автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.10, диссертация на тему:Разработка компьютерной имитационной системы для проектирования и экспертизы деятельности противопожарных служб городов

На правах рукописи

Алехин Евгений Михайлович

разработка компьютерной имитационной системы для проектирования и экспертизы деятельности противопожарных служб городов.

Специальность 05.13.10. Управление в социальных и экономических

системах (технические науки) Специальность 05.13.06. Автоматизированные системы управления

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- Москва 1998 -

Работа выполнена в Московском институте пожарной безопасности МВД Реке и и ,

Научный руководитель -Научный консультант -

доктор технических наук, профессор Брушлинский H.H.

кандидат технических наук, доцент Соколов C.B.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, доцент Та-

ранцев A.A.,

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Лупанов С.А.

Ведущая организация -

Академия Управления МВД России.

Защита состой 1ся 30 сентября 1998 г. в 15ч.30м. на заседании диссертационного совета Д.052.03.02 в Московском институте пожарной безопасности МВД России по адресу: 129366, Москва, ул. Бориса Галушкина, д. 4, зал Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИ11Б МИД России. Автореферат разослан 27 августа 1998 г., нсх. №

Отзыв на автореферат с заверенной подписью и печатью просим направлять в МИП1> МВД России по указанному адресу. Телефон для справок: 283 19 05.

Ученый секретарь диссертационного совет а кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Т.Г.Меркушкина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Роль городов в развитии общества непрерывно возрастает. Растет население городов, увеличивается их территория; меняется характер городских поселений, они сливаются, образуя агломерации, мегаполисы. Очевидна динамика качества жизни горожан, одной из составляющих которого является их безопасность.

Если в начале 19в. в городах проживало только 3% населения Земли, к 1900г. - 13,6% землян, к 1950г. - 29,2%, к 1970г. - 38,6%, то в конце 20в. уже примерно половина населения Земли живет в городах, а в наиболее развитых странах более 75% их населения являются жителями городов. Урбанизация порождает много проблем социального, экономического и экологического характера. Одной из таких комплексных проблем является проблема обеспечения пожарной безопасности городов.

В городах проживает большая часть населения развитых стран, в них сосредоточены основные материальные и духовные ценности человечества и в них же возникает большинство пожаров, уносящих человеческие жизни и уничтожающих эти ценности. Например, в России в 1997г. в городах произошло 70,1% всех пожаров, при которых погибло 58,9% всех жертв пожаров, а прямой ущерб составил 52,1% всего ущерба. В истории каждого города зафиксированы сведения об опустошительных пожарах, уничтожающих нередко весь город.

В 20-ом веке во всех городах мира функционируют мощные, хорошо организованные противопожарные службы (ППС), функции которых весьма разнообразны и многочисленны, а роль их в жизни каждого города очень значительна. Однако, являясь важным элементом инфраструктуры города, ППС стоят сравнительно дорого. Так, на содержание 'пожарной службы Берлина ежегодно расходуется примерно 0,9% городского бюджета, Москвы - 0,8%, Токио - 3,9%.

Понимая всю важность и необходимость этих служб, администрации городов тем не менее по ряду причин стараются сократить расходы на их содержание. Именно поэтому уже в конце прошлого века возникла проблема научно обоснованного проектирования ППС в городах, которая во второй половине 20 века приобрела особую актуальность и активно обсуждается специалистами всего мира, но по-

ка не получила общепризнанного решения (это относится и к другим экстренным службам городов: скорой помощи и пр.).

Администрация каждого города и руководство его противопожарной службы должны располагать специальным научным инструментарием для обоснования размеров этой службы в данном городе. Сложность создания такого инструментария очевидна, поэтому вопросы проектирования экстренных служб городов до недавнего времени решались почти на интуитивном уровне. Вместе с тем, современные специальные информационные и компьютерные технологии позволяют решить эту проблему на строго научной основе. Именно этим вопросам посвящена данная диссертация.

