автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Формирование баз знаний для интеллектуальной системы по предупреждению и ликвидации ЧС на промышленном предприятии

Вильчик Сергей Иванович

ФОРМИРОВАНИЕ БАЗ ЗНАНИЙ ДЛЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ И ЛИКВИДАЦИИ ЧС НА ПРОМЫШЛЕННОМ ПРЕДПРИЯТИИ

Специальность 05.13.01 - «Системный анализ, управление и обработка информации» (экология)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск - 2003

Работа выполнена в Институте вычислительного моделирования СО РАН

Научный руководитель: Научный консультант:

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Л.Ф. Ноженкова кандидат технических наук В.В. Ничепорчук

доктор технических наук, профессор А.П. Шевырногов;

кандидат физико-математических наук, доцент Г.М. Рудакова

Ведущая организация:

Красноярский государственном технический университет

Защита диссертации состоится 17 сентября 2003 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета К 212.253.01 при Сибирском государственном технологическом университете по адресу: г. Красноярск, ул. Марковского, СибГТУ, корпус АБВ, ауд. 4-14.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Сибирского государственного технологического университета.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 82, ученому секретарю диссертационного совета К 212.253.01.

Автореферат разослан 16 августа 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н., доцент

С.В. Ушанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Развитие крупномасштабного материального производства приводит к возрастанию рисков для здоровья людей и окружающей природной среды. На современных промышленных предприятиях используются, перерабатываются и хранятся значительные количества химически, пожаро-, взрывоопасных веществ и соединений. Значительную потенциальную опасность представляют объекты ядерного комплекса, системы транспортировки энергии и энергоносителей, гидротехнические сооружения, хранилища опасных отходов.

В России, как и во всем мире, наблюдается тенденция к росту отрицательных последствий чрезвычайных ситуаций (ЧС) техногенного характера. Увеличивается число крупных аварий, наносящих значительный ущерб здоровью населения, инфраструктуре и окружающей природной среде.

Обеспечение защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера является одной из важнейших задач государственной политики Российской Федерации в области национальной безопасности, обеспечения устойчивого развития страны. Технологии управления безопасностью отнесены к числу критических технологий, на которых в первую очередь должны быть сфокусированы научные исследования.

Функционирование Российской системы предупреждения и ликвидации ЧС построено на использовании «Планов действий по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» разных уровней. Однако до сих пор практически нет методик, позволяющих в оперативной обстановке конструктивно формировать сценарии действий по ликвидации крупных аварий в соответствии с характером и развитием конкретных чрезвычайных ситуаций, возникающих при этих авариях. Планы действий по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций из-за отсутствия таких методических средств носят декларативный характер. Несмотря на многочисленные исследования в области управления рисками (Елохин А.Н.,2000, Измал-ков В.А.,1998, Махутов Н.А.,1994), проблема оперативного формирования сценариев действий органов управления, с учетом особенностей аварийных объектов и имеющихся сил и средств по ликвидации разных видов аварий, пока не решена.

Развитие конструктивных методов поддержки принятия решений по ликвидации техногенных ЧС требует системных исследований и привлечения методологии инженерии знаний для создания моделей, позволяющих систематизировать и развить опыт, накопленный специалистами, обеспечить автоматизацию процессов применения многочисленных документов и нормативов к конкретной ситуации на промышленном объекте. Работы в этом направлении проводились многими специалистами (Щугорев В.Д.,2000; Мешалкин Е.А. и др.,2001; Горский.В.Г. и др.,2002), однако рассматривались лишь отдельные виды чрезвычайных ситуаций (аварии в нефтегазовом комплексе, крупные пожары, транспортные аварии). Первая в нашей стране действующая интеллектуальная система ЭСПЛА для поддержки принят ции хи-

мических аварий разработана в Институте вычислительного моделирования СО РАН под руководством Л.Ф. Ноженковой. Ею предложены технология построения экспертных геоинформационных систем и аппарат гибридных моделей знаний для представления сценариев ЧС (Ноженкова Л.Ф., 2000). Однако создание комплексных систем по управлению безопасностью промышленного предприятия требует объемных исследований по извлечению и формализации знаний. Поэтому тема настоящей диссертационной работы, посвященной системному анализу проблемы поддержки принятия решений по предупреждению и ликвидации разных видов ЧС на промышленных объектах, построению многоуровневой системы моделей знаний и, в конечном итоге, проектированию и наполнению баз знаний, является актуальной.

Актуальность работы подтверждается тем, что диссертация выполнена в соответствии с приоритетным направлением фундаментальных исследований РАН по информационно-телекоммуникационным технологиям, в том числе, по фундаментальным проблемам построения интеллектуальных систем для поддержки принятия решений по предупреждению и ликвидации ЧС. Исследования проводились в рамках федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения», подпрограмма 08.02. «Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф», региональной НТП «Новые технологии для управления и развития региона», выполняемых в ИВМ СО РАН. Основанием для выполнения работы также послужили: федеральная целевая программа "Создание территориальных звеньев АИУС РСЧС в регионе"; государственная научно-техническая программа "Защита населения и территорий от катастроф природного и техногенного характера". Работа выполнена в рамках краевых целевых программ "Защита населения и территорий от ЧС", "Создание службы спасения Красноярского края".

Цель диссертационной работы - извлечение, систематизация и формализация знаний для интеллектуальной системы по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций на промышленном предприятии.

Методы исследований, применяемые в работе, основаны на методологии системного анализа, инженерии знаний, СА5Е-технологии и аппарате объектно-ориентированного проектирования сложных систем.

Основная идея работы заключается в последовательной систематизация и формализации знаний по управлению техногенной безопасностью промышленного предприятия. Основные результаты представляют собой систему баз знаний и моделей их представления, позволяющих создать и усовершенствовать комплексные системы по управлению безопасностью на промышленных предприятиях, обеспечивающие предупреждение ЧС и снижение степени воздействия на окружающую среду в случае их возникновения.

Для формализации знаний применяется агрегированная многоуровневая модель, основанная на интеграции семантических сетей, фреймового и продукционного подходов к представлению знаний. Для ее построения выполнен системный анализ проблемной области, построено математическое описание в форме агрегированной сети Петри. Предложены методы построения конструкций баз знаний. Выполнено проектирование баз знаний интеллектуальной системы по управлению безопасностью промышленного объекта, разработаны стратегии логического вывода для динамического управления процессами предупреждения и ликвидации ЧС.

В работе представлены модели превентивного и оперативного динамического управления безопасностью и риском, которые используются в практической деятельности руководителей и комиссий по чрезвычайным ситуациям объектов экономики для предупреждения ЧС, снижения риска их угрозы и сокращения потерь и ущербов в случае их возникновения. Особенность динамической модели управления состоит в том, что она позволяет не только оперативно формировать предложения для принятия решений, но и обеспечивает непрерывную корректировку принятого решения по мере поступления данных об изменении обстановки. Результатом использования такой модели в практике предупреждения и ликвидации ЧС является сокращение времени на оперативную оценку обстановки и принятие решения руководителем предприятия или комиссией по ЧС, существенное повышение качества принимаемого решения и его результативности.

Новые научные результаты, полученные в работе:

1 .Предложена новая постановка проблемы управления безопасностью, основанная на расширении перечня «фаз жизни» техногенных ЧС за счет двух новых фаз: фазы накопления дефектов (фаза зарождения аварии) и фазы локализации. Первая позволяет конкретизировать момент зарождения аварии и возможность ее предотвращения на данном этапе, а вторая обеспечивает эффективную ликвидацию ЧС путем стабилизации очага и уменьшения действия опасных факторов.

2. С применением САБЕ-технологии разработаны модели процессов управления ликвидацией ЧС на промышленном объекте, выполненные в нотации ШЕИ).

3. Разработана агрегированная многоуровневая модель знаний по управлению безопасностью промышленного объекта, основанная на интеграции семантических сетей, фреймового и продукционного подходов. Предложены алгоритмы построения конструкций баз знаний, а также их обоснование с применением агрегированной сети Петри.

4. Разработаны специализированные базы знаний, базы данных, стратегии логического вывода для динамического управления процессами предупреждения и ликвидации ЧС.

5. Разработана и внедрена система управления безопасностью промышленного объекта, состоящая из двух ступеней управления: превентивного и оперативного.

6. Обоснована необходимость расширения требований деклараций промышленной безопасности, применяемых при лицензировании деятельности потенциально опасных объектов.

Практическая ценность. Практическим результатом диссертационной работы является комплекс баз знаний и баз данных и методов их построения для интеллектуальной системы, предназначенной для поддержки принятия решений по управлению безопасностью промышленного предприятия. Типовая система управления безопасностью применяется ОАО «Химико-металлургический завод» (г. Красноярск). Ее применение целесообразно в подразделениях ГОЧС, несущих оперативное дежурство, в структурах Госгортех-надзора и службах безопасности промышленных предприятий, а также в качестве обучающей системы для руководителей объектов и специализированных формирований в соответствующих тренажерах.

Модель знаний по управлению безопасностью промышленных объектов может использоваться на региональном и территориальном уровнях - в Сибирском региональном центре МЧС РФ, в управлениях по делам ГО и ЧС.

Практическую ценность также представляют расширенные требования к декларациям промышленной безопасности потенциально опасных объектов.

Достоверность и обоснованность результатов диссертации подтверждаются:

- результатами системного анализа проблемы автоматизации процессов управления безопасностью промышленного объекта;

- результатами анализа существующих методических и нормативных документов по проведению мероприятий аварийно-спасательных и других неотложных работ (АС и ДНР);

- результатами применения предложенных в диссертации моделей и методов для управления промышленной безопасностью и риском на потенциально опасном объекте;

- обоснованием перспективы дальнейшего развития предлагаемого подхода в системе Госгортехнадзора и МЧС России.

Апробация работы. Основные результаты, отдельные положения, а также результаты конкретных прикладных исследований и разработок докладывались на научных семинарах и конференциях в ИВМ СО РАН (1995-2003), посвященных проблемам безопасности промышленных объектов и безопасности региона. Результаты работы были представлены: на Международной научно-практической конференции «Спасение, защита, безопасность - новое в науке, технике, технологии» (Москва, 1995); Всероссийской конференции. "Проблемы информатизации региона" (Красноярск, 1995-2000); Всероссийской конференции «Проблемы защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций»

(Красноярск, 1997); на V Международной конференции "Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф" (Красноярск, 1999 г.), на научно-практическом семинаре «Проблемы промышленной безопасности (Красноярск, 2001).

