автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.10, диссертация на тему:Методология исследования, анализа и рационального управления территориально распределенной системой жизнеобеспечения на основе социально-экономических показателей, эколого-информационного миниторинга

На правах рукописи

КУПРИЕНКО Павел Сергеевич

УУ4693991

МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ, АНАЛИЗА И РАЦИОНАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕРРИТОРИАЛЬНО РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СИСТЕМОЙ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ, ЭКОЛОГО-ИНФОРМАЦИОННОГО МОНИТОРИНГА И МНОГОВАРИАНТНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Специальность: 05.13.10 - Управление в социальных

и экономических системах

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Воронеж-2010

1 О ИЮН 2010

004603991

Работа выполнена в ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет»

Научный консультант доктор технических наук, профессор

Федянин Виталий Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Федорков Евгений Дмитриевич;

доктор технических наук, профессор Леденева Татьяна Михайловна;

доктор технических наук, профессор Сербулов Юрий Стефанович

Ведущая организация ГОУ; ВПО «Курский государственный

технический университет»

Защита состоится «25» июня 2010 г. в 1600 часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212.037.03 ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» по адресу: 394026, г. Воронеж, Московский просп., 14

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет».

Автореферат разослан « // » мая 2010 г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Неуправляемые антропогенное и техногенное воздействия приводят к существенному загрязнению окружающей среды (ОС), неблагоприятно влияя на здоровье населения. Формирование и поддержание высокого качества сред обитания являются основным принципом природоохранной деятельности в соответствии с законом «Об охране природной среды».

Разработка целенаправленных управленческих решений по оптимизации экологической ситуации, оценка риска здоровью человека на современном этапе требуют внедрения информационных технологий управления, включающих методы оценки и прогнозирования состояния окружающей среды, жизнеобеспечения и здоровья населения на основе мониторинговых подходов.

В связи с этим возникает проблема рационализации принятия управленческих решений в социально-экологической сфере региона по выбору и планированию профилактических и природоохранных мероприятий на основе построения комплексной системы автоматизированного контроля и управления экологической ситуацией, что определяет состояние среды обитания, заболеваемости населения региона и требует новых подходов в управлении системой жизнеобеспечения региона.

Реализация возможностей геоинформационных технологий позволяет проводить анализ пространственно-распределенной информации и отслеживать данные с учетом временного аспекта, а также разрабатывать подсистемы принятия решений, использующие результаты моделирования. Слежение за экологической обстановкой региона дает возможность осуществлять контроль за уровнем жизнеобеспечения в регионе. Методы геоинформационных технологий могут быть использованы для разработки информационно-справочных систем различного назначения, что обеспечивает принципиально новые возможности экологической экспертизы, систематизации и быстрой выдачи пространственно-распределенной информации для мониторинга и задач управления экологическим состоянием различных территорий.

В настоящее время в связи с быстрым развитием и внедрением компьютерной сети Internet и региональных сетей в различные сферы деятельности можно использовать данные виды связи для передачи и представления информации специалистам на расстоянии. Именно при помощи дистанционного обслуживания можно предоставить широкому кругу специалистов МЧС информационно-справочную информацию в различных областях применения.

Помимо экономических и социальным проблем функционирования предприятий возникает задача поддержания, улучшения и постоянного совершенствования системы управления охраной окружающей среды. Экономически эта задача связана с необходимостью затрат на поддержание заданного, допустимого уровня окружающей среды при эксплуатации предприятий, ликвидацию последствий аварий и компенсацию за природопользование. Поэтому необходима сбалансированность между затратами на экологическую безопасность и ущербом от воздействия на окружающую среду при ликвидации аварий за счет компенсации последствий аварий, штрафных санкций, а также выплат за ущерб, наносимый в процессе эксплуатации предприятий.

При определении ущерба от техногенных и экологических факторов в современных условиях возникает необходимость минимизации экономических затрат при

ликвидации техногенных воздействий, жизнеобеспечения региона и финансового обеспечения безопасной работы предприятий.

Одним из путей повышения эффективности работы системы ГОЧС является переход к автоматизированному анализу состояния и принятия управленческих решений как для улучшения условий жизнеобеспечения, так и в экстремальных условиях, что требует разработки информационного и программного обеспечения автоматизированной системы ГОЧС.

Таким образом, актуальность диссертационного исследования обусловлена необходимостью многовариантного моделирования ситуаций в регионе с учетом прогнозных оценок на базе ГИС-технологий, разработки методов экономической оценки ущерба от экологических и техногенных воздействий и системы автоматизированного анализа, прогнозирования и принятия управленческих решений.

Работа выполнена в соответствии с Федеральной целевой программой «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2010» и в рамках одного из основных научных направлений Воронежского государственного технического университета «Проблемно-ориентированные системы управления».

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка методов анализа и прогнозирования техногенных и экологических ситуаций на основе информационного мониторинга и формирование системы автоматизированного принятия решений в территориально распределенной системе жизнеобеспечения региона

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: осуществить выбор методов анализа состояния и прогнозирования системы жизнеобеспечения территориально распределенного региона;

сформировать информационный мониторинг экологического и техногенного воздействия и разработать прогностические модели развития ситуации в регионе;

разработать процедуру классификации экономического и экологического ущерба от воздействия техногенных источников на основе оценки комфортности проживания;

сформулировать и разработать принципы и алгоритмы организации и информационного обеспечения экологического мониторинга;

разработать методические основы управления безопасной эксплуатацией предприятий с учетом экономической оценки;

разработать структуру и информационное обеспечение автоматизированной системы управления ГОЧС.

Методы исследования. Для решения поставленных задач в работе используются методы теории управления, принципы и основные положения теории вероятностей и математической статистики, методы экономической теории и геоинформационных технологий.

Научная новизна результатов исследования. В работе получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

методика анализа состояния и прогнозирования развития территориально распределенной системы жизнеобеспечения региона, позволяющая оценивать во времени техногенные и экологические ситуации и их влияние на среду проживания населения;

информационный мониторинг показателей жизнеобеспечения и экстремальных условий, позволяющий оценивать состояние и прогнозировать развитие ситуаций пожарной безопасности и техногенных воздействий;

метод классификации экономического и экологического ущерба от воздействия техногенных источников, позволяющий на основе комфортности среды проживания и риска техногенного развития минимизировать финансовые затраты при профилактических мероприятиях по территориальным единицам и по региону в целом, формировать программу экологической безопасности и распределения экономического ресурсного обеспечения;

региональная методика оценки аварийного состояния геоэкологического риска, ущерба и воздействия на окружающую среду от аварий на гидротехнических сооружениях, позволяющая осуществлять меры по снижению чрезвычайных ситуаций, последствий аварий и принятию управленческих решений по управлению геоэкологическими рисками;

информационное обеспечение, алгоритмы и программное обеспечение принятия решений, обеспечивающих целенаправленное рациональное принятие решений в системе жизнеобеспечения региона;

функциональная и логическая схема системы оценки безопасности объектов техносферы и программно-информационное обеспечение СППР, позволяющие рационально формировать комплекс мер по ликвидации последствий аварии и снижению риска для здоровья населения, попавшего в зону заражения;

система автоматизированного прогнозирования и принятия решений в системе управления ГОЧС, обеспечивающая возможность принятия опережающих профилактических мероприятий на территориях риска техногенных воздействий.

Практическая значимость н реализация результатов работы. Разработанные в диссертации подходы и методы являются основой рациональной организации эколого-информационного мониторинга Разработанные методы и алгоритмы являются основой создания территориальных систем контроля и управления системой жизнеобеспечения региона для определения эффективной стратегии проведения природоохранных и профилактических мероприятий, оценки состояния условий проживания и окружающей среды по прогнозным показателям жизнеобеспечения и среды проживания населения региона

Предложенная технология обработки данных позволяет реализовать информационную поддержку принятия управленческих решений в задачах практического управления жизнеобеспечения и представить дополнительную визуальную информацию.

Разработанный модифицированный алгоритм принятия управленческих решений позволяет уменьшить дефицит исходной информации при рассмотрении многокомпонентной ситуации в регионе.

Материалы исследования состояния и прогнозирования развития техногенных воздействий по территориальным административным единицам позволяют формировать целевые комплексные программы в системе ГОЧС и минимизировать экономические затраты при их реализации.

Результаты исследования используются в учебном процессе кафедры «Технология и обеспечение гражданской обороны в чрезвычайных ситуациях» ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» при обучении студентов

специальностей 280103 «Защита в чрезвычайных ситуациях» и 280101 «Безопасность жизнедеятельности в техносфере».

Апробация работы. Основные положения и научные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: научно-практической конференции «Современные проблемы тушения пожаров» (Москва, 1999); I Межвузовской конференции «Проблемы совершенствования учебно-воспитательного процесса в высших военно-учебных заведениях МО РФ» (Воронеж, 1999); Всероссийской конференции «Интеллектуальные информационные системы» (Воронеж, 2002, 2003); Всероссийской конференции «Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах» (Воронеж, 2004, 2005); совещаниях и коллегиях МЧС (Москва, 2001-2004); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы обеспечения безопасности в чрезвычайных ситуациях» (Воронеж, 2006); Международной конференции «Обеспечение экологической безопасности в чрезвычайных ситуациях» (Воронеж, 2006, 2007); научных семинарах кафедры «Технология и обеспечение гражданской обороны в чрезвычайных ситуациях» (Воронеж, 2002-2008); научно-тематическом семинаре ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» «Проблемно-ориентированные системы управления» (Воронеж, 2004, 2005, 2007, 2009).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 55 научных работ, в том числе 13 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, и 2 монографии.

В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателем обоснован выбор методов анализа состояния и прогнозирования системы жизнеобеспечения региона [7, 24, 26]; сформирован банк данных и дана интерпретация результатов информационного мониторинга экономического и экологического воздействия [10, 20, 29]; разработана классификация экономического и экологического ущерба от воздействия техногенных источников на основе оценки комфортности среды проживания и риска техногенного воздействия [3, 4, 15, 16, 21, 22, 23, 30, 31, 35, 36, 54, 55]; разработаны основы управления безопасной эксплуатацией предприятием с учетом экономической оценки [17, 27, 29, 37]; разработана и реализована структура автоматизированной системы ГОЧС [5, 18, 19]; сформулирована методология и принципы организации и управления рациональным жизнеобеспечением в территориально распределенной системе региона, предложены методы оценки безопасности и риска и ущерба от техногенных геоэкологических воздействий при чрезвычайных ситуациях по экономическим и социальным показателям [1, 8, 9, 10, 11, 12, 32, 34, 38, 39, 40,41,42,43,44,45,46,47,48,49, 50].

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и приложения, списка литературы из 153 наименований. Основная часть работы изложена на 281 странице и содержит 80 рисунков и 37 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность проблемы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, изложены основные научные положения, определена практическая значимость, приведены сведения об апробации и внедрении работы.

В первой главе рассмотрены методы анализа состояния техногенных и экологических ситуаций в регионе и управления системой жизнеобеспечения региона.

Для принятия управленческих решений с учетом экологической ситуации в территориально распределенной системе региона требуется формирование экологического мониторинга на основе ГИС-технологий.

При формировании экологического мониторинга необходимо получать информацию не только о вредном воздействии среды, но и о воздействии ее на человеческий организм, то есть располагать биологической информацией. Объединение баз данных обоих типов в интегрированном виде позволяет принимать решения, близкие к оптимальным, и существенно повысить эффективность управления природоохранной деятельностью. С этой целью в общий экологический мониторинг составной частью должен входить медицинский мониторинг. Эколого-медицинский мониторинг и определяет оценку среды обитания. Поэтому на первом этапе исследования рассматриваются принципы организации и алгоритмизации процедур принятия решений в системе экологического мониторинга (СЭМ).

Исходя из макрозадачи системы экологического мониторинга управление заключается в минимизации суммарного ущерба В в течение времени Т от источников воздействия на окружающую среду (СЭМ). Для формирования описания критерия £> введем функцию мгновенного ущерба (в единицу времени) /-го источника:

= -',')),/6^0,Г]. (1)

где

рХ (2)

- ущерб в единицу времени в стоимостном выражении; р,/ - норматив платы за ущерб; 11(1) - единичная ступенчатая функция:

(3)

Тогда критерий £> определяется следующим образом:

О =|1 Я, С)

и ' '

а цель системы экомониторинга

(4)

(5)

D -» min.

Для достижения этой цели СЭМ использует управляющее воздействие (управление)

c = {g;(o,/ = üv,/€to,r]} (6)

Определение рациональных стратегий управления в данной СЭМ (так же, как и интерпретацию понятия рациональной стратегии) осуществляют несколькими способами: 1) применение методов имитационного моделирования, что связано с необходимостью постановки и проведения имитационных экспериментов на ЭВМ; 2) задачу после ряда упрощений, основанных на некоторых предположениях (как правило, выполняемых на практике или оправданных с практической точки зрения), можно свести к задаче определения рациональных стратегий в статической иерархической игре двух лиц.

Управленческие решения подкрепляются материальными ресурсами, распределение которых должно осуществляться в условиях ограничений рациональным образом с учетом данных трансформации визуализации информации с применением ГИС-технологий.

Процесс ресурсного обеспечения рассматривается как система массового обслуживания с устойчивыми состояниями на некоторых интервалах (At) календарного периода /, функционирование которых определяется следующими характеристиками: х,г - интенсивность обращений за i-м видом ресурсов на г-й территориальной единице за интервал времени At; ¡i,rs(t)- интенсивность поступления i-ro вида ресурса на территориальной единице по s-му (s = l,S) каналу обеспечения за интервал времени At.

