Техника - молодёжи 2005-09, страница 29

УПРАВЛЕНИЕ РИСКАМИ

ПРЕДУПРЕЖДЕН -ЗНАЧИТ, ВООРУЖЕН

У глобальной урбанизации есть верная спутница — Госпожа ЧС — чрезвычайная ситуация. Число техногенных аварий и других деструктивных событий неизбежно возрастает пропорционально концентрации зданий, техники, людей. Справиться с этим валом простым увеличением количества «тревожных» служб и ростом их численности уже невозможно. Да и денег никаких не хватит. Значит, нужна их оптимизация. Легко сказать, да трудно сделать, когда у задачи сотни параметров, разбросанных по пространственно-временной шкале, как в философском «саду расходящихся тропок». Знаменитая американская корпорация «Рэнд» в свое время попыталась создать алгоритм оптимизации работы городских аварийно-спасательных служб (ACQ, но справиться с проблемой не смогла.

Создать такой алгоритм сумели здесь — на тихой московской улице Бориса Галушкина, в здании с эмблемой с двумя скрещенными топориками и пожарной каской, — «Академии государственной противопожарной службы». Беседуем с руководителем группы разработчиков системы «К ОС MAC — СТРЭС» доктором технических наук, профессором АГПС, академиком РАЕН, заслуженным деятелем науки РФ Николаем Николаевичем Брушлинсним.

Андрей СДМОХИН

Профессор Брушлинский у карты Москвы. Черным отмечены районы, куда сегодня пожарные расчеты не могут прибыть

за нормативное время

- Когда по указу Александра I в Москве и Санкт-Петербурге в 1803 — 1804 гг. были созданы профессиональные пожарные службы, то в первопрестольной организовали 20 пожарных частей (ПЧ). Почему? Да просто потому, что город был поделен на 20 полицейских участков и каждому из них придали ПЧ.

А в 90-х гг. XIX е. директор пожарной охраны Берлина господин Витте крепко задумался; как определить число пожарных станций, достаточное для оперативного тушения в любом районе германской столицы, не разорив при этом городской бюджет? Никакого научного инструментария на этот счет тогда не было - приходилось довольствоваться здравым смыслом и ин

профессор н.н. брушлинский — создатель международной научной школы системного анализа и моделирования деятельности аварийно-спасательных служб. По его методикам составлены практически все НЫНЕ действующие нормативы и стандарты пожарной охраны в городах снг. по учебнику профессора Брушлинского «Системный анализ деятельности государственной противопожарной службы», вышедшему в 1998 Г., ныне учатся не только российские, но и, к примеру, английские пожарные. о системе космас написаны несколько книг и десятки статей на разных языках мира.

туицией. Благо, масштабы и сложность задачи были в те времена еще далеки от современных.

В 1942 г. один поляк пытался решить ту же задачу, что и прежде Витте, оригинальным способом. Он создал некую карту-планшет Варшавы с дырочками в месте расположения ПЧ. Подвешивая к дырочкам разные грузы, соответствующие пожарным нагрузкам на этот район, он варьировал их так, чтобы они уравновесили всю карту. Такая механическая модель. Довольно наивная, но вовсе не глупая...

— На каком математическом аппарате базируется Ваша система оптимизации?

— Мы решаем эту задачу на имитационных моделях, с помощью итерационных вычислений последовательно приближаясь к истине. А в основу нашей системы положена математическая теория массового обслуживания. Единственная сегодня, на мой взгляд, работающая теория для решения подобных нелинейных задач.

Интересно, что зародилась она еще в начале XX в., когда датский ученый инженер Агнер Эрлэнг проектировал первую телефонную станцию в Копенгагене. Еще раньше, в XIX в., наш великий математик Андрей Андреевич Марков создал теорию случайных процессов, И Эрланг с успехом использовал ее для расчета параметров станции Он построил модели на гак называемых графах состояний, по которым рассчитал необходимые параметры «входов-выходов» и количество телефонисток, чтобы можно бы по легко дозвониться при минимальной вероятности пересечения с другими звонками.

Я уже 40 лет этим занимаюсь... Первые 7 лет я с трудом собирал статистику о пожарах со всего СССР, а потом попытался «заглянуть» в статистику всей земли, но наткнулся на «заборы». Они и у нас были, да еще какие! В 1970-х пожаров в Москве официально как бы и не происходило. Следующие десять лет я писал аналитические модели, то есть решал дифференциалы ные уравнения, пока не убедился, что возможности этих моделей недостаточны для таких сложных процессов. Они удачно описывают лишь временные, но не пространственно-временные системы. Осознав, что решить проблему «на копчике пера» не удастся, я начал строить имитационные модепи, на что ушло еще 10—12 лет. И лишь теперь они заработали на весь земной шар. Произошло это благодаря созданной у нас в Академии группе единомышленников (и моих учеников), которую мы назвали АЛБРУС по именам трех ее основателей: Е.М. Алехина, Н.Н. Брушлинского и С.8.Соколова. Еще в эту группу входят Ю.И Коломиец и П. Вагнер. Последний - гражданин Германии и начальник отдела статистики в Берлинской пожарной охране - известный в Европе человек. Мы его, шутя, называем «нашим агентом влияния». Кроме создания компьютерной имитационной системы КОСМАС с подсистемой СТРЭС, удалось сформировать уникальный банк данных о деятельности АСС разных стран, в частности впервые удалось собрать мировую пожарную статистику. Все члены нашей группы - руководители или сотрудники Центра пожарной статистики Международного Технического комитета по предотвращению и тушению пожаров, членами которого являются более 40 стран.

Мощность системы Брушлинского начинаешь представлять, когда понимаешь, какой сложности задачи она решает. Судите сами нужно просчитать вероятность нахождения каждого объекта (пожарного автомобиля) в каждом возможном состоянии. Если Эрлангу в задаче с телефонной станцией нужно было сея затъ цепочками состояний, грубо говоря, пять точек, то здесь -на много порядков больше. Причем все линии связей сложно пересекаются. Это настоящий вероятностный кошмар! Скажем, диспетчеру пожарного депо поступает тревожный сипнал. Он может послать на выезд один, или два. или десять автомобилей разной специализации. Они могут поехать по десятку разных дорог с двадцатью вариантами возможных скоростей. А теперь представьте, что таких депо - несколько десятков, часть пожарных машин уже находится на выезде. При этом варианты решений нужно принимать не только по пожарам, ной по Другим ЧС причем в части из них требуются совместные выезды...— Когда мне впервые пришлось решать эту задачу, я пришел в MI~Y к одному из «зубров» теории массового обслуживания члену-корреспонденту АН СССР Борису Владимировичу Гне-денко и показал ее. Он мне говорит: «Я таких графов в жизни не видел, и как решать, не представляю! Откуда вы взяли этот ужас?» Я отвечаю: «На земле, из пожарной охраны...», ^

ДДЕЗЭЕЯ! ²⁷