Публикации и личный вклад автора. Все основные теоретические и практические результаты, изложенные в работе, получены непосредственно автором. По теме диссертации опубликовано 12 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованных источников и 3 приложений. Основное содержание работы изложено на 142 страницах текста, содержит 18 рисунков, 15 » таблиц. Список использованных источников включает 146 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение представляет цели и задачи диссертационной работы, раскрывает ее актуальность, новизну полученных результатов, практическую значимость и апробированность, методологию исследований.

В главе 1 показана актуальность проблемы автоматизированной поддержки управления процессами ликвидации ЧС. На основе анализа публикаций по данной тематике раскрыта важность проблемы когнитивного моделирования процессов управления мероприятиями по ликвидации ЧС на всех стадиях их проведения с применением гибридных моделей знаний.

Специфические особенности техногенных ЧС (быстротечность, сложность контроля, высокая опасность и др.) предъявляют особые требования к организации управления силами и средствами при их ликвидации.

Системный анализ проблемы управления действиями сил и средств РСЧС основан на соотнесении всего процесса управления с характерными направлениями действий в ходе зарождения и развития ЧС:

- обнаружение предпосылок (угроз) и самого факта возникновения аварии;

- оповещение работающего персонала, а также населения в зонах возможного заражения;

- защита работающего персонала опасных объектов, населения в зонах возможного заражения и личного состава формирований, участвующих в ликвидации ЧС;

- локализация источников аварии и зон заражения;

- проведение аварийно-спасательных и других неотложных работ;

- оказание первой медицинской помощи пострадавшим и их эвакуация;

- обеззараживание территорий и объектов окружающей среды;

- санитарная обработка людей;

- захоронение и утилизация отходов, образующихся в результате аварии и ее ликвидации;

- материально-техническое и финансовое обеспечение действий сил и средств в ходе ликвидации ЧС и др.

Основное требование к системе обнаружения угрозы и факта возникновения аварий - своевременное обнаружение аварии еще на стадии «зарождения», начиная с предпосылок ее возникновения. Однако четкого механизма превентивного управления, направленного на поиск и устранение причин, приводящих к ЧС, пока не разработано (Кириллов Г.Н., 2002).

Быстрая и достоверная оценка сложившейся обстановки в зонах различного рода аварий во многом предопределяет успех ликвидации ЧС. Следовательно, затраты на разработку интеллектуальных систем могут окупиться при ликвидации даже одной ЧС, а внедрение в производство универсальных программных продуктов по управлению безопасностью будет иметь колоссальный экономический эффект (Ноженкова Л.Ф., 1999).

В случае аварий на потенциально опасных объектах задачей первоочередной важности является незамедлительное принятие решения по проведению экстренных мер по защите рабочих и служащих предприятий и населения, проживающего в зоне возможного заражения. Какой из способов защиты и на каком этапе развития ЧС наиболее целесообразен и эффективен, определяется на основании данных прогноза и оценки обстановки и зависит от вида аварии и ее длительности, типа аварийных химически опасных веществ и наличия времени на организацию защиты и так далее. Процессы прогноза и оценки обстановки, как составные части процесса управления ликвидацией ЧС, относятся к комплексным задачам, характерной чертой которых является сложная взаимосвязь отдельных подзадач. Поэтому представляется актуальной разработка автоматизированных систем, содержащих не только расчетные методики, но и дополненных блоками графической визуализации и выдачи рекомендаций для принятия всевозможных решений в ходе ликвидации ЧС. Автоматизированная поддержка принятия решений в широком смысле предполагает всевозможную помощь пользователю для формирования решений в процессе ликвидации ЧС (Ноженкова Л.Ф., 1997).

Основы обеспечения безопасности промышленных объектов и анализа аварийного риска производственных объектов изложены во многих зарубежных изданиях (Growl D.A.. Louvar J.F., 1990, Greenberg H.R., Cramer J.J.. N.Y., 1991). В настоящее время разрабатывается и эксплуатируется ряд экспертных систем, предназначенных для оценки рисков ЧС на основе интеграции различных имитационных моделей. Недостатком этих систем является отсутствие адаптивного управления. По сути, задача решается в одну итерацию - пользователь вводит данные и получает результат. На практике необходима многократная корректировка и дополнение управленческих решений на основе разведданных очага ЧС, донесений о ходе работ и другой информации.

Организация управления промышленной безопасностью требует формирования нормативно-правовой и методической базы, позволяющей создать типовые модели систем управления безопасностью и риском на объектовом уровне (Кульечев В.М., 2001). При этом важно подчеркнуть, что суть управления безо-

пасностью и риском техногенных воздействий состоит в распознавании, выявлении и разрешении проблемных ситуаций, связанных с обеспечением безопасности и приемлемого риска в условиях нормальной работы потенциально опасного объекта (ПОО), а также в случае возникновения аварий и катастроф.

Комплексность задач защиты от ЧС требует новых подходов к их решению. В работе приводится обоснование применения систем превентивного и оперативного управления безопасностью и рисками в промышленности. Для решения всего комплекса задач, возникающих в процессе автоматизации работы ЛГТР, требуется привлечение гибридных моделей знаний.

Результаты анализа позволили обосновать необходимость решения в рамках диссертационной работы следующих основных задач:

1. Исследование различных видов техногенных чрезвычайных ситуаций, сценариев и фаз их развития, а также алгоритмов их ликвидации на основе системного анализа предметной области.

2. Построение типовой модели системы управления промышленной безопасностью и риском для промышленного предприятия.

3. Разработка системы мероприятий, направленных на предотвращение причин возникновения ЧС. Разработка функционально-событийных моделей превентивного и оперативного управления.

4. Математическое представление процессов управления безопасностью промышленного объекта с применением агрегированной сети Петри.

5. Разработка агрегированной многоуровневой модели знаний по управлению безопасностью, основанной на интеграции семантических сетей, фреймового и продукционного подходов.

6. Разработка методов построения конструкций баз знаний.

7. Проектирование системы функционально специализированных баз знаний и баз данных.

8. Разработка стратегий логического вывода для динамического управления процессами предупреждения и ликвидации ЧС.

9. Формирование конструктивных требований для расширения деклараций промышленной безопасности, применяемых при лицензировании деятельности потенциально опасных объектов, с целью их применения в управлении безопасностью.

10. Проектирование автоматизированной системы для поддержки принятия решений в техногенных ЧС.

11. Внедрение разработок в повседневную деятельность органов управления по делам ГО и ЧС и служб промышленной безопасности на предприятиях.

Во второй главе проанализированы основные причины техногенных ЧС, показаны их общие, наиболее характерные черты и закономерности.

Основные типы техногенных ЧС: транспортные; пожары, взрывы; аварии с выбросом аварийно химически опасных веществ; аварии с выбросом биологически опасных веществ; внезапное обрушение зданий, сооружений; аварии на электроэнергетических системах; аварии на коммунальных системах жизне-

обеспечения; аварии на очистных сооружениях; гидродинамические аварии. На основе анализа общих закономерностей техногенных ЧС сделан вывод о том, что их основными причинами являются:

старение и износ оборудования (то есть накопление дефектов в механизмах, устройствах и системах);

- человеческий фактор (низкий уровень профессиональной подготовки, личная недисциплинированность, отсутствие контроля);

- внешние воздействия (стихийные бедствия, аварии на соседних объектах, терроризм).

Далее представлен анализ характерных сценариев техногенных ЧС. Сценарием развития ЧС называют модель процесса изменения обстановки, связанного с возникновением и развитием ЧС. Для построения возможных сценариев развития аварийных ситуаций могут использоваться как знания экспертов, так и результаты моделирования данного процесса. В конечном итоге воспроизводится процесс зарождения отдельных предпосылок и перерастания их в причинную цепь возникновения аварии. Модель развития аварийной ситуации зависит от многих факторов:

- от условий, при которых исходные события ведут к развитию различных вариантов сценариев;

- от переменных условий для предприятия, которые ведут к развитию различных вариантов сценариев;

- от того, на какие другие объекты опасное события оказывает действие и др.

В работах академика В.Н. Легасова показано, что специфика аварий на современном промышленном предприятии проявляется в форме прохождения ими четырех характерных фаз. Однако, анализ, представленный в настоящей работе, позволил сделать вывод, что для большинства техногенных ЧС характерно наличие шести фаз их зарождения, развития и угасания:

- фазы накопления дефектов (фаза зарождения аварии), фазы инициирования,

фазы развития,

- фазы эскалации, фазы локализации, фазы ликвидации.

Предложена новая постановка проблемы управления безопасностью, основанная на расширении перечня «фаз жизни» техногенных ЧС за счет двух новых фаз: фазы накопления дефектов и фазы локализации. Первая позволяет конкретизировать момент зарождения аварии и возможность ее предотвращения, а вторая - обеспечить ликвидацию ЧС путем стабилизации очага и уменьшения действия опасных факторов.

Далее показано, что, при любых авариях имеется определенная общность происходящих процессов, причем не только фаз их развития, исходов и последствий, но и управленческих задач и способов действий по их решению.

В основу процесса ликвидации всех аварий положено проведение аварийно-спасательных и других неотложных работ (АС и ДНР). Анализ практических действий по ликвидации техногенных ЧС и специальной литературы показал, что независимо от момента обнаружения аварии (фазы ее развития) АС и ДНР выполняются в три этапа (см. ниже рис.2), при этом, исходя из рационального управления целесообразно распределение всех мероприятий в рамках четырех функциональных блоков:

- блока экстренных мер;

блока анализа и формирования решений;

- блока АС и ДНР;

- блока защиты и обеспечения людей.

Таким образом, формирование знаний по управлению безопасностью и риском должно быть основано на типах аварий, причинах и фазах их зарождения и развития. Это позволяет систематизировать знания, выработать адекватные стратегии вывода и построить систему управления безопасностью и риском на промышленном предприятии.

Третья глава посвящена функционально-событийному моделированию процессов предупреждения и ликвидации ЧС.

Обоснована необходимость введения двухступенчатой системы управления безопасностью на промышленном предприятии. Первая ступень - превентивное управление, осуществляемое в плановом порядке и представляющее собой систему мероприятий, направленных на предотвращение причин возникновения ЧС. Вторая - оперативное управление, осуществляемое при угрозе или возникновении ЧС.