Целью работы является создание компьютерной системы, имитирующей оперативную деятельность противопожарных служб городов и предназначенной для экспертизы деятельности и проектирования развития ППС городов, а также для использования в качестве научного средства прогнозирования последствий возможных управленческих решений и тренажера.

Объектом исследования явилась противопожарная служба городов (на примере города Вологды).

Предметом исследования является оперативно-тактическая деятельность противопожарных служб городов и ее моделирование и алгоритмизация.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

г • анализ факторов деятельности городской противопожарной службы с точки зрения их влияния на суммарные показатели ее эффективности;

• разработка общей структуры имитационной системы, выбор наиболее эффективных способов хранения данных, а также наиболее подходящего способа хранения и отображения на экране монитора карты города;

• разработка алгоритмов генерации вызовов, распределенных по определенным Законам во времени и по территории города; I1

• разработка алгоритмов хранения в памяти ПЭВМ конфигурации транспортной сети города с возможностью назначения разных скоростей движения различным участкам город-

ской транспортной сети;

• разработка и реализация алгоритмов отыскания оптимальных по времени прибытия маршрутов движения пожарных подразделений (ПП) от мест дислокации к точкам вызова и обратно, а также алгоритмов наглядной визуализации этих процессов;

• проведение серии имитационных экспериментов (на примере города Вологды) для доказательства адекватности функционирования имитационной модели реальности;

• разработка общих принципов использования данной систе-

' мы для совершенствования систем противопожарной защиты (СПЗ) городов и подготовки специалистов пожарной охраны в области решения соответствующих организационно-управленческих задач. '

1 Методами, использованными в диссертации, являются методы системного анализа, дескриптивной и математической статистики, математического моделирования и программирования.

Информационной базой при выполнении диссертации, в основном послужили данные официальной городской и пожарной статистики города Вологды.

Научная новизна заключается в том, что впервые в мировой практике разработана компьютерная имитационная система, моделирующая динамические процессы оперативной деятельности го' родских ПП с учетом реальной транспортной сети, временных и пространственных распределений поступающих вызовов.

Практическая ценность исследования заключается в том, что разработан научный инструментарий для проектирования ППС городов; на основании проведенных имитационных экспериментов подтверждена высокая степень надежности существующей СПЗ города Вологды; разработанная имитационная система может использоваться и уже используется в качестве тренажера в учебном процессе МИПБ МВД РФ.

Публикации и обсуждения диссертации. Основные положения диссертации опубликованы в 16 печатных работах, изданных в России, Германии и Великобритании. Они докладывались на 4-х международных научно-практических конференциях.

Объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, за-

ключения, списка литературы и приложений. Общий объем диссертации составляет 144 страницы. В него входят 14 таблиц и 72 рисунка.

На защиту выносятся:

• Разработанная автором компьютерная имитационная система моделирования оперативной деятельности противопожарной службы города.

• Результаты имитации деятельности противопожарной службы города Вологды, проведенные с ее помощью.

• Общие принципы использования данной системы для совершенствования систем противопожарной защиты городов и подготовки специалистов пожарной охраны в области решения соответствующих организационно-управленческих задач.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

I

В первой главе с позиций системного подхода анализируется сущность проблемы проектирования и экспертизы деятельности (ППС) города. Показано, что пожарная охрана города представляет* собой сложную открытую динамическую систему, имеющую определенную структуру, функции и цели. В этой системе протекают специфические процессы, характеризуемые соответствующими закономерностями и параметрами. СПЗ, как и любая другая городская система, характеризуется в любой момент времени некоторым состоянием, которое определяется внутренними процессами, происходящими в системе, взаимодействием с внешней средой (другими системами города) и программой развития.

Выявлена и приведена в таблице 1 совокупность субъектов, которые вместе с государственной противопожарной службой оказывают влияние на организацию и функционирование СПЗ города.