Указанные данные, сформированные на основе мониторинга ресурсного обеспечения с использованием геоинформационной системы, позволяют определить вероятность надежного обеспечения /-м видом ресурсов в зависимости от временного интервала и сформировать оптимизационную модель:

т

-rniax; (7)

И 5 C(0;t/U0 > AJ,)J=Пг = 1Л

.?=I ы 1=1 .UI (8)

S>0,^rs(t)>0,i = UR,s = lJ, (9)

где с, - средние затраты на реализацию /-го вида ресурсов в определенный период времени; С - консолидированные средства для системы ресурсного обеспечения.

Необходимой организационно-методической основой управления экологической безопасностью производств является разработка подсистем обработки данных экологического мониторинга.

Функциональная структура системы статистической обработки данных реализуется через этапы сбора информации (путем измерения и контроля) и решения задач регулирования и эффективного управления формирующими процессами.

На основе тематических карт (картографирования), динамики показателей и прогнозирования их развития формируется целевая комплексная программа для принятия управленческих решений для коррекции неблагоприятного состояния системы жизнеобеспечения населения в предыдущие периоды времени на основе ретроспективной информации по территориальным единицам региона.

Во второй главе анализируется ситуация в территориально распределенной системе региона по техногенным, природным и биолого-социальным чрезвычайным ситуациям. Проведен статистический анализ чрезвычайных ситуаций по районам Воронежской области, получена классификация административно-территориальных единиц региона на базе геоинформационных технологий. Проведена оценка динамики возникновения чрезвычайных ситуаций в регионе, а также проведено краткосрочное прогнозирование их возникновения на ближайший период. На основе кластерного и дискриминантного анализа проведена классификация районов на классы в зависимости от риска возникновения различных чрезвычайных ситуаций.

В комплексе мероприятий защиты населения и объектов народного хозяйства от последствий чрезвычайных ситуаций важное место занимают выявление и оценка радиационной, химической, инженерной и пожарной обстановки, каждая из которых

является важнейшей составной частью общей оценки обстановки, складывающейся в условиях чрезвычайных ситуаций.

На первом этапе был проведен анализ различных чрезвычайных ситуаций по Воронежской области (ВО), информация о чрезвычайных ситуациях рассматривалась по административным территориям за период с 2000 по 2007 гг. Распределение общего количества чрезвычайных ситуаций (ЧС) по основным видам представлено на рис. 1, из которого видно, что наибольшее количество чрезвычайных ситуаций по Воронежской области приходится на техногенные ЧС (80,9 %), далее преобладают природные ЧС (13,9 %), а на долю биолого-социальных ЧС приходится всего 5,2 %.

Биолого-социальные ЧС

Природные ЧС 5 2 %

Техногенные ЧС 80.9%

Рис.

. Соотношение техногенных, природных и биолого-социальных ЧС по Воронежской области за 2000-2007 гг.

Анализ соотношения различных видов чрезвычайных ситуаций по Воронежской области (рис. 2) показал, что наиболее распространенными ЧС являются пожары и взрывы, далее следуют транспортные аварии, аварии на коммунальных системах, опасные метеорологические явления и также инфекционные болезни.

При анализе состояния чрезвычайных ситуаций по региону в целом, наряду со статистическими методами исследования, целесообразным является применение медико-географических методов. Это обусловлено тем, что одни статистические выводы, без учета картографического анализа, не всегда раскрывают роль факторов внешней среды в распространении чрезвычайных ситуаций, особенно применительно к конкретным территориям.

Взаимодействие статистического моделирования с картографическим анализом предлагается решать с использованием геоинформационных систем. ГИС являются современными средствами интеграции статистического анализа и математического моделирования со средствами управления базами данных для исследования пространственно-организационных данных.

Геоинформационное моделирование проводилось с использованием пакета Агс\Чеи< 3.0. Применение ГИС-вьювера АгсУ1е\¥ 3.0 позволило более наглядно представить ситуацию по чрезвычайным ситуациям по районам Воронежской области. На рис. 2 представлена картограмма, отражающая классификацию районов Воронежской области по количеству техногенных, природных и биолого-социальных чрезвычайных ситуаций за 2000-2007 гг.

структура ЧС I-1 Г«С

Йпчс

БСЧС

количество чрезвычайных ситуаций (ЧС)

В 2 -в 9- 15

■■ 16-31

Рис. 2. Классификация районов Воронежской области по количеству техногенных, природных, биолого-социальных чрезвычайных ситуаций (2000-2007 гг.)

Общий результат классификации районов на базе ГИС-технологий по основным видам ЧС приведен на рис. 3.

_ , н_ш

шшшгш

I i * I П Ч I 11

Рис. 3. Ранги районов Воронежской области по распространенности различных видов ЧС (I - группа районов с низким уровнем ЧС; II - группа районов со средним уровнем ЧС; III - группа районов с высоким уровнем ЧС)

На следующем этапе был проведен геоинформационный анализ по территориальным единицам Воронежской области и городу Воронежу по количеству пожаров за последние восемь лет, т.к. данный фактор является наиболее опасным в структуре возникновения ЧС.

Полученные результаты по исследованию чрезвычайных ситуаций в регионе на основе визуализации и трансформации информации показали перспективность и актуальность исследования и необходимость дальнейшего анализа информации - оценки динамики возникновения чрезвычайных ситуаций в Воронежской области.

Данные по количеству техногенных, природных и биолого-социапьных чрезвычайных ситуаций по Воронежской области по годам за период с 2000 по 2007 гг. представлены в табл. 1.

Таблица 1

Количество случаев техногенных, природных и биолого-социальных ЧС

Вид ЧС 2000 г. 2001 г. 2002 г. 2003 г. 2004 г. 2005 г. 2006 г. 2007 г.

Техногенные ЧС 34 35 44 50 53 33 34 24

Природные ЧС 5 6 13 8 5 8 10 16

Биолого-социальные ЧС 3 3 7 0 1 1 4 2

Всего 42 44 65 58 59 42 48 42

Динамика количества техногенных природных и биолого-социальных чрезвычайных ситуаций по Воронежской области представлена на рис. 4, из которой можно сделать вывод об устойчивом уменьшении техногенных и биолого-социапьных ЧС.

Полученные цепные коэффициенты роста общего количества ЧС по Воронежской области Тщ=(У,-У1.,)/¥,.1*100 на протяжении восьми последних лет в целом носят смешанный характер: Т2001=+ 4,72 %, Т2002= + 47,73 %, Т20оз= - 10,77 %; Т2004= +1,72 %; Т2оо5= -28,81 %; Т2ооб= +14,29 %; Т2оот~ -12,5 %. То же самое характерно и для возникновения техногенных ЧС по Воронежской области - Т20о1=+2,94 %, Т2002= +25,71 %,

Т2003= +13,64 %, Т2оо4 = +6,0 %, Т2005= -37,74 %; Т2006= +3,03 %; Т20от= -29,41 %,. Базисный прирост Т6=0'гУо)/Уо*100 общего количества ЧС за последние восемь лет по области составил Т6= +0 %; по техногенным ЧС - Тб= -29,41 %, биолого-социальным ЧС - Тв= +33,3 %, что свидетельствует о снижении данных видов ЧС.

Из полученной информации по анализу динамики количества погибших и травмированных людей во время пожаров можно сделать вывод об уменьшении количества погибающих людей во время пожаров так, например, количество погибающих людей по области за восемь лет сократилось на 5,53 %, а по городу Воронежу -на 27,03 %, то же самое характерно и для количества травмированных людей, по области их количество уменьшилось на 11,91 %, по городу Воронежу - на 13,79 %, по районам - на 10,84 %.

Для построения прогноза развития чрезвычайных ситуаций, в частности пожаров, использовалась экстраполяция временного ряда. В качестве основной модели ряда рассматривается его представление в виде полинома невысокой степени, коэффициенты которого медленно меняются со временем:

y(t) = ax(t) + (\-a)y(t-\), (10)

где а - параметр сглаживания.

Для исследования чрезвычайных ситуаций было проведено краткосрочное прогнозирование возникновения различных ЧС на 2008 и 2009 гг. Прогнозирование осуществлялось при помощи пакета Statistica 5.0. На рис. 5 представлен результат краткосрочного прогнозирования общего количества чрезвычайных ситуаций по Воронежской области, из которого видно, что в целом по области прогнозируется уменьшение количества ЧС. too

2001

2002

2003

2004 2005 2006 2007 Воронежская область - исходные данные ..... прогноз

2000 2009

2010

Рис. 5. Краткосрочный прогноз общего количества чрезвычайных ситуаций по Воронежской области

Для классификации административно-территориальных единиц Воронежской области по различным видам чрезвычайных ситуаций использовался кластерный ана-

лиз. В качестве меры близости использовалось расстояние Евклида. Обработка проводилась при помощи пакета Statistica 5.0.

В третьей главе дается анализ техногенных источников и рассматриваются методы оценки безопасности объектов техносферы, оценка последствий и анализ риска возникновения чрезвычайных ситуаций, прогнозирование и моделирование аварийных ситуаций на химически опасных объектах, экологические характеристики пожаров и радиационного загрязнения.

К основным видам техногенных опасностей относятся химическая, радиационная и бактериологическая опасность. Химическая опасность проявляется в аварийном и систематическом токсическом поражении людей и загрязнении окружающей среды, в пожарах и взрывах.

Большие проблемы возникают по мониторингу случайных источников выбросов, к которым относятся продукты горения пожаров. Продукты горения пожаров отрицательно влияют на окружающую среду, то есть на территориально обособленный объем биосферы - биогеоценоз, выводя его из положения устойчивости и разрушая взаимосвязи биосферы.

При пожарах выделяются основные вредные загрязняющие окружающую среду вещества (диоксиды азота, серы, оксида углерода и суммация диоксидов азота и серы). Аналогичные загрязняющие вещества присутствуют при пожарах в закрытых помещениях. Эти объекты при пожаротушении представляют собой объекты с распределенными параметрами, а распределенные параметры образуют физические поля, которые находятся в сложной взаимосвязи. Исследование физических полей при пожарах можно проводить на физических и математических моделях.

Разработка целенаправленных управленческих решений по оптимизации экологической ситуации при техногенных воздействиях, оценка риска здоровью человека на современном этапе требуют внедрения информационных технологий управления, включающих методы оценки и прогнозирования состояния окружающей среды, жизнеобеспечения и здоровья населения на основе мониторинговых подходов.

Рассматриваются анализ причин высокого уровня аварийности и определение ущерба, наносимого окружающей природной среде в результате негативного воздействия чрезвычайных ситуаций техногенного характера.

Основными причинами высокого уровня аварийности, выявленного Госгортех-надзором России, по-прежнему являются неудовлетворительное техническое состояние оборудования (47 %), неудовлетворительные организация и проведение опасных видов работ (13 %), нарушение технологической дисциплины (21 %), нарушение при пуске установок после ремонта и длительного простоя (5 %), неработоспособность средств автоматики и природного обеспечения, нарушения производственной дисциплины (7 %).

Полный ущерб складывается из прямого и косвенного, но надо учитывать экономическую, социальную и экологическую составляющие прямого и косвенного ущерба

В общую сумму убытков обычно входят затраты на произведение работ по оценке вредного воздействия на окружающую природную среду, исчислению убытков и оформлению соответствующих документов и, естественно, убытки потерпевшей стороны, связанные с ликвидацией последствий экологического правонарушения. Убытки, связанные с ликвидацией последствий аварии, понесенные лицом, совершившим правонарушение, при определении общей суммы убытков не учитываются.

Существует две трактовки понятия риска как количественной меры опасности: риск - вероятность появления неблагоприятного события (априорная трактовка); риск - максимальный ущерб, нанесенный событием (количественная оценка).

Кроме того, риск определяется как вероятностная мера возникновения техногенных или природных явлений, сопровождающихся формированием и действием вредных факторов, а также нанесенного при этом социального, экологического, экономического и других видов ущербов:

Л = (11)

где Я - уровень риска, то есть вероятность нанесения определенного ущерба человеку и окружающей среде; Л/ - вероятность возникновения события или явления, обусловливающего формирование и действие вредных факторов; Я? - вероятность формирования определенных уровней физических полей, нагрузок, полей концентрации вредных веществ в различных средах и их дозовых нагрузок, воздействующих на людей и другие объекты биосферы; Из - вероятность того, что указанные уровни полей и нагрузок приведут к определенному ущербу.

Для решения задач управления риском необходимо создание комплекса программных средств (КПС), ориентированного на решение задач информационной поддержки процессов управления рисками при эксплуатации опасных производств.

Базой для проведения анализа риска возникновения чрезвычайных ситуаций является автоматизированный банк данных, содержащий сведения об объектах и оборудовании опасного производства. На основании анализа схем функциональной целостности, разработанных на основании описания технологического процесса (схемы надежности) и систем противоаварийной защиты (схемы безопасности), проводится расчет вероятности выполнения/невыполнения заданного сценария с учетом выбранных критериев оценки, а также расчет значимости или ролевые функции различных узлов (отдельного оборудования, установок и т.п.) при реализации заданного сценария. По заданному сценарию аварии рассчитываются возможные масштабы аварии, оценка потерь и разрушений химически опасного объекта с учетом заданных критериев оценки. Затем выполняется анализ результатов, полученных при моделировании, проводится расчет интегральных показателей надежности, безопасности и риска с учетом заданных сценариев и критериев оценки.

Обобщенные оценки передаются в систему информационной поддержки по управлению риском.

В основе комплекса программных средств лежат концепции единого информационного пространства и открытых систем. Концепция единого информационного пространства предполагает использование общих для всех блоков структур данных, способов представления и интерпретации моделей и критериев. Концепция открытых систем предполагает возможность наращивания КПС для решения конкретных задач пользователя за счет использования настраиваемых протоколов обмена информацией и сетевых технологий.

