автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Методы решения технических и организационных проблем перепрофилирования объектов в арктической зоне России

На правах рукописи

Панащук Виктор Николаевич

Методы решения технических и организационных

проблем

перепрофилирования объектов в арктической зоне России

Специальность: 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (в сфере услуг)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

Работа выполнена в научной организации «Главный вычислительный центр Интуриста» (ООО «ГВЦ Интуриста»),

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Древе Ю.Г.

Официальные оппоненты: - доктор технических наук,

профессор Кривилев В.А. - кандидат технических наук, доцент Золотарев В.В.

Ведущая организация: Общество с ограниченной ответственностью «Стройинтерсервис»

Защита состоится «_27_» сентября заседании диссертационного совета Д «ГВЦ Интуриста» по адресу: Москва, пер., д.4, стр.2, тел. 621-33-10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ООО «ГВЦ Интуриста»

Автореферат разослан « 14 » августа 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор политических наук, старший научный сотрудник

2006 года в 16.00 на 520.005.01 при ООО 107031, Дмитровский

В. А.Семенов

Общая характеристика работы

Движение страны по линии дальнейшего реформирования экономики предполагает более ускоренное развитие малого и среднего бизнеса. К этой категории можно в определенной степени отнести и туристскую индустрию. В настоящее время, к сожалению, туристские возможности России используются не в полной мере. В частности, недостаточно используется природно-географический потенциал арктических регионов страны. Проблема возведения и развертывания в арктических районах спортивно-оздоровительных и туристических комплексов зачастую связана с достаточно большими финансовыми затратами, с инвестиционными рисками, недостаточно развитой транспортной сетью. В связи с этим налицо проблемная ситуация, выражающаяся в наличии противоречия между заложенным в арктических регионах природ-но-географическим потенциалом и теми трудностями, которые существуют в его использовании. Автор полагает, что социально-экономический эффект в результате разрешения этого противоречия значительно превысит возможные затраты на его преодоление.

Актуальность темы. Она определяется теми очевидными выгодами для социально-экономического развития региона, которые последуют в результате более целенаправленного освоения его природно-географического потенциала за счет, в том числе, развертывания в этих районах спортивно-оздоровительных и туристских комплексов. Большинство указанных трудностей может быть успешно преодолено за счет использования выведенных из состава Вооруженных сил России объектов и территорий. Речь идет о городках в арктической зоне России, оставленных военнослужащими в результате сокращения общей численности войск. Направление, связанное с использованием этих объектов и территорий

под туристские комплексы, весьма перспективно, так как в этом случае используется существующая достаточно развитая инфраструктура городков, дорожной сети, электро- и теплоснабжения.

Объектом исследования в данной работе является экологический мониторинг и организация работ по экологической реабилитации территорий, освобождающихся после их использования в военных целях.

Цели и задачи исследования. Определение уровня экологической дестабилизации, характера загрязнений и их распространения в пространстве и во времени необходимо как для оценки возможности и целесообразности перепрофилирования, так и в период эксплуатации перепрофилированных объектов. Решение этой задачи связано с созданием системы мониторинга экологического состояния окружающей среды.

Эта система представляет собой разветвленные средства передачи данных от пространственно разнесенных измерительных станций в единую дирекцию. Существенной особенностью этой системы является то, что сетевые объекты (абоненты, узлы и пр.), которые должны быть объединены в составную (гомоморфную) сеть, могут находиться на значительных расстояниях. Сетевыми абонентами могут являться как стационарные, так и изменяющие своё местоположение объекты. Нельзя также не учитывать, что в настоящее время развитость, практическая доступность и использование информационных сетей и других средств связи в арктической зоне существенно отличаются. Всё это говорит о том, что при анализе такой сложной (составной гетерогенной) сети необходимо учитывать, что реальная связь между абонентами, передающими и принимающими информацию, может осуществляться по маршрутам различной топологической сложности и с разной сетевой аппаратурой.

В этих условиях требуется принять решение о рациональных технических характеристиках системы и о связях между отдельными центрами.

Перепрофилирование объектов возможно только при условии проведения их экологической реабилитации. Принятие решения о целесообразности перепрофилировании связано с экономическими оценками, которые зависят от большого числа факторов и, в том числе, от организации работ на объектах. Выбор рациональной организации работ представляет собой комбинаторную задачу, которая не имеет аналитического решения. В этих условиях требуется принять решение о распределении трудовых ресурсов.

В рамках этих целей в работе поставлены следующие задачи: на основе специфики перепрофилируемых под туристские и спортивно-оздоровительные комплексы объектов, выведенных из состава Вооруженных сил необходимо:

- проанализировать содержание требований международных конвенций, соглашений и протоколов в области природоохранной деятельности и требований российских нормативных правовых документов в области охраны окружающей среды в северных перепрофилируемых районах страны применительно к работе туристических комплексов;

- проанализировать особенности воздействия существующих источников загрязнения арктических регионов на деятельность туристических комплексов, а также влияние их деятельности на экологию;

- определить структуру информационного обеспечения с учетом природоохранной компоненты управленческих решений;

- разработать модели, позволяющие выбирать структуру системы экологического мониторинга;

- разработать модели, позволяющие распределять трудовые ресурсы в процессе перепрофилирования.

В настоящем исследовании используются методы системного анализа, теории баз данных, моделирования, системной динамики.

