Научный руководитель Заслуженный деятель науки РФ доктор технических наук, профессор Топольский Н.Г. Кафедра информационных технологий УНК АСИТ 2015 г – Управление в социальных и экономических системах ст. лейтенант вн. службы Береснев Денис Сергеевич Тема диссертационной работы: «Информационно-аналитическое обеспечение поддержки управления поисково-спасательными работами в Арктической зоне»

Актуальность работы Успех поисково-спасательной операции зависит от того, насколько быстро спланирована и проведена такая операция. Опыт показывает, что шансы на выживание лиц, получивших телесные повреждения уменьшаются на 80% в первые 24 часа, а шансы лиц, не получивших телесных повреждений, быстро уменьшаются после первых трех дней. После происшествия даже лица, не получившие телесных повреждений, которые предположительно считаются здоровыми и способными логически мыслить, зачастую не могут справиться с самыми простыми задачами и, как показывает практика, затрудняют, замедляют и даже препятствуют своему спасению. В настоящее время при проведении поисково-спасательных операций на суше не в полной мере используются научные методы и математический аппарат. Разработка методов поддержки принятия управленческих решений при поиске пострадавших, является одним из путей снижения времени их обнаружения, поскольку позволяет находить оптимальные варианты управленческих решений, распределять имеющиеся в наличии силы и средства при проведении поисковых работ наиболее рациональным образом, когда возникает риск неправильного определения приоритета потребностей.

Цель и задачи диссертации Цель диссертационной работы – повышение эффективности управления при проведении поисково- спасательных работ в Арктической зоне на основе ситуационного моделирования. 2) Разработка информационно- аналитического обеспечения при проведении поисково- спасательных операций на основе мобильного комплекса связи и управления 3) Разработка математических моделей и алгоритмов поддержки принятия решений следующих управленческих задач: -определение реперных точек поиска; - определение оптимального распределения сил и средств в районе поиска; - передислокация сил и средств в новые районы поиска. 1) Проведение анализа поисково-спасательных операции в Арктической зоне, а также анализа программно- технических средств обеспечения проведения АСДНР

Научная новизна работы заключается в следующем: разработаны математические модели и алгоритм поддержки принятия управленческих решений при проведении поиска относительно исходной точкой и исходной линии; разработан алгоритм работы информационно-аналитического обеспечения управления поисково-спасательными работами; разработан алгоритм определения реперных точек поиска и передислокации сил и средств на новое место поиска. Объект, предмет и научная новизна исследования Объект исследования – управление поиском пострадавших в Арктической зоне. Предмет исследования – модели и алгоритмы поддержки управления при проведении поисково-спасательных работ в Арктической зоне.

На защиту выносятся 1. Математическая модель и алгоритм распределения сил и средств при проведении поисково-спасательных работ относительно исходной линии и исходной точки. 2. Алгоритм работы информационно-аналитического обеспечения управления поисково-спасательными работами. 3. Алгоритм определения реперных точек на начальной стадии поиска и построение карт вероятностей местонахождения объекта поиска 4. Алгоритм определения маршрута перемещения наземных сил и средств.

Анализ ЧС в Арктической зоне Российской Федерации Количество пострадавших в Арктической зоне РФ Количество ЧС в Арктической зоне РФ Результаты статистического анализа показывают, что ежегодно в Арктической зоне происходит рост ЧС, что приводит к увеличению объема аварийно-спасательных работ. В связи с этим растёт необходимость в разработке и совершенствованию программных и технических средств способных работать в экстремальных климатических условиях Арктической зоны.