Риск аварии Я определяется как математическое ожидание вероятности возникновения потенциально опасных факторов и возможного ущерба от аварии:

где Р0Ф - вероятность проявления потенциально опасных факторов, следствием которых может быть авария; С - ожидаемый ущерб от действия рассматриваемых опасных факторов в случае возникновения аварии.

Вероятность Р0ф является функцией от надежности различных групп оборудования, эффективности функционирования персонала, условий, способствующих развитию аварий.

Ожидаемый ущерб С определяется с использованием моделей оценки последствий аварий. На основании сведений о месте аварии, действующих опасных факторах, объеме и составе участвующих в аварии опасных веществ рассчитываются зоны и с использованием ГИС-технологий определяются объекты, попавшие в зоны поражения. В зависимости от выбранного для оценки риска критерия (социальный риск, территориальный риск и т.д.) определяется ожидаемый ущерб С либо в форме материального ущерба от аварии (прямого и косвенного), либо как число возможных жертв аварии.

На последнем этапе процедуры анализа риска производится выработка рекомендаций по управлению риском.

Функция управления заключается в организации инженерно-технических мероприятий, направленных на исключение факторов, способствующих развитию аварии и предотвращению каскадного развития аварии. На рис. 6 приведен типовой сценарий развития аварии.

Отказ оборудования Способствующие факторы •

Инициирующий фактор

Нарушение технологического процесса

Отказ системы защиты

Опасная ситуация

Рис. 6. Типовой сценарий развития аварии

Авария

Поражающие факторы

Ущерб

Информационная структура включает в себя три уровня. Первый (верхний) уровень служит для настройки на конкретную задачу или специалиста. На втором, среднем, осуществляется выбор объекта управления - совокупности опасных процессов. На третьем уровне проводится обработка документов и данных, а также реализуются этапы управления (мониторинг, оценка, прогноз, рекомендации). На этом уровне осуществляется работа с базами данных и математическими моделями.

Основные задачи системы: повышение обоснованности и оперативности принимаемых решений; обеспечение комплексного и непрерывного управления; сопряжение различных уровней иерархии управления; распределение функций и координация работ по управлению безопасностью, представление лицам, принимающим решения, всей необходимой информации в максимально удобной форме.

Основные функции системы: сбор и предварительная обработка информации; регистрация информации, ведение баз данных; наглядное отображение информации в графическом, а при необходимости в картографическом виде; анализ и оценка динамики обстановки; оперативный и долгосрочный прогноз с использованием математических моделей; выработка рекомендаций.

Аварии развиваются, как правило, по сложному сценарию, включающему разные типы событий чрезвычайных ситуаций, наиболее часто наблюдаются пожары, взрывы, выбросы опасных веществ.

На рис. 7 представлена схема развития аварии при освобождении взрывоопасных и токсических газов.

Рис. 7. Схема развития при освобождении газовоздушной смеси

Разработана методика для распределения концентрации внутри облака «ТОКСИ-3», верифицированная по ряду экспериментальных данных. Проведено сравнение с другими методиками и моделями, показавшее, что эта методика более точно описывает процесс рассеяния газа.

На рис. 8 представлена структурная схема математического моделирования аварийных ситуаций. Первый этап (блок 1) состоит в математическом моделировании преинцидентных сочетаний аварийных событий. На данном этапе на моделях исследуются опасные инициирующие события. С помощью моделей можно проимитировать различные комбинации аварийных событий, то есть провести компьютерное моделирование. При выполнении подобного моделирования могут быть использованы подходы и методы, применяемые при разработке аппаратурно-технологического оформления химико-технологических процессов.

7. Разработка и реализация рекомендаций по снижению уровня возможного ущерба

Возврат к предварительному анализу опасности

Рис. 8. Структурная схема математического моделирования аварийных событий

Четвертая глава посвящена методам оценки риска возникновения чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях (ГТС). Рассматриваются факторы, влияющие на возникновение чрезвычайных ситуаций (ЧС) на ГТС, прогнозирование геоэкологических последствий и анализ риска ЧС на ITC, приводятся результаты зонирования административных районов по геоэкологическому риску возникновения чрезвычайных ситуаций.

Для оценки возможности возникновения аварий на гидротехнических сооружениях (ГТС) необходимо выявить те причины, которые приводят к их появлениям, поэтому целью исследования является анализ факторов, приводящих к авариям на гидротехнических сооружениях гидроузлов IV класса ответственности (малые или сельские ГТС) Воронежской области.

Все факторы, влияющие на возникновение аварий на гидроузлах, разделяют на внешние, влияние которых не предусмотрено заранее конструкциями данного сооружения, и факторы, связанные с техническими нарушениями самого гидроузла. Кроме того, следует выделить и человеческий фактор, от которого во многом зависит устойчивая эксплуатация технического сооружения.

Для решения задачи прогнозирования чрезвычайных ситуаций на малых реках, связанных с половодьем, предлагается воспользоваться существующей связью обеспеченности наводнения с площадью водосбора реки. Данные зависимости для характерных лет выявлены и представлены на рис. 9.

размеров водосборов рек (Я) в характерные годы

Из представленных графиков представляется возможность получить усреднённую вероятность превышения (Р %) расхода воды от размера водосбора реки (Г), данная зависимость представлена на рис. 10.

РЛ

и и

14

12 10 8

4

2

\ / /

\ У / /

V V /

Ч. >

О 2000 4000 6000 8000 ЮООО 12000 14900 16006 13000 Т, ш1

Рис. 10. Усредненная вероятность превышения (Я %) расхода воды от размера водосбора реки (Р)

В настоящее время большое развитие получили геоинформационные системы, в которых имеются обширные сведения о различных характеристиках местности и объектах, расположенных в исследуемых районах. ГИС - это совокупность программного и аппаратного обеспечения, которая делает возможным разработку, моделирование и вывод многослойной пространственной информации.

В МЧС России для расчета параметров волны прорыва и зоны затопления используется, в частности, программа «УСЯЛ^А 2» версия 2.0.

Программа предназначена для прогнозирования масштабов затопления местности и характеристик волны прорыва при разрушении гидроузлов, позволяет оценить последствия разрушения гидроузлов при использовании в работах по исследованию аварий и катастроф данного типа.

Определяются параметры затопления местности - максимальные: глубина затопления, ширина затопления и скорость течения, время прихода фронта, гребня и хвоста волны прорыва. Кроме того, в ответе приводятся данные о максимальном расходе воды в створе, высоте волны (превышение уровня воды над уровнем бытового потока) и максимальная отметка затопления.

Показано, что последствия аварии гидротехнического сооружения не ограничиваются каким-либо одним их видом. Первоначальная причина - образование прорыва в теле плотины — влечет за собой последовательность событий, развивающихся по цепочке согласно «принципу домино».

Экологический вред, также как и материальный, имеет социальную основу своего возникновения, т.е. его оценка делается в конечном счете именно с точки зрения вреда для человека.

Таким образом, геоэкологические последствия при разрушении гидротехнических сооружений, особенно водохранилищ и разного рода отстойников, могут соз-

дать крайне напряженную обстановку в зонах затопления и прохождения волны прорыва. При этом в настоящее время становится чрезвычайно актуальным прогнозирование последствий аварий на гидротехнических сооружениях для верхнего и нижнего бьефов, основанного на расчете параметров зон затоплений и параметров волны прорыва по траектории прохождения напорного фронта, нанесение таких зон на карту местности с целью учета их при проведении территориальной градостроительной политики.

С целью наглядного представления о пространственном распределении административных районов по степени риска чрезвычайных ситуаций, обусловленных угрозой аварий на ГТС, на рис. 11 представлена карта - схема региона, на котором проведено зонирование.

Рис. 11. Зонирование административных районов Воронежской области по степени техногенного риска, обусловленного авариями ГТС

Согласно проведенному исследованию по оценке риска (рис. 11), в зоне приемлемого риска находится вся западная и центральная территория Воронежской области. К зоне жесткого контроля можно отнести северо-восточные районы: Грибанов-ский, Таповский, Бутурлиновский, Калачеевский, Панинский и Кантемировский.

В соответствии с критериями (табл. 2) для каждого административного района рассчитаны риски техноприродных чрезвычайных ситуаций, обусловленных авариями ГТС.

Наиболее целесообразным методом для зонирования гидротехнических сооружений региона является метод оценки индивидуального (потенциального) риска аварий ГТС.

При использовании данного метода результаты анализа индивидуального (потенциального) риска аварии ГТС региона отображаются на карте (ситуационном плане) территории возможных техногенных чрезвычайных ситуации, связанных с авариями на напорных гидросооружениях, и прилегающих районов в виде линий равных

значений. Такая карта позволяет судить о степени риска поражения людей в каждой точке территории.

Таблица 2

Матрица для определения опасности территорий (зон) по критерию

Частота Масштаб чрезвычайной ситуации

ГТС, 1/год Федеральные Региональные Территориальные Местные Локальные

>1 Зона неприемлемого риска, Зона

1 - 10"' необходимы неотложные меры жесткого контроля.

10 1 -ю-2 по уменьшению риска необходима оценка

ю-2-ю-3 целесообразности мер по Зона

I О'3 -10- уменьшению риска приемлемого риска,

10--ю-5 нет необходимости в

ю-5-10"6 мероприятиях по уменьшению риска

Построение линий равного значения индивидуального потенциального риска осуществляется по формуле

^M-zi'bM-FU»), (13)

m / ~

где Ро(х.у) - вероятность воздействия на человека в точке с координатами (х.у) Q-поражающего фактора с интенсивностью соответствующей гибели (поражения) человека (здорового мужчины 40 лет) при условии реализации Ат-го события (аварии на гидротехническом сооружении); F(A„) - частота возникновения Ат-го события в год; M - множество параметров, которое соответствует рассматриваемым событиям (авариям, опасным природным явлениям, катастрофам, стихийным или иным бедствиям); L - перечень поражающих факторов, возникающих при рассматриваемых событиях.

Зонирование по критериальным уровням позволяет выявить наиболее опасные участки территорий и проводить мероприятия по снижению степени риска дифференцированно, сообразуясь со степенью опасности в каждом административном районе.

Таким образом, для оценки результатов анализа риска аварии гидротехнического сооружения (ГТС) используются качественные методы, основанные на установлении категории вероятности (реализуемости) и последствий, а затем производится присвоение каждой категории сооружения определенного рейтинга Сочетая количественную и качественную модели анализа риска, строится матрица качественно-количественных характеристик риска.

В пятой главе рассмотрены методика и информационное обеспечение анализа антропогенного состояния и оценки ущерба в экологической системе региона. Сформирована оптимизационная модель управления мероприятиями жизнеобеспечения по

минимизации функции ущерба, предложена модель системы управления профилактическими мероприятиями в виде статистической двухуровневой иерархической системы. На основании медико-экологического моделирования получены балльные оценки комфортности проживания населения по территориальным единицам региона.

В рыночных условиях возникает проблема комплексного подхода к оценке экономического ущерба и воспроизводства среды обитания и безопасной эксплуатации производства. В этих условиях требуется создание системы мониторинга состояния окружающей природной среды (системы экологического мониторинга).

Условно различают ущерб экологический, экономический, эстетический и социальный. Для каждого вида ущерба рассматриваются их оценки в зависимости от определяющих факторов, а для окончательного выбора стратегии регулирования качества окружающей среды привлекаются экономические оценки.

Экологический ущерб можно характеризовать степенью отклонения от оптимального состояния экологической системы, сообщества, популяции под влиянием данного воздействия и определять степень воздействия для п-й экосистемы (сообщества) в определенном регионе по следующей формуле:

Ап = Я 2 I Е Л/ . Оо, (ОМОС,1т£,,тЫт-^¿М, (14)

л I т I I

где А„ - степень воздействия для л-экосисгемы; /,//?„ I) - концентрация загрязняющего вещества (или интенсивность воздействия какого-либо фактора в пространстве и во времени); а>(0 и цЩ) - коэффициенты соответствующих превращений или переходов; С,ь, - геометрический фактор, учитывающий воздействие на данный организм (элемент биосферы), фактически распределенный во времени и пространстве ¡1 (К, I); эффект биологически вредного воздействия; Ь1„ - количество организмов л-популяции л-экосистемы, подвергшихся воздействию; К„ - чувствительность т-популяции в экосистеме к данному воздействию; у,,.г - коэффициент, характеризующий эффект одновременного воздействия /"го, (¡+к)-го (или любого другого) ингредиентов; - коэффициент, учитывающий эффект одновременного воздействия на т-ю, (т+к)-ю (или любую другую) популяцию данной экосистемы.

Для многих случаев п у,,.к, то есть пренебрегают дополнительным уси-

лением или ослаблением суммарного воздействия при одновременном действии нескольких ингредиентов (отсутствие синергизма и антагонизма) или при одновременном действии какого-либо ингредиента на несколько популяций в экосистеме.

При этих условиях степень воздействия для популяций, для которых К~1, будет определяться уже по упрощенной формуле

Лло = } I I', -(«.О-СлА •(*<)■<«. (15)

К т /

Для оценки экономического ущерба в (14), (15) все величины в подынтегральном выражении берутся в абсолютных значениях и вводится коэффициент характеризующий экономический ущерб на единицу экологического ущерба для каждой популяции от ¿-го ингрсдиента.

Наиболее сложной является оценка эстетического ущерба. Количественная связь эстетического ущерба может быть установлена в том случае, когда можно определить ущерб, вызванный ухудшением эстетической ценности природной среды (так называемый рекреационный ущерб), либо в случае ухудшения здоровья людей.

Регулирование качества окружающей природной среды включает в себя организацию мониторинга, осуществление всестороннего анализа состояния природной среды, экономическую оценку возможного ущерба от антропогенных воздействий в сравнении со стоимостью природоохранных мероприятий.

Следовательно, окончательный выбор стратегии регулирования качества окружающей среды подразумевает привлечение экономических оценок.