Превентивное управление осуществляется в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 1, и включает:

- планирование работ в области промышленной безопасности;

- организацию и координацию работ;

- контроль выполнения;

- учет, анализ и оценку состояния, выявление причин отклонений и нарушений.

Оперативное управление осуществляется при угрозе возникновения ЧС и включает в себя:

информирование персонала объекта и населения близлежащих кварталов об аварийной обстановке и принимаемых мерах по обеспечению безопасности;

выявление, оценку и прогнозирование аварийной обстановки, факторов техногенного воздействия на человека и окружающую среду;

- организацию и осуществление аварийного технологического контроля, локализацию аварийных процессов;

- выработку и принятие управленческих решений по локализации аварий (катастроф), предотвращению формирования опасных факторов техногенного воздействия, а также, в случае развития и эскалации аварии,

предотвращению или максимальному ослаблению воздействия этих факторов на человека и окружающую среду;

Рис. 1. Модель превентивного управления безопасностью

- доведение задач до специальных служб и формирований, других структур, привлекаемых для реализации принятых решений.

Рис. 2. Типовая модель оперативного управления ликвидацией ЧС

Схема оперативного управления ликвидацией ЧС представлена на рис.2. Она состоит из четырех блоков, характеризующих процессы ликвидации техногенной ЧС: блока экстренных мер, блока анализа и формирования решений, блоки защиты и обеспечения, блока АС и ДНР. Первые два блока выполняются последовательно, причем в зависимости от типа аварии, угрозы, или возникновения ЧС, их состав изменяется. Блок защиты и обеспечения и блок АС и ДНР

работают одновременно, причем происходит постоянное обращение к блоку анализа и формирования решений для того, чтобы скорректировать действия формирований, участвующих в ликвидации ЧС согласно складывающейся обстановке. Схема разработана с учетом действий в самой сложной обстановке - в условиях аварии с выбросом АХОВ. При других типах аварий блоки изменяют свою структуру, например, при радиационной аварии «обеззараживание» заменяется на «дезактивацию», а при пожарах или авариях на коммунально-энергетических сетях эти процессы могут быть не нужны.

Далее в главе 3 описана модель оперативного управления ликвидацией ЧС с применением нотации ГОЕРО. Показано, что многоуровневая модель позволяет дифференцировать процесс до представления его в виде отдельных событий с минимальной продолжительностью. При этом каждый блок диаграмм представляет проблему, требующую решения. Сущность решения состоит в определении цели действий, способов ее достижения, сил, средств и времени, требующихся для этого, порядка действий в соответствии со складывающейся обстановкой. Представление процесса ликвидации ЧС в модели ГОЕРО позволяет детализировать алгоритм управления до элементарных шагов, которые представлены в виде элементов баз знаний.

Завершающий раздел главы 3 посвящен описанию процесса ликвидации ЧС с помощью сетей Петри. Пример сети приведен на рис.3.

в," ^

г

РисЗ. Представление процесса ликвидации техногенной ЧС в нотации сети Петри

Обозначения позиций и переходов:

Р] - нормальное состояние объекта; Р2 - люди, подвергающиеся опасности; Р3 - формирования в режиме готовности; Р4 - объект до локализации аварии; Р5 - объект после локализации аварии; Р^ - формирования после 2 этапа работ; Р7 -люди находятся в безопасных местах;

^ - авария; Х2 ~ ход работ по локализации; 13 - защита людей: 14 - локализация аварии; 15 - реэвакуация людей: ц - ликвидация аварии; х-] - приведение сил в исходное состояние.

Типы чрезвычайных ситуаций и спецификации состояний целесообразно обозначать цветными фишками. Раскрашенная сеть Петри (Йенсен, 2002) более точно моделирует процессы ликвидации техногенной ЧС. В данном примере возникновение аварии I] влечет за собой изменение состояния субъектов защиты (персонала и населения), а также сил по ликвидации ЧС. Первые попадают в зону негативного влияния факторов аварии, а вторые приводятся в режим готовности. Далее следуют работы по выводу людей из опасной зоны 13 и локализация очага ЧС 14. причем если дуга Р3-И4 показывает применение сил и средств для АС и ДНР, то дуга 14—>рз иллюстрирует обратную связь в виде донесений, мониторинга для корректировки решения по ликвидации аварии. Переходы ^^ показывают процессы приведения ситуации в исходное состояние. Таким образом, в сети Петри каждое состояние представляется набором параметров (мультимножеством), а переход - функцией изменения параметров. Присваивая переменным конкретные или расчетные значения и используя критерии, можно выбрать наиболее эффективную стратегию управления силами и средствами в процессе ликвидации техногенной ЧС.

Моделирование ликвидации техногенной ЧС с помощью сетей Петри позволило представить весь процесс в динамике при параллельном протекании отдельных подпроцессов и одновременно послужило средством перехода к агрегированной модели знаний.

В Главе 4 описаны основные принципы построения гибридной модели знаний, основанной на сочетании продукционного и фреймового подходов и семантических сетей для представления стратегии логического вывода.

Предложенная гибридная модель знаний позволяет адекватно представить описанные на предварительных этапах системного анализа функционально-событийные модели. Используются следующие базовые типы знаний:

1. Для описания ситуаций развития сценариев ЧС используется фреймовая модель знаний.

2. Продукционные правила используются для представления событий, действий и условий их выполнения. Правила используются как в качестве присоединенных процедур во фреймах, так и для представления отношений в семантической сети. С помощью правил представляются и эвристические критерии выбора решений.

3. Процедуры обеспечивают модельные расчеты: прогнозирование последствий ЧС, расчет зоны поражения и т.п.

4. Семантические сети представляют сценарии развития ЧС и стратегии логического вывода для формирования решений.

Фреймы-ситуации однозначно соответствуют вершинам сети Петри. Переходы сети Петри представляются семантическими сетями, правилами и процедурами.

Многоуровневая агрегированная модель знаний представлена следующим образом:

М=< О, Р, Я, и, М, Т, I, X, У, 0>, где:

0 - семантическая сеть, представляющая возможные сценарии развития и ликвидации ЧС.

Р - множество фреймов, представляющих состояния сценария ЧС.

Я - множество продукционных правил.

II - множество расчетных моделей.

М - машина логического вывода.

Т - база текстовых фрагментов.

1 - интерфейсы системы.

X - множество фактовых переменных модели.

О - текущее множество значений фактовых переменных - текущие условия модели.

У - проект решения.

Модель называется многоуровневой агрегированной, поскольку представляет собой многоуровневую композицию перечисленных конструкций знаний. На верхнем уровне рассматривается семантическая сеть С=<Р, И., 11>. Семантическая сеть отображает структуру сети Петри, представленную в главе 3.

В свою очередь, Р={<5, {<СЬ Ъи Я(>, ¡=1,..,п}}, то есть каждый фрейм имеет спецификацию Б и множество слотов. Каждый слот имеет спецификацию С„ может иметь значение Z¡ (причем может быть не определено) и множество присоединенных процедур в виде правил И,.

Н,= <&Р„, 0,ь0,2,...>. Здесь &Рц - условие правила в форме предикатов Ри, соединенных логико-лингвистической связкой "И". Р„ = Р„(Х,0). 0,1,0,2,... -правая часть правила, представляющая цепочку действий. Каждое действие Э.д = М(и, Х,У), либо 0,1. = М (1,Т). В данном случае машина вывода выполняет интерпретацию расчетных и интерфейсных процедур. В целом М=Выбор(КД,и,1), то есть машина вывода реализует стратегию вывода путем выбора по заданным критериям К предпочтительного правила или процедуры из числа применимых при заданной ситуации.

Далее в главе 4 описаны принципы построения стратегий логического вывода и формирования решений.

Фрагмент модели проиллюстрируем на примере блока экстренных мер. В таблице 1 показаны информационные потоки в формате вход-процесс-выход (строки таблицы), причем входная информация разделена по типам: текстовые рекомендации, формализованные документы, справочная и картографическая

информация. Таблица 2 описывает соответствующий фрейм. Логический вывод в данном случае реализован как эстафета присоединенных процедур.

Таблица 1. Состав информации при экспресс-оценке обстановки Входныеданныё:

Авария: место, время, тип:

Количество АХОВ: Метеоданные: Температура воздуха, осадки, скорость, направление ветра

Список дежурных сил для принятия экстренных мер

Расчет зоны заражения. Расчет количества пораженных: смертельные, тяжелой и средней степени, легкой степени, пороговые

Анализ: Оценка масштабов аварии. Оценка объемов АС и ДНР

Выходные данные: Текст оповещения населения: Текст оповещения | персонала:

Текст оповещения ! дежурных сил.

Приказ по формк №1-а (задачи службы связи и оповещения) Донесение в вышестоящие органы

Схемы оповещения. Списки оповещения.

Зоны аварии: разрушения, огня, поражений, токсических отравлений, эвакуации, оповещения.

Протокол оповещения.

Таблица 2.Спецификация фрейма "Исходные данные о ЧС"

№ п/п Имя слота тип значения Присоединенные процедуры

демон правило процедура

1 время начала аварии Time if added ЕСЛИ время рабочее. ТО проводить оповещение по схеме №1. ИНАЧЕ - по схеме №2 генерации списков и текстов оповещения

ifadded Запросить данные и заполнить слот 3

1 состояние погоды* Frame if need Запросить данные и заполнить слот 2

3 примерное количество разлитого АХОВ: Number it- changed ЕСЛИ слот 3^0, ТО вызвать процедуру расчета зон заражения. расчет площади и глубины зон заражения, заполнить слот 4

4 Площадь, глубина зон заражения Array of numbers if changed ЕСЛИ площадь или глубина зон заражения Ф 0, ТО вызвать процедуру расчета описания зон заражения. генерация текстового, фрагмента исходя из масштабов опасных зон

э Описание опасных зон аварии (заражения максимальная и ожидаемая, разрушений, огня) Frame if changed ЕСЛИ площадь или глубина зон заражения ф 0, ТО вызвать процедуру расчета числа людей в опасной зоне расчет числа пораженных (пострадавших)

6 Число людей в опасной зоне Number if changed ЕСЛИ все слоты заполнены, ТО активировать фрейм по семантической сети

В главе 5 представлены структура и состав информационных ресурсов интеллектуальной системы поддержки принятия управленческих решений по предупреждению и ликвидации ЧС на промышленном предприятии.

