Совершенствование организации и управления оперативной деятельностью пожарных подразделений города Москвы на основе применения технологий имитационного моделирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.10, кандидат технических наук Климкин, Виктор Иванович

• Климкин, Виктор Иванович
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Климкин, Виктор Иванович

Введение.

1. Анализ системы противопожарной защиты города Москвы.

1.1 Краткий исторический очерк развития противопожарной службы

1 Москвы.

1.2 Развитие системы противопожарной защиты города Москвы на научной плановой основе.

1.3 Особенности современного периода функционирования противопожарной службы Москвы.

1.4 Обоснование цели и задач исследования.

2. Статистический анализ оперативной обстановки с пожарами в

Москве.

2.1 Динамика пожарных рисков в Москве в XIX-XXI веках.

2.2 Анализ пожаров и гибели людей в Москве.

2.3 Основные параметры процесса функционирования оперативных подразделений противопожарной службы города Москвы.

2.3.1 Плотность потока вызовов оперативных подразделений.

2.3.2 Временные характеристики процесса обслуживания вызовов.

2.3.3 Анализ использования техники на вызовах.

3. Разработка имитационной системы для противопожарной службы Москвы.

3.1 Основные принципы проектирования численности сил и средств противопожарной службы в городах и их размещения.

3.2 Общее описание компьютерной имитационной системы КОСМАС. 67 ^ 3 .3 Адаптация КИС КОСМАС для противопожарной службы Москвы и проверка адекватности результатов моделирования.

4. Совершенствование развития и размещения сил и средств противопожарной службы Москвы с использованием технологий имитационного моделирования.

4.1 Развитие сети пожарных депо в Москве.

4.1.1 О развитии нормативной базы по размещению пожарных депо в Москве.

4.1.2 Оценка числа пунктов дислокации пожарных депо.

4.1.3 Размещение пожарных депо на территории города.

4.2 Оценка численности и дислокации подразделений противопожарной службы на основных пожарных автомобилях.

4.3 Оценка численности и дислокации подразделений противопожарной службы на специальных пожарных автомобилях.

4.4 Анализ возможностей противопожарной службы при тушении крупных пожаров на особо опасных объектах города.

4.5 Совершенствование систем оперативного управления противопожарной службой.

4.5.1 Развитие Единой системы оперативно-диспетчерского управления.

4.5.2 Геоинформационные технологии и системы глобального позиционирования.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование организации и управления оперативной деятельностью пожарных подразделений города Москвы на основе применения технологий имитационного моделирования»

Актуальность проблемы.

Своеобразие нынешнего этапа деятельности противопожарной службы Москвы определяют два основных момента: во-первых, в соответствии с распоряжением Правительства Российской Федерации № 1376-р от 30.09.2002 в 2003-2005 годах запланирована поэтапная передача функций по тушению пожаров органам исполнительной власти субъектов Российской Федерации и органам местного самоуправления; во-вторых, в связи с переходом Государственной противопожарной службы из МВД в ведение МЧС России возникает ряд вопросов по реорганизации деятельности ГПС, в частности, по расширению ее функций, технической оснащенности, подготовке кадров, социальной защите личного состава и др.

Дефицит финансовых ресурсов и возможное увеличение в будущем объема работы противопожарной службы Москвы, связанное с расширением ее функций, требуют пересмотра подходов к определению численности ресурсов ППС, определения мест их дислокации и возможностей. Существующие нормативные документы не могут в полной мере учесть все эти условия, а также постоянные изменения условий городской среды. Единственным инструментарием, позволяющим адекватно решать эти вопросы, является применение компьютерных имитационных систем, которые способны учесть множество реалий городской среды, противопожарной службы и процесса ее функционирования.

Все сказанное позволяет сделать вывод о том, что в настоящее время решение вопросов совершенствования противопожарной защиты Москвы на базе применения технологий имитационного моделирования являются чрезвычайно актуальным.

Цель работы.

Совершенствование организации и управления оперативной деятельностью противопожарной службы (ПГТС) города Москвы на базе использования новых подходов к ресурсной оснащенности III 1С с применением технологий имитационного моделирования.

Для достижения поставленной цели в рамках диссертации выполнен ряд исследований и разработок, который включает в себя решение следующих основных задач: анализ динамики развития системы противопожарной защиты Москвы; анализ динамики основных пожарных рисков в Москве; определение принципов, задач и методов проектирования ППС Москвы; статистическое исследование процесса функционирования оперативных подразделений ППС Москвы; адаптация компьютерной имитационной системы КОСМАС к новым условиям города Москвы и ППС; проверка адекватности имитационной модели; разработка плана развития сети пожарных депо в Москве до 2020 года и совершенствования оперативной деятельности ППС города; разработка вариантов оценки численности и размещения оперативных отделений ППС Москвы на основных и специальных пожарных автомобилях при различных условиях развития городской среды и организационных изменений ППС оценка возможностей оперативных подразделений ППС города по ликвидации чрезвычайных ситуаций на городских объектах.