Регулирование качества окружающей среды направлено на ограничение антропогенных воздействий (в первую очередь загрязнений), ведущих к негативным последствиям.

При разработке критериев ограничения загрязнений, поступающих в окружающую среду, исходят из того, что концентрации в окружающей среде o¡ должны удовлетворять следующим требованиям:

а,<о или ¡jal(R,l)dRdt < ql0 > (,6)

л /

где <тю - величина ПДК /-го ингредиента в среде; <?» - количество вещества в данной части биосферы, соответствующие ПДЭН. Интегрирование концентраций o,(R,t) проводится по времени и пространству, ограничивающему данный элемент биосферы.

Исходя из изложенного для каждого вида природной среды и вида загрязнений разрабатывается персональная схема управления экологической обстановкой, на основании которой составляется единая система управления экологической обстановкой.

Выбор метода-обезвреживания отходов зависит, прежде всего, от местных условий, а целесообразность применения того или иного способа определяется социальными и технико-экономическими показателями при обязательном учете санитарно-эпидемиологической обстановки, климатических условий и экологического мониторинга территории.

При выборе оптимального метода обезвреживания и переработки отходов необходимо сравнивать следующие показатели: социально-санитарно-гигиенические, престижность труда, использование вторичных ресурсов; технико-экономические -удельные кашггальные затраты (т.е. затраты на строительство сооружений в расчете на 1 т их годовой мощности по приему отходов на переработку и обезвреживание); удельные эксплуатационные затраты (т.е. затраты на эксплуатацию с учетом амортизационных отчислений в расчете на I т годовой мощности сооружений при приеме отходов на переработку и обезвреживание); удельные трудовые затраты, удельные энергетические затраты; удельная занимаемая площадь; приведенные затраты Sr, которые определяют по формуле

5г=(С,+ад)бл (17)

где С, - удельная себестоимость обезвреживания и переработки 1 т принимаемых отходов, р./г; Ен - нормативный коэффициент эффективности, принимаемый 0,12; K¡ -удельные капитальные затраты на 1 т годовой мощности по приему отходов, р./т; Qr -годовой объем перерабатываемых отходов, а также транспортные затраты; градостроительная и сельскохозяйственная стоимость земельного участка.

Показателем общей экономической эффективности средозащишых затрат (Эз) является отношение годового объема полного экономического эффекта к сумме вызвавших этот эффект приведенных затрат (3) - эксплуатационных расходов и капитальных вложений, приведенных к одинаковой размерности в соответствии с нормами эффективности:

Н III в» "I

ЕЙ

Э3 == 1=1 , (18)

3 3 С + ЕНК

где Э„ - полный экономический эффект /-го вида (/ = 1,л) от предотвращения (уменьшения) потерь нау'-м объекте (/ = 1 ,т), находящемся в зоне улучшения состояния окружающей среды; С - годовые эксплуатационные расходы на обслуживание и содержание основных фондов средозащитного назначения, обусловивших величину полного экономического эффекта; К - капитальные вложения в строительство этих фондов; Ен -нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений средозащитного назначения.

Уровень финансового или инвестиционного риска, определяемый фактическим уровнем техногенного риска, также связан с вероятностной оценкой потенциальной опасности промышленного объекта, характеризуется в общем случае двумя составляющими - вероятностью возникновения аварии и величиной возможного экономического, экологического и социального ущербов.

Администрация предприятия непосредственно управляет эксплуатацией очистного оборудования, ориентируясь при этом на собственные экономические интересы. Для отображения данных интересов по отношению к определенному источнику ВОС (его оборудованию) введем функцию накладных расходов (затрат) - 2 в течение периода Т, имеющую следующий вид:

2=Ч(Т-т) + 8Т, (19)

где q - эксплуатационные затраты на оборудование очистки в единицу времени.

Таким образом, в накладные расходы входят как эксплуатационные расходы, так и расходы на оплату иска за ущерб ОС, предъявляемого СЭМ. Величину т будем рассматривать как управляющее воздействие администрации с областью допустимых значений [О, 7]. Отсутствие каких бы то ни было производственных параметров в (19) означает, что оборудование не связано с основным производственным процессом (т.е. отключения не нарушают производственный процесс).

Высокие технологии обезвреживания загрязнений должны сопровождаться информационной оценкой, на основе которой принимаются управленческие решения органа управления о проведении мероприятий с целью снижения антропогенного воздействия на окружающую среду. Причем оценка должна производиться не только непосредственно на территории загрязнения, а на некотором расстоянии вокруг него с учетом метеорологических условий.

На рис. 12 приведена схема системы управления обезвреживанием контролируемой территории от антропогенного воздействия загрязнений, в том числе и в экстремальных условиях.

С целью рационального использования финансовых затрат на экологическую безопасность и природопользование наиболее перспективным является применение ГИС-технологий для выделения участков территории нефтепровода с наибольшим риском по экологическим показателям и распределение экологических ресурсов в соответствии с оценками риска

При реализации данного подхода на основе ГИС-технологий формируется картография территории по его трассе, на которую распространяется экологическое

воздействие при его эксплуатации, т.е. эта территория рассматривается как распределенная.

Рис. 12. Система управления загрязнениями от их антропогенного воздействия на основе экологического мониторинга Анализ ситуации за последние пять лет, показывает, что количество источников выбросов вредных веществ в атмосферу по области возросла с 15442 ед. до 18334 ед., т.е. увеличение составило 18,7 %. В 29 районах области зафиксировано увеличение источников и лишь в 3 - снижение, а в 12 района количество источников увеличилось более чем в два раза Анализ динамики выбросов вредных газообразных веществ в атмосферу по Воронежской области показал, что объемы выбросов диоксида серы за пять лет несколько снизились, а объемы оксида углерода, наоборот, возросли.

Анализ концентрации вредных веществ в атмосфере по районам области показал следующие результаты: наибольшая среднегодовая концентрация взвешенных веществ зафиксирована в Каменском районе (0,495 мг/м3); диоксида азота - в Ольховатском (0,071 мг/м3); сернистого газа - в Павловском и Богучарском (0,284 мг/м3); оксида углерода - в Каширском (3,513 мг/м3); фенола - в Верхнехавском и Грибановском (0,013 мг/м3); формальдегида- в Поворинском (0,021 мг/м3).

На основе отобранных экологических показателей формируется индекс комфортности проживания для каждой территориальной единицы. Проведенное исследование позволило оценить интегральный показатель общей заболеваемости и выявить группы районов с низкой, средней и повышенной комфортностью проживания относительно медико-экологического состояния региона (Воронежской области).

В шестой главе представлены структура, информационное и алгоритмическое обеспечение автоматизированного управления ГОЧС, результаты рационального управления региональной системой ГОЧС.

Предложенная в работе организационная модель автоматизированной системы управления в МЧС России Воронежской области реализована при разработке единой системы управления подразделениями и службами.

Методики оценки, выбора и формирования различных составляющих АСУ позволили подготовить технический проект последовательной практической реализации разработанной в результате исследований модели автоматизированной системы управления с учетом совокупности реальных факторов, влияющих на функционирование системы МЧС.

При проектировании общей структуры автоматизированной системы были использованы предложенные методики формирования перечней задач управления и задач функционирования, выполняемых (решаемых) органами управления. Это позволило обеспечить научно обоснованный подход при определении структурной схемы будущего аппаратно-программного комплекса (АПК) с учетом перспектив его дальнейшего развития.

В соответствии с предложенной моделью АСУ для решения некоторых определенных специфических задач в состав технических средств включены специализированные аппаратно-программные комплексы аудиозаписи и визуализации, что позволяет существенно расширить возможности обеспечения отдельных функций управления.

Разработан алгоритм структурных подразделений ГУ ГОЧС Воронежской области при получении ежедневного прогноза или экстренного предупреждения о возможности возникновения ЧС территориального и местного уровня.

Особое место среди чрезвычайных ситуаций, приводящих к загрязнению среды обитания человека и приносящих значительный экономический ущерб, занимают пожары. Поэтому значительное внимание в системе МЧС уделяется организации и повышению эффективности деятельности Государственной пожарной службы (ГПС).

В основу схемы построения системы управления ГПС предложено положить следующие основные принципы: в рамках системы функционирует центральная база данных (ЦБД), содержащая сведения обо всех аспектах деятельности У ГПС административных территориальных единиц; доступ к информации ЦБД предоставляется всем пользователям, входящим в состав информационной системы ГПС; информация формируется и подвергается первичной обработке в местах ее возникновения; актуальность ЦБД обеспечивается за счет реализации технологической схемы поддержания соответствия ЦБД и ЛБД.

Методика формирования требований к функционированию АСУ ГПС содержит три основных этапа: 1) формирование перечня показателей эффективности функционирования АСУ ГПС; 2) оценку полученных показателей с целью выбора важнейших из них; 3) выбор показателей эффективности.

Информационные технологии и автоматизированные системы управления прогнозированием, предупреждением и ликвидацией ЧС и последствий террористических актов на территориальном уровне реализуются в различных автоматизированных системах объединённой системы оперативно-диспетчерского управления и автоматизированной информационно управляющей системы (АИУС). Звено управления территориального уровня АИУС РСЧС состоит из областного информационно-управляющего центра (ОИУЦ) и включает в себя ряд комплексов средств автоматизации, в том числе комплекс средств автоматизации регионального центра мониторинга и прогнозирования ЧС (КСА РЦМП).

Одним из элементов автоматизации РЦМП является разработка и реализация автоматизированного рабочего места (АРМ) специалиста по мониторингу и прогнозированию.

Таблица 3

№ п/п Показатели Прогноз / факт

чрезвычайных ситуаций 2000 г. 2001 г. 2005 г. 2007 г. 2008 г. 2009 г.

1. Количество случаев техногенных, природных и биолого-социальных ЧС 42 44 42 42 41 37 38 40

2. Количество случаев техногенных ЧС 34 35 33 24 30 27 28 34

3. Количество случаев природных ЧС 5 6 8 16 9_ 10 8 7

4. Количество случаев биолого-социальных ЧС 3 3 1 2 2 0 2 1

5. Количество пожаров 3815 3694 3257 3094 2977 3045 2879 2981

Наибольшие ущербы составляют в Воронежской области природные чрезвычайные ситуации, связанные с неблагоприятными агрометеорологическими условиями: ранние заморозки, сильный ливень с градом, выдувание посевов сильным ветром, выпревание озимых. На данный вид чрезвычайных ситуаций практически невозможно повлиять с целью уменьшения их масштаба. Уменьшение ущербов в сельском хозяйстве можно произвести только за счет качественных долгосрочных прогнозов погоды, что в настоящее время весьма проблематично. Предоставляемые долгосрочные прогнозы Воронежским гидрометеоцентром (на сезон, на месяц) весьма низкой оправдываемое™.

Вторым природным явлением по степени опасности для Воронежа являются наводнения, отмечающиеся практически на всей территории Воронежской области, причинами возникновения которых являются возможные ошибки в проектировании инженерных сооружений на автодороге Воронеж-Луганск.

Для принятия решений по модернизации объектов предложены шкалы тяжести разрушений промышленных, дорожных сооружений и жилых зданий.

Применение системы управления повлекло реальное улучшение информационного обеспечения диспетчерских служб, обеспечило информационную поддержку при принятии оперативных управленческих решений для главного действующего лица процесса ликвидации ЧС. В результате эксплуатации были значительно улучшены показатели времени прибытия подразделений к месту вызова; времени, затрачиваемого на преодоление разведки и ее качество. Систематизации и уточнению подвергся весь набор оперативной документации, консолидировались данные различных служб и подразделений, усилился контроль за служебной деятельностью сотрудников, увеличилась компетентность и информированность руководителей различного уровня при принятии управленческих решений и выявлении недостатков деятельности вверенных служб.

Реализация Федеральной целевой программы «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2010» и аналогичной программы до 2010 года на основе предло-

женной и реализованной методологии управления в чрезвычайных ситуациях и их предупреждения повысилась эффективность системы ГОЧС региона.

В табл. 3 приведены основные показатели деятельности регионального управления ГОЧС в 2000, 2001,2005, 2007 гг. и прогноз развития чрезвычайных ситуаций в регионе на 2008,2009 гг.

По прогнозу по всем показателям ЧС в 2000-2007 гг. имеет место отрицательная тенденция (85,7 % показателей), кроме количества случаев природных ЧС, а по прогнозу на 2008, 2009 гг. тенденция по всем показателям отрицательная, что совпадает с фактическими данными в пределах погрешности прогнозирования.

По распространенности различных видов ЧС 13 районов Воронежской области имеют низкий уровень (46,4 %), 10 районов - средний уровень (35,7 %) и высокий уровень - 5 районов (17,8 %), что требует осуществить упреждающие меры финансового, организационного и профилактического характера по районам с низким уровнем.

По г. Воронежу имеет место снижение количества пожаров (1243 в 2002 г., 953 в 2007 г.), травмированных с 116 чел. в 2002 до 106 чел. в 2007 г., а по прогнозу к 2009 г. количество пожаров должно снизиться до 928 случаев.

Как показал сравнительный анализ статистических данных (фактических данных) с результатами прогнозирования,погрешность прогнозирования не превышает в среднем 15 %, что допустимо при разработке мер по предупреждению чрезвычайных ситуаций.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Проведен статистический анализ техногенных, природных и биолого-социальных чрезвычайных ситуаций по районам Воронежской области на основе визуализации и трансформации информации, который используется для информационной поддержки принятия управленческих решений органами ГОЧС и оценки риска возникновения чрезвычайных ситуаций в регионе.

2. Получены тематические карты по результатам классификации территориальных единиц региона по основным видам чрезвычайных ситуаций с использованием ГИС-технологий.

3. Проведена оценка динамики возникновения чрезвычайных ситуаций по Воронежской области, получены прогнозные оценки по основным видам чрезвычайных ситуаций на 2008 и 2009 годы.

