедрено в ГИС АСУ ЕДС Санкт-Петербурга, прошло опытную эксплуатацию и успешно эксплуатируется, начиная с 2004 года.

Для ЕДС Санкт-Петербурга первоочередной задачей в сфере теплоснабжения является непрерывный контроль сетей теплоснабжения с целью заблаговременного оповещения эксплуатационных организаций для предотвращения и профилактики техногенных катастроф и крупномасштабных аварий на тепловых сетях. Для решения задачи контроля сетей теплоснабжения автором в диссертационной работе разработана модель контроля инженерных сетей теплоснабжения- города по магистралям на основе ГИС технологий.

Дальнейшим этапом совершенствования и развития АСУ ЕДС является обеспечение автоматической обработки и предварительного анализа поступающей в неё оперативной информации о состоянии объектов жизнедеятельности городского хозяйства и городской среды, выявления и прогнозирования развития негативных тенденций в системе жизнеобеспечения города. Решение этих задач в рамках АСУ ЕДС автором предложено создание • районных мониторинговых центров, осуществляющих обработку информации, поступающую в дежурные службы исполнительных органов власти Санкт-Петербурга. Разработанные РМЦ АСУ ЕДС, позволяют не только контролировать оперативную обстановку в городе, осуществлять сбор, обобщение и анализ сообщений о возникших авариях, происшествиях, чрезвычайных ситуациях и других событиях, определяющих безопасность жизнедеятельности города, но и расширяют возможности получения полной, достоверной и своевременной информации о процессах, протекающих в различных отраслях и сферах общественной жизни, своевременного предупреждения аварий и происшествий, сбора, обобщения и анализа обращений, претензий и предложений населения.

Существенным дополнением функциональности АСУ явилось, введение автором в состав АСУ ЕДС системы контроля вывоза твердых бытовых отходов и мониторинга тепловых сетей, которые представляют собой законченные технические решения, позволяющие, в зависимости от модификации, выполнять различные функции и решать задачи любой сложности в этой сфере. Использование этой системы позволило внести элементы автоматизации в контур управления городским хозяйством.

Таким образом, в диссертационной работе поставлена и решена новая научная задача, состоящая в синтезе структуры Автоматизированной системы управления Единой дежурной службы мегаполиса на основе анализа задач, решаемых Единой дежурной в режиме повседневной деятельности, при возникновении и во время ликвидации аварий, катастроф техногенного характера и стихийных бедствий природного происхождения и прогнозе их возникновения в целях минимизации потенциального ущерба, уменьшения , количества пострадавших и погибших, смягчения социально-экономических последствий.

Основные положения, выносимые на защиту

Модель функционирования Автоматизированной системы управления Единой дежурной службы города. Требования по вероятностно-временным характеристикам, надежности, организации связи, информационному взаимодействию, организации процесса управления и контроля.

Методика заблаговременного и оперативного прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами на предприятиях городского хозяйства и транспорте на основе ГИС технологий и ее техническая реализация.

Модель контроля инженерных сетей теплоснабжения города по магистралям на основе ГИС технологий и ее техническая реализация.

Структура мониторинговых центров Единой дежурной службы Санкт-Петербурга и их техническая реализация.

Дальнейшие исследования целесообразно проводить в направлениях: расширение границ единого информационного пространства АСУ ЕДС; разработка новых моделей подсистем АСУ ЕДС; совершенствование организационно-технических мероприятий управления АСУ ЕДС.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Васьков, Виктор Тихонович, 2009 год

1. Законы Российской Федерации

2. Конституция Российской Федерации. 12.12.1993.

3. Федеральный закон Российской Федерации от 21.12.1994 №68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».

4. Федеральный закон №116-ФЗ от 21 июля 1997 года «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (с изменениями на 9 мая 2005).

5. Федеральный закон Российской Федерации от 03.06.2006 №74-ФЗ «Водный кодекс Российской Федерации».

6. Федеральный закон Российской Федерации от 21.12.1994 №69-ФЗ «О пожарной безопасности».

7. Федеральный закон Российской Федерации от 27.07.2006 №149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации».

8. Федеральный закон Российской Федерации от 26.12.1995 №209-ФЗ «О геодезии и картографии».

9. Постановления Правительства Российской Федерации

10. Постановление Правительства Российской Федерации от 06.01.2006 №1 «О федеральной целевой программе «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2010 года».