Обобщённая схема проведения поисково-спасательных операций в природной среде По результатам анализа поисково-спасательных операций выделено пять основных этапов, представляющие собой комплексы мероприятий осуществляемых ПСС в ходе реагирования на ЧС с момента поступления в систему первых сведений о происшествии до завершения мер реагирования. Этапы проведения поисково-спасательной операции Поступление первых сведений Получение первого уведомления о фактическом или потенциальном происшествии Получение наиболее полной информации у первоисточника Начальные действия поисково- спасательных работ Оповещение поисковых подразделений и получения дополнительной информации Анализ полученной информации Планирование поисково- спасательных работ Разработка планов поисков Разработка планов спасения Определение мест доставки пострадавших в соответствующее медицинское учреждения или другие безопасные места Проведения оперативных мероприятий Направление сил и средств к месту проведения операции Проведение поисков Спасение оставшихся в живых Оказание экстренной помощи оставшимся в живых и доставка потерпевших в медицинское учреждение Возвращение поисковых сил и средств Разбор проведенных работ Заполнение необходимых документов

Анализ программно-технических средств, направленных на обеспечение АСДНР п/п Наименование ПАК Информационно е обеспечение Аналитическое обеспечение Визуально- графическое обеспечение Недостатки 1 ПАК «Система 112» ПАК «Стрелец мониторинг» +-+ 3ПАК «АРГО»+++ Не обеспечивает проведение ПСР в природной среде 4 ПАК прогнозирование обстановки и объемов АСДНР ++- Не обеспечивает проведение ПСР в природной среде 5 ПАК TTS +-+ По результатам анализа программно-технически средств можно заключить, что в настоящее время отсутствуют системы информационно-аналитического обеспечения проведения поисково-спасательных работ.

Общий алгоритм работы информационно-аналитического обеспечения Данный алгоритм состоит из 4-х основных блоков: 1)Информационное обеспечение. 2)Построение карт вероятностей местонахождения объекта поиска. 3)Распределение сил и средств в районе поиска. 4)Передислокации сил и средств во время поиска. Данный алгоритм состоит из 4-х основных блоков: 1)Информационное обеспечение. 2)Построение карт вероятностей местонахождения объекта поиска. 3)Распределение сил и средств в районе поиска. 4)Передислокации сил и средств во время поиска.

Алгоритм определения реперных точек при планировании поиска

Построение карт вероятностей местонахождения объекта поиска Для данного участка построены графики плотности вероятностей возможного местонахождения объекта поиска Для примера работы алгоритма выбран участок территории размерами 11 на 11 км в Архангельской области, Приморского района.

Математические модели распределения сил и средств при проведении поиска относительно исходной точки и исходной линии Поиск относительно исходной точки Поиск относительно исходной линии

Определение обеспечиваемого района поиска Поиск относительно исходной точки Поиск относительно исходной линии

Оценка вероятности положительного результата поиска 5) Успех поисково-спасательной операции (POS) определится как: POS = POC х POD (16) Где: POS – вероятность успеха поисково-спасательной операции; POC – вероятность нахождения объекта поиска в данном районе; POD – вероятность обнаружения объекта поиска. В зависимости от значения коэффициента охвата определяется, соответствующее значение вероятности обнаружения объекта поиска (POD): График вероятности обнаружения в зависимости от коэффициента охвата поиска После проведения поиска в районе, при котором оставшиеся в живых не были обнаружены, сотрудник, планирующий поиск, должен пересмотреть оценку вероятности их нахождения в данном районе в сторону уменьшения на соответствующую величину, используя следующую формулу: POCнов = (1 – POD) х POCпрежн (17) 5) Успех поисково-спасательной операции (POS) определится как: POS = POC х POD (16) Где: POS – вероятность успеха поисково-спасательной операции; POC – вероятность нахождения объекта поиска в данном районе; POD – вероятность обнаружения объекта поиска. В зависимости от значения коэффициента охвата определяется, соответствующее значение вероятности обнаружения объекта поиска (POD): График вероятности обнаружения в зависимости от коэффициента охвата поиска После проведения поиска в районе, при котором оставшиеся в живых не были обнаружены, сотрудник, планирующий поиск, должен пересмотреть оценку вероятности их нахождения в данном районе в сторону уменьшения на соответствующую величину, используя следующую формулу: POCнов = (1 – POD) х POCпрежн (17)

Алгоритм распределения сил и средств Данный алгоритм обеспечит поддержку принятия решений при распределении сил и средств в районе поиска, что позволит снизить риск неправильного определения приоритета потребностей.