4. Проведена классификация административно-территориальных единиц региона по риску возникновения чрезвычайных ситуаций на базе кластерного и дис-криминантного анализа.

5. Рассмотрены распространенные организационные системы жизнеобеспечения как объекты социально-экономического управления и обоснована роль интегрированного экологического мониторинга в организации информационного и математического обеспечения принятия управленческих решений по рационализации системы жизнеобеспечения.

6. Сформирована оптимизационная модель управления мероприятиями жизнеобеспечения по минимизации функции ущерба, предложена модель системы управления профилактическими мероприятиями в виде статистической двухуровневой иерархической системы.

7. На основе медико-экологического моделирования получены балльные оценки комфортности проживания населения по территориальным единицам региона, что позволяет оценить интегральный показатель общей оценки среды проживания и выявить группы территориальных единиц региона с низкой, средней и повышенной комфортностью проживания относительно медико-экологического состояния среды проживания.

8. Для принятия рациональных решений на верхнем уровне управления жизнеобеспечения региона целесообразно учитывать микро- и макродинамические прогнозы по результатам информационного мониторинга с целью выбора варианта многоканального финансирования и его распределения по территориальным единицам с учетом их сформированного риска на основе эколого-медицинского мониторинга, экспертных оценок и ограниченных ресурсов.

9. Предложена система автоматизированного прогнозирования и принятия решений в системе управления ГОЧС, обеспечивающая возможность принятия опережающих профилактических мероприятий на территориях риска техногенных воздействий.

10. Разработанные в диссертации подходы и методы являются основой рациональной организации эколого-информационного мониторинга. Разработанные методы и алгоритмы являются основой создания территориальных систем контроля и управления системой жизнеобеспечения региона для определения эффективной стратегии проведения природоохранных и профилактических мероприятий, оценки состояния условий проживания и окружающей среды по прогнозным показателям жизнеобеспечения и среды проживания населения региона.

11. Предложенная технология обработки данных позволяет реализовать информационную поддержку принятия управленческих решений в задачах практического управления жизнеобеспечения и представить дополнительную визуальную информацию.

12. Разработанный модифицированный алгоритм принятия управленческих решений позволяет уменьшить дефицит исходной информации при рассмотрении многокомпонентной ситуации в регионе.

13. Материалы исследования состояния и прогнозирования развития техногенных воздействий по территориальным административным единицам позволяют формировать целевые комплексные программы в системе ГОЧС и минимизировать экономические затраты при их реализации.

14. Предложены методы ранжирования территории, позволившие выявить наиболее экологически опасные объекты, и произведено зонирование территорий по степени риска ЧС ITC.

15. Разработаны методики по оценке риска аварий ГТС на основе экспертных заключений, балльной оценки, а также методики по определению показателей надежности, последствий, величины ущербов и масштабов ЧС.

16. Разработаны основные принципы, схемы и алгоритмы по рациональному управлению рисками ЧС, обусловленными авариями ГТС IV класса, созданы программно-расчетные модули, которые позволяют автоматизировать процесс решения «сквозной» задачи прогнозирования последствий чрезвычайных ситуаций.

17. Сформирован перечень всех возможных природоохранных мероприятий для поддержки принятия решений по снижению геоэкологического риска аварий ГТС IV класса региона.

Основные результаты опубликованы в следующих работах:

Книги

1. Куприенко П.С. Методология рационального жизнеобеспечения в территориально распределенной системе региона на основе экономических показателей и эколо-го-информационного мониторинга: Кн. 41: Моделирование, оптимизация и компьютеризация в сложных системах: монография / П.С. Куприенко, Н.В. Федоркова, A.B. Фролова. Воронеж: ВГТУ, 2005.141 с.

2. Куприенко П.С. Методы оценки состояния, прогнозирования развития чрезвычайных ситуаций, риска и ущерба от техногенных воздействий и экологических факторов: монография / П.С. Куприенко. Воронеж: ВГТУ, 2008.289 с.

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

3. Комплексная оценка влияния антропогенного воздействия на среду обитания человека / E.H. Коровин, П.С. Куприенко, А.И. Пейганович, В.И. Строгонов, A.B. Фролова // Системный анализ и управление в биомедицинских системах: журнал практической и теоретической биологии и медицины. М., 2004. Т. 3. № 1. С. 8-10.

4. Модели и алгоритмы минимизации экономического ущерба антропогенного воздействия нефтепродуктов / E.H. Коровин, П.С. Куприенко, А.И. Пейганович, В.И. Строгонов, A.B. Фролова // Системный анализ и управление в биомедицинских системах: журнал практической и теоретической биологии и медицины. М., 2004. Т.З. №1. С. 11-13.

5. Автоматизированный анализ и классификация административно-территориальных единиц по показателям системы жизнеобеспечения / E.H. Коровин, П.С. Куприенко, О.В. Родионов, Л.И. Ухин // Вестник Воронеж, гос. техн. ун-та. Серия «Системы и средства безопасности в чрезвычайных ситуациях». 2004. Вып. 10.1. С. 5-7.

6. Методы анализа региональных территориально распределенных экологических систем на основе многовариантного подхода / E.H. Коровин, П.С. Куприенко, О.В. Родионов, A.B. Фролова // Вестник Воронеж, гос. техн. ун-та. Серия «Системы и средства безопасности в чрезвычайных ситуациях». 2004. Вып. 10.1. С. 8-10.

7. Возможности программы «Volna 2» и ГИС-технологий при расчете зон затопления и параметров волны прорыва, возникающих вследствие разрушения ГТС / П.С. Куприенко, Н.Д. Разиньков, Д.С. Ромашкин, В.И. Федянин // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2005. Т. 1. № 7. С. 7-9.

8. Использование качественных показателей при анализе риска чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях / П.С. Куприенко, Н.Д. Разиньков, В.И. Федянин, И.Ю. Фенин // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2005. Т. 1. №7. С. 14-15.

9. Оценка антропогенной обстановки в территориально распределенной системе региона /E.H. Коровин, П.С. Куприенко, О.В. Родионов, В.И. Строгонов, A.B. Фролова// Наука производству: ежемесячный научно-технический журнал. М., 2005. №3. С. 21-23.

10. Куприенко П.С. Зонирование гидротехнических сооружений с помощью метода оценки индивидуального риска / П.С. Куприенко, Н.Д. Разиньков // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2006. Т.2. №4. С. 35-36.

11. Куприенко П.С. Геоэкологические последствия при возникновении чрезвычайных ситуаций на пиротехнических сооружениях / П.С. Куприенко, Н.Д. Разиньков //

Вестник Воронежского государственного технического университета. 2006. Т.2. №4. С. 8-10.

12. Анализ и оценка последствий и ущерба чрезвычайных ситуаций техногенного характера / О.Н. Болдырева, В.А. Картавцев, П.С. Куприенко, К.С. Ластовчук // Системный анализ и управление в биомедицинских системах: журнал практической и теоретической биологии и медицины. М., 2008. Т. 7. № 4. С. 1027-1033.

13. Куприенко П.С. Анализ, оценки риска и ущерба, моделирование и прогнозирование чрезвычайных ситуаций на объектах техносферы / П.С. Куприенко // Вестник Воронежского государственного технического университета 2008. Т. 4. № 11. С. 172-177.

14. Куприенко П.С. Защита и оценка ущерба от химических, радиационных и биологических последствий при чрезвычайных ситуациях / П.С. Куприенко // Вестник Воронежского государственного технического университета 2009. Т. 5. № 2. С. 4-10.

15. Куприенко П.С. Методика и информационное обеспечение анализа антропогенного состояния и оценки ущерба в экологической системе региона / П.С. Куприенко,

A.B. Фролова, Н.В. Федоркова // Вестник Воронежского государственного технического университета 2009 Т. 5. № 1. С. 4-6.

Статьи и материалы конференций

16. Куприенко П.С. Методы оценки ущерба в экологической системе региона / П.С. Куприенко, В.И. Строганов, В.Н. Фролов // Интеллектуальные информационные системы: труды Всерос. конф. Воронеж: ВГТУ, 2003. 4.1. С. 4-6.

17. Куприенко П.С.. Методические основы и принципы управления безопасной эксплуатацией предприятий / П.С. Куприенко, В.И. Строганов, В.Н. Фролов II Интеллектуальные информационные системы: труды Всерос. конф. Воронеж: ВГТУ, 2003. 4.1. С. 22-23.

18. Методика формирования, структура и программное обеспечение АСУ ГПС / E.H. Коровин, П.С. Куприенко, О.В. Родионов, Л.И. Ухин // Управление в социальных и экономических системах: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2003. С. 88-93.

19. Куприенко П.С. Методическое обеспечение построения информационной модели САУ ГПС административно-территориальных единиц / П.С. Куприенко, Л.И. Ухин,

B.Н. Фролов II Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2003. С. 18-21.

20. Куприенко П.С. Анализ состояния эколого-медицинской ситуации в регионе / П.С. Куприенко, В.И. Строганов, A.B. Фролова И Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2003. С. 38-41.

21. Методы оценки среды проживания и риска заболеваемости в системе медицинского обслуживания населения / E.H. Коровин, П.С. Куприенко, О.В. Родионов, A.B. Фролова // Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2003. С. 27-30.

22. Куприенко П.С. Состояние и принципы системного анализа загрязнения окружающей среды и среды проживания / П.С. Куприенко, A.B. Фролова // Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2003. С. 56-60.

23. Куприенко П.С. Методы исследования среды проживания и оценки риска заболеваемости в территориально распределенной системе региона / П.С. Куприенко, В.И.

Строганов, A.B. Фролова II Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2003. С. 133-136.

24. Куприенко П.С. Принципы многоальтернативного моделирования ситуаций в экологических системах и формирования эколого-медицинского мониторинга / П.С. Куприенко, В.И. Строганов, A.B. Фролова // Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2003. С. 89-94.

25. Анализ экологических факторов в территориально распределенной системем региона / E.H. Коровин, П.С. Куприенко, О.В. Родионов, A.B. Фролова // Управление в социальных и экономических системах: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2003. С. 130-135.

26. Анализ системы жизнеобеспечения района на основе геоинформационных технологий / E.H. Коровин, П.С. Куприенко, О.В. Родионов, Л.И. Ухин // Управление в социальных и экономических системах: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2004. С. 8-11.

27. Куприенко П.С. Формирование управленческих решений с целью обеспечения экологической безопасности производств / П.С. Куприенко, О.Н. Болдырева, A.B. Звягинцева // Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2004. С. 18-21.

28. Куприенко П.С. Экологическая безопасность производства при взаимодействии общества и природной среды / П.С. Куприенко, О.Н. Болдырева, A.B. Звягинцева // Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2004. С. 51-54.

29. Анализ антропогенной обстановки в территориально распределенной системе региона / E.H. Коровин, П.С. Куприенко, О.В. Родионов, В.И. Строганов, A.B. Фролова // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: труды Всерос. конф. Воронеж: ВГТУ, 2005. С. 152-153.

30. Определение комфортности проживания населения региона на основе медико-экологического мониторинга / M.J1. Бочоришвили, E.H. Коровин, П.С. Куприенко, О.В. Родионов, A.B. Фролова // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: труды Всерос. конф. Воронеж: ВГТУ, 2005. С. 205-206.

31. Коровин E.H. Экономическая оценка региональной системы жизнеобеспечения на основе анализа экологического и экономического ущерба / E.H. Коровин, П.С. Куприенко, Н.В. Федоркова // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: труды Всерос. конф. Воронеж: ВГТУ, 2005. С. 133-135.

32. Ильин М.Ю. Принципы математического моделирования аварийных событий на химически опасных объектах / М.Ю. Ильин, П.С. Куприенко, В.И. Федянин // Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2006. 4.2. С. 97-100.

33. Ильин М.Ю. Методы прогнозирования аварийных ситуаций с образованием облаков опасных тяжелых газов / М.Ю. Ильин, П.С. Куприенко, В.И. Федянин II Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2006. 4.2. С. 110-115.

34. Ильин М.Ю. Онтологии как основы интеллектуальных прикладных систем / М.Ю. Ильин, П.С. Куприенко, В.И. Федянин // Обеспечение экологической безопасности: труды Междунар. конф. Воронеж: ВГТУ, 2006. 4.1. С. 191-193.

35. Коровин E.H. Минимизация экономического ущерба от техногенного воздействия на окружающую среду / E.H. Коровин, П.С. Куприенко, Н.В. Федоркова // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: труды Всерос. конф. Воронеж: ВГТУ, 2005. С. 103-104.

36. Коровин E.H. Оптимизация ресурсного обеспечения на основе мониторингового подхода в системе жизнеобеспечения региона / E.H. Коровин, П.С. Куприенко, Н.В. Федоркова // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: труды Всерос. конф. Воронеж: ВГТУ, 2005. С. 117-119.

37. Куприенко П.С. Оценка экономических затрат от экологического и техногенного воздействия предприятий / П.С. Куприенко, В.И. Строгонов, Н.В. Федоркова // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: труды Всерос. конф. Воронеж: ВГТУ, 2005. С. 76-78.

38. Копылов A.A. Система предупреждения и ликвидации ЧС и гражданская оборона Воронежской области / A.A. Копылов, П.С. Куприенко // Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2006. 4.2. С. 9-14.

39. Баженова J1.M. Математическое моделирование наружных технологических установок / JI.M. Баженова, П.С. Куприенко // Актуальные проблемы обеспечения безопасности в чрезвычайных ситуациях: материалы Междунар. науч.-практ. конф. Воронеж: ВИВТ, 2006. С. 62-64.

40. Куприенко П.С. Прогнозирование наводнений на малых реках Воронежской области / П.С. Куприенко, Н.Д. Разиньков // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2007. Т.З. №2. С. 75-64.