11. Постановление Правительства Российской Федерации от 30.12.2003 №794 «О единой государственной системе по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций».

12. Постановление Правительства Российской Федерации от 21.05.2007 №304 «О классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».

13. Постановление правительства Российской Федерации №167 от 12 февраля 1999 года «Об утверждении Правил пользования системами коммунального водоснабжения и канализации в Российской Федерации».

14. Постановление Правительства Российской Федерации от 05.11.1995 №113 «О единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций».

15. Постановление Правительства Российской Федерации от 24.03.1997 №334 «О порядке сбора и обмена в Российской Федерации информацией в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».

16. Федеральная целевая программа «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2005 года», 1999.

17. Федеральная целевая программа «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2010 года», 2006.1.I ГОСТы

18. ГОСТ Р 22.7.01-99. «ЕДДС. Общие положения».

19. ГОСТ 22.0.05-97. «Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Техногенные чрезвычайные ситуации. Термины и определения».

20. ГОСТ Р 22.10.01-2001. «Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Оценка ущерба. Термины и определения».

21. ГОСТ 27.002-89. «Надежность в технике. Основные понятия, термины и определения.

22. ГОСТ Р 51605-2000 Карты цифровые топографические. Общие требования.

23. ГОСТ Р 51606-2000 Карты цифровые топографические. Система классификации и кодирования цифровой картографической информации. Общие требования.

24. ГОСТ Р 51607-2000 Карты цифровые топографические. Правила цифрового описания картографической информации. Общие требования.

25. ГОСТ Р 51608-2000 Карты цифровые топографические. Требования к качеству.

26. ГОСТ Р 52155-2003 Географические информационные системы федеральные, региональные, муниципальные. Общие технические требования.

27. ГОСТ Р ИСО 19105-2003 Географическая информация. Соответствие и тестирование.

28. ГОСТ Р ИСО 19113-2003 Географическая информация. Принципы оценки качества.

29. ГОСТ Р 52438-2005 Географические информационные системы. Термины и определения.

30. ГОСТ Р 52571-2006 Географические информационные системы. Совместимость пространственных данных. Общие требования.

31. ГОСТ Р 52572-2006 Географические информационные системы. Координатная основа. Общие требования.

32. ГОСТ Р 52439-2005 Модели местности цифровые. Каталог объектов местности. Требования к составу.

33. ГОСТ Р 52440-2005 Модели местности цифровые. Общие требования.

34. ГОСТ Р 52573-2006 Географическая информация. Метаданные.

35. ГОСТ Р 53339-2009 Данные пространственные базовые. Общие требования.

36. РД 52.04.253-90. «Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте».

37. Законы и Постановления Правительства Санкт-Петербурга

38. Закон Санкт-Петербурга от 29.06.2005 №368-52 «О пожарной безопасности в Санкт-Петербурге».

39. Закон Санкт-Петербурга от 20.10.2005 №514-76 «О защите населения и территории от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Санкт-Петербурге».

40. Постановление Правительства Санкт-Петербурга от 02.11.2006 №1359 «О Санкт-Петербургской территориальной подсистеме единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций».

41. Постановление Правительства Санкт-Петербурга от 04.10.2005 №1505 «О Концепции автоматизированной информационной системы обеспечения безопасности жизнедеятельности Санкт-Петербурга.

42. Постановление Правительства Санкт-Петербурга от 07.02.2008 №120 «О порядке сбора и обмена в Санкт-Петербурге информацией в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».

43. Постановление Правительства Санкт-Петербурга от 23.01.2009 №46 «О мерах по совершенствованию системы гражданской обороны, защиты населения и территории от чрезвычайных ситуаций и обеспечения пожарной безопасности в Санкт-Петербурге».

44. Распоряжение Губернатора Санкт-Петербурга от 13.07. 2001г. № 493-ра «Об утверждении Положения «О Единой дежурной службе Санкт-Петербурга».

45. Распоряжение мэра Санкт-Петербурга №891-р от 28.08.95 г. «Об утверждении положения «О Единой дежурной службе Санкт-Петербурга».

46. V Научная и научно-методическая литература

47. Электронное учебное пособие «Экономические механизмы управления рисками чрезвычайных ситуаций» под редакцией В.А. Акимова, В.Я. Богачева, В.К. Владимирского, В.Д. Новикова, В.В. Лесных, В.А. Макеева, В.И. Сорокина, А.В. Шевченко. 2007.