Научная новизна исследования заключается в том, что в работе: 1

- дано обоснование условий перспективности использования объектов и территорий под туристские и спортивно-оздоровительные комплексы в арктической зоне России;

- впервые разработана организационная структура системы экологического мониторинга и структура базы данных для него;

- впервые разработана модель системы экологического мониторинга, позволяющая оценивать рациональность технических решений по маршрутам передачи экологической информации;

- впервые разработана модель организации работ по перепрофилированию объектов, позволяющая рационально распределять трудовые ресурсы в процессе перепрофилирования.

Практическая значимость исследования подтверждена внедрением его результатов и заключается в том, что:

1. Разработанная в ходе исследований методика используется при оценке рациональности вариантов перепрофилирования в концерне «Водстрой».

2. Модель сети распределения информации используется в учебном процессе Московского авиационного института.

3. Модель организации работ подготовлена к внедрению.

4. Полученные в ходе исследования результаты могут способствовать практической реализации «Национального плана действий по защите арктических морей Российской Федерации» (НПД-Арктика), принятого на парламентских слушаниях в Государственной Думе Российской Федерации в 2001 году. Планом НПД-Арктика предусматривается с ис-

пользованием финансовой поддержки Глобального экологического фонда перепрофилирование военных баз Северного флота, переходящих в гражданское пользование.

Личный вклад автора.

1. Автор непосредственно участвовал в качестве исполнителя на всех этапах проведенных исследований, включая постановку задачи, анализ литературы по проблеме, обобщение и интерпретацию результатов.

2. Автором лично выдвинуты положения о реформировании объектов и сформулированы требования к структуре организационной системы и составу базы данных экологического мониторинга.

3. Автором разработаны принципы построения модели системы сбора информации об экологической обстановке и проведено моделирование.

4. Автором лично разработаны вопросы построения модели организации работ по экологической реабилитации территорий.

На защиту выносятся:

1. Методика проведения работ по оценке рациональности перепрофилирования военных объектов под туристские комплексы.

2. Организационная структура системы экологического мониторинга и состав базы данных.

3. Модель сети передачи данных.

4. Модель организации работ по перепрофилированию объектов.

Апробация работы

Материалы диссертации доложены на Всероссийской научной конференции «Цивилизация знаний: будущее и современность», РосНОУ, 2005г.

Результаты диссертационного исследования нашли отражение в пяти статьях, в патенте на полезную модель и заявке

на получение авторского свидетельства, подтвержденной приоритетной справкой.

Структура и объем работы

Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и списка использованной литературы. Диссертация изложена на 116 стр., содержит 12 рисунков, 1 таблицу, приложение на 12 стр.; список литературы состоит из 79 наименований.

Содержание работы

Во введении обосновывается актуальность, цели и задачи, новизна, методическая и практическая значимость исследования.

В первой главе излагаются основные проблемы перепрофилирования объектов, выведенных из состава вооруженных сил в арктической зоне России. Отмечается, что в настоящее время удачно сочетается наращивание инвестиционного климата и возможность перепрофилирования готовой инфраструктуры военных городков под новые производства, с одновременной ликвидацией негативных экологических последствий оборонно-хозяйственной деятельности.

При реализации этого перепрофилирования должны быть решены три основные задачи:

1) приведение объектов и территорий в экологически безопасное состояние;

2) реконструкция и ремонт (восстановление) существующей инфраструктуры;

3) оснащение современным оборудованием в соответствии с целями инвестиционного проекта.

Решение первой задачи связано, прежде всего, со сбором информации о экологическом состоянии окружающей среды. Это, в свою очередь, требует построения системы глобального экологического мониторинга. Последующие шаги связаны

с организацией работ по экологической реабилитации территории. ; ^ . : ■ •

В работе сформулированы требования по организации работ по экологическому мониторингу.

Восстановление в экологическом отношении объектов и территорий целесообразно осуществлять в такой последовательности:

- обследование территории и составление экологической карты района, на которой указываются наиболее загрязненные участки, виды загрязнений, уровни, объемы, причины и время их возникновения;

- разработка плана производства работ, в котором предусматривается выполнение организационных и технических мероприятий, включающих очистку территории и акватории от загрязняющих веществ, металлолома, строительных и бытовых отходов, полузатонувших и затонувших плавсредств и т.д.;

- очистка территории и акватории, утилизация отходов и вывоз фрагментов, не подлежащих утилизации, на специально оборудованные полигоны;

- проведение ремонтно-восстановительных работ;

- рекультивация территории.

Производство работ, связанных с экологической реабилитацией перепрофилируемых территорий, требует тщательного планирования и четкой организации.

При этом необходимо произвести оценку дополнительных затрат на экологическую реабилитацию объектов и территорий и предотвращенного экологического ущерба.

Таким образом, сформулирована задача создания системы экологического мониторинга и определены функции этой системы.

Во второй главе рассматриваются вопросы построения сети экологического мониторинга.

Система экологического мониторинга представляет собой компьютерную сеть. Источниками первичной информации о состоянии экологической обстановки должны являться:

- посты контроля (постоянные, временные, стационарные и передвижные экспедиционные и т.п.), действующие на территории региона в соответствии с согласованной схемой размещения, которая разрабатывается с учетом размещения потенциально опасных в экологическом отношении производств, а также транспортных коридоров, районов добычи и переработки полезных ископаемых, в том числе с учетом данных об источниках загрязнений и путях их переноса;

- локальные информационно-аналитические центры стран-участниц, осуществляющие экологический контроль путем ведения регулярных автоматизированных и ручных измерений на территории Арктики, а также осуществляющие анализ и обработку первичной информации природоохранного характера.