Информационные ресурсы включают базы данных и знаний, разработка структуры и содержания которых выполнена в рамках диссертационной работы. Приведено описание баз знаний и баз данных, их структура, а также перечень расчетных методик, необходимых для функционирования системы.

На рис. 4 представлена система взаимосвязанных баз знаний. Базы знаний (БЗ) представляют информацию о возможных сценариях аварий и критериях принятия решений.

Рис. 4. Базы знаний

БЗ «Перечень АХОВ и их свойства, способы и средства защиты». Содержит знания в виде «аварийных карточек» на каждое вещество, описывающих химические, физические и токсические свойства веществ, виды поражения и соответствующую мед. помощь, применение СИЗ и других способов защиты.

БЗ «Порядок получения исходной информации и организация оповещения». Определяются источники и состав информации, порядок и схемы оповещения, сбор комиссии по ЧС и основных сил, необходимых для ликвидации ЧС.

БЗ «Организация ведения разведки и контроля». Описаны порядок и способы ведения разведки исходя из поставленных задач:

- получения более полных данных о характере очага поражения, о характере местности (территории) и воздухе;

- уточнения пожарной обстановки и определения способов борьбы с огнём;

- выявления характера разрушений основных коммунально-энергетических сетей;

- определения объёма неотложных работ;

- уточнения данных о медицинской обстановке, а также данных по силам и типовым маршрутам разведки.

БЗ «Организация защиты персонала и населения». Представлены планы и схемы защиты в зависимости от условий ЧС, наличия или дефицита времени на проведения мероприятий защиты, рекомендуемые способы защиты.

БЗ «Порядок выдвижения в очаг (зону) ЧС». Знания предназначены для генерации рекомендаций по численности и составу формирований для работы в очаге ЧС, исходя из масштабов аварии, возможностей формирований по проведению АС и ДНР и руководящих документов. В зависимости от конкретных условий группировка сил может состоять из одного, двух эшелонов и резерва.

БЗ «Организация материально-технического обеспечения». В этой базе описаны места хранения материально технических ресурсов, способы их получения доставки к месту назначения, порядок использования и пополнения.

БЗ «Организация оказания медицинской помощи и санитарной обработки». Включает фрагменты рекомендаций по оказанию первой медицинской помощи, порядок оказания медпомощи на пунктах сбора пораженных и медицинское обеспечение эвакуированных». Сформирована в виде продукционных правил.

БЗ «Организация локализации и ликвидации ЧС». Содержит алгоритмы действий представленные в виде пошаговых рекомендаций: ЕСЛИ <тип аварии> ТО <действие п> <с использованием техники т> и <материальных средств к>.

БЗ «Организация взаимодействия». Содержит планы взаимодействия однопрофильных формирований, предприятий, сил соседей и территорий, переработанные документы, определяющие согласование целей, задач, мероприятий, времени работы и основные направления взаимодействия.

БЗ «Организация обеззараживания и утилизации отходов». Представлены способы приведения в рабочее состояние техники, зданий, оборудования и территории в зависимость от типа поражающего вещества, его агрегатного состояния и масштабов аварии.

БЗ «Организация управления и связи при ведении АС и ДНР». Поддержка процесса управления заключается в выработке управленческих распоряжений (документов, рекомендаций) и доведении их до подчиненных. Связь организуется на основе материально-технических ресурсов формирований связи, причем от КЧС поступают сигналы и распоряжения, а от формирований - донесения о ходе или завершении работ, нехватке ресурсов, изменения обстановки и тому подобное.

БЗ «Организация защиты формирований при ведении АС и ДНР». Содержит знания о характеристиках защитных средств, инструкции по выбору размеров СИЗ, времени действия, допустимые концентрации АХОВ и другие параметры. Описаны в виде правил порядок работ и меры безопасности при их выполнении.

Разработано 12 функционально специализированных баз знаний. Более полно содержание баз знаний представлено в приложении 2 диссертации.

В состав системы входят также базы данных, которые являются необходимым информационным обеспечением баз знаний и содержат информацию о потенциально опасных объектах, о силах и средствах по ликвидации чрезвычайных ситуаций. Базы данных включают следующие основные таблицы: по потенциально опасным объектам, по опасным участкам производства, справочник по АХОВ, характеристики АХОВ объекта, места временного размещения людей, места утилизации отходов, медицинские учреждения, защитные сооружения, службы, формирования, дежурные силы, материально-техническое обеспечение и др.

Таким образом, выполнено проектирование системы функционально специализированных баз знаний и баз данных системы управления безопасностью промышленного объекта. Выполнено проектирование экспертной системы для поддержки принятия решений по ликвидации техногенной ЧС. В главе 5 приведен состав системы, даны характеристики основных узлов, особенности настройки и описаны различные режимы функционирования.

В заключении перечислены полученные результаты:

1. Сформулированы особенности задач управления безопасностью промышленного предприятия в области предотвращения возможных аварий и ЧС, а также эффективной их ликвидации. Показано, что решение этих задач требует применения интеллектуальной системы с иерархической агрегированной моделью знаний.

2. Выполнен системный анализ различных видов техногенных чрезвычайных ситуаций. Обоснована необходимость расширения перечня «фаз жизни» техногенных ЧС за счет двух новых фаз: фазы накопления дефектов (фаза зарождения аварии) и фазы локализации чрезвычайной ситуации, что позволило осуществить постановку и решение задач предупреждения и локализации ЧС.

3. Обосновано разделение АС и ДНР на три этапа выполнения, независимо от момента обнаружения аварии (фазы ее развития) и целесообразность распределение всех мероприятий в рамках четырех блоков: блока экстренных мер; блока анализа и формирования решений; блока АС и ДНР; блока защиты и обеспечения.

4. С целью построения общего алгоритма управления ликвидацией ЧС проведен анализ действий сил и средств при ликвидации аварии на потенциально опасном объекте. С применением СА8Е-технологии разработан пакет алгоритмов действий ЛПР для управления ликвидацией ЧС на промышленном объекте. Для описания алгоритмов управления применены объектные модели описания процессов ШЕРО.

5. Показана принципиальная возможность моделирования процессов ликвидации техногенной ЧС объектового характера с помощью сетей Петри. Рассмотрены основные свойства, а также процессы выполнения сети в условиях повседневного управления, угрозы и при ликвидации чрезвычайной ситуации.

6. Разработана агрегированная многоуровневая модель знаний по управлению безопасностью, основанная на интеграции семантических сетей, фреймового и продукционного подходов. Предложены алгоритмы построения конст-

рукций баз знаний, а также их обоснование с применением агрегированной сети Петри.

7. Выполнено проектирование баз знаний. Описано содержание входной и выходной информации для каждого блока знаний, приведен состав фреймов, правил и механизмы их функционирования.

8. Разработаны стратегии логического вывода для динамического управления процессами предупреждения и ликвидации ЧС. Обосновано применение эстафеты присоединенных процедур для получения рекомендаций ЛПР. Рассмотрены этапы построения стратегии логического вывода, алгоритм выбора решений по критериям.

9. Выполнено проектирование системы функционально специализированных баз знаний и баз данных системы управления безопасностью промышленного объекта.

10. Выполнено проектирование экспертной системы для поддержки принятия решений по ликвидации техногенной ЧС. Приведен состав системы, даны характеристики основных узлов системы, особенности настройки и различные режимы функционирования.

11. Разработана и внедрена система управления безопасностью промышленного объекта, состоящая из двух ступеней управления: превентивного и оперативного.

12. Обоснована необходимость расширения требований деклараций промышленной безопасности, применяемой при лицензировании деятельности потенциально опасных объектов. Предложено формирование конструктивных требований для расширения деклараций промышленной безопасности, применяемых при лицензировании деятельности потенциально опасных объектов, с целью их применения в управлении безопасностью.

13. Осуществлено внедрение разработок в повседневную деятельность органов управления по делам ГО и ЧС и служб промышленной безопасности на предприятиях.

14. Обоснованы перспективы дальнейшего развития предлагаемого подхода в системе Госгортехнадзора и МЧС России.

Таким образом, выполнено исследование, главным содержанием которого является систематизация и формализация знаний для интеллектуальной системы, предназначенной для поддержки управления безопасностью промышленного объекта.

Особенность предложенной модели управления состоит в том, что она позволяет не только оперативно формировать предложения для принятия решений, но и обеспечивает непрерывную корректировку принятого решения по мере поступления данных об изменении обстановки. Результатом использования такой модели в практике предупреждения и ликвидации ЧС является сокращение времени на оперативную оценку обстановки и принятие решения руководителем предприятия или комиссией по ЧС, существенное повышение качества принимаемого решения и его результативности.

Внедрение результатов диссертационной работы подтверждено актами.

В Приложении 1 приведено извлечение из Положения о системе управления промышленной безопасностью в ОАО «Химико-металлургический завод».

В Приложении 2 приведено краткое вербальное описание фрагментов баз знаний по ликвидации ЧС на промышленном объекте.

Приложение 3 представляет примеры рекомендаций ЛПР по управлению возможной ЧС с выбросом АХОВ на промышленном предприятии.

Основные результаты исследований по теме диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Терешков В.И., Вильчик С.И, Ноженкова Л.Ф. Красноярская краевая интегрированная информационно-экспертная система по чрезвычайным ситуациям // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. - 1995. - Вып. 11, с. 77-83.

2. Терешков В.И., Вильчик С.И., Ноженкова Л.Ф. Красноярская краевая интегрированная информационно-экспертная система по чрезвычайным ситуациям // Тез. докл. Межд. конф. "Спасение, защита, безопасность - новое в науке, технике, технологии". - М., 1995. - С. 179.

3. Вильчик С.И., Ноженкова Л.Ф., Терешков В.И. Красноярская краевая информационно-управляющая система по чрезвычайным ситуациям / Труды межрег. конф. "Проблемы информатизации региона". - Красноярск, 1995. - С. 85-94.

4. Вильчик С.И., Ноженкова Л.Ф., Терешков В.И. Системы связи АИУС ЧС Красноярского края / Проблемы информатизации региона: Материалы второй межрегиональной конференции. Спец. выпуск: Локальные сети и коммуникации.- Красноярск, КГТУ, 1996. - С.53-67.