Методы исследования.

Основными методами исследования, соответствующими природе решаемых задач, являются методы системного анализа, общей и математической статистики и имитационного моделирования.

Научная новизна.

Впервые проведен детальный анализ динамики развития профессиональной пожарной охраны Москвы за 200 лет ее существования и анализ динамики пожарных рисков в Москве за последние 130 лет.

Исследованы основные параметры оперативной обстановки с пожарами, процессы функционирования оперативных отделений ППС Москвы и определены основные закономерности, присущие этим процессам.

На базе применения методов имитационного моделирования, разработаны варианты перспективного развития и размещения сил и средств ППС Москвы с учетом возможного изменения городской среды и параметров оперативной обстановки.

Произведена оценка возможностей оперативных подразделений ППС города по ликвидации чрезвычайных ситуаций на различных городских объектах.

Практическая значимость.

Появился уникальный опыт развития одной из крупнейших противопожарных служб мира за последние 200 лет.

Получен опыт адаптации и применения компьютерных имитационных систем (КИС) для решения задач исследования, экспертизы и проектирования 111 1С крупнейших городов.

Разработан раздел Генерального Плана города Москвы по развитию противопожарной защиты города на период до 2020 года.

Результаты расчетов по оценке численности и размещения оперативных сил и средств ППС использованы при разработке планов развития службы.

Лпробаиия работы.

Основные результаты диссертационного исследования докладывались на заседаниях Правительства города Москвы, российских и международных конференциях - "Современные и перспективные системы, средства и методы обеспечения пожарной безопасности объектов города" (Москва, февраль 2003 года), "Проблемы безопасности крупных городов" (Москва, ноябрь 2003 год).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 7 работ.

На защиту выносятся

Результаты анализа динамики развития системы ППС Москвы.

Результаты статистического исследования пожарных рисков и параметров процесса функционирования 1111С Москвы.

Результаты имитационных экспериментов по оптимизации численности и размещения сил и средств ППС Москвы.

Варианты оценки возможностей оперативных подразделений 1111С Москвы по ликвидации чрезвычайных ситуаций (ЧС) на различных городских объектах.

Заключение диссертации по теме «Управление в социальных и экономических системах», Климкин, Виктор Иванович

Заключение

Проведен детальный анализ развития системы противопожарной защиты города в целом и непосредственно профессиональной пожарной охраны Москвы за 200 лет ее существования. Показано, что рост пожарной опасности в городе за период исследования значительно опережал уровень его противопожарной защиты.

Проведен анализ динамики основных пожарных рисков в Москве за последние 130 лет. Показано, что риск для человека столкнуться с пожаром (его опасными факторами) за единицу времени и риск для человека погибнуть в результате пожара за единицу времени выросли более чем в три раза, а риск для человека погибнуть при пожаре (оказаться его жертвой) остался без изменений.

Исследованы статистические параметры оперативной обстановки с пожарами в Москве и проведен анализ параметров оперативной деятельности подразделений противопожарной службы Москвы. Исследованы потоки вызовов ППС, проведен анализ одновременных вызовов и одновременной занятости оперативных подразделений, проанализированы временные характеристики процесса функционирования ППС, исследованы закономерности использования пожарной техники на вызовах.

Проведена адаптация компьютерной имитационной системы КОСМАС для условий противопожарной службы города Москвы и проверка ее адекватности. Показано, что адекватность результатов моделирования по основным статистическим распределениям не превышает 2-3 %. На основе применения имитационного моделирования разработан план развития сети пожарных депо в Москве до 2020 года, вошедший в Генеральный план развития города Москвы. С помощью имитационной модели произведена оценка возможного изменения параметров оперативной обстановки в городе при реализации предложенного плана.

6. Проведены исследования по оценке численности и размещения основных (автоцистерн) и специальных (автолестниц) пожарных автомобилей. Показано, что применение КИС позволяет достаточно эффективно решать вопросы распределения ресурсов (по сравнению с существующими методами и действующими нормативами) и совершенствования организации и функционирования подразделений ППС.

7. Произведена оценка возможностей прибытия сил и средств ППС к месту вызова при возникновении крупных пожаров на различных городских объектах (зданиях повышенной этажности). Определены временные и вероятностные оценки прибытия пожарных подразделений к данным объектам в случае возникновения на них крупных пожаров.

8. Проанализированы и определены основные направления развития системы оперативного и стратегического управления ППС в рамках функционирования ЕДДС на базе современных информационных технологий.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Климкин, Виктор Иванович, 2005 год

1. Савельев П.С. Противопожарный щит Москвы, (к 850-летию Москвы) М.:ИНФРА-М, 1997-318с.