Алгоритм передислокации сил и средств при проведении поисково- спасательной операции Представленный алгоритм позволяет оперативно определять наиболее короткий путь передвижения сил и средств с учетом препятствий, расположенных на карте района поиска.

Алгоритм взаимодействия поисково-спасательных подразделений с ГИМС Разработанный алгоритм позволяет осуществлять взаимодействие с подразделениями ГИМС МЧС России при поиске в районах с наличием крупных рек. Передача информации обеспечивается по средствам мобильного комплекса связи и управления и АИУС ГИМС

Публикации По результатам исследований автором опубликовано 10 работ, том числе 5 работ опубликовано в рецензируемых изданиях, включенных в перечень ВАК России. Поданы документы на 2 свидетельства Роспатента о государственной регистрации программы для ЭВМ. Апробация работы Результаты работы докладывались на следующих семинарах и конференциях: -22-ой и 23-ей международной научно-технических конференциях «Системы безопасности» (Москва, Академия ГПC МЧC России, 2013 – 2014 гг.); -III и IV нaучнo-пpaктичecкиx конференциях молодых учёных и специалистов «Проблемы тexнocфepнoй безопасности» (Москва, Академия ГПC МЧC России, 2014 – 2015 гг.); - VI международной научно-практической конференции «Сервис безопасности в России: опыт, проблемы перспективы» (Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский Университет ГПС МЧС России, 2014 г.); - научно-технических семинарах учeбнo-нaучнoгo комплекса автоматизированных систем и информационных технологий Академии Государственной противопожарной службы МЧC России (2013– 2015 гг.). Результаты работы докладывались на следующих семинарах и конференциях: -22-ой и 23-ей международной научно-технических конференциях «Системы безопасности» (Москва, Академия ГПC МЧC России, 2013 – 2014 гг.); -III и IV нaучнo-пpaктичecкиx конференциях молодых учёных и специалистов «Проблемы тexнocфepнoй безопасности» (Москва, Академия ГПC МЧC России, 2014 – 2015 гг.); - VI международной научно-практической конференции «Сервис безопасности в России: опыт, проблемы перспективы» (Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский Университет ГПС МЧС России, 2014 г.); - научно-технических семинарах учeбнo-нaучнoгo комплекса автоматизированных систем и информационных технологий Академии Государственной противопожарной службы МЧC России (2013– 2015 гг.).

Основные научные результаты, выводы и предложения 2. Разработаны математические модели и алгоритм поддержки принятия управленческих решений при распределении сил и средств в районе поиска относительно исходных точек и исходной линии, в целях снижения риска неправильного определения приоритета потребностей, а также оценки выбора сценария поиска. 1. Разработан алгоритм определения реперных точек, который определяет наиболее вероятные места возможного местонахождения объекта поиска, основываясь на расположении линейных и точечных ориентиров. По результатам работы данного алгоритма строятся карты вероятностей местонахождения объекта поиска. 3. Разработан алгоритм определения маршрута перемещения наземных сил и средств для оптимизации маршрутов передислокации поисковых подразделений с учетом преодоление водных преград в межсезонье, что позволяет сократить время передислокации в точку назначения. На основании выполненных автором исследований получены следующие научные и практические результаты:

4. Разработан алгоритм взаимодействия аварийно-спасательных формирований (АСФ) МЧС России и ГИМС МЧС России при осуществлении поисково-спасательных работ в районах с наличием крупных рек. 5. Разработан алгоритм работы информационно-аналитического обеспечения управления при проведении поисково-спасательных работ, который позволяет осуществлять поддержку принятия управленческих решений руководителю поисково-спасательными работами, а также снизит вероятность ошибок математических расчетов при распределении сил и средств за счет автоматизации процесса. Основные научные результаты, выводы и предложения (продолжение)

Научный руководитель Заслуженный деятель науки РФ доктор технических наук, профессор Топольский Н.Г. Кафедра информационных технологий УНК АСИТ 2015 г – Управление в социальных и экономических системах ст. лейтенант вн. службы Береснев Денис Сергеевич Тема диссертационной работы: «Информационно-аналитическое обеспечение управления поисково-спасательными работами в Арктической зоне»