Таблица 1

Интересы субъектов СПЗ города и отражающие1 их количественные

Субъекты СПЗ города Интересы субъектов в сфере противопожарной защиты Количественные критерии, отражающие интересы субъектов

Государственные органы управления Соблюдение государственных нормативов противопожарной защиты - радиус обслуживания ПП - число ПП, отнесенное к численности населения города

Местные органы управления Минимизация числа погибших и пострадавших на пожарах и ущерба от пожаров в целом по городу - среднее по городу время следования первого ПП к месту вызова

Личный состав противопожарной службы Выравнивание степени рабочей нагрузки между ПП и минимизация их взаимодействия - среднее число боевых выездов на оперативное отделение - доля выездов в чужие районы обслуживания

, Владельцы и акционеры объектов собственности Минимизация ущерба от пожара на объекте и гарантия выплаты максимальной суммы страховой компенсации - максимальное время следования первого ПП к объекту

Владельцы страховых фирм Минимизация числа погибших и пострадавших (застрахованных) и ущерба от пожаров на застрахованных объектах - среднее время следования достаточного количества сил и средств ППС к месту пожара

Местное жители Выравнивание уровня пожарного обслуживания между районами города - среднее время следования ПП в свой район обслуживания

Последовательно проводится мысль о необходимости специальных статистических обследований и экспериментов, требуемых для детального исследования и моделирования процесса функционирования ППС города.

Приведены исторические аспекты проблемы проектирования и экспертизы деятельности пожарной охраны городов. Проанализированы предлагавшиеся отечественными и зарубежными специалистами различные модели, основная идея которых состоит в определении

необходимого количества и размещения элементов СПЗ города. Перечислены достоинства и отмечены недостатки этих моделей, главными из которых являются игнорирование возможной занятости оперативных отделений конкретного района выезда, а также то, что в результате расчетов определяется некоторая единственная, оптимальная с точки зрения геометрии, схема размещения пожарных депо, которая не может быть реализована на практике, так как не учитывает ряд других параметров, например, возможность строительства пожарного депо в рекомендуемой точке города.

Вторая глава посвящена рассмотрению методологических и теоретических подходов к решению проблемы проектирования и экспертизы СПЗ города.

Для проектирования СПЗ необходимо уметь оценивать общий объем работы пожарной службы города, его структуру, тенденции его изменения во времени, а также знать основные параметры и закономерности процесса функционирования пожарной службы. Большинство из них носит случайный характер и хорошо описывается различными вероятностными моделями. С помощью этих моделей можно найти вероятности различных состояний процесса функционирования ПО города, пренебречь его маловероятными состояниями (т.е. очень редкими событиями) и обосновать, таким образом, ряд параметров СПЗ данного города, набором значений которых учитывается оперативная обстановка в нем. Следовательно, с методологической точки зрения наиболее адекватными природе и характеру изучаемой проблемы являются методы системного анализа, математической статистики и теории вероятностей, на основе которых можно найти интересующие нас закономерности процесса функционирования противопожарной службы города.

Объем оперативной деятельности предлагается оценивать общим числом боевых выездов ПП в единицу времени.

I Под потоком вызовов (выездов) понимается последовательность моментов сообщений, поступающих на ЦУСС города, о всей совокупности событий, требующих выезда подразделений ППС.

В данной главе исследуется распределение потока вызовов и их составляющих во времени. Приводимые рассуждения о характеристиках потока вызовов иллюстрируются конкретными числовыми данными, полученными непосредственно из обработки отчетных

данных о деятельности Вологодского гарнизона пожарной охраны. Применением известных статистических критериев согласия подтверждается, что поток вызовов на пожары в городе Вологде подчиняется закону Пуассона, что дает возможность использовать для описания его временных составляющих известные теоретические за-I кономерности.

После выявления качественных и количественных аспектов, необходимых для описания и анализа численных данных, характеризующих поток вызовов, время занятости ПП, продолжительность ' тушения пожаров, обсуждается проблема недостаточности аналитических моделей для полного решения проблемы проектирования СПЗ конкретного города.

, В третьей главе описывается компьютерная имитационная система (КИС) ТИГРИС. КИС ТИГРИС (Тренажер, Игра, Исследование) предназначена для имитации деятельности ППС города, что позволяет, задавая (изменяя) те или иные параметры модели, наблюдать и анализировать последствия (положительные или отрицательные) проведенных изменений.