Полученную информацию о состоянии экологической обстановки первичные структуры передают для дальнейшей обработки и обобщения в Федеральные исследовательско-аналитические центры (ФИАЦ) по охране окружающей среды. В ФИАЦ обеспечивается:

• — прием данных о текущем состоянии окружающей среды, о состоянии потенциальных источников загрязнения, о видах и уровнях загрязнений отдельных объектов, территорий и акваторий и путях их распространения;

- обработка получаемой информации и её комплексный анализ, прогноз и разработка рекомендаций по стабилизации обстановки в случае необходимости;

- информационный обмен с аналогичными структурами других государств и регионов;

- хранение информации в специальных банках данных;

- предоставление информации вышестоящим органам.

Обработанная в ФИАЦ информация должна поступать в Дирекцию Международной системы экологического контроля Арктики. В его функции входит руководство, контроль и координация работы нижестоящих структур, решение вопросов финансирования программ по экологическим вопросам, разработка стратегии развития системы и ее практическая реализация, принятие решений при аварийных ситуациях и разработка мер по их предотвращению, а также по локализации и ликвидации последствий.

Состав базы данных:

1. Текущие данные. Это постоянно обновляемая информация, касающаяся экологической обстановки в зонах ответственности, классифицированная по сферам наблюдения (атмосферный воздух, акватории морей, шельфов, береговой полосы и прибрежных территорий), видам и уровням дестабилизирующих окружающую среду факторов, уровням антропогенной нагрузки, типам измерений.

2. Архив данных. Это данные за период наблюдения в циркумполярном регионе с указанием временных отрезков наблюдения, с выводами по динамике изменения экологической ситуации, принятых мерах по её стабилизации, мероприятиях по экологической реабилитации загрязненных объектов и территорий.

3. Протоколы функционирования системы и национальных подсистем.

4. База знаний. База научно- технической, программной, гидрометеорологической, погодно-климатической и иной, постоянно обновляющейся информации, которая необходима для подготовки принятия управленческих решений на основе моделирования и прогнозирования развития событий , с учетом специфики регионов, наблюдаемых объектов и территорий.

Общая структура системы экологического мониторинга показана на рис. 1.

Информационные данные, необходимые для анализа экологической обстановки, должны включать: погодно-климатические данные; радиационный фон,

температура воздуха, включая самые жаркие и самые холодные месяцы года,

среднее количество осадков за год, включая данные по месяцам,

химический состав осадков, снежного покрова, туманов, включая фоновые загрязнения солями тяжелых металлов, углеводородами и др.

СТРУКТУРА СИСТЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА АРКТИКИ (ПРОЕКТ)

УПРАВЛЕНИЕ МЕЖВЕДОМСТВЕННЫХ СВЯЗЕЙ

ГЛАВНАЯ ДИРЕКЦИЯ СЭМА

СЕКРЕТАРИАТ

СПДЕЛ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

ОТДЕЛ ЛИКВИДАЦИИ чс

КРИЗИСНАЯ ГРУППА

ушшеше

И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ чс

ЦЕНТР СВЯЗИ С ГЛАВНОЙ ДИРЕКЦИЕЙ

ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР

УПРАВЛЕНИЕ ПЛАНИРОВАНИЯ

ФИНАНСОВОЕ УПРАВЛЕНИЕ

БАЗА ДАННЫХ

отдал текущих ДАШШХ

ОфРОПМНЯО!

цмнкя

акта»

ОТДЕЛ ДАННЫХ МСМА

Рис. 1.

Сбор экологических данных ведется измерительными станциями, откуда информация передается по каналам связи в центральную дирекцию. Сеть связи представляет собой сложную систему с разветвленной маршрутизацией, использующей составные каналы связи — проводные и радиоканалы с различными протоколами обмена. В этой связи возникает задача оценки времени доставки сообщений. Эту задачу предложено решать методами имитационного моделирования.

В работе выполнен анализ существующих каналов связи и протоколов обмена.

Основной целью создания модели является оценка времени прохождения сообщений от терминальных объектов до ГВЦ при задаваемых характеристиках типов сообщений (запросов), используемых средствах связи (видов связи, типов протоколов, параметров, характеризующих линии связи и сетевую аппаратуру). Кроме того, модель должна позволять оценивать коэффициенты использования сетевых ресурсов (загрузку) и выявлять «узкие места» оказывающие значительное влияние на время прохождения и на задержки сообщений.

Терминальные станции, находящиеся на значительном удалении от групп компьютеров, объединяемых в локальные сети и магистральных линий связи, могут использовать воздушные линии связи. Из воздушных линий связи широко используемые радио-каналы (на ДВ, СВ, КВ и УКВ) хорошо приспособлены для передачи широковещательной информации (связь «один ко многим») и плохо приспособлены для передачи данных в режиме «точка-точка». Поэтому для значительно удалённых терминальных станций как стационарных, так и перемещающихся наиболее часто используется спутниковая связь.

Для терминальных станций второго типа, значительно удалённых от ГВЦ, сообщения могут проходить различное количество ретрансляционных станций, что необходимо учитывать при построении модели. Простым умножением числа пройденных ретрансляторов на одинаковую величину задержки (на ретрансляторе) пользоваться для вычисления суммарной задержки прохода сообщений некорректно в связи с тем, что различные ретрансляторы в зависимости от их расположения, условий использования могут иметь существенно отличающиеся показатели загрузки. Поэтому в модели необходимо учитывать загрузку каждой ретрансляционной станции и пропускную способность каналов связи. Модель должна позволять варьировать эти показатели загрузки для учёта степени их влияния на прохождение сообщений.