41. Куприенко П.С. О Федеральной целевой программе «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2010 года» / П.С. Куприенко, A.A. Копылов // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2007. Т.З. №2. С. 118-126.

42. Куприенко П.С. Оценка индивидуального (потенциального) риска гроз на территории Воронежской области / П.С. Куприенко, Н.Д. Разиньков // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2007. Т.З. №2. С. 109-1II.

43. Картавцев В. А. Особенности действий органов управления и сил РСЧС в условиях массовых разрушений, радиоактивного и химического загрязнений / В.А. Картавцев, П.С. Куприенко // Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2007. С. 89-93.

44. Картавцев В.А. Организация спасательных и других неотложных работ в зоне чрезвычайных ситуаций (ЧС) / В.А. Картавцев, П.С. Куприенко, С.Ю. Муха // Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2006. С. 118-123.

45. Применение геоинформационных технологий при исследовании радиационных загрязнений территории í Е.А. Горб, П.С. Куприенко, Н.Д. Разиньков, Д.С. Ромашкин // Обеспечение экологической безопасности в чрезвычайных ситуациях: материалы III Междунар. науч.-практ. конф. Воронеж: ВГТУ, 2007. С. 9-12.

46. Куприенко П.С. Разработка АРМ специалиста по мониторингу и прогнозированию ЧС / П.С. Куприенко, Д.С. Ромашкин, В.И. Федянин // Обеспечение экологиче-

ской безопасности в чрезвычайных ситуациях: материалы III Междунар. науч.-практ. конф. Воронеж: ВГТУ, 2007. С. 67-71.

47. Болдырева О.Н. Оценка последствий чрезвычайных ситуаций техногенного характера / О.Н. Болдырева, П.С. Куприенко, К.С. Ластовчук // Обеспечение экологической безопасности в чрезвычайных ситуациях: материалы III Междунар. науч.-практ. конф. Воронеж: ВГТУ, 2007. С. 311-316.

48. Проведение анализа риска возникновения чрезвычайных ситуаций на химически опасном объекте в условиях плотной городской застройки / Е.В. Андрюнькина, H.H. Висицкий, П.С. Куприенко, А.Н. Яковлева // Обеспечение экологической безопасности в чрезвычайных ситуациях: материалы III Междунар. науч.-практ. конф. Воронеж: ВГТУ, 2007. С. 647-654.

49. Картавцев В.А. Современные способы защиты от химических и биологических поражений / В.А. Картавцев, П.С. Куприенко // Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2008. 4.1. С. 59-64.

50. Болдырева О.Н. Экологическая безопасность химического производства / О.Н. Болдырева, П.С. Куприенко // Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2008. 4.1. С. 151-153.

51. Куприенко П.С. Методические основы принятия управленческих решений на основе моделирования в интегрированной системе экологического мониторинга / П.С. Куприенко, В.И. Строганов, A.B. Фролова // Высокие технологии в технике, медицине, экономике и образовании: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2008. С. 9-13.

52. Куприенко П.С. Методы оценки риска возникновения чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях / П.С. Куприенко, Н.Д. Разиньков // Высокие технологии в технике, медицине, экономике и образовании: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2008. С.

53. Куприенко П.С. Математическое обеспечение автоматизированных систем обработки и отображения экологической информации / П.С. Куприенко, В.И. Строганов, A.B. Фролова // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2008. С. 81-85.

54. Методика анализа антропометрического состояния и ущерба в экологической системе региона на основе экономических показателей / E.H. Коровин, П.С. Куприенко, Н.В. Федоркова, A.B. Фролова // Интеллектуальные информационные системы: труды Всерос. конф. Воронеж: ВГТУ, 2009. С. 235-237.

55. Методика и информационное обеспечение процедуры анализа антропометрического состояния и ущерба в экологической системе на основе экономических показателей / E.H. Коровин, П.С. Куприенко, Н.В. Федоркова, A.B. Фролова// Управление в социальных и экономических системах: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2009. С. 8-13.

Подписано в печать 15.02.2010. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ. л. 2,0. Тираж 85 экз. Заказ Нч.'/ЗР.

ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» 394026 Воронеж, Московский просп., 14

74-78.

Введение

1. Современное состояние и методы предотвращения чрезвычайных техногенных ситуаций

1.1. Методы анализа состояния техногенных и экологических ситуаций в регионе

1.2. Методы управления и структура системы жизнеобеспечения

1.3. Цель и задачи исследования

2. Анализ, визуализация и прогнозирование техногенных, природных и биолого-социальных чрезвычайных ситуаций в территориально 29 распределенной системе региона

2.1. Анализ состояния чрезвычайных ситуаций в регионе на основе ^ визуализации и трансформации информации

2.2. Оценка динамики и прогнозирование возникновения чрезвычайных ситуаций в территориально распределенной системе 54 региона

2.3. Классификация административно-территориальных единиц региона по риску возникновения чрезвычайных ситуаций Выводы второй главы

3. Методы анализа, оценки и моделирования объектов техносферы

3.1. Анализ техногенных источников и методы оценки безопасности объектов техносферы

3.2. Оценка последствий и анализ риска возникновения чрезвычайных ситуаций техногенного характера

3.3. Методы прогнозирования и моделирования аварийных ситуаций на химически опасных объектах

3.4. Анализ экологических характеристик пожаров 120 Выводы третьей главы '

4. Методы оценки риска возникновения чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях

4.1. Факторы, влияющие на возникновение чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях

4.2. Прогнозирование геоэкологических последствий и анализ риска чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях

4.3. Зонирование административных районов по геоэкологическому риску возникновения чрезвычайных ситуаций

Выводы четвертой главы

5. Методика и информационное обеспечение анализа антропогенного состояния и оценки ущерба в экологической системе региона

5.1. Классификация экономического и экологического ущерба от возникновения техногенных источников

5.2. Методические основы управления безопасной эксплуатацией ^ предприятий с учетом экономических оценок

5.3. Оценка социально — экономического риска и экономического ущерба при авариях на гидротехнических сооружениях

5.4. Принципы и алгоритмы, организации, информационного обеспечения экологического мониторинга и оценка комфортности 211 среды проживания населения региона

Выводы пятой главы

6. Автоматизированная система управления ГОЧС и результаты внедрения

6.1. Структура, информационное, методическое и алгоритмическое обеспечение автоматизированного управления ГОЧС

6.2. Анализ результатов управления региональной системой ГОЧС 251 Заключение

Актуальность проблемы. Неуправляемые антропогенное и техногенное воздействия приводят к существенному загрязнению окружающей среды (ОС), неблагоприятно влияя на здоровье населения. Формирование и поддержание высокого качества сред обитания является основным принципом природоохранной деятельности в соответствии с законом «Об охране природной среды».

Разработка целенаправленных управленческих решений по оптимизации экологической ситуации, оценка риска здоровью человека на современном этапе требует внедрения информационных технологий управления, включающих методы оценки и прогнозирования состояния окружающей среды, жизнеобеспечения и здоровья населения на основе мониторинговых подходов.

В связи с этим актуальным является рационализация принятия управленческих решений в социально-экологической сфере региона по выбору и планированию профилактических и природоохранных мероприятий на основе построения комплексной системы автоматизированного контроля и управления экологической ситуацией, что определяет состояние среды обитания, заболеваемости населения региона и требует новых подходов в управлении системой жизнеобеспечения региона.

Внедрение новых методов работы по жизнеобеспечению региона требуют использования компьютерных систем информационно-интеллектуальной поддержки принятия решений, систем по обработке информации на базе компьютерных информационных технологий, позволяющих учитывать многовариантный подход к моделированию различного рода ситуаций.

Реализация возможностей геоинформационных технологий позволяет проводить анализ пространственно-распределенной информации и отслеживать данные с учетом временного аспекта, а также разрабатывать подсистемы принятия решений, использующие результаты моделирования. Слежение за экологической обстановкой региона дает возможность осуществлять контроль за уровнем жизнеобеспечения в регионе. Методы геоинформационных технологий могут быть использованы для разработки информационно-справочных систем различного назначения, что обеспечивает принципиально новые возможности экологической экспертизы, систематизации и быстрой выдачи пространственно-распределенной информации для мониторинга и задач управления экологическим состоянием различных территорий.

В настоящее время в связи с быстрым развитием и внедрением компьютерной сети Internet и региональных сетей в различные сферы деятельности можно использовать данные виды связи для передачи и представления информации специалистам на расстоянии. Именно при помощи дистанционного обслуживания можно предоставить широкому кругу специалистов МЧС информационно-справочную информацию в различных областях применения.

В связи с тем, что данная информация должна быть хорошо организована в систему для принятия решений, в данном случае используются геоинформационные системы, которые позволяют большой объем данных свести в наглядную информацию.

Помимо экономических и социальных проблем функционирования предприятий возникает задача поддержания, улучшения и постоянного совершенствования системы управления охраной окружающей среды. Экономически эта задача связана с необходимостью затрат на поддержание заданного, допустимого уровня окружающей среды при эксплуатации предприятий, ликвидацию последствий аварий и компенсацию за природопользование. Поэтому необходима сбалансированность между затратами на экологиt ческую безопасность и ущербом от воздействия на окружающую среду при ликвидации аварий за счет компенсации последствий аварий, штрафных санкций, а также выплат за ущерб, наносимый в процессе эксплуатации предприятий.

При определении ущерба от техногенных и экологических факторов в современных условиях возникает необходимость минимизации экономических затрат при ликвидации техногенных воздействий, жизнеобеспечения региона и финансового обеспечения безопасной работы предприятий.

Одним из путей повышения эффективности работы системы ГОЧС является переход к автоматизированному анализу состояния и принятия управленческих решений как для улучшения условий жизнеобеспечения, так и в экстремальных условиях, что требует разработки информационного и программного обеспечения автоматизированной системы ГОЧС.

Таким образом, актуальность диссертационного исследования обусловлена необходимостью многовариантного моделирования ситуаций в регионе с учетом прогнозных оценок на базе ГИС-технологий, разработки методов экономической оценки ущерба от экологических и техногенных воздействий и системы автоматизированного анализа, прогнозирования и принятия управленческих решений в территориально распределенной системе жизнеобеспечения региона.

Работа выполнена в соответствии с Федеральной целевой программой «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2010» и в рамках одного из основных научных направлений Воронежского государственного технического университета «Проблемно-ориентированные системы управления».

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка методов анализа и прогнозирования техногенных и экологических ситуаций на основе информационного мониторинга и формирование I системы автоматизированного принятия решений в территориально распределенной системе жизнеобеспечения региона.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: осуществить выбор методов анализа состояния и прогнозирования системы жизнеобеспечения территориально распределенного региона; сформировать информационный мониторинг экологического и техногенного воздействия и разработать прогностические модели развития ситуации в регионе; разработать процедуру классификации экономического и экологического ущерба от воздействия техногенных источников на основе оценки комфортности проживания; сформулировать и разработать принципы и алгоритмы организации и информационного обеспечения экологического мониторинга; разработать методические основы управления безопасной эксплуатацией предприятий с учетом экономической оценки; разработать структуру и информационное обеспечение автоматизированной системы управления ГОЧС.

Методы исследования. Для решения поставленных задач в работе используются методы теории управления, принципы и основные положения теории вероятностей и математической статистики, методы экономической теории и геоинформационных технологий.

Научная новизна результатов исследования. В работе получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной: методика анализа состояния и прогнозирования развития территориально распределенной системы жизнеобеспечения региона, позволяющая оценивать во времени техногенные и экологические ситуации и их влияние на среду проживания населения; информационный мониторинг показателей жизнеобеспечения и экстремальных условий, позволяющий оценивать состояние и прогнозировать развития ситуаций пожарной безопасности и техногенных воздействий; метод классификации экономического и экологического ущерба от воздействия техногенных источников, позволяющий на основе комфортности среды проживания и риска техногенного развития минимизировать финансовые затраты при профилактических мероприятиях по территориальным единицам и по региону в целом, формировать программу экологической безопасности и распределения экономического ресурсного обеспечения; региональная методика оценки аварийного состояния геоэкологического риска, ущерба и воздействия на окружающую среду от аварий на гидротехнических сооружениях, позволяющая осуществлять меры по снижению чрезвычайных ситуаций, последствий аварий и принятию управленческих решений по управлению геоэкологическими рисками; информационное обеспечение, алгоритмы и программное обеспечение принятия решений, обеспечивающих целенаправленное рациональное принятие решений в системе жизнеобеспечения региона; функциональная и логическая схема системы оценки безопасности объектов техносферы и программно-информационное обеспечение СППР «ЧС Аналитик», позволяющие рационально формировать комплекс мер по ликвидации последствий аварии и снижения риска для здоровья населения, попавшего в зону заражения; система автоматизированного прогнозирования и принятия решений в системе управления ГОЧС, обеспечивающая возможность принятия опережающих профилактических мероприятий на территориях риска техногенных воздействий.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Разработанные в диссертации подходы и методы являются основой рациональной организации эколого-информационного мониторинга. Разработанные методы и алгоритмы являются основой создания территориальных систем контроля и управления системой жизнеобеспечения региона для определения эффективной стратегии проведения природоохранных и профилактических мероприятий, оценки состояния условий проживания и окружающей среды по прогнозным показателям жизнеобеспечения и среды проживания населения региона.

Предложенная технология обработки данных позволяет реализовать информационную поддержку принятия управленческих решений в задачах практического управления жизнеобеспечения и представить дополнительную визуальную информацию.

Разработанный модифицированный алгоритм принятия управленческих решений позволяет уменьшить дефицит исходной информации при рассмотрении многокомпонентной ситуации в регионе.

Материалы исследования состояния и прогнозирования развития техногенных воздействий по территориальным административным единицам позволяют формировать целевые комплексные программы в системе ГОЧС и минимизировать экономические затраты при их реализации.