Многократное повторение 3-х шагового процесса «изменение параметра» «проведение сеанса моделирования» «анализ последствий изменения параметра» дает возможность получить количественную и качественную оценку степени влияния конкретного параметра на деятельность ППС города.

Очевидно, что при условии адекватности процессов, происходящих в модели, процессам, происходящим в действительности, результаты моделирования могут являться ориентиром при принятии решений по совершенствованию деятельности ППС города.

Структурная схема имитационной системы изображена на рис. •1. Из рисунка можно видеть, что КИС ТИГРИС состоит из ряда блоков: блока, моделирующего процесс функционирования исследуемой или проектируемой СПЗ города (основной блок системы); блока исходных данных, характеризующих конкретный город; блока, анализирующего результаты моделирования; ряда дополнительных блоков, число которых увеличивается с развитием КИС.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ (регулируемые параметры)

МОДЕЛИРУЮЩИЙ АЛГОРИТМ

Параметры города:

топография уличная сеть скорости движения основные объекты и др

Параметры аварийной службы:

число депо (станиий) лислокаиия депо районы обслуживания число отделений типы отделений распределение отделений но депо расписание выездов графики дежурства и др

Статистические

параметры (данные АСУ):

ПОТОК1 9ЫЭОВОВ

структура потока выэовов

распределение потока вызовов во времени и но территории города распределение времени диспетчеризации распределение времени запя гости

распределение времени для выполнения специальных операций и др.

Генерирование: типа, места и времени вызова

Процесс диспетчеризации

(выбор и высылка оперативных отделений)

МОДУЛЬ УПРАВЛЕНИЙ КИС

I

Генерирование времени сбора и выезда оперативных отделений

Т

Обработка результатов

Анализ результатов

Рис. I. Структурная схема имитационной системы.

ю

Важнейшей частью создания КИС ТИГРИС являлась разработка'и реализация разнообразных алгоритмов, обеспечивающих функционирование системы. Среди этих алгоритмов можно отметить алгоритм генерации потока вызовов во времени. Основываясь на том факте, что поток вызовов ПП во времени носит пуассоновский характер (что показано в главе 2 настоящей работы) была использована формула

1= - (1)

Х.*(К»* К] *Кк) ,

где I - промежуток времени между вызовами; Я - случайное число в интервале от 0 до 1; Кг эффект влияния ¡-го месяца; Кр эффект влияния ^го дня недели; Кк- эффект влияния к-го часа суток на плотность X потока вызовов.

В КИС ТИГРИС эти эффекты нестационарности учитываются путем задания специальных распределений, учитывающих неравномерность распределения вызовов по месяцам года, дням недели, часам, суток.

Другой важный алгоритм, известный под названием «метод обратной функции» был использован для генерации потока вызовов в пространстве.

Наибольшее внимание при разработке КИС ТИГРИС было уделено решению задачи определения расстояний между местами вызова и местами дислокации ПП и их времен прибытия к месту вызова с учетом городской транспортной сети. Обычно эта задача решалась с помощью так называемого «коэффициента непрямолинейности», примерные значения которого должны быть известны для отдельных городских районов, а среднее значение обычно заключено между 1.0 и 1.4.

При использовании понятия "коэффициент непрямолинейности" процесс вычисления расстояния между двумя точками в модели заключается в определении воздушного расстояния между этими точками на карте города с последующим умножением этого расстояния на средний коэффициент непрямолинейности в данном районе города. Полученная величина принимается за "истинное" расстояние между точками, а для вычисления времени прибытия из одной точки в другую полученное расстояние делится на среднюю скорость дви-

п

жения автотранспорта в данном районе города.

Однако, в любом городе имеются районы большего или меньшего размера, содержащие естественные и искусственные преграды для автотранспорта (заливы, реки, железные дороги), для которых коэффициент непрямолинейности намного превышает значение 1.4

Рис.2. Иллюстрация фактк появления больших значений коэффициента непрямолинейности.