При построении модели работы сети необходимо учитывать те особенности и характеристики кодов, протоколов, применяемых методов контроля правильности передачи и приёма информации, возможности и методы сжатия информации (пассивного — статического или динамического — в процессе передачи), которые влияют на временные затраты по преобразованию информации и которые необходимо производить в сетевых «узлах» (устройствах) на время передачи информации с учётом задержек при повторных передачах, при коллизиях и при ожидании в очередях.

Терминал в модели можно представлять как сложное устройство, при оценке характеристик которого, в общем случае, кроме технических характеристик нельзя не учитывать и характеристик оператора, которые существенно влияют на подготовку запроса, или, тем более, временной реакции на подготовку нового запроса, после получения ответа на предыдущий запрос.

Действия оператора можно представить в виде последовательности фаз при взаимодействии с сетью. В данной модели

в качестве единого параметра задавалось время подготовки запроса, который мог бы изменяться от 10 сек до минут, исключая критические и нештатные, редко возникающие ситуации.

Сложность и тип запроса (сообщения) влияют на его прохождение по сети. Поэтому в модели был применён метод, позволяющий представлять запрос в виде сочетания нескольких параметров описания характеристик типа запроса — объёма передаваемой информации, влияющего на время передачи запроса, «сложности» запроса, в том числе на время его обработки, особенности маршрута и вероятности появления данного типа запроса.

В работе подробно рассматривается имитационная модель системы экологического мониторинга.

Таким образом, определена структура организационной системы экологического мониторинга, выполнен анализ принципов построения базы данных, определен ее состав; определены принципы построения модели сети связи.

В третьей главе приводится модель организации работ при экологической реабилитации территорий. Экологическая реабилитация освобождающихся территорий — важный этап перепрофилирования. В значительной степени его организация определяет экономическую эффективность проекта. Решение задачи оптимального распределения имеющихся средств аналитическими методами невозможно из-за большого количества вариантов, поэтому предлагаемый метод заключается в итерационном приближении к рациональному варианту с помощью моделирования. В социально-экономических и организационных системах такое моделирование целесообразно выполнять методами системной динамики.

Задачу выбора рациональной организации работ рассмотрим в следующей постановке. Имеется конечное множество

бригад, выполняющих определенные работы, и полное множество всех работ, которые нужно выполнить. Предлагается установить последовательность выполнения работ так, чтобы по возможности сократить объем финансирования на выполнение всей совокупности работ.

Имитационная модель построена в системе ИМИТАК. Она состоит из двух частей. Первая, основная часть, представляет собой модель выполнения работ в соответствии с сетевым графиком. Вторая часть - модели выполнения каждой работы в виде последовательности операций. В этой второй части осуществляется моделирование последовательных операций, тогда как в базовой части выполняется моделирование параллельных работ.

Для моделирования параллельных процессов в систему введены функции:

O(/) = FIFO(A(/),B(/),C(0,fl), Ф(/) = WAIT(A(0), Ф(/) = QUANT(M, А(0).

. В работе подробно описывается модель; в качестве примера на рис.2 приведен фрагмент модели.

Рис.2.

Предлагаемая в данной главе модель объединяет как реализацию сетевого графика, так и имитационную модель специализированного блока. Полученная модель позволяет априорно оценивать не только временные параметры сетевого графика, но и стоимостные затраты и трудозатраты рассматриваемого проекта.

Таким образом, в работе построена модель организации работ, основанная на принципах системной динамики.

В четвертой главе приведены некоторые результаты исследования разработанных моделей.

Первая задача — анализ времени задержки передачи сообщений в зависимости от: объемов буферов задач у серверов;

количества терминалов, скорости работы процессоров, времени обработки сообщений.

Вторая задача — проведение экспериментов на модели организации работ по экологической реабилитации территорий. Для первого эксперимента предполагается наличие двух бригад строителей (БС1 и БС2) и двух бригад монтажников (БМ1 и БМ2).

Если работы выполняются по первоначальному сетевому графику, то получаем следующие условные затраты времени (рис.3).

На рис.3 переменная КП (критический путь) равняется 83 единицам времени. При этом время, которое затрачивает первая бригада строителей, равняется 65 временных единиц, вторая бригада строителей - 18 временных единиц.

"81

КП

60.75

БС1

БМ1

БМ2 БС2

ВРЕМЯ

Рис. 3.

Соответственно бригады монтажников затрачивают 30 временных единиц и 24 временных единиц.

Предположим, что мы отказываемся от услуг одной из бригад монтажников. В этом случае будем иметь следующее распределение времени (см. рис.4). :

Рис. 4.

В этом случае критический путь будет равен 92 временным единицам. Временные показатели бригад строителей соответственно сохраняться 65 и 18; загруженность бригады монтажников будет равна 54 единицы.

Общие затраты на функционирование туристского комплекса определяются по формуле:

5 = См + [Мус, + с2) + Кх +К2 + Къ+Ж + Кэ У А, К\ = ак\1 + Р&2, где / - средняя длина всех проводных линий, а, р — коэффициенты, учитывающие частоту передачи, к\ — стоимость

одного километра проводной линии, кг — стоимость всех беспроводных линий.

Кг, Кз — затраты на основные фонды (за исключением приемопередающей аппаратуры) и на дополнения к основным фондам;

С — текущие затраты;

А - коэффициент амортизации за месяц. Ы— число обслуживаемых туристов в течение месяца; к — капитальные затраты на одного туриста для заданного уровня обслуживания в течение месяца;

Кэ — капитальные затраты, связанные с приведением объекта в экологически безопасное состояние.