5. Вильчик С.И., Огиенко В.А., Терешков В.И., Щайдуров В.В., Ноженкова Л.Ф. Территориальная подсистема АИУС РСЧС Красноярского края/ Труды Всеросс. конф. «Проблемы защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций. - Красноярск, Изд-во КГТУ, 1997. - С. 13-20.

6. Вильчик С.И.. Эглит В.Э., Огиенко В.А., Незнамов М.А., Шайдуров В.В., Москвичев В.В., Ноженкова Л.Ф., Судаков А.Н., Терешков В.И. Проект создания территориальной автоматизированной информационно-управляющей системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций в Красноярском крае / Проблемы информатизации региона. ПИР-97. Труды Всероссийской конференции. - Красноярск: ЗАО «Диалог-Сибирь», 1997. - С. 56-75.

7. Вильчик С.И., Ноженкова Л.Ф., Терешков В.И. Концепция оперативной системы по чрезвычайным ситуациям штаба ГО и ЧС Красноярского края / Труды межрег. конф. "Проблемы информатизации региона". - Красноярск, 1995. - С.269.

8. Вильчик С.И. Многоуровневая модель знаний в системе поддержки принятия решений по ликвидации техногенных чрезвычайных ситуаций / Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф: Тезисы докл. V Межд конф. - Красноярск: ИВМ СО РАН, 1999. -С. 153-155.

9. Вильчик С.И., Шатровская Е.В. Проектирование интеллектуальной системы предупреждения и ликвидации аварий на промышленных объектах // Тезисы докладов I Всесибирского конгресса женщин-математиков. - Красноярск: ИВМ СО РАН. - 2000. - С.31-32.

10. Вильчик С.И. Типовая модель системы управления безопасностью промышленного предприятия / Природно-техногенная безопасность Сибири. Тр. научн. мероприятий. В 2-х т. Т.2 Проблемы промышленной безопасности. -Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2001. - С. 157-160.

11. Вильчик С.И., Ноженкова Л.Ф. Прогнозирование риска возникновения ЧС и их последствий на территории Красноярского края / Проблемы информатизации региона. ПИР-96. Труды межрегиональной конференции. - Красноярск: ЗАО «Диалог-Сибирь», 1997. - С. 194.

12. Вильчик С.И. Виртуальная реальность поможет предотвращению реальных ЧС / Проблемы информатизации региона. ПИР-98. Труды межрегиональной конференции. - Красноярск: ЗАО "Диалог-Сибирь", 1998. - С. 88.

• 13 154

Подписано в печать 10.08.2003 г Формат 60x84/20 Уел печ л. 1. Тираж 100 экз

Отпечатано на ризографе ИВМ СО РАН 660036, Красноярск, Академгородок

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ.

1.1. Особенности автоматизированной поддержки управления безопасностью на объектовом уровне.

1.2. Управление безопасностью в концепции приемлемого риска техногенных ЧС.

1.3. Применение CASE-технологий и систем информационно-интеллектуальной поддержки управления безопасностью.

1.4. Задачи диссертационной работы.

Выводы к главе 1.

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОГЕННЫХ ЧС, АНАЛИЗ СЦЕНАРИЕВ ИХ РАЗВИТИЯ И ПРОЦЕССОВ ЛИКВИДАЦИИ.

2.1. Классификация техногенных ЧС по характеру возникновения и развития.

2.2. Характерные сценарии ЧС и фазы их развития.

2.3. Анализ действий по ликвидации техногенных ЧС.

Выводы к главе 2.

ГЛАВА 3. ФУНКЦИОНАЛЬНО-СОБЫТИЙНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И ЛИКВИДАЦИИ ЧС.

3.1. Двухступенчатое управление безопасностью промышленного предприятия.

3.2. Типовая модель оперативного управления процессом ликвидации ЧС.

3.3. Верхние уровни управления: обобщенная блок-схема и диаграммы процессов.

3.4. моделирование процессов ликвидации аварии с применением сетей петри.

Выводы к главе 3.

ГЛАВА 4. МНОГОУРОВНЕВАЯ МОДЕЛЬ ЗНАНИЙ ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ РЕШЕНИЙ ПО ЛИКВИДАЦИИ ЧС НА ПРОМЫШЛЕННОМ ПРЕДПРИЯТИИ.

4.1. Понятие знаний и базовые методы представления.

4.2. Многоуровневая агрегированная модель знаний по управлению процессом ликвидации техногенной ЧС.

4.3 .Моделирование процессов обработки информации и генерации управленческих решений.

4.4. Логический вывод и стратегии формирования решений.

Выводы к главе 4.

ГЛАВА 5. ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ И

ЛИКВИДАЦИИ ЧС НА ПРОМЫШЛЕННОМ ПРЕДПРИЯТИИ.

5.1. Назначение и функциональные задачи системы.

5.2. Базы данных и картографическая информация.

5.6. Состав и содержание баз знаний.

5.4. Особенности построения и функционирования системы.

Выводы к главе 5.

Актуальность проблемы. Развитие крупномасштабного материального производства приводит к возрастанию рисков для здоровья людей и окружающей природной среды. На современных промышленных предприятиях используются, перерабатываются и хранятся значительные количества химически, по-жаро-, взрывоопасных веществ и соединений. Значительную потенциальную опасность представляют объекты ядерного комплекса, системы транспортировки энергии и энергоносителей, гидротехнические сооружения, хранилища опасных отходов.

В России, как и во всем мире, наблюдается тенденция к росту количества чрезвычайных ситуаций техногенного характера. Увеличивается число крупных аварий, наносящих значительный ущерб здоровью населения, инфраструктуре и окружающей природной среде [113].

Защита населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера является одной из важнейших задач государственной политики Российской Федерации в области национальной безопасности, обеспечения устойчивого развития страны. Технологии управления безопасностью отнесены к числу критических технологий, на которых в первую очередь должны быть сфокусированы научные исследования.

Своевременное и качественно управление процессами предупреждения и ликвидации ЧС позволяет уменьшить их количество и масштабы, что в свою очередь ведет к уменьшению степени воздействия на экологию и окружающую среду в целом. Об этом говорилось на Президиуме Госсовета России в мае 2003 года.

Главным инструментом предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций в стране является единая государственная система предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС). Основными элементами РСЧС являются: органы управления по делам ГОЧС на федеральном, региональном, территориальном, местном и объектовом уровнях, другие государственные органы; потенциально опасные объекты различной ведомственной принадлежноста и формы собственности, и их органы управления; силы и средства РСЧС, привлекаемые к предупреждению и ликвидации ЧС [37, 119]. Основой качественного выполнения РСЧС задач предупреждения и ликвидации ЧС являются «Планы действий по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» разных уровней. Однако до сих пор практически нет методик, позволяющих в оперативной обстановке конструктивно формировать сценарии действий по ликвидации крупных аварий в соответствии с характером и развитием конкретных чрезвычайных ситуаций, возникающих при этих авариях. Планы действий по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций из-за отсутствия таких методических средств носят декларативный характер [120]. Несмотря на многочисленные исследования в области управления рисками [47-50, 144-146], проблема оперативного формирования сценариев действий органов управления с учетом особенностей аварийных объектов и имеющихся сил и средств по ликвидации разных видов аварий, пока не решена.

Развитие конструктивных методов поддержки принятия решений по ликвидации техногенных ЧС требует системных исследований с целью привлечения методологии инженерии знаний для создания моделей, позволяющих систематизировать и развить опыт, накопленный специалистами, обеспечить автоматизацию процессов формирования и применения многочисленных документов и нормативов и построить типовую модель, адаптируемую к применению в конкретной аварии на промышленном объекте. Работы в этом направлении проводились многими известными специалистами [15,17,18,33,34,73,75], однако рассматривались лишь отдельные виды чрезвычайных ситуаций (аварии в нефтегазовом комплексе, крупные пожары, транспортные аварии).

Первая в нашей стране действующая интеллектуальная система ЭСПЛА для поддержки принятия решений по ликвидации химических аварий разработана в Институте вычислительного моделирования СО РАН под руководством Л.Ф. Ноженковой [46]. Ею предложены технология построения экспертных геоинформационных систем и аппарат гибридных моделей знаний для представления сценариев ЧС [84]. Однако создание комплексных систем по управлению безопасностью промышленного предприятия требует объемных исследований по извлечению и формализации знаний. Поэтому тема настоящей диссертационной работы, посвященной системному анализу проблемы поддержки принятия решений по предупреждению и ликвидации разных видов ЧС на промышленных объектах, построению многоуровневой системы моделей знаний и, в конечном итоге, проектированию и наполнению баз знаний, является актуальной.

Актуальность работы подтверждается тем, что диссертация выполнена в соответствии с приоритетным направлением фундаментальных исследований РАН по информационно-телекоммуникационным технологиям, в том числе, по фундаментальным проблемам построения интеллектуальных систем для поддержки принятия решений по предупреждению и ликвидации ЧС. Исследования проводились в рамках федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения», подпрограмма 08.02. «Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф», региональной НТП «Новые технологии для управления и развития региона», выполняемых в ИВМ СО РАН. Основанием для выполнения работы также послужили: федеральная целевая программа "Создание территориальных звеньев АИУС РСЧС в регионе"; государственная научно-техническая программа "Защита населения и территорий от катастроф природного и техногенного характера". Работа выполнена в рамках краевых целевых программ "Защита населения и территорий от ЧС", "Создание службы спасения Красноярского края".

Цель диссертационной работы - извлечение, систематизация и формализация знаний для интеллектуальной системы по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций на промышленном предприятии.

Методы исследований, применяемые в работе, основаны на методологии системного анализа, инженерии знаний, CASE-технологии и аппарате объектно-ориентированного проектирования сложных систем.

Основная идея работы заключается в последовательной систематизации и формализации знаний по управлению техногенной безопасностью промышленного предприятия. Основные результаты представляют собой систему баз знаний и моделей их представления, позволяющих создать и усовершенствовать комплексные системы по управлению безопасностью на промышленных предприятиях, обеспечивающие предупреждение ЧС и снижение степени воздействия на окружающую среду в случае их возникновения.