Кроме того, этот подход не дает удовлетворительного ответа на вопрос о том, как вычислить истинное расстояние между двумя точками, одна из которых принадлежит одному району города ^ одним коэффициентом непрямолинейности, а другая - другому, с другим коэффициентом непрямолинейности, а использование "средней" скорости движения также вносит большой вклад в погрешность моделирования, поскольку осредняются значения скоростей как "быстрых" магистралей, так и "медленных" второстепенных улиц.

В настоящей работе путем использования оригинальных проектных решений и высокоэффективных вычислительных алгоритмов удалось решить задачу определения расстояний и времен прибытия в имитационной модели с учетом транспортной сети города.

В качестве базового алгоритма для определения кратчайшего

маршрута следования ПП к месту вызова был использован алгоритм Дейкстры. Этот алгоритм позволяет найти оптимальный по расстоянию маршрут между двумя произвольными перекрестками в том случае, если задана матрица расстояний между всеми смежными перекрестками транспортной сети города.

При разработке КИС ТИГРИС были реализованы многочисленные модификации базового алгоритма Дейкстры, направленные на повышение скорости его работы и снижение размера необходимой оперативной памяти ЭВМ. Основные модификации таковы:

• Был использован оригинальный метод получения и хранения матрицы расстояний между всеми смежными перекрестками транспортной сети города. Этот метод позволил заменить квадратичную зависимость размера матрицы от числа перекрестков на линейную зависимость.

• Была реализована возможность определения оптимального по времени прибытия, а не по расстоянию маршрута движения ПП, для чего в КИС ТИГРИС был включен специальный диалоговый режим, позволяющий назначать предельные скорости движения автотранспорта по отдельным участкам транспортной сети (включая возможность назначения разных скоростей в прямом и обратном направлении).

• В результате тщательного анализа особенностей работы базового алгоритма Дейкстры удалось выявить в нем место, решающим образом влияющее на скорость его работы (последовательный поиск ближайшего перекрестка) и заменить его более эффективной подпрограммой, позволившей ускорить процесс вычисления оптимального по времени прибытия к месту вызова маршрута ПП в 6 раз.

В диссертационной работе было сформулировано также понятие прямолинейной скорости, как скорости, с которой должен двигаться абстрактный объект, способный перемещаться по прямой из одной точки города в другую, чтобы прибыть в заданную точку вызова за то же самое время, что и реальное ПП, двигающееся оптимальным по времени прибытия маршрутом по отрезкам улиц, составляющих транспортную сеть.

Понятие прямолинейной скорости проиллюстрировано на рис. 3, из которого видно, что пункты А и Б городской транспортной сети

разделены препятствием, но связаны участками дорог с длинами Б,, Бг, 84, движение по которым может осуществляться со скоростями V,, У2, V,, У4.

В общем случае истинное время прибытия Ти ПП из пункта Л в пункт Б может быть вычислено

(2)

С другой стороны, для абстрактного объекта, способного перемещаться по прямой из пункта А в пункт Б справедливо: Т„ = Б,, / V,,; (3)

где Ти - «прямолинейное» время прибытия, Бп - эвклидово расстояние между пунктами А и Б, Уп - прямолинейная скорость. Подчеркнем, что вычисление эвклидова расстояния является очень быстрой операцией для ЭВМ.

Потребовав равенства истинной и прямолинейной скоростей

Ти = Т„; (4) получим соотношения

V,, = / ти; (5)

Т„ = Б,, / V,,; (6)

Формула 5 задает метод вычисления массива прямолинейных

скоростей между всеми квадратными километрами города, основанный на способности КИС ТИГРИС заранее, до моделирования, вычислять и запоминать истинное оптимальное время прибытия между любыми точками транспортной сети города с использованием модифицированного алгоритма Дейкстры.

Формула 6 представляет собой метод использования понятия прямолинейной скорости, который позволяет быстро вычислять истинное время прибытия ПП к месту вызова, за счет быстрой операции извлечения заранее просчитанной прямолинейной скорости между квадратным километром, содержащим точку выезда и квадратным километром, содержащим точку прибытия.