48. Автоматизированная система управления Единой дежурной службы Санкт-Петербурга. Техническое задание. СПб., 2001. -19 с.

49. Концепция создания автоматизированной системы управления Единой дежурной службы Санкт-Петербурга. СПб., 2000. -10 с.

50. Вентцель Е.С. Исследование операций. -М.: Советское радио, 1972. —552 с.

51. Лонгботтом Р. Надежность вычислительных систем: Пер. с англ. -М: Энергоатомиздат, 1985. -288 с.

52. Дружинин Г.В. Надежность автоматизированных систем. 4-е изд., перераб. и доп. - М: Энергоатомиздат, 1986. - 32 л.

53. Географическая информационная система ZULU 5.2 и выше. Политерм, 2008. -280 с.

54. Система управления базами данных СУБД MS SQL Server-2000. 2000.

55. Филипс Д., Гарсия-Диас А. Методы анализа сетей. -М.: Мир, 1984. -112 с.

56. Ховард Р.А. Динамическое программирование и марковские процессы. -М.: Сов. радио, 1964. -97 с.

57. Чавкин A.M. Методы статистического и операционного анализа управления в производственных системах. -М.: МИСИ, 1993. -132 с.

58. Четыркин Е.М. Статистические методы прогнозирования. -М.: Статистика, 1975.-221 с.

59. Шеполев И.Г. Математические методы и модели управления в строительстве. М.: Высш. шк., 1980. -164 с.

60. Чавкин A.M. Методы и модели рационального управления в рыночной экономике: Учебное пособие. -М.: Финансы и статистика, 2001. -317 с.

61. Зуховицкий С.И., Радчик И.А. Математические методы сетевого планирования. -М.: Наука, 1965. -294 с.

62. Bonczek R.H., Hoffsapple C.W., Whinston F.B. The Evolution from MIS to DSS.—New York: Academic Press, 1981.

63. Гайфуллин Булат, Обухов Илья. Современные системы управления предприятием (Часть 1). Компьютер Пресс, 9, 2001.

64. Лескова Н. А. Аналитическая поддержка принятия решений в регионах. 4-я областная научно-практическая конференция «Проблемы интеграции информационных ресурсов Московской области». -М.: 2001.

65. Максимов В.И. «Банковские технологии» №3, -2000.

66. Максимов В., Качаев С., Корноушенко Е. Управление сферами банковской деятельности: новые возможности//Банковские технологии. № 5-6, -1999. С. 21-26.

67. Олейник А.В., Качала В.В. Интеллектуальная поддержка принятия управленческих решений. 4-я областная научно-практическая конференция «Проблемы интеграции информационных ресурсов Московской области». -М.: 2001.

68. Орлов А.И. Основы теории принятия решений: учеб. пособие. -М.: 2002.-46 с.

69. Орлов А.И. Принятие решений. Теория и методы разработки управленческих решений: учеб. пособие. -М.: -2005. -496 с.

70. Трахтенгерц Э.А. Компьютерная поддержка решений. -М.: СИНТЕГ,1998.

71. Райков А. Ситуационная комната для поддержки корпоративных решений // Открытые системы, 1999. -№ 7-8. С. 56 -66.

72. Ф.И.Перегудов, Ф.П.Тарасов Введение в системный анализ. М.: «Высшая школа», 1989.

73. Губанов В.А. и др. Введение в системный анализ: учеб. пособие /под ред. JI.A. Петросяна. -Л.: Изд-во ЛГУ, 1988.

74. Р. Пэнтл. Методы системного анализа окружающей среды. М.: Мир, 1979.

75. Н.В. Чепурных, А.Л. Новоселов. Экономика и экология. Развитие, катастрофы. -М.: Наука, 1996.

76. Браун Д.Б. Анализ и разработка систем обеспечения техники безопасности. -М.: Машиностроение, 1979. -359 с.

77. Спицнадель В.Н. Основы системного анализа: учеб. пособие. -СПб, Издательский дом «Бизнес-пресса», 2000.

78. Анфилатов B.C. Системный анализ в управлении: учеб. пособие для студ. вузов / B.C. Анфилатов, А.А. Емельянов, А.А. Кукушкин. -М.: Финансы и статистика, 2003.-368 с.

