В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций

Математическое моделирование как способ поддержки принятия решений в случае возникновения чрезвычайных ситуаций

ФЦ ВНИИ ГОЧС совместно с ведущими российскими организациями, работающими в области предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций, разработал программный продукт - географическую информационную систему (ГИС) Экстремум, которая позволяет прогнозировать чрезвычайные ситуации (ЧС) на опасных производственных объектах (ОПО).

Прогнозирование является главной составляющей в деле противодействия ЧС природного и техногенного характера. Результаты прогнозов позволяют провести анализ промышленной безопасности ОПО, а также разработать ряд важных документов: Декларацию промышленной безопасности, план действий по предупреждению и ликвидации ЧС, план ликвидации аварийных ситуаций, план ликвидации аварийных разливов нефти и др. Помимо этого прогнозирование является основой для принятия уполномоченными органами решений, направленных на снижение риска возникновения ЧС и смягчения их последствий, что позволяет значительно сократить количество возможных человеческих жертв и уменьшить материальный ущерб.

Составление прогнозов при помощи ГИС Экстремум осуществляется путем математического моделирования аварий на ОПО.

В основу работы программы положены методики прогнозирования последствий промышленных аварий и природных чрезвычайных ситуаций, разработанных Федеральным центром науки и высоких технологий, Госгортехнадзором России и другими уполномоченными учреждениями. На рис. 1 приведены задачи моделирования, решаемые на металлургическом комбинате.

Для создания виртуального ОПО в программу вводится техническая, организационная и технологическая информация об объекте с указанием возможных опасностей (рис. 2). База данных об опасном производственном объекте содержит картографическую и семантическую информацию. Для выявления закономерностей "поведения" объекта в будущем вводятся имеющиеся статистические данные об ОПО. Недостающие сведения вычисляются математически. После сбора всей информации создается виртуальная модель, которая используется для прогнозирования поведения объекта в случае возможных ЧС.

Виртуальные промышленные объекты, созданные с помощью ГИС Экстремум, дают возможность оценить последствия таких ЧС, как химические аварии, промышленные взрывы и пожары (рис. 3). Прогнозируется ход развития событий при возникновении ЧС, эффективность тех или иных мер по их ликвидации, необходимый для противодействия состав сил и средств, а также объем материальных ресурсов. Результатом наиболее важного из этих прогнозов (прогноза вероятности возникновения ЧС) может быть либо полное предотвращение, либо заблаговременное снижение возможных потерь и ущерба.

Анализ долгосрочных последствий большого количества техногенных и природных катастроф показал, что организационные структуры страны зачастую не проводят в необходимом объеме мероприятия по предупреждению катастроф и по снижению ущерба от них. При условии, что полное исключение катастроф невозможно, в основу методологии системного анализа проблемы смягчения последствий чрезвычайных ситуаций положен принцип учета, оценки и снижения ущерба от последствий ЧС при ограниченных затратах. На рис. 4 приведен пример построения полей комплексного риска для Новокузнецкого металлургического комбината.

При построении математических моделей для системного анализа риска и последствий возможных катастроф учитываются основные виды затрат и масштабы ущерба. В результате комплексной оценки неблагоприятных факторов вырабатываются рациональные стратегии действия. Этот расчет проводится с учетом распределения затрат на прогноз возникновения катастрофы, профилактические мероприятия, компенсацию прямого и косвенного ущерба от нее. Например, в одних случаях оказывается выгодным вкладывать значительные средства в мероприятия по уменьшению ущерба от возможной катастрофы (включая моделирование и мониторинг), а в других - повышать надежность системы, тем самым уменьшая риск возникновения чрезвычайной ситуации и потерь от нее.

М.А. Шахраманьян
Начальник ФЦ ВНИИ ГОЧС, МЧС России, д.т.н.

Г.М. Нигметов
Заместитель начальника ФЦ ВНИИ ГОЧС, МЧС России, к.т.н.

И.В. Сосунов
Заместитель начальника управления ФЦ ВНИИ ГОЧС, МЧС России, к.т.н.

Опубликовано: Каталог "Пожарная безопасность"-2003
Посещений: 25224

Автор