2. Ильин В.В., Мешалкин Е.А. История пожарной охраны России.- Москва, М.:АГПС, 2003. с.346

3. Полное собрание законов Российской империи. Т.28. Указ от 31 мая 1804г. № 21312. Содержание: о сложении с обывателей Москвы повинности ставить пожарных служителей и об учреждении в оной пожарной команды.

4. Пожарное дело, 1930, №6, с.8.

5. История Москвы. Краткий очерк. Изд. третье, исправленное и дополн. -М.:Наука, 1978.-543с.

6. СНиП 2.07.01-89* Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. Стройиздат 1998.

7. Нормы проектирования планировки и застройки Москвы. Ведомственные строительные нормы. ВСН-2-85. Мосгорисполком.-М.: Стройиздат, 1986.-192с.

8. Московские городские строительные нормы 4.04.-94,1994.

9. Московские городские строительные нормы 1.01.-99, 1999.

10. Брушлинский Н.Н. Моделирование оперативной деятельности пожарной службы. М.: Стройиздат. 1981, 95 с.

11. Брушлинский Н.Н. Системный анализ деятельности Государственной противопожарной службы М.: МИПБ МВД РФ, 1998 255с.

12. Брушлинский Н.Н., Вагнер П., Соколов С.В., Холл Д.Р. Мировая пожарная статистика. М.: Академия ГПС МЧС России, 2004. - 126 с.

13. Брушлинский Н.Н. О понятии пожарного риска и связанных с ним понятиях. // Пожарная безопасность. -1999. № 3, с. 83-84.

14. Брушлинский Н.Н., Клепко Е.А. К вопросу о вычислении рисков. // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. 2004 - Вып. 1, с.71-73

15. Алехин Е.М., Белых А.В., Брушлинский Н.Н., Коломиец Ю.И., Соколов С.В. Вагнер П. О проверке адекватности математических моделей процесса функционирования аварийно-спасательных служб. // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. Вып.9, 1997.

16. П. Вагнер Разработка методологии проектирования реорганизации пожарно-спасательных служб городов на основе применения компьютерных имитационных систем (на примере города Берлина). // Дисс. к.т.н. М.: 1998.

17. Алехин Е.М. Разработка компьютерных имитационных систем деятельности аварийно-спасательных служб городов./Дисс. к.т.н. М.: 1998.

18. Соколов С.В. Методологические основы разработки и использования компьютерных имитационных систем для исследования деятельности и проектирования аварийно-спасательных служб в городах. ./Дисс. . д.т.н. -М.: 1999.

19. Брушлинский Н.Н., Соколов С.В., Алехин Е.М. и др. Стратегическое управление системами безопасности городов на основе информационных и компьютерных технологий. // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях, вып. 2. М.: ВИНИТИ, 2000.

20. Павловский Ю.Н. Имитационные системы и модели. Математика и кибернетика N6,1990, с.44.

21. Алехин Е.М., Брушлинский Н.Н., Коломиец Ю.И., Соколов С.В., Вагнер П. Безопасность городов. Имитационное моделирование городских процессов и систем. М.: ФАЗИС, 2004.-ХП+172с.

22. Гудман С., Хидетниеме С. Введение в разработку и анализ алгоритмов. М.: Мир, 1981, 366 с.

23. Анализ оперативной обстановки с пожарами и состояние работы по борьбе с ними в 2001-2002 годах. УГПС МЧС Москвы 2001-2003.

24. Климкин В.И. Без права на ошибку. Противопожарные и аварийно-спасательные средства. Май-Июнь 2004, с.257.

25. Климкин В.И. Укротители огня. Мир ИНКОМ Дайджест №3, 2004, с.4.

26. Климкин В.И. Московская противопожарная служба. Пожарный надзор и безопасность. Пожарная безопасность в регионах России. 2004, с.591.

27. Климкин В.И. Проблем у огнеборцев еще много. Пожарное дело N5, 2004, с.6.

28. Брушлинский Н.Н., Соколов С.В., Коломиец Ю.И. и др. Проблемы проектирования и реорганизации службы скорой помощи в больших городах. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях, 1997, Вып. 5, с. 56-68.

29. Алехин Е.М., Брушлинский Н.Н., Коломиец Ю.И., Соколов С.В., Вагнер П. Автоматизированное проектирование систем обеспечения безопасности больших городов. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях, 1997, Вып. 7, с. 40-57.

30. Брушлинский Н.Н., Гришин А.Ф., Семиков B.JI. ЭВМ и АСУ в пожарной охране. "Итоги науки и техники". Серия "Пожарная охрана". Том 3. -М.: ВИНИТИ, 1979 с5 -49.