79. Ларичев О.И. Теория и методы принятия решений, а также Хроника событий в Волшебных Странах: Учебник: Учебник. -М.: Логос, 2000.-296 с

80. Ларичев О.И., Мошкович Е. М. Качественные методы принятия решений. Вербальный анализ решений. -М.: Наука. Физмаглит, 1996.-208 с.

81. Фишберн П.С. Теория полезности для принятия решений /Под ред. Н.Н. Воробьева. -М.: Наука, 1978.-352с.

82. Кошкарев А.В., Каракин В.П. Региональные геоинформационные системы. -М., Недра, 1987,-126с.

83. Коновалова Н.В., Капралов Е.Г. Введение в ГИС: учеб. пособие. -М., ООО «Библион», 1997, -160с.

84. Лисицкий Д.В. Основные принципы цифрового картографирования местности. -М., Недра, 1988, -261 с.

85. DeMers М. Fundamentals of Geographic Information Systems. -Join Wiley & Sons, 1996,-320 pp.

86. Bernhardsen Т. Geographic Information Systems. Join Wiley & Sons, 1992,318 pp.

87. Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии. -М.: Финансы и статистика, 1998. -288 с.

88. Цветков В.Я. Методы прогнозирования в геоинформационных технологиях // Информатика-машиностроение, 1999.-№ 4. -С. 44-47.

89. Цветков В.Я. Особенности геоинформационного прогнозирования // Изд. вузов. Сер. Геодезия и аэрофотосъемка, 1999. -№6. -С. 102-105.

90. Цветков В.Я., Ф.Н. Лещиков Геоинформационные исследования при разработке прогнозов // Геодезия и картография, 2001. -№2. -С.42-44.

91. Бугаевский JI.,M., Цветков В.Я. Геоинформационные системы. -М.: «Златоуст», 2000. -224с.

92. Иванников А.Д., Кулагин В.П., Тихонов А.Н., Цветков В.Я. Геоинформатика. —М.: МаксПресс, 2001 -349 с.

93. Тихонов А.Н. . Цветков В.Я. Методы и системы поддержки принятия решений. -М.: МаксПресс, 2001.-312 с.

94. Цветков В.Я. Методы поддержки принятия решений в управлении. -М.: Минпромнауки, ВНТИЦ, 2001.-75 с.

95. Иванников А.Д., Кулагин В.П., Тихонов А.Н., Цветков В.Я. Информационная безопасность в геоинформатике. —М.: МаксПресс, 2004. -336 с.

96. Иванников А.Д., Кулагин В.П., Тихонов А.Н., Цветков В.Я. Прикладная геоинформатика. -М.: МаксПресс, 2005. -360 с.

97. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов / J1.A. Михайлов, В.П. Соломин, A.JI. Михайлов, А.В. Старостенко и др. -СПб.: Питер, 2005. 302 с.

98. Шаши Ш., Санжей Ч. Основы пространственных баз данных: учеб. пособие. Пер. с англ. -М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2004. -336 с.1. VI Публикации автора

99. Васьков В.Т., Пухов Г.Г. Автоматизированная система управления Единой дежурной службы Санкт-Петербурга. Мониторинговый центр Единой дежурной службы Санкт-Петербурга (Опытный фрагмент). Технический проект. -СПб, 2004. -38 с.

100. Васьков В.Т. Особенности автоматизированной информационно-аналитической системы обеспечения безопасности жизнедеятельности мегаполиса // Личность. Культура. Общество. -СПб, 2007. Т.9. Спецвыпуск. 2. (38). -С. 167-177.

101. Васьков В.Т. Профессиональное обучение государственных и муниципальных служащих для Единой дежурной службы объективное веление времени. // Управленческое консультирование №3, 2007.

102. Васьков В.Т. Актуальные аспекты управления обеспечением безопасности жизнедеятельности Санкт-Петербурга. Журнал: «Научно-технические ведомости Санкт-Петербурга Государственного политехнического университета», 2009.

103. Васьков В.Т. Географическая информационная система прогнозирования выброса ядовитых веществ (на примере Санкт-Петербурга). Журнал: «Научно-технические ведомости Санкт-Петербурга Государственного политехнического университета», 2009.

104. Васьков В.Т. Прогнозирование масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях на химически опасных объектах. Научно-аналитический журнал: «Проблемы управления рисками в техносфере» №3 (11), 2009.