Использование введенного понятия прямолинейной скорости, методов ее вычисления и извлечения, совместно с методом ведения «календаря событий», который позволяет изменять модельное время не посекундно, а более продолжительными интервалами времени, дает возможность увеличить общую скорость моделирования деятельности ПО более чем в 100 раз.

Для эффективной реализации исследовательских задач и функций тренажерного плана, имитационная система ТИГРИС помимо «чисто вычислительных» содержит в себе большое число подпрограмм, осуществляющих взаимодействие с пользователем. Перечень параметров, которые пользователь может изменить, и тем самым повлиять на работу системы, изображен на рис. 4. ' Помимо указанных на рис. 4 параметров, существует еще ряд возможностей, позволяющих изменить функционирование системы. К ним относятся топографические режимы, позволяющие изменить .конфигурацию районов выезда пожарных депо, поменять местоположение существующих депо, добавить новые или удалить существующие депо, добавить или удалить объекты с фиксированным местоположением.

' Общий вид экрана компьютера в процессе имитации представлен на рис. 5. Из рисунка можно видеть, что пользователю системы на экране дисплея доступна разнообразная детальная информация о месте и времени поступления очередного вызова, о состоянии и местонахождении выбранного ПП, о текущем модельном времени и скорости имитации.

Г _ _ 1 ^

Р»' •> г" ' ' ъ, „

Г- , ч. - - -V > V1- - .

+~>5С±пг>г- г-*' -1.

Р^-^глг / ">* ;■'*гг,

Рис. 4. Перечень изменяемых параметров системы.

иь»лл.штмтмжм*

Рис. 5. Общий вид экрана компьютера в процессе имитации.

Помимо оперативной информации, КИС ТИГРИС постоянно проводит накопление и обработку таких данных, как общее количество поступивших вызовов, среднее и максимальное время прибытия первых и достаточных сил, суммарный пробег ПП, число выездов в свой и чужие районы обслуживания и многое другое.

Накопленные в процессе имитации данные имеют принципиальное значение, поскольку дают возможность сравнивать различные варианты имитации и оценить степень адекватности компьютерной модели реальным процессам деятельности ПО города. Покажем это на примере города Вологды.

В Вологде сплошному обследованию были "¡подвергнуты все боевые выезды подразделений противопожарной службы за октябрь 1995 г. - январь 1996г., т.е. за 123 суток (2952 часа). Всего за это время было осуществлено 394 боевых выезда, т.е. Л. = 0,13 выезд/час. Поток выездов подразделений подчинялся закону Пуассона. Среднее время обслуживания одного вызова составило 1,13 часа.

Сначала адекватность математических моделей была проверена для случаев одновременных выездов пожарных подразделений. По диспетчерскому журналу выездов были обследованы все случаи таких выездов за указанное время, т.е. за время Т = 2952 часа. По аналитическим моделям были выполнены все необходимые расчеты. Наконец, с помощью КИС ТИГРИС , специально разработанной для г. Вологды, были проведены 6 имитационных экспериментов (прогонов), каждый из которых имитировал деятельность противопожарной службы Вологды с указанными выше значениями параметров за 2952 часа. После этого результаты имитационных экспериментов были усреднены и вся совокупность значений полученных параметров была сведена в таблицу 2.

Таблица 2

Сравнение эмпирических, расчетных и имитационных значений параметров, характеризующих одновременные выезды ППС г. Вологды.

Параметры Суммарное время одновременного обслуживания вызовов, час. Среднее время одновременного обслуживания вызовов, час Число одновременных вызовов

т; т, Т4 тг N2 N.

Эмпиричссхие значения 30,6 1.7 0,0 0,64 0,43 0,0 48 4 0

Расчетные значения 28,6 1,5 0,0 0,53 0,38 0,0 54 4 0

Имитационные значения 29,3 2,5 0,0 0,51 0,36 0,0 58 7 0

Из таблицы 2 следует, что результаты, полученные с помощью

аналитических и имитационной моделей хорошо отражают реальный процесс функционирования противопожарной службы Вологды. При этом нужно помнить, что реальный процесс функционирования является случайным процессом, из которого мы случайным образом выделили одну небольшую (4 месяца) реализацию, с которой и сравниваем результаты математического моделирования этого процесса. 1 Это обстоятельство особенно1 подчеркивает вполне хорошее совпадение эмпирических и теоретических значений параметров, характеризующих одновременные выезды противопожарной службы Вологды.