у — коэффициент, определяющий количество обслуживающего персонала на одного туриста для выбранного уровня обслуживания;

с\ — средние затраты на единицу обслуживающего персонала в течение месяца;

сг - средние затраты на жизнеобеспечение одного туриста в течение месяца (питание и культурные услуги).

Текущие затраты на мониторинг определятся как сумма затрат на топливо, запасные части и зарплату:

См Ср Сз.ч Сз, Доход от туристов за месяц эксплуатации комплекса

£> = ЛЧ>П + 5д),

— поступления от путевок туристов за месяц; .Уд — траты туристов на дополнительные услуги (дополнительные экскурсии, охота, рыбалка, катание на оленях, на собачьих упряжках, морские экскурсии к северным архипелагам и др.).

Эффективность эксплуатации комплекса определится разностью между приведенными затратами и доходом.

В заключении сформулированы основные выводы по работе.

Основные результаты работы заключаются в следующем.

1. Анализ структуры объектов-городков, передаваемых в гражданское пользование, показал, что наиболее перспективными с инвестиционной точки зрения являются проекты по перепрофилированию объектов и территорий под туристские базы и спортивно-оздоровительные комплексы.

2. При реализации этих проектов на первом месте стоит задача создания сети экологического мониторинга.

В работе показано, что решение этой задачи в первую очередь связано с созданием сети передачи данных, объединяющей различные каналы. Важнейшим показателем при создании такой сети является время доставки сообщений. Предложено использовать для его исследования имитационное моделирование.

Разработана структурная схема организации такой системы, определены основные элементы базы данных.

3. При реализации системы экологического мониторинга требуется уделять внимание правильной организации работ, задаваемых сетевым графиком. Для исследования возможных вариантов предложено использовать методы системной динамики. Для этих целей был доработан комплекс ИМИ-ТАК и разработаны модели; реализация подтвердила их работоспособность.

4. Произведена экономическая оценка капитальных и текущих затрат при перепрофилировании объектов под туристски? комплексы и определены условия эффективного функционирования туркомплексов.

Основные результаты работы изложены в следующих публикациях:

1. Панащук В.Н., Волков М.Б., Семятицкий Л.М., Волков Б.М. Патент № 41758 от 19 ноября 2004г. Полезная модель: «Стена здания».

2. Панащук В.Н., Волков М.Б., Семятицкий Л.М., Волков Б.М. Патент на полезную модель: «Стена». Приоритетная справка №2004 122 787 от 3 11.2005г. на выдачу патента.

3. Волков Б.М., Панащук В.Н. Специфика перепрофилирования под туристические комплексы военных объектов, выведенных из состава Вооруженных сил. // «Экология промышленного производства». М. ФГУП ВИМИ, 2005.

4. Панащук В.Н. Специфика выбора военных объектов и территорий в арктических регионах России при перепрофилировании под туристические комплексы.// Предпринимательство, 5/ 04, 2005.

5. Панащук В.Н. Проект системы экологического мониторинга для туристских комплексов Заполярья. Материалы Всероссийской научной конференции «Цивилизация знаний: будущее и современность». М.: РосНОУ, 2005.

6. Панащук В.Н. Перспективы развития туристического бизнеса и военная реформа.// Предпринимательство, 2/ 05, 2005.

7. Панащук В.Н. О необходимости разработки международной системы экологического мониторинга Арктики.// Сб. науч. трудов ГВЦ Интуриста «Современные информационные технологии», 6/05, 2005.

8. Панащук В.Н. Проблемы автоматизации сбора и обработки экологической информации в районах размещения туристских комплексов арктической зоны России.// «Экология промышленного производства». М. ФГУП ВИМИ, 2005.

ИЗГОТОВЛЕНО ООО ИПП «АСТРАЛ» ТЕЛ.: (495) 262-55-55, 262-10-70

Введение

1. ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПЕРЕПРОФИЛИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ, ВЫВЕДЕННЫХ ИЗ СОСТАВА ВООРУЖЕННЫХ

СИЛ В АРКТИЧЕСКОЙ ЗОНЕ РОССИИ

1.1. Анализ основных природоохранных требований

1.2. Экологический мониторинг 22 Выводы

2. ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

2.1. Структура системы мониторинга

2.2. Сбор экологической информации

2.3. Модель взаимодействия открытых систем

2.4. Протоколы передачи данных и протоколы обмена маршрутной информацией

2.5. Спутниковая связь и пакетная передача данных

2.6. Построение концептуальной модели составной сети

2.7. Основные сетевые объекты и процессы, отображаемые в модели, и их характеристики

Выводы

3. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ТЕРРИТОРИЙ

3.1. Методы системной динамики

3.2. Имитационная модель выполнения операций 75 Выводы

4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДИК

3.1. Расчет пропускной способности сети экологического мониторинга

3.2. Сетевое планирование работ по экологической реабилитации территорий

4.3. Результаты моделирования

4.4. Оценка экономической эффективности перепрофилирования объектов

Выводы

Движение страны по линии дальнейшего реформирования экономики предполагает более ускоренное развитие малого и среднего бизнеса. К этой категории можно в определенной степени отнести и туристическую индустрию, в которой в настоящее время, к сожалению, туристические возможности России используются не в полной мере. В частности, недостаточно используется природно-географический потенциал арктических регионов страны, которые привлекают первозданной красотой скалистых гор и тундры Кольского полуострова, бескрайними просторами Северного Ледовитого океана и нетронутой цивилизацией неповторимостью северных архипелагов. Проблема возведения и развертывания в арктических районах спортивно-оздоровительных и туристских комплексов зачастую связана с достаточно большими финансовыми затратами, с инвестиционными рисками, недостаточно развитой транспортной сетью.