Для формализации знаний применяется агрегированная многоуровневая модель, основанная на интеграции семантических сетей, фреймового и продукционного подходов к представлению знаний. Для ее построения выполнен системный анализ проблемной области, построено математическое описание в форме агрегированной сети Петри. Предложены методы построения конструкций баз знаний. Выполнено проектирование баз знаний интеллектуальной системы по управлению безопасностью промышленного объекта, разработаны стратегии логического вывода для динамического управления процессами предупреждения и ликвидации ЧС.

В работе представлены модели превентивного и оперативного динамического управления безопасностью и риском, которые используются в практической деятельности руководителей и комиссий по чрезвычайным ситуациям объектов экономики для предупреждения ЧС, снижения риска их угрозы и сокращения потерь и ущербов в случае их возникновения. Особенность динамической модели управления состоит в том, что она позволяет не только оперативно формировать предложения для принятия решений, но и обеспечивает непрерывную корректировку принятого решения по мере поступления данных об изменении обстановки. Результатом использования такой модели в практике предупреждения и ликвидации ЧС является сокращение времени на оперативную оценку обстановки и принятие решения руководителем предприятия или комиссией по ЧС, существенное повышение качества принимаемого решения и его результативности.

Практическая ценность. Практическим результатом диссертационной работы является комплекс баз знаний и баз данных и методов их построения для интеллектуальной системы, предназначенной для поддержки принятия решений по управлению безопасностью промышленного предприятия. Типовая система управления безопасностью применяется ОАО «Химико-металлургический завод» (г. Красноярск). Ее применение целесообразно в подразделениях ГОЧС, несущих оперативное дежурство, в структурах Госгортехнадзора и службах безопасности промышленных предприятий, а также в качестве обучающей системы для руководителей объектов и специализированных формирований в соответствующих тренажерах.

Модель знаний по управлению безопасностью промышленных объектов может использоваться на региональном и территориальном уровнях - в Сибирском региональном центре МЧС РФ, в управлениях по делам ГО и ЧС.

Практическую ценность также представляют расширенные требования к декларациям промышленной безопасности потенциально опасных объектов.

Достоверность и обоснованность результатов диссертации подтверждаются:

- результатами системного анализа проблемы автоматизации процессов управления безопасностью промышленного объекта;

- результатами анализа существующих методических и нормативных документов по проведению мероприятий аварийно-спасательных и других неотложных работ (АС и ДНР);

- результатами применения предложенных в диссертации моделей и методов для управления промышленной безопасностью и риском на потенциально опасном объекте;

- обоснованием перспективы дальнейшего развития предлагаемого подхода в системе Госгортехнадзора и МЧС России.

Апробация работы. Основные результаты, отдельные положения, а также результаты конкретных прикладных исследований и разработок докладывались на научных семинарах и конференциях в ИВМ СО РАН (1995-2003), посвященных проблемам безопасности промышленных объектов и безопасности региона. Результаты работы были представлены: на Международной научно-практической конференции «Спасение, защита, безопасность - новое в науке, технике, технологии» (Москва, 1995); Всероссийской конференции. "Проблемы информатизации региона" (Красноярск, 1995-2000); Всероссийской конференции «Проблемы защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций» (Красноярск, 1997); на V Международной конференции "Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф" (Красноярск, 1999 г.), на научно-практическом семинаре «Проблемы промышленной безопасности (Красноярск, 2001).

Публикации и личный вклад автора. Все основные теоретические и практические результаты, изложенные в работе, получены непосредственно автором. По теме диссертации опубликовано 12 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованных источников и 3 приложений. Основное содержание работы изложено на 140 страницах текста, содержит 18 рисунков, 15 таблиц. Список использованных источников включает 146 наименований.

Выводы к главе 5

1. Выполнено проектирование интеллектуальной системы для поддержки принятия решений при ликвидации техногенной ЧС.

2. Приведен состав системы, даны характеристики основных узлов системы, особенности настройки и различные режимы функционирования.

3. Представлены результаты проектирования информационных ресурсов: баз данных и баз знаний. В общей сложности разработано 16 баз знаний, систематизированных по функциональным задачам и методам представления информации. Более полное описание дано в Приложениях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Автором диссертационной работы получены следующие результаты:

1. Выполнено исследование проблемы поддержки управления безопасностью промышленного предприятия, выполнен анализ существующих методических и программных средств, а также нормативных документов, позволяющих решать задачи поддержки управления безопасностью, включая проведение мониторинга, защитных мероприятий, аварийно-спасательных и других неотложных работ.

2. Сформулированы особенности задач управления безопасностью промышленного предприятия в области предотвращения возможных аварий и ЧС, а также эффективной их ликвидации. Показано, что решение этих задач требует применения интеллектуальной системы с иерархической агрегированной моделью знаний.

3. Выполнен системный анализ различных видов техногенных чрезвычайных ситуаций. Обоснована необходимость расширения перечня «фаз жизни» техногенных ЧС за счет двух новых фаз: фазы накопления дефектов (фаза зарождения аварии) и фазы локализации чрезвычайной ситуации, что позволило осуществить постановку и решение задач предупреждения и локализации ЧС.

4. Обосновано разделение АСиДНР на три этапа выполнения, независимо от момента обнаружения аварии (фазы ее развития) и целесообразность распределение всех мероприятий в рамках четырех блоков:

- блока экстренных мер;

- блока анализа и формирования решений;

- блока АСиДНР;

- блока защиты и обеспечения.

5. С целью построения общего алгоритма управления ликвидацией ЧС проведен анализ действий сил и средств при ликвидации аварии на потенциально опасном объекте. С применением CASE-технологии разработан пакет алгоритмов действий ЛПР для управления ликвидацией ЧС на промышленном объекте. Для описания алгоритмов управления применены объектные модели описания процессов IDEF0.

6. Показана принципиальная возможность моделирования процессов ликвидации техногенной ЧС объектового характера с помощью сетей Петри. Рассмотрены основные ее свойства, а также процессы выполнения сети в условиях повседневного управления, угрозы и при ликвидации чрезвычайной ситуации.

7. Разработана агрегированная многоуровневая модель знаний по управлению безопасностью, основанная на интеграции семантических сетей, фреймового и продукционного подходов. Предложены алгоритмы построения конструкций базы знаний, а также их обоснование с применением агрегированной сети Петри.

8. Выполнена систематизация и формализация знаний. Описано содержание входной и выходной информации для каждого блока знаний, приведен состав фреймов и механизм их заполнения.

9. Разработаны стратегии логического вывода для динамического управления процессами предупреждения и ликвидации ЧС. Обосновано применение эстафеты присоединенных процедур для получения рекомендаций ЛПР. Рассмотрены этапы построения стратегии логического вывода.

10. Выполнено проектирование системы функционально специализированных баз знаний и баз данных системы управления безопасностью промышленного объекта.

11. Выполнено проектирование интеллектуальной системы для поддержки принятия решений по ликвидации техногенной ЧС. Приведен состав системы, даны характеристики основных узлов системы, особенности настройки и различные режимы функционирования.

12. Разработана и внедрена система управления безопасностью промышленного объекта, состоящая из двух ступеней управления: превентивного и оперативного.

13. Обоснована необходимость расширения требований деклараций промышленной безопасности, применяемой при лицензировании деятельности потенциально опасных объектов. Предложено формирование конструктивных требований для расширения деклараций промышленной безопасности, применяемых при лицензировании деятельности потенциально опасных объектов, с целью их применения в управлении безопасностью.

14. Осуществлено внедрение разработок в повседневную деятельность органов управления по делам ГО и ЧС и служб промышленной безопасности на предприятиях.

15. Обоснованы перспективы дальнейшего развития предлагаемого подхода в системе Госгортехнадзора и МЧС России.

Таким образом, выполнено исследование, главным содержанием которого является систематизация и формализация знаний для интеллектуальной системы, предназначенной для поддержки управления безопасностью промышленного объекта.

В работе представлены модели превентивного и оперативного динамического управления безопасностью и риском, которые используются в практической деятельности руководителей и комиссий по чрезвычайным ситуациям объектов экономики для предупреждения ЧС, снижения риска их угрозы и минимизации потерь и ущербов в случае их возникновения. Особенность предложенной модели управления состоит в том, что она позволяет не только оперативно формировать предложения для принятия решений, но и обеспечивает непрерывную корректировку принятого решения по мере поступления данных об изменении обстановки. Результатом использования такой модели в практике предупреждения и ликвидации ЧС является сокращение времени на оперативную оценку обстановки и принятие решения руководителем предприятия или комиссией по ЧС, существенное повышение качества принимаемого решения и его результативности.

Типовая система управления безопасностью применяется в ОАО «Химико-металлургический завод (ХМЗ)». Ее применение целесообразно: в подразделенияхГОЧС, несущих оперативное дежурство; в структурах Госгортехнадзора и службах безопасности промышленных предприятий, а также в качестве обучающей системы для руководителей объектов и специализированных формирований в соответствующих тренажерах.

Результаты диссертационной работы применены также в деятельности Главного управления по делам ГО И ЧС администрации Красноярского края.

Внедрение результатов диссертационной работы подтверждено актами.

1. Аварии и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий. Учебное пособие / Под ред. К.Е. Кочеткова, В.А.Котляровского, А.В.Забегаева. - М.Издательство АСВ, 1995. - 400 с.

2. Алымов В.Т., Крапчатов В.П., Тарасова Н.П. Анализ техногенного риска- М.:Круглый год, 2000. 160 с.

3. Андриенко А.Я., Портнов-Соколов Ю.П. Формирование риска при обеспечении безопасности сложных технических систем // Приборы и системы управления. 1996, №12.-С. 11-14.

4. Арсеньев Ю.Н., Бушинский В.И., Фатуев В.А. Принципы техногенной безопасности производств и построения систем управления риском. // Под ред. Ю.Н. Арсеньева. Учебное пособие. Тула: Тульский гос. техн. ун-т, 1994.-111с.

5. Басанина Т.Г., Кловач Е.В. Директива ЕЭС «О предупреждении крупных промышленных аварий (Директива «Севезо»)». // Безопасность труда в промышленности. 1993, №10. С. 39-47.

6. Батырев В.В., Бражников Ю.В. Выявление и оценка химической обстановки в случае аварийных выбросов в промышленности и на транспорте. // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях, 1990, №5. -С. 73-84.

7. Безопасность и защита населения в чрезвычайных ситуациях. Учебник для населения. М.: Изд. НЦ ЭНАС, 2001. 437 с.

8. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов. / С.В.Белов, А.В.Ильицкая, А.Ф.Козяков и др.: Под общ. ред. С.В.Белова. 3-е изд., испр. и доп. М.: Высшая школа, 2001. - 485 с.

9. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Региональные проблемы безопасности с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф. М.: МГФ «Знания», 1999. - 668с

10. Белов П.Г. Теоретические основы системной инженерии безопасности. М.: «Безопасность», МИБ СТС. - 1996. - 424 с.

11. Белов П.Г. Теоретические основы системной инженерии безопасности.-М.: ИМАШ РАН, 1996. 428 с.

12. Белов П.Г. Семантика понятий «безопасность» и риск. // Безопасность труда в промышленности. 1997, №2, С. 63-64.

13. Белолипецкий В.М., Шокин Ю.И. Математическое моделирование в задачах охраны окружающей среды. — Новосибирск: «Инфолио-пресс», 1997.

14. Берман А.Ф., Николайчук О.А. Моделирование процесса исследования безопасности сложных технических систем. // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1999, №8. - С. 185-195.

15. Брушлинский Н.Н., Семиков B.J1. Концепция системы обеспечения безопасности народного хозяйства. // Пожарное дело, 1990, т. 12. С. 27-30.

16. Бурков В.Н., Сергеев Г.С. Управление риском: экономические аспекты обеспечения производственной безопасности. // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1993, №12. - С. 18-31.

17. Бырин В.Н., Овчинников B.JL, Можаев А.С. Моделирование безопасности промышленных объектов. // Безопасность труда в промышленности, -1997,№5.-С. 32-35.

18. Васильчук М.П. Проблемы обеспечения промышленной безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1994, №7. - С. 26-38.

19. Вендров А. М. CASE— технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. "Argussoft Со".

20. Вильчик С.И. Типовая модель системы управления безопасностью промышленного предприятия / Природно-техногенная безопасность Сибири. Тр. научн. мероприятий. В 2-х т. Т.2. Проблемы промышленной безопасности. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2001. - С.157-160.

21. Вильчик С.И., Ноженкова Л.Ф., Терешков В.И. Красноярская краевая информационно-управляющая система по чрезвычайным ситуациям / Труды межрегиональной конф. "Проблемы информатизации региона". -Красноярск, 1995. С. 85-94.

22. Вильчик С.И., Ноженкова Л.Ф., Терешков В.И. Концепция оперативной системы по чрезвычайным ситуациям штаба ГО и ЧС Красноярского края / Труды межрегиональной конф. "Проблемы информатизации региона". Красноярск, 1995. - С.269.

23. Вильчик С.И., Ноженкова Л.Ф., Терешков В.И. Системы связи АИУС.

24. ЧС Красноярского края / Проблемы информатизации региона: Материалы второй межрегиональной конференции. Спец. выпуск : Локальные сети и коммуникации,- Красноярск, КГТУ, 1996. С.53-67.

25. Вильчик С.И., Ноженкова Л.Ф. Прогнозирование риска возникновения ЧС и их последствий на территории Красноярского края / Проблемы информатизации региона. ПИР-96. Труды Второй межрегиональной конференции. Красноярск: ЗАО «Диалог-Сибирь», 1997. - С. 194.

26. Вильчик С.И. Виртуальная реальность поможет предотвращению реальных ЧС / Проблемы информатизации региона. ПИР-98. Труды Второй межрегиональной конференции. Красноярск: ЗАО "Диалог-Сибирь", 1998. - С. 88.

27. Вильчик С.И., Шатровская Е.В. Проектирование интеллектуальной системы предупреждения и ликвидации аварий на промышленных объектах // Тезисы докладов I Всесибирского конгресса женщин-математиков. Красноярск: ИВМ СО РАН. - 2000. - С.31-32.

28. Военный энциклопедический словарь, М.: Воен.издат, 1984, С.589.

29. Волик Б.Г. О концепциях технической безопасности. // Автоматика и телемеханика, 1998, №2. - С. 165-170.

30. Воробьев Ю.Л., Акимов В.А., Потапов Б.В. Новая идеология противодействия катастрофам // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 2000, Вып. 1. - С. 1-8.

31. Воробьев Ю.Л. Основные направления государственной стратегии снижения рисков и смягчения последствий чрезвычайных ситуаций в РФ на период до 2010 г. // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1997, Вып. 4. - С. 3-22.

32. Воробьев Ю.Л., Малинецкий Г.Г., Махутов Н.А. Теория риска и технологии обеспечение безопасности. // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1998, №11, - С. 26-40; 1999, №1. - С. 18-41.

33. Временные методические рекомендации. Программа проведения экспертизы промышленной безопасности в части идентификации производственных объектов. РД-02-98. М.: Госгортехнадзор России, 1998.

34. Государственный доклад о состоянии защиты населения и территорий Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в 1998 году. М.: ВНИИГОЧС, 1999, 136 с.

35. ГОСТ 12.1.004-91. Пожарная безопасность. Общие требования. М. 1991.-56 с.

36. ГОСТ 26883-86. Внешние воздействующие факторы. Термины и определения. М. 1986. - 9 с.

37. ГОСТ 22.0.09-97 / ГОСТ 22.0.09-94. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Техногенные чрезвычайные ситуации. Термины и определения. Минск. 1994. - 15 с.

38. ГОСТ Р22.0.08-96. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Техногенные чрезвычайные ситуации. Взрывы. Термины и определения. М., 1996.- 12 с.

39. ГОСТ Р22.0.07-95. Источники техногенных чрезвычайных ситуаций. Классификация и номенклатура поражающих факторов и их параметров. М., 1996. - 5 с.

40. Гражданская оборона и пожарная безопасность. Методическое пособие. / Под ред. М.И.Фалеева. М.: Институт риска и безопасности, 2002. -508 с.

41. Гражданская оборона и предупреждение чрезвычайных ситуаций. Методическое пособие. М.: Институт риска и безопасности, 2000. - 325 с.

42. Деньга B.C. Перспективы и направления развития методологии качественного анализа риска. // Управление риском. 1999, №3. - С. 46-50.

43. Дмитриев А.И., Исаев С.В., Карев В.Ю., Нейман К.А., Ноженкова Л.Ф., Шатровская Е.В. Экспертная геоинформационная система ЭСПЛА. Красноярск: ИВМ СО РАН, 1998. 112 с.

44. Елохин А.Н. Декларирование безопасности промышленной деятельности: методы и практические рекомендации. М., 1999. 114 с.

45. Елохин A.M., Фельдкушов И.Ю., Ксенофонтов А.И., Беляков Д.С.

46. Оценка производственных рисков для целей риск-менеджмента предприятий нефтегазового комплекса. // Безопасность жизнедеятельности, 2002, №10, С.9-15.

47. Елохин A.M. Анализ и управление риском: теория и практика. М.: 2000.-186 с.

48. Елохин А.Н., Черноплеков А.Н, Опыт оценки потенциальной опасности промышленных объектов и внедрения элементов системы АПЕЛЛ в России. // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. -1994,№11.-С. 44-79.

49. Загорулько Ю.А. Методы представления и обработки знаний. Новосибирск, 1997.

50. Калянов Г.Н. CASE-технологии. Консалтинг при автоматизации бизнес-процессов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Горячая линия - Телеком, 2000. - 320с., ил.

51. Калянов Г. Н. CASE структурный системный анализ (автоматизация и применение). Под ред. В. Н. Вагина. М.: «ЛОРИ», 1996. 264 с.

52. Ковалев Е.Е. Концепция промышленного риска и проблема безопасности населения. // Экология АЭС, М.: ИАЭ им. Курчатова, 1992. - С. 716.

53. Козлитин A.M., Попов А.И. Методы технико-экономической оценки промышленной и экологической безопасности высокорисковых объектов техносферы. Саратов: СаратГТУ, 2000. - 216 с.

54. Козлов Б.А., Ушаков И.А. Справочник по расчету надежности. М.: Советское радио, 1975. - С. 4.

55. Котляревский В.А., Шаталов А.А., Ханухов Х.М., Безопасность резервуаров и трубопроводов. М.: Изд. «Экономика и информатика», -2000.-555 с.

56. Котов В.Е. Сети Петри. М.: Наука, 1984. - 158 с.

57. Косяченко С.А., Кузнецов Н.А., Кульба В.В., Шелков А.Б. Модели и методы автоматизации управления в условиях чрезвычайных ситуаций. // Автоматика и телемеханика, №9, 1998. С.3-66.

58. Кульба В. В., Серегин А. С. Особенности управления в условиях чрезвычайных ситуаций. М.: РСПИ, 1991.

59. Кузьмин И.И., Шапошников Д.А. Концепция безопасности: от риска нулевого» к «приемлемому». И Вестник Рос. А.Н, 1994, т. 64, №5, С. 402-408.

60. Кузьмин И.И. Безопасность и техногенный риск: системно-динамический подход. // Журнал ВХО им. Менделеева, 1990, т. 35, №4. -С. 415-426.

61. Легасов В.А. и др. Научные проблемы безопасности современной промышленности. // Безопасность труда в промышленности, 1988, №1.

62. Легасов В.А. Из сегодня в завтра. Мысли вслух., - М. 1996. - 226с.

63. Лисанов М.В., Печеркин А.С., Сидоров В.И., Симакин В.В. Роль исходной информации в практике разработки декларации безопасности опасных производственных объектов нефтехимического комплекса. // Хим. пром. 1999, №1. - С. 62-68.

64. Маганов Р.У. Александров Р.И. Челноплеков A.M. Система плюс профессионализм // Нефть России, 2000, №1.

65. Маклаков С. В. BPwin и ERwin. Case средства разработки информационных систем. М.: ДИАЛОГ - МИФИ, 2000. - 256 с.

66. Марка Д.А., МакГоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования. М., "МетаТехнология", 1993.

67. Мартынюк В.Ф., Гельфанд Б.Е., Бабайцев И.В., Сафонов B.C. Методика оценки последствий промышленных аварий и катастроф. // Безопасность труда в промышленности. 1994, №8. - С. 9-19.

68. Маршалл В. Основные опасности химических производств. // Пер. с англ. // Под ред. Б.Б.Чайванова и А.Н.Черноплекова. М.: Мир, 1989. -671 с.