1 Ниже приведены дополнительные фактические данные, иллюстрирующие адекватность имитационной модели реальности.

Была осуществлена проверка адекватности модели на примере одновременной занятости боевой работой основных пожарных автомобилей противопожарной службы Вологды за те же 4 месяца (таблица 3).

Таблица 3

Эмпирическое и модельное распределения времени одновременной занятости того или иного числа основных пожарных автомобилей

ППС г. Вологды.

Число одновременно занятых ПАЗ 0 1 2 3 4 5 6 >6 £

Суммарное время Т^ (эмпирическое) 2465,4 73,4 200,6 54,0 27,7 110,7 5,8 14,4 2952.0

Суммарное время (аналит. модель) 2540,1 42,0 206,4 45,4 32,0 65,0 7,3 13,3 2952,0

Суммарное время Т1^ (имитац. модель) 2549,7 45,8 191,6 43,1 37,0 65,0 8,3 11,8 2952,0

Здесь использованы аналитическая модель и КИС ТИГРИС, на которой были выполнены 5 имитационных реализаций исследуемого процесса.

Можно обсуждать рекомендуемую для таких проверок протяженность эмпирической и имитационной реализаций, достаточность числа имитационных прогонов и другие детали организации подобных проверок, но данные таблицы 2 (как и таблицы 1) убедительно, на наш взгляд, свидетельствуют о том, что предложенные математи-

ческие модели процесса функционирования противопожарной службы вполне удовлетворительно для практического использования описывают данный процесс.

Для большей наглядности полезно построить графики распределений величин Тэ^ Тр] и "Пу, использовав для этого полулогарифмическую систему координат (т.к. значения этих величин отличаются друг от друга на 3 порядка). Предварительно подготовим вспомогательную таблицу 4. Затем построим график по данным таблицы 4 (рис.6).

Таблица 4

Логарифмы значений времени одновременной занятости пожарных |_автомобилей противопожарной службы г. Вологды. _

Число одновременно занятых автомобилей 1 0 1 2 3 4 , 5. 6 >6

№ Г, 3,39 1,87 2,30 1,73 1,44 2,04 0,76 1,16

№ V, 3,40 1,62 2,31 1,66 1,51 1,81 0,86 1,14

Г) 3,41 1,66 2,28 1,63 1,57 1,81 0,92 1,07

0,50

а о.оо |-1 I-1-1-1-1

! о 1 г з 4 5 6 >6

! Число ПА

Рис. 6. Логарифмы значений времени одновременной занятости пожарных автомобилей противопожарной службы г. Вологды. , В четвертой главе рассматриваются вопросы практического

использования КИС ТИГРИС.

Как уже говорилось, имитационная система ТИГРИС может использоваться для оценки и анализа вариантов функционирования пожарной охраны города, возникающих при изменении ее параметров.

Было сделано предположение, что для города Вологды прогно-. зируется значительный рост интенсивности транспортных потоков и соответственное снижение средней скорости движения пожарных автомобилей к месту вызова. Как это отразится на параметрах функционирования ППС?

I У городской администрации возникло предположение об избыточности сил и средств городской пожарной охраны. Какие пожарные подразделения можно вывести из боевого дежурства без ущерба для города?

Для отработки этих вариантов было проведено несколько сеансов имитации деятельности ППС города за 2-х месячный период (для задания временных и территориальных распределений вызовов были использованы данные диспетчерских журналов за октябрь и ноябрь 1995 года) с помощью системы ТИГРИС. Перед каждым сеансом имитации проводилось изменение соответствующего параметра, влияющего на деятельность ПО, то есть было произведено увеличение среднего числа