Автор полагает, что социально-экономический эффект в результате разрешения этого противоречия значительно превысит возможные затраты на его преодоление.

Актуальность темы. Большинство указанных трудностей может быть успешно преодолено за счет использования выведенных из состава Вооруженных сил России объектов и территорий. Речь идет о военных городках, в арктической зоне России, оставленных военнослужащими в результате сокращения общей численности войск. Направление, связанное с использованием этих объектов и территорий под туристские комплексы, весьма перспективно, так как в этом случае используется существующая достаточно развитая инфраструктура городков, дорожной сети, электро- и теплоснабжения.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования является система экологического мониторинга арктического района России и организация работ по экологической реабилитации территорий, освобождающихся после их использования в военных целях. Предмет исследования - сеть передачи данных от пунктов наблюдения в центральную дирекцию и сетевой график организации работ по реабилитации.

Цели и задачи исследования. Определение уровней дестабилизации, характера загрязнений и их распространения в пространстве и во времени необходимо как для оценки возможности и целесообразности перепрофилирования, так и в период эксплуатации перепрофилированных объектов. Решение этой задачи связано с созданием системы мониторинга экологического состояния окружающей среды.

Эта система представляет собой разветвленные средства передачи данных от пространственно разнесенных измерительных станций в единую дирекцию. Существенной особенностью этой системы является то, что сетевые объекты (абоненты, узлы и пр.), которые должны быть объединены в составную (гомоморфную) сеть, могут находиться на значительных расстояниях. Сетевыми абонентами могут являться как стационарные, так и изменяющие своё местоположение объекты. Нельзя также не учитывать, что в настоящее время развитость, практическая доступность и использование информационных сетей и других средств связи в арктической зоне существенно отличаются. Всё это говорит о том, что при анализе такой сложной (составной гетерогенной) сети необходимо учитывать, что реальная связь между абонентами, передающими и принимающими информацию, может осуществляться по маршрутам различной топологической сложности и с разной сетевой аппаратурой.

В этих условиях требуется принять решение о рациональных технических характеристиках системы и о связях между отдельными центрами.

Перепрофилирование объектов возможно только при условии проведения экологической реабилитации. Принятие решения о целесообразности перепрофилировании связано с экономическими оценками, которые зависят от большого числа факторов и, в том числе, от организации работ на объектах. Выбор рациональной организации работ представляет собой комбинаторную задачу, которая не имеет аналитического решения. В этих условиях требуется принять решение о распределении трудовых ресурсов.

В рамках этих целей в работе поставлены следующие задачи: на основе специфики перепрофилируемых под туристские и спортивно-оздоровительные комплексы объектов, выведенных из состава Вооруженных сил,

- проанализировать влияние требований международных конвенций, соглашений и протоколов в области природоохранной деятельности и требований российских нормативно-правовых документов в области охраны окружающей среды в северных перепрофилируемых районах страны на работу туристских комплексов;

- проанализировать особенности воздействия существующих источников загрязнения арктических регионов на деятельность туристических комплексов, а также влияние их деятельности на экологию;

- определить структуру информационного обеспечения с учетом природоохранной компоненты управленческих решений;

- разработать модели, позволяющие выбирать структуру системы экологического мониторинга;

- разработать модели, позволяющие распределять трудовые ресурсы в процессе перепрофилирования.

Научная новизна исследования заключается в том, что в работе:

- дано обоснование условий перспективности использования объектов и территорий под туристические и спортивно-оздоровительные комплексы в арктической зоне России;

- впервые разработана организационная структура системы экологического мониторинга и структура базы данных для него;

- впервые разработана модель системы экологического мониторинга, позволяющая оценивать рациональность технических решений по маршрутам передачи экологической информации;

- впервые разработана модель организации работ по перепрофилированию объектов, позволяющая рационально распределять трудовые ресурсы в процессе перепрофилирования.

Практическая значимость исследования подтверждена внедрением его результатов и заключается в том, что:

1. Разработанная в ходе исследований методика используется при оценке рациональности вариантов перепрофилирования в концерне «Водстрой».

2. Модель сети распределения информации используется в учебном процессе Московского авиационного института.

3. Модель организации работ подготовлена к внедрению.

4. Полученные в ходе исследования результаты будут способствовать практической реализации «Национального плана действий по защите арктических морей Российской Федерации» (НПД-Арктика), принятого на парламентских слушаниях в Государственной Думе Российской Федерации в 2001 году. Планом НПД-Арктика предусматривается с использованием финансовой поддержки Глобального экологического фонда перепрофилирование военных баз Северного флота, переходящих в гражданское пользование.

Личный вклад автора.

1. Автор непосредственно участвовал в качестве исполнителя на всех этапах проведенных исследований, включая постановку задачи, анализ литературы по проблеме, обобщение и интерпретацию результатов.

2. Автором лично выдвинуты положения о реформировании объектов и сформулированы требования к структуре организационной системы и составу базы данных экологического мониторинга.

3. Автором разработаны принципы построения модели системы сбора информации об экологической обстановке и проведено моделирование.

4. Автором лично разработаны вопросы построения модели организации работ по экологической реабилитации территорий.

На защиту выносится:

1. Методика проведения работ по оценке рациональности перепрофилирования объектов под туристические комплексы.

2. Организационная структура системы экологического мониторинга.

3. Модель сети передачи данных.

4. Модель организации работ по перепрофилированию военных объектов.

Апробация работы.