Результаты исследования используются в учебном процессе кафедры «Технология и обеспечение гражданской обороны в чрезвычайных ситуациях» ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» при обучении студентов специальностей 280103 - «Защита в чрезвычайных ситуациях» и 280101 - «Безопасность жизнедеятельности в техносфере».

Апробация работы. Основные положения и научные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-практической конференции «Современные проблемы тушения пожаров» (Москва, 1999); I Межвузовской конференции «Проблемы совершенствования учебно-воспитательного процесса в высших военно-учебных заведениях МО РФ» (Воронеж, 1999); Всероссийской конференции «Интеллектуальные информационные системы» (Воронеж, 2002, 2003); Всероссийской конференции «Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах» (Воронеж, 2004, 2005); совещаниях и коллегиях МЧС (Москва, 2001-2004); международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы обеспечения безопасности в чрезвычайных ситуациях» (Воронеж, 2006); Международной конференции «Обеспечение экологической безопасности в чрезвычайных ситуациях» (Воронеж, 2006, 2007); научных семинарах кафедры «Технология и обеспечение гражданской обороны в чрезвычайных ситуациях» (Воронеж, 2002-2008); научно-тематическом семинаре ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» «Проблемно-ориентированные системы управления» (Воронеж, 2004, 2005, 2007, 2009).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 55 научных работ, в том числе 13 печатных работ в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, и 2 монографии.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и приложения, списка литературы из 153 наименований, изложена на 281 странице и содержит 80 рисунков и 37 таблиц.

18. Результаты исследования используются в учебном процессе кафедры «Технология и обеспечение гражданской обороны в чрезвычайных ситуациях» ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» при обучении студентов специальностей 280103 - «Защита в чрезвычайных ситуациях» и 280101 - «Безопасность жизнедеятельности в техносфере» и в Главном Управлении ГО ЧС про Воронежской области.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Проведен статистический анализ техногенных, природных и биолого-социальных чрезвычайных ситуаций по районам Воронежской области на основе визуализации и трансформации информации, который используется для информационной поддержки принятия управленческих решений органами ГОЧС и оценки риска возникновения чрезвычайных ситуаций в регионе.

2. Получены тематические карты по результатам классификации территориальных единиц региона по основным видам чрезвычайных ситуаций с использованием ГИС-технологий.

3. Проведена оценка динамики возникновения чрезвычайных ситуаций по Воронежской области, получены прогнозные оценки по основным видам чрезвычайных ситуаций на 2008 и 2009 годы.

4. Проведена классификация административно-территориальных единиц региона по риску возникновения чрезвычайных ситуаций на базе кластерного и дискриминантного анализа.

5. Рассмотрены распространенные организационные системы жизнеобеспечения как объекты социально-экономического управления и обоснована роль интегрированного экологического мониторинга в организации информационного и математического обеспечения принятия управленческих решений по рационализации системы жизнеобеспечения.

6. Сформирована оптимизационная модель управления мероприятиями жизнеобеспечения по минимизации функции ущерба, предложена модель системы управления профилактическими мероприятиями в виде статистической двухуровневой иерархической системы.

7. На основе медико-экологического моделирования получены бальные оценки комфортности проживания населения по территориальным единицам региона, что позволяет оценить интегральный показатель общей оценки среды проживания и выявить группы территориальных единиц региона с низкой, средней и повышенной комфортностью проживания относительно медико-экологического состояния среды проживания.

8. Для принятия рациональных решений на верхнем уровне управления жизнеобеспечения региона целесообразно учитывать микро- и макродинамические прогнозы по результатам информационного мониторинга с целью выбора варианта многоканального финансирования и его распределения по территориальным единицам с учетом их сформированного риска на основе эколого-медицинского мониторинга, экспертных оценок и ограниченных ресурсов.

9. Система автоматизированного прогнозирования и принятия решений в системе управления ГОЧС, обеспечивающая возможность принятия опережающих профилактических мероприятий на территориях риска техногенных воздействий.

10. Разработанные в диссертации подходы и методы являются основой рациональной организации эколого-информационного мониторинга. Разработанные методы и алгоритмы являются основой создания территориальных систем контроля и управления системой жизнеобеспечения региона для определения эффективной стратегии проведения природоохранных и профилактических мероприятий, оценки состояния условий проживания и окружающей среды по прогнозным показателям жизнеобеспечения и среды проживания населения региона.

11. Предложенная технология обработки данных позволяет реализовать информационную поддержку принятия управленческих решений в задачах практического управления жизнеобеспечения и представить дополнительную визуальную информацию.

12. Разработанный модифицированный алгоритм принятия управленческих решений позволяет уменьшить дефицит исходной информации при рассмотрении многокомпонентной ситуации в регионе.

13. Материалы исследования состояния и прогнозирования развития техногенных воздействий по территориальным административным единицам позволяют формировать целевые комплексные программы в системе ГОЧС и минимизировать экономические затраты при их реализации.

14. Предложены методы ранжирования территории, позволившие выявить наиболее опасные, и произведено зонирование территорий по степени риска ЧС ГТС.

15. Разработаны методики по оценке риска аварий ГТС на основе экспертных заключений, бальной оценки, а также методики по определению показателей надежности, последствий, величины ущербов и масштабов ЧС.

16. Разработаны основные принципы, схемы и алгоритмы по рациональному управлению рисками ЧС, обусловленными авариями ГТС IV класса, созданы программно-расчетные модули, которые позволяют автоматизировать процесс решения «сквозной» задачи прогнозирования последствий чрезвычайных ситуаций.

17. Сформирован перечень всех возможных природоохранных мероприятий для поддержки принятия решений по снижению геоэкологического риска аварий ГТС IV класса региона.

1. Абрамов Ю.Ф. картина мира и информация. Иркутск: Издательство ИГУ, 1988. 123 с.

2. Авакян А.Б. Наводнения / М.: Знание, 1989.

3. Завьялов В.Н. Гражданская оборона. Учебное пособие. — М.: 1989.

4. Автоматизированное рабочее место для статистической обработки данных / В.В. Шураков, Д.М. Дайитбеков, C.B. Мирзохи, C.B. Ясеновский // М.: Финансисты и статистика, 1990. 190 с.

5. Айвазян С.А., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика. Основы моделирования и первичная обработка данных. М.: Финансы и статистика, 1983. 471 с.

6. Акимов В.А., Лапин В.Л., Попов В.М., Пучков В.А., Томаков В.И., Фалеев М.И. Надежность технических систем и техногенный М. : ЗАО ФИД «Деловой экспресс», 2002. 368 с.

7. Акимов В.А. Основы анализа и управления риском в природной и техногенной сферах: Учеб. пособие, М.: ФИД «Деловой экспресс», 2003. 458 с.

8. Анализ опасностей. М.: ООО «Анализ опасностей» \ Крясных Б.А., Мартынюк В.Ф. и др. 2003. - 320 с.

9. Анализ системы жизнеобеспечения района на основе геоиформационных технологий / E.H. Коровин, П.С. Куприенко, О.В. Родионов, Л.И. Ухин // Управление в социальных и экономический системах: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2004. С. 8-11.

10. Анализ Экологических факторов в территориально распределенной системе региона / E.H. Коровин, П.С. Куприенко, О.В. Родионов, A.B. Фролова // Управление в социальных и экономический системах: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2004. С. 130-135.

11. Андрейчиков A.B., Андрейчикова О.Н. Развитие интеллектуальной системы социально-экономического прогнозирования и принятия решений в условиях неопределенности // Информационные технологии, №2, 1999, С. 14-21.

12. Антонова Г.М. Моделирование процессов для поиска рационального решения // Информационные технологии, №11, 1999. С. 18-21.

13. Баженова JIM. Куприенко П.С. Математическое моделирование наружных технологических установок // Актуальные проблемы обеспечения безопасности в чрезвычайных ситуациях: Материалы международной научно-практической конф. Воронеж: ВИВТ, 2006. с. 62-64.

14. Безопасность в чрезвычайных ситуациях \ М. Н. Дудко и др.-М.: ГУУ, 2000.

15. Беллман Р., Гликсберг И., Гросс О. Некоторые вопросы математической теории процессов управления М.: ИЛ.- 1962.

16. Бердников К.В., Тикунов B.C. Данные, информация, знания в картографии и геоинформатике. Изв. Русск.Географ. общ-ва, 1992,т. 124. Вып. 4. С. 104-109.

17. Берлянт A.M. Образ пространства: карта и информация. М.: Мысль, 1986.240 с.

18. Бокс Дж., Дженкинс Г. Анализ временных рядов. Прогноз и адаптация. Вып.1, 1974. 406 с. Вып. 2, 1974. 197 с.

19. Болдырева О.Н., Куприенко П.С. Экологическая безопасность химического производства // Системы жизнеобеспечения и управления вчрезвычайных ситуациях: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2008. 4.1. С. 151-153.

20. Болдырева О.Н., Куприенко П.С., Ластовчук К.С. Оценка последствий чрезвычайных ситуаций: Матер. III Международной научно-практической конф. Воронеж: ВГТУ 2007, 2007. С. 311-316.

21. Воробьёв Ю.Л. Управление стратегическими рисками на уровне государственной политики // Проблемы анализа риска. 2004 Т.1. № 1. С. 32-37.

22. Градостроительный кодекс РФ от 29.12.04г. №190-ФЗ.

23. Гражданкин А.И. Экспертная система оценки техногенного риска опасных производственных объектов / А.И. Гражданкин, П.Г. Белов // Безопасность труда в промышленности. 2000. № 11. С. 6-10.

24. Горский В.Г., Курочкин В.К., Дюмаев К.П, Новосельцев В.Н., Браун. Д.Л. Анализ риска методологическая основа обеспечения безопасности химико-технологических объектов. Рос. хим. журнал, 1994, №2, С. 54-61.

25. Горский В.Г. и др. Научно-методические аспекты анализа аварийного риска. Под общей ред. Г.Ф. Терещенко и A.A. Шаталова. М.: Экономика и информатика, 2000. 260 с.

26. ГОСТ 22.3.03-97 / ГОСТ Р 22.3.03-94 "Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Защита населения. Основные положения".

27. Доклад о состоянии и использовании минерально-сырьевых,iводных, лесных ресурсов, состоянии и охранеокружающей среды Воронежской области в 2003 году/В.С. Маликов Воронеж: Изд-во ВГУ. 2004. 192 с.

28. Жердев В.Н., Бородкин А.И. Геоэкологические проблемы малых рек ЦЧО: Монография. Воронеж: Воронежский госпедуниверситет, 2003. 243 с.

29. Зайцев А.П., Коржавин A.B., Корнеев А.И. под. ред. Алтунина Т.И. Гражданская оборона. Учебное пособие для населения. М.: «Воениздат», 1982;

30. Заславский Б.Г., Полуэктов P.A. Управление экологическими системами. М.: Наука, 1988.294 с.

31. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях: учеб. Пособие для высшей школы / В.М. Емельянов и др. 4-е изд., доп. и испр. М.: Академический Проект, 2007. 496 с.

32. Защита населения территорий в чрезвычайных ситуациях / под ред. М. И. Фалеева. Калуга: ГУП «Облиздат», 2001.

33. Ильин М.Ю., Куприенко П.С., Федянин В.И. Принципы математического моделирования аварийных событий на химически опасных объектах. Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2006. 4.2. С. 97-100.

34. Ильин М.Ю., Куприенко П.С., Федянин В.И. Онтологии какосновы интеллектуальных прикладных систем / Обеспечение экологическойiбезопасности в чрезвычайных ситуациях: труды междунар. конф. Воронеж, 2006. 4.1. С.191-193.

35. Использование качественных показаний при анализе риска чрезвычайных ситуации на гидротехнических сооружениях / П. С. Куприенко, Н.Д. Разинков, В.И. Федянин, И.Ю. Фенин // Вестник ВГТУ. Том 1, №7. Воронеж: ВГТУ, 2005. С. 14-15.

36. Ильин М. Ю. Интеллектуализация моделирования и прогнозирования безопасности химически опасных объектов техносферы на основе базовых сценариев возникновения чрезвычайных ситуаций: монография. Воронеж: ВГТУ, 2007. 132 с.

37. Иншаков Ю. 3. Исследование, анализ и управление процессами экологического воздействия пожаров на окружающую среду: монография. Воронеж: ВГТУ, 2007. 118 с.

38. Картавцев В. А., Куприенко П.С. Современные способы защиты от химических и биологических поражений // Система жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2008. 4.1. С. 59-64.

39. Картавцев В.А., Куприенко П.С. Муха С.Ю. Организация спасательных и других неотложных работ в зоне чрезвычайных ситуаций (ЧС) // Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2007. 4.1. С. 118-123.

40. Кащенко Н.Д. Профилактика химических аварий // Наука и жизнь, №7, 1999г.

41. Келлер A.A., Кувакин В.И. Медицинская экология. СПБ.: Петроградский и К, 1999. 256 с.

42. Кендэл М. Временные ряды. М.: Финансы и статистика, 1981.201 с.

43. Комплексная оценка ущерба антропогенного воздействия на среду обитания человека / E.H. Коровин, П.С. Куприенко, А.И. Пейганович,

44. B.И. Строгонов, A.B. Фролов // Системный анализ и управление в биомедицинских системах: Журнал практической и теоретической биологии и медицины. М., 2004. ТЗ. №1. С. 8-10.

45. Копылов A.A., Куприенко П.С. Система предупреждения и ликвидации ЧС и гражданская оборона Воронежской области // Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2006. 4.2. С. 9-14.

46. Коровин E.H., Родионов О.В., Федорков Е.Д. Алгоритмизация информационной поддержки принятия управленческих решений на основе многовариантного моделирования и прогнозирования в социальной сфере региона. Воронеж: ВГТУ, 2002. 100 с.