31. Брушлинский Н.Н., Микеев А.К., Бозуков Г.С. и др. Совершенствование организации и управления пожарной охраной. М.: Стройиздат, 1986 -с.150.

32. Брушлинский Н.Н., Пранов Б.М., Туркин Б.Ф. Проблемы автоматизации управления пожарной безопасностью. "Итоги науки и техники". Серия "Пожарная охрана". Том 9.- М.: ВИНИТИ, 1989. с.40-103.

33. Туркин В.Ф. Проблемы информатизации деятельности противопожарной аварийно-спасательной службы России Информатизация систем безопасности. Материалы международного форума "ИСБ-92", 1992, с.12-14.

34. Концепция развития Единой системы оперативно-диспетчерского управления в чрезвычайных ситуациях Москвы с учетом преобразования Государственной противопожарной службы. Москва, 2002 г.

35. Коломиец Ю.И. Разработка принципов и средств оргпроектирования гарнизонов противопожарной службы. Дисс. . канд. техн. наук /ВИПТШ . М., 1994. - 237 с.

36. Алехин Е.М., Брушлинский Н.Н., Глуховенко Ю.М., Коломиец Ю.И., Соколов С.В.Обеспечение пожарной безопасности уникальных городских объектов с помощью новейших компьютерных технологий. Русский инженер. Наукоемкие технологии, №2(4), 2003, с.29-32.

37. Р. Колчаков Возможности геоинформационных технологий. Пожарное дело, 1998, N2, с.52-53.

38. P.M. Макаров, С.В. Павлов Применение геоинформационных технологий в деятельности ГПС республики Башкортостан. Пожарная безопасность, информатика и техника. 1997, №1, с.98-102.

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

40. Geographic information systems (GIS) based on Jupiter technology // Intergraph software solution. April 1996. - 36p.

41. Топольский Н.Г., Мосягин А.Б., Третьяков А.И. Основные качественные характеристики поколений АСУ. Материалы международной конференции "Системы безопасности 97"- М.: МИНЬ МВД РФ 1997.

42. Alekhin Е.М., Brushlinsky N.N., Sokolov S.V., Wagner P. Russian simulation for strategic planning. " Fire International", november 1996. p. 32-33.

43. Алехин E.M., Брушлинский H.H., Коломиец Ю.И., C.A. Лупанов, Соколов С.В., Вагнер П. Пожары в России и в мире. Статистика, анализ, прогнозы. Под ред. Н.Н. Брушлинского М.: Академия ГПС, 2002. -158с.

44. London Fire Brigade: Information Facts & Figures 1969-2002; LFCDA Fire Brigade Headquartes, Public Relation Section.

45. Jahresberichte der Berliner Feuerwehr, 1997.

46. Tokyo Metropolitan Goverment Statistics Of World Large Cities, 1992, Statistics Division, Bureau of General Affairs.

47. New-York Fire Department. Annual report 2002.

48. Брушлинский H.H., Глуховенко Ю.М., Давыдкин Н.Ф., Соколов С.В. Обеспечение безопасности функционирования подземных сооружений с помощью информационных технологий. Подземное пространство мира N 2002, с.1-7.

49. Н.Н.Брушлинский. Снова о рисках и управлении безопасностью // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях, вып. 4, 2002.

50. Fire service in Tokyo. Fire department of Tokyo annual report. 1992.

51. Walker W., Chaiken J.M. and Ignall E. Fire department deployment analysis, North Holland, New York, 1979.

52. Брушлинская Г.К. К вопросу об одновременных вызовах пожарных подразделений. Труды Высшей школы МВД СССР, вып. 33. М., 1972.

53. Брушлинская Г.К. О принципах нормирования количества одновременных вызовов пожарных подразделений. В кн.: Вопросы экономики в пожарной охране. М., ВНИИПО МВД СССР, 1972.

54. Прицкер А. Введение в имитационное моделирование и язык СДАМ И. М: МИР, 1987.

55. Алехин Е.М., Брушлинский Н.Н., Коломиец Ю.И., Соколов С.В. Теоретические основы организации и управления деятельностью противопожарной службы. Русский инженер. Наукоемкие технологии, №2(4), 2003, с. 19-28.

56. Savas E.S. Simulations and Cost-Effectiveness Analysis of New York's Emergency Ambulance Service, Management Sci., 15, No.12, 608-627, 1969.

57. Simulation model of fire department operation program description. Rand Corporation, USA, RB-242-400, 1974.

58. Шенон P. Имитационное моделирование систем искусство и наука. -М.: Мир, 1978,420с.

59. Анализ оперативной обстановки с пожарами и состояние работы по борьбе с ними в 2004 году. УГПС МЧС Москвы 2004.