Материалы диссертации доложены на Всероссийской научной конференции «Цивилизация знаний: будущее и современность»

Результаты диссертационного исследования нашли отражение в пяти статьях, в патенте на полезную модель и заявке на получение авторского свидетельства, подтвержденной приоритетной справкой. Структура диссертации.

Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и списка использованной литературы.

Выводы

1. Проведено имитационное моделирование сети мониторинга экологической обстановки в Арктическом районе. Показана работоспособность разработанной модели комплексной сети.

2. Выполнено моделирование сетевого графика организации работ с применением методов системной динамики. Показана работоспособность разработанной модели сетевого графика.

3. Показано, из каких составляющих складываются затраты на перепрофилирование объектов под туристические комплексы.

Заключение

Перепрофилирование объектов под туристические комплексы - один из возможных путей их использования. Благодаря наличию зданий и служебных сооружений, тепловых коммуникаций, электроэнергии этот путь представляется наиболее рациональным. Однако на этом пути предстоит решить ряд задач, из которых на первом месте стоит задача создания сети экологического мониторинга.

В работе показано, что решение этой задачи, в первую очередь, связано с созданием сети передачи данных, объединяющей различные каналы. Важнейшим показателем при создании такой сети является время доставки сообщений. Предложено использовать для его исследования имитационное моделирование.

Разработана структурная схема организации такой системы, определены основные элементы базы данных.

При реализации системы экологического мониторинга требуется уделять внимание правильной организации работ, задаваемых сетевым графиком. Для исследования возможных вариантов предложено использовать методы системной динамики. Для этих целей был доработан комплекс ИМИТАК и разработаны модели; реализация подтвердила их работоспособность.

Произведена экономическая оценка капитальных и текущих затрат при перепрофилировании объектов под туристские комплексы и определены условия эффективного функционирования туркомплексов.

1. Аварии и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий. Книга 1, 2.-М., Изд. ABC, 1998.

2. Бигон М., Харнер Дж., Таунсенд К. Экология. Пер. с англ. Т. 1,2. М.: Мир, 1989.

3. Блинов И.Н. и др. Автоматический контроль систем управления. JL: Энергия, 1968.

4. Бобылев С.Н. Экологизация экономического развития. М.: Изд. МГУ, 1993.

5. Букс П.Н., Фомин С.А. Экологическая экспертиза и ОВОС. Учебное пособие. В 2 кн. Кн.1. М.: Изд-во МНЭПУ, 1999.

6. Вадченко В.Г. и др. Экология. Учебное пособие. М.: ВИА, 1998.

7. Глазунов Л.П. и др. Основы теории надежности автоматических систем управления. Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1984.

8. Ю.Гольдберг В. М. Взаимосвязь загрязнения подземных вод и природной среды. -М.: Гидрометиоиздат, 1987.

9. Голуб A.A., Струкова Е.Б. Экономика природопользования. М.: Аспект пресс, 1995.

10. Гусев A.A. Экономика природопользования: от прошлого к настоящему и будущему (научное исследование К.Г. Гофмана).-М.: Экономика, 1995.

11. Давыдова Н. Л., Волкова В.Г. Методика экологического нормирования техногенных нагрузок.// В сб.: Оптимизация геосистем. Иркутск, СО АН СССР, 1991.

12. Н.Диксон Д.А., Скура Л.Ф., Карпентер P.A., Шерман П.Б. Экономический анализ воздействий на окружающую среду. Часть 1: От теории к практике. На правах рукописи. Лондон, 1994.

13. Доклад Госкомитета об охране ОС Мурманской области. Мурманск, 1999.

14. Древе Ю.Г. Применение ПЭВМ в системах измерения и обработки данных. Часть 1.-М.: МИФИ. 1998.

15. Дудорин В. И., Алексеев Ю. Н. Системный анализ экономики на ЭВМ-М.: «Финансы и статистика», 1986.

16. Евсеев A.B., Красовская Т.М. Эколого-географические особенности состояния природной среды районов Крайнего Севера России. -Смоленск, 1996.

17. Зиновьев Э.В. Методы управления информационными системами Рига: Зинатне. 1991.

18. Инструкция по экологическому обоснованию хозяйственной и иной деятельности. Утв. приказом Минприроды России от 29.12.95 № 539.

19. Касьянов П.В. Переход к устойчивому развитию: эколого-экономические предпосылки. -М.: Издательство НУМЦ Госкомэкологии России, 1998.

20. Комплексные проблемы экономического сотрудничества и природопользования России и стран СНГ М.: Изд-во СОПС, 2004.

21. Корсаков Г. А. Расчеты зон чрезвычайных ситуаций С.-Петербург, 1997.

22. Кофман А., Дебазай Г. Сетевые методы планирования и их применение. -М.: Прогресс, 1968.

23. Красовская Т.М. и др. Горячие точки Российской Арктики. М.: Альт, 2000.

24. Кривилев В.А. Экологическая ГИС СНГ.// В кн. Комплексные проблемы экономического сотрудничества и природопользования России и стран СНГ. -М.: СОПС, 2004.

25. Кривилев В.А. и др. Региональные проблемы экологии в СНГ.// В кн. Региональное сотрудничество России и СНГ. М.: СОПС, 2004.

26. Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации или зон экологического бедствия. Министерство экологии и природных ресурсов РФ.- М., 1992.

27. Маркин А.Н., Павлов А.И., Вадченко В.Г. и др. Военная экология (учебное пособие). М.: ВИА, 1995.

28. Макаров B.JI. Экономическая модель экономики России для целей краткосрочного прогноза и сценарного анализа М.: ЦЭМИ. 2001.

29. Материалы Всероссийского съезда по охране природы. М.: РЭФИД, АО "Прибой", 1995.

30. Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов МАРПОЛ 73/78 (с Протоколом к ней 1978 г.).

31. Международное право: Учебник / Колосов, В.И. Кузнецов. М.: Международные отношения, 1994.

32. Методика оценки предотвращенного экологического ущерба. М.: Госкомэкология, 1999.

33. Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах. JL: Гидрометеоиздат, 1989.

34. Моисеев H.H. Собрания сочинений в трех томах. М.: Изд. МНЭПУ, 1997.

35. Никаноров A.M. Жулидов A.B. Биомониторинг металлов в пресноводных экосистемах. JI.: Гидрометеоиздат, 1991.

36. Никаноров A.M., Хорунская Т.А. Экология. Ю. Н. М.: «Приор», 1999.

37. Никаноров A.M. Циркунов В.В. Системы мониторинга качества поверхностных вод. С-Петербург: Гидрометеоиздат, 1994.43.0дум Ю. Основы экологии. М.: Мир, 1975.44.0дум Е. Экология. Т. 1, 2. М.: Мир, 1986.

38. Панащук В.Н.и др. Заявка на получение патента на полезную модель: «Стена здания», Приоритетная справка №2004122815 от 27.07.04 г. ( положительное решение).

39. Панащук В.Н.и др. Заявка на выдачу патента на изобретение: «Стена». Приоритетная справка №2004122787 от 27.07.04 г. (положительное решение).

40. Панащук В.Н. Специфика перепрофилирования под туристические комплексы военных объектов, выведенных из состава Вооруженных сил. «Экология промышленного производства». М.: ФГУП ВИМИ, 2005.

41. Панащук В.Н. Специфика выбора военных объектов и территорий в арктических регионах России при перепрофилировании под туристические комплексы. М. Ж.-К. Предпринимательство, 5/ 04.2005.

42. Панащук В.Н. Проблемы автоматизации сбора и обработки экологической информации в районах размещения туристических комплексов арктической зоны России./Всероссийская научная конференция «Цивилизация знаний будущее и современность». М.: РОСНОУ, 2005.

43. Панащук В.Н. О необходимости разработки международной системы экологического мониторинга Арктики./Всероссийская научная конференция «Цивилизация знаний будущее и современность». М.: РОСНОУ, 2005.

44. Панащук В.Н. Перспективы развития туристического бизнеса и военная реформа. / Сб. научн.-технич. трудов «Современные информационные технологии». Вып.6. М.: ГВЦ Интуриста, 2005.

45. Петров О.М. Проектирование программного и информационного обеспечения для перспективных систем управления./Сб. научн. трудов. -М.: МГАПИ. 2003.

46. Пилявский И. Определение экономической эффективности новой техники на промышленном предприятии. Варшава, 1966.

47. Положение об оценке воздействия на окружающую среду в Российской Федерации. Утв. приказом Минприроды России от 18.07.94 № 222. Зарег. Минюстом России 22.09.94 № 695.

48. Пособие по разработке проектов организации строительства и проектов производства работ для жилищно-гражданского строительства. (СНиП 3.01.01-85). М., 1989.

49. Сборник методик по прогнозированию возможных аварий, катастроф, стихийных бедствий.-М.: Изд. МЧС, 1994.

50. Селезнев M.JI. Информационно-вычислительные системы и их эффективность.-М.: «Радио и связь», 1986.

51. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. М.: Высшая школа, 2002.

52. Справочное пособие по экологической оценке: Технический документ Всемирного банка № 154. Всемирный банк, Вашингтон, 1992.

53. Справочное пособие по экологической оценке: Технический документ Всемирного банка № 139. Всемирный банк, Вашингтон, 1992.

54. Справочное пособие по экологической оценке: Технический документ Всемирного банка № 156. Всемирный банк, Вашингтон, 1992.

55. Стойков В.Ф. Организация территориальной системы экологического мониторинга в строительной деятельности М.: АНКИЛ, 2000.

56. Федеральный закон «О международных договорах Российской Федерации» от 15.07.95 № 102-ФЗ (ст. 1-3, 5, 6, 24, 31, 32).

57. Федеральный закон «О внутренних морских водах, территориальном море и прилежащей зоне Российской Федерации» от 31.07.98 №155-ФЗ (гл. 4, ст. 24-31, гл.5, ст.32-38, гл.6, ст. 39-40, гл.7, ст. 41).

58. Хетагуров Я.А. Основы построения автоматизированных систем обработки информации и управления (АСОИУ).- М.: МИФИ, 2002.

59. Хетагуров Я. А., Древе Ю.Г. Основы построения информационно-вычислительных комплексов. М.: Высшая школа, 1979.

60. Черемных C.B., Семенов И.О., Ручкин B.C. Структурный анализ систем: IDEF-технологии. М.: «Финансы и статистика», 2001.

61. Эйнгорн М.А. Основы проектирования войсковых городков (методическое пособие)-М.: ИА, 1974.

62. Экологическая экспертиза и оценка воздействия на окружающую среду. -М.: Изд-во «Госкомэкология», 1999.

63. Экологическая экспертиза. М.: Изд-во АСАДЕМ1А, 2004г.

64. Экономическая и финансовая политика в сфере охраны окружающей среды. М,: Изд-во «Госкомэкология», 1999.

65. Экономическая оценка проектов и направлений политики в области охраны окружающей среды. Практическое руководство. На правах рукописи. ОЭСР/ ИЭРВБ, Париж, 1995.

66. Юзвишин И.И. Основы информациологии. Учебник. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: «Высшая школа», 2000.