69. Махутов Н.А, Петров В.П., Тарташев Н.И., Сергеев Г.С. Современное состояние проблем безопасности в промышленно развитых странах // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1994, Вып. 4. -С. 2-36.

70. Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов. РД 03-418-01. Утв. Постановлением Госгортехнадзора России от 10.07.2001, № 39.

71. Методические рекомендации по идентификации опасных производственных объектов. М.: Госгортехнадзор России, 1999. - 48 с.

72. Методические рекомендации по прогнозированию возникновения и последствий ЧС в РФ / Под ред. М.А. Шахраманьяна. М.: ВНИИ ГОЧС, 1998.

73. Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте. Руководящий документ РД 52.04.253-90 Л.: Гос-комгидромет, 1991. - 23 с.

74. Методика оценки последствий химических аварий (методика ТОКСИ). М.: НТЦ «Промышленная безопасность», 1993. - 19 с.

75. Методика оценки последствий химических аварий (Методика ТОКСИ. Вторая редакция). М.: НТЦ «Промышленная безопасность». 1999. - 83 с.

76. Научно-технический отчет: исследование проблем организации и технологии аварийно-спасательных работ при ЧС. М.: ВНИИГОЧС, 1994.

77. Новоженов Ю.В. Объектно-ориентированные технологии разработки сложных программных систем. М., 1996.

78. Ноженкова Л.Ф. Интеллектуальная поддержка прогнозирования и ликвидации чрезвычайных ситуаций // Интеллектуальные системы. -Красноярск: изд. КГТУ, 1997. С.83-99

79. Ноженкова Л.Ф., Терешков В.И. ЭСПЛА экспертная система по ликвидации аварий со СДЯВ // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. - 1993, Вып.8. - С.37-45.

80. Ноженкова Л.Ф., Терешков В.И., Князньков Н.В., Исаев С.В., Нейман К.А., Дмитриев А.И. Автоматизированная поддержка принятия решений по ликвидации химических аварий // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1995, Вып. 11.- С.70-76.

81. Ноженкова Л.Ф. Экспертные геоинформационные системы по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций / Вычислительные технологии. 1999. - Том 4, Специальный выпуск. - С. 111-118.

82. Ничепорчук В.В. Разработка продукционной модели знаний для принятия решений в условиях паводковых чрезвычайных ситуаций / Проблемы информатизации региона. ПИР-2001. Труды Всероссийской конференции. Красноярск. 2002. - с. 17.

83. Обучение работников организаций и населения основам гражданской обороны и защиты в чрезвычайных ситуациях. Учебно-методическое пособие. / Под ред. М.И.Фалеева. Институт риска и безопасности. М. 2001.-447 с.

84. Оповещение о чрезвычайных ситуациях и действия по сигналам гражданской обороны. Методическое пособие. Институт риска и безопасности. М. 2002. - 437 с.

85. Организация и ведение гражданской обороны и защиты населения и * территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Учебное пособие. / Под общей ред. Г.Н.Кириллова. Институт риска и безопасности. М. 2002. - 520 с.

86. Орлов А.И. Современный этап развития теории экспертных оценок. http://antorlov.chat.ru/expertoc.htm.

87. Писаренкова Н.С. Основы моделирования сетями Петри систем с паР)раллелизмом http://rfobus.smolensk.ru/user/sCTna/MMORPH/N-4-html/6.htm

88. Питерсон Дж. Теория сетей Петри и моделирующих систем. М.: Мир, 1984.-213с.

89. Платонов С.А. К решению проблемы предупреждения техногенных чрезвычайных ситуаций. // Безопасность жизнедеятельности, 2002, №6. С.29-32.

90. Платонов С.А, Платонов А.В. Ресурсы безопасности машин // Наука в России. 1999, №1. - С. 58-61.

91. Платонов С.А Ресурсы и механизмы коэволюции общества и природы в рамках экологического закона // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1999, Вып. 4. - С. 31-36.

92. Платонов С.А. Безопасное использование техники // Безопасность жизнедеятельности, 2001, №5. - С.6-11.

93. Платонов С.А, Платонов А.В. Законы технические законы государственные. // Стандарты и качество, - 1997, №12. - С. 24-26.

94. Политика предтвращения техногенных катастроф. Учебное пособие. / Под общей ред. Г.Н.Кириллова. Институт риска и безопасности. М. 2002.-316 с.

95. Порфирьев Б. Я. ФЕМА управляет ситуацией // НТР: проблемы и решения. 1987. №11

96. Поспелов Д.А. Данные и знания. Представления знаний // Искусственный интеллект. Кн.2 Модели и методы: Справочник,- М.: Наука, 1986. -288 с.

97. Постановление Правительства РФ О Единой государственной системе предупреждения и ликвидации ЧС от 5.11.1995, №1113. М., 1995. - 14 с.

98. Постановление Правительства РФ О классификации чрезвычайных ситуаций от 13.09.1996, №1094. М., 1996. - 16 с.

99. Постановление Правительства РФ О Федеральной целевой программе

100. Создание и развитее Российской системы предупреждения и действий в чрезвычайных ситуациях» от 16.01.1995, №43. М., 1995 .

101. Постановление Правительства РФ О декларации безопасности промышленного объекта Российской Федерации» от 2.07.1995, №675. М., 1995.

102. Попов А.И., Козлитин A.M. Методологические подходы и количественная оценка чрезвычайных ситуаций в регионах с потенциально опасными объектами. // Безопасность труда в промышленности, 1995, №2. -С. 10-14.

103. Предупреждение крупных аварий. Практическое руководство. // Пер. с англ. //Под ред. Э.В. Попова М.: МП «Рарог», 1992, - 256 с.

104. Проценко А.Н., Сегаль М.Д., Кузьмин И.И. Руководство по анализу и управлению риском в промышленном регионе и управлению качеством окружающей среды. // В трех томах. См. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. — 1993, №9. С. 17-26.

105. Пузанов Ю.В. Альтернативная концепция риска промышленных аварий. // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1992, №3.-С. 16-33.

106. РД 03-357-00. Методические рекомендации по составлению декларации промышленной безопасности опасного производственного объекта.

107. Руководство по ведению аварийно-спасательных и других неотложных работ при авариях на химически опасных объектах. М.: ВНИИГОЧС, 1995.

108. Руководство по специальной обработке (для гражданской обороны) / Под ред. Е.И. Харитоновой М.: Военное издательство, 1992. - 207 с.

109. Руководство по проведению оценок рисков природного и техногенного характера на ядерных объектах. М.: Минатом России, 2002. - 35 с.

110. Сафонов B.C., Одишария Г.Э., Швыряев А.А. Теория и практика анализа риска в газовой промышленности М.: Изд-во НУМЦ Госкомэкологии, 1996.-208 с.

111. Сборник аналитических материалов о готовности РСЧС к ликвидации чрезвычайных ситуаций при химических и радиационных авариях. -М.: 1999.-85 с.

112. Сб. н. трудов ВНИИГАЗ"а «Методологические аспекты оценки техногенных и природных рисков». М.: ВНИИГАЗ, 1999.

113. Сб. н. трудов Сибирского энергетического ин-та им. Мелентьева «Социальные, техногенные и природные факторы риска в производственной деятельности». Иркутск, 1996.

114. Система предупреждения и действий в чрезвычайных ситуациях. Понятийно-технологический словарь. Минск: Полымя, 1992.

115. Соловьянов А.А. Оценка опасности и прогнозирование аварий, связан-, ных с выбросом химических веществ. // Рос. хим. журнал, 1993, №4. -С. 66-74.

116. Терешков В.И.,.Вильчик С.И, Ноженкова Л.Ф. Красноярская краевая интегрированная информационно-экспертная система по чрезвычайным ситуациям // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. -1995.-Вып. 11, с. 77-83.

117. Федеральный закон «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. М., 1999,26 с.

118. Шахраманьян М.А., Акимов В.А., Козлов К.А. Оценка природной и техногенной безопасности России: теория и практика. М.: ФИД «Деловой экспресс», 1998. - 218 с.

119. Ярыгин С.В. Разработка управленческого решения. Часть 2, изд. АГЗ МЧС, 1997.-141 С.

120. Barker R. CASE*Method. Entity-Relationship Modelling. Copyright Oracle Corporation UK Limited, Addison-Wesley Publishing Co., 1990.

121. Less F.P.Loss Prevention in the Process Industries Hazard Identification, Assessment and Control. Vol. 1., London: Butterworth"s, 1980. 671 p.• 135. High Risk Safety Technology. Ed. by A.E.Green, N.Y.: Wiley, 1982. 654p.

122. Guide to Hazardous Industrial Activities, Hague, 1985.

123. Guidelines for Hazard Evaluation Procedures. Center for Chemical Process Safety of the American Institute of Chemical Engineers. N.-Y., 1985.

124. Guidelines for Hazard Evaluation Procedures. Second Edition with Worked Examples. Ibidem, 1992. 461 p.

125. Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis. Ibidem, 1989. 585 p.

126. Methods for the Determination of Possible Damage to People and Objects Resulting from Releases of Hazardous Materials. CPR 16 E, TNO GREEN BOOK. Hague, Voorburg, Dec. 1989.

127. Growl D.A., Louvar J.F. Chemical Process Safety: Fundamentals with Applications. N.J.: Prentice Hall, 1990. 426p.

128. Risk Assessment and Risk Management for the Chemical Process Industry, Ed. by H.R. Greenberg, J.J. Cramer. N.Y.: Van Nostrand Reinhold Company, 1991.-315 p.

129. Methods for the Calculation of Physical Effects Resulting from Releases of Hazardous Materials (Liquids and Gases). Commitee for the Prevention of Disasters, TNO YELLOW BOOK. Netherlands, Voorburg, 1992.

130. Covello V.T., Merkhofer M.W. Risk Assessment Methods Approaches for Assessing Health and Environmental Risks. N.Y., London: Plenum Press, 1993.-318 p.

131. Risk Assessment and Management Handbook: For Environmental, Health and Safety Professionals. Eds.:R. Kolluru, S. Bartell, P. Pitblade, S. Stricoff. N.Y.:MeGraw-Hill, 1995.

132. Kummamoto H., Henley E.J. Probabilistic Risk Assessment and Management for Engineers and Scientists. Second Edition. N.Y.: IEEEfe Press, 1996.-598 p.