47. Коровин E.H., Родионов О.В. Геоинформационные системы: Учеб. пособие. Воронеж: ВГТУ, 2003.

48. Куприенко П.С. Методы оценки состояния, прогнозирования развития чрезвычайных ситуаций, риска и ущерба от техногенных воздействий и экологических факторов: монография. Воронеж: ВГТУ, 2008. 204 с.

49. Куприенко П.С., Фролова A.B. Состояние и принципысистемного анализа загрязнение окружающей среды и среды проживания //t

50. Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: 2003. С. 56-60.

51. Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: 2003. С. 56-60.

52. Куприенко П.С., Строгонов В.И., Фролов В.Н. Методы оценки ущерба в экологической системе региона // Интеллектуальные информационные системы: тр. Всерос. конф. Воронеж, 2003. 4.1. С. 4-6.

53. Куприенко П.С., Строгонов В.И., Фролов В.Н. Методически основы и принципы управления безопасной эксплуотацией предприятия // Интеллектуальные информационные системы: тр. Всерос. конф. Воронеж, 2003. 4.1. С. 22-23.

54. Куприенко П.С., Строгонов В.И., Фролова A.B. Анализ состояния эколого-медицинской ситуации в регионе // Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: 2003. С. 38-41.

55. Куприенко П.С., Разиньков Н.Д. Прогнозирование наводнений на малых реках Воронежской области // Вестник ВГТУ. Воронеж: ВГТУ, 2007. С. 75-78.

56. Куприенко П.С., Копылов A.A. О федеральной целевой программе «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного характера в Российской Федерации до 2019 года» // Вестник ВГТУ. Воронеж: ВГТУ, 2007 Том 3, №2. С. 118-126.

57. Куприенко П.С., Разиньков Н.Д. Оценка Индивидуального (потенциального) риска гроз на территории Воронежской области // Вестник ВГТУ. Воронеж: ВГТУ, 2007. Том 3, №2. С. 109-111.

58. Куприенко П.С., Ромашкин Д.С., Федянин В.И. Разработка АРМ специалиста по мониторингу и прогнозированию ЧС // Обеспечение экологической безопасности в чрезвычайных ситуациях: Матер. III Международно наунно-проект. конф. Воронеж: ВГТУ, 2007. С. 67-71.

59. Куприенко П.С., Федоркова Н.В., Фролова A.B. Методология рационального жизнеобеспечения и территориально распределенной системе региона на основе экономических показателей и эколого-информационного мониторинга: Монография. Воронеж: ВГТУ, 2005. 141 с.

60. Куприенко П. С., Разиньков Н.Д. Зонирование гидротехнических сооружений с помощью метода оценки индивидуального риска // Вестник ВГТУ. Т.2, №4. Воронеж: ВГТУ, 2006. С. 35-36.

61. Куприенко П.С. Геоэкологические последствия при возникновении чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях // Вестник ВГТУ. Том2,№4. Воронеж: ВГТУ, 2006. С. 8-10.

62. Кошкарев A.B., Тикунов B.C., Геоинформатика / Под ред. Д.В. Лисицкого. М.: Картгеоцентр, 1993. 213 с.

63. Кошкарев A.B., Тикунов B.C., Трофимов A.M. ТеоретическиеIи методические аспекты развития географических информационных систем // Информационных технологии. №10, 1998. С. 36-39.

64. Кривошеев А.О., Голомидов Г.С., Таран А.Н. Перспективные Internet технологии информационного обеспечения образовательных услуг //Информационные технологии. №7, 8, 1998.

65. Кофман А. Введение в теорию нечетких множеств. М.: Радио и связь, 1982.

66. Курбатов P.A. Нормативно-правовая унификация экологических стандартов для субъектов Российской Федерации. 2005. М.: Логос, 133 с.

67. Ларичев О.И. Объективные модели и субъективные решения. М.: Наука, 1987. 142 с.

68. Ларичев О.И., Мечитов А.И., Мошкович Е.М., Фуремс Е.М. Система выявления экспертных знаний в задачах классификаций // Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. 1987. №2. С. 74-94.

69. Ларичев О.И., Моргоев В.К. Проблемы, методы и системы извлечения экспертных знаний // АиТ. 1991. №6. С. 14-17.

70. Ларичев О.И., Мошкович Е.М. Качественные методы принятия решений. Вербальный анализ решений. М.: Наука, 1996. 208 с.

71. Литвак Б.Г. Экспертная информация. Методы получения и анализа. М.: Радио и связь, 1982. 184 с.

72. Лукашин Ю.П. Адаптивные методы краткосрочного прогнозирования. М.: Статистика, 1979. 254 с.

73. Львович Я.Е., Фролов М.В. Моделирование биотехнических и медицинских систем. Воронеж, 1994.

74. Любарский Ю.А. Интеллектуальные информационные системы. М.: Наука, 1990.

75. Мандель ИД. Кластерный анализ. М.: ФиС, 1988. 206 с.

76. Матвеев С.Ю. Геоинфармационные системы в Internet: новые возможности управления территориальной инфраструктурой // Информационные технологии. №11, 1988. С. 36-39.

77. Медико-экологический мониторинг и оценка комфортности проживания населения региона / В.И. Бородин, M.JI. Бочоришвили, С.Б. Гриднева, E.H. Коровин, A.B. Фролова // Вестник новых медицинских технологий. Тула, 2001.T.VIII, №1. С. 86-87.

78. Методические рекомендации по оценке расчетных потерь от пожаров. Утверждены Министром внутренних дел Российской Федерации 02.07.96г. и согласованы с Государственным комитетом Российской Федерации по статистике. М., 1996.

79. Методические рекомендации о порядке разработки и экспертизы проектных решений единых дежурно-диспетчерских служб.

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

81. Методы управления / под ред. О.В. Козловой. М.: Экономика, 1974. 147 с.

82. Методика формирования, структура и программное обеспечение АСУ ГПС / Е.Н, Коровин, П.С. Куприенко, О.В. Родионов, Л.И. Ухин // Управление в социальных и экономических системах: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: 2003. С. 88-93.

83. Мушик Э., Мюллер П. Методы принятия технических решений. М.: Мир, 1990. 206 с.

84. Нечеткие множества в моделях управления и искусственного интеллекта / под ред. Д.А. Поспелова. М.: Наука, 1986.

85. Николайкин Н.И. Экология. М.: Дрофа, 2003. 624 с.

86. Нормы пожарной безопасности НТБ 302-2001 Техника пожарная. Самоспасатели фильтрующие для защиты органов дыхания людей при эвакуации из помещений во время пожара. Общие технические требования. Методы испытаний.

87. Орловский С.А. проблемы принятия решений при нечеткой исходной информации. М.: Наука, глав. ред. физ.-мат. лит., 1981.

88. Орловский С.А. Исчисление свойств и нечеткие множества // Нечеткие множества в информатике. Сб. тр. вып. 21. М.: ВНИИСИ, 1988. С. 3-13.

89. Оптимальное управление природно-Экономическими системами / под ред. В.И. Гурмани. М.: Наука, 1980. 184 с.

90. Осипов В.И. природные катастрофы на рубеже XXI века / В.И. Осипов // Вестн. РАН. 2001. №:4.

91. Основы безопасности жизни. 1999. №:3.

92. Основы государственной политики в области обеспечения химической и биологической безопасности Российской Федерации на период до 2010 года и дальнейшую перспективу. Пр-2194, 2003.

93. Паспортизация населенных пунктов и объектов хозяйствования по предупреждению чрезвычайных ситуаций от затопления и подтопления на территории Воронежской области. ЦЧРГИ11РОВОДХОЗ. Воронеж, 1994. 169 с.

94. Петров K.M. Общая экология: взаимодействие общества и природы. СПб.: Химия, 1990. 350 с.

95. Постановление правительства Российской Федерации от 6 января 2006г. №1 «О федеральной целевой программе «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2010 года»».

96. Постановление Правительства Российской Федерации от 29 сентября 1999г. «1098 «О федеральной целевой программе «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2005 года»».

97. Приказ МЧС России от 28.02.03г. №105 «Об утверждении требований по предупреждению чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных объектах жизнеобеспечения».

98. Разиньков Н.Д. Методы оценки риска аварий гидротехнических сооружений / Н.Д. Разиньков, В.И. Федянин// Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях. Межвузовский сборник научных трудов. Воронеж: ВГТУ, 2003. С. 52-55.

99. Риски в природе, техносфере, обществе и экономике /

100. B.А. Акимов, В.В. Лесных, H.H. Радаев; М.: Деловой экспресс, 2004. 352 с.

101. Родионов О.В., Коровин E.H., Ухин Л.И. Геоинформационное моделирование ситуации в Воронежской области по данным пожарной службы // Высокие технологии в технике, медицине, экономике и образование: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: 2002. 41. С. 11-14.

102. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархии. М.: Радио и связь, 1993.

103. Савиных В.П., Цветков В.Я. Особенности интеграции геоинформационных технологий и технологий обработки данных дистанционного зонирования // Информационные технологии, №10, 1999.1. C. 36-40.

104. Салов Т.Ю., Громова Н.Ю. Основы экологии. Аудит и экспертиза техники и технологии. М.: Академия, 2004. 335 с.

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

106. Симанков B.C., Луценко E.B, Моделирование принятия решений в адаптивных АСУ сложными системами на основе теории информации //Информационные технологии, №2, 1999. С. 8-14.

107. Системотехнические основы информационных технологий предупреждений и ликвидации ЧС. Тетерин И.М., Топольский Н.Г., Качанов С.А.

108. СП 2.6.1.799-99. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99).

109. Справочник «Дозы облучения населения Воронежской области в 2006 году». Воронеж: ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Воронежской области», 2007.

110. Статистические модели и многокритериальные задачи принятия решений: Сб.статей / сост. и науч. ред. Н.Ф. Шахнов. М.: Статистика, 1979.184с.

111. Строгонов В.И., Фролова A.B. Принципы организации и алгоритмизации процедур принятия решений в системах экологического мониторинга // Системный анализ и управление в Биомедицинских системах. М.: 202. Том1, №3. С. 289-291.

112. Строгонов В.И. Системный анализ и алгоритмизация принятия управленческих решений в распределенных орагнизационно-экологических системах. Воронеж: Изд-во ВГТУ, 1999. 184 с.

113. Ступин В.И. О результатах контрольно-надзорной деятельности за безопасностью гидротехнических сооружений в 2005г. и впредпаводковый период весеннего половодья 2006г. Воронеж: Управление Росприроднадзора по Воронежской области.2006.

114. Трахтенгерц Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений. М.: СИНТЕГ, 1998. 376 с.

115. Тюрин Ю.Н., Макаров A.A. Анализ данных на компьютере. М.: Финансы и статистика, 1995. 384 с.

116. Устав областного государственного учреждения «Обеспечение функционирования гражданской обороны, защиты населения и территорий, пожарной безопасности и спасения людей на водах Воронежской области». (Новая редакция).

117. Ухин Л.И. Новые информационные технологии в совершенствовании деятельности ГПС на региональном уровне // ГИС Ассоциация. Информационный бюллетень. 1988. №4(16).

118. Ухин Л.И. Методика формирования структуры функционирования и принятия решений в АСУ ГПС // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: тр. Всерос. конф. Воронеж, 2002.

119. Факторный, дискриминантный и кластерный анализ / пер. с англ. Дж.-О. Ким, Ч.У. Мьюллера, У.Р. Клекка и др.; под ред. И.С. Енюкова. М.: Финансы и статистика, 1989, 215 с.

120. Федеральный закон от 6 октября 2003г. №131-Ф3 «Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской Федерации».

121. Федеральный закон от 21 декабря 1994г. №68-ФЗ «О защите населения и территории от чрезвычайных ситуации природного и техногенного характера».

122. Федорков Е.Д. Моделирование и оптимизация дуальных динамических объектов в медицине. Воронеж: Изд-во ВГТУ, 1997.

123. Управление в биологических и медицинских системах / О.В. Родионов, Е.Д. Федорков, В.Н. Фролов, М.В. Фролов. Воронеж: ВГТУ, 2002. 342 с.

124. Ч. Хикс. Основные принципы планирования эксперимента. Изд. «Мир», 1967. 406 с.

125. Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии. М.: Финансы и статистика. 1998. 286 с.

126. Цветков В.Я. Моделирование в научных исследованиях и проектировании. М.: ГКНТ, ВНТИЦентр, 1991. 125 с.

127. Цикритзис Д., Лоховски Ф. Модели данных. М.: Финансы и статистика. 1986. 344 с.

128. Чертко Н.К. Математические методы в физической географии. Минск: Изд-во «Университетское», 1987. 152 с.

129. Экологическая безопасность производства при взаомодействии общества и природной среды / П.С. Куприенко, О.Н. Болдырев, A.B. Звягинцева // Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайныхIситуациях: Межвуз. сб. науч. тр. ВГТУ, 2004. С. 51-54.

130. Юрочкин А.Г. Алгоритмическое, программное и техническое обеспечение машинной графики и геоинформационных систем. Воронеж: ВГТУ, 1994. 194 с.

131. Introductiong Arc View (The Geographic Information System for Everyone). ESRI, INC, USA, 1994. 119 p.

132. Introductiong Avenue ESRI, INC., USA, 1994. 120 p.

133. Harvey Bookman. Testing for the best programmer // Datamation, April/ USA, N.Y., 1989. P. 83-86.

134. Kernigan B.N., Mashey R. The new programming environment. Bern, Geneva, 1987. lip.

135. Map projections. Georeferencing spatial data. ESRI, USA, 1994.

136. Saaty H.V. A scaling method for priorities in hierarchical structures // Journ. Math. Psychology, 1979. 69 p.

137. Scott Barlay. Decision analysis unit. A User is Manual to HiView. University of London. 1989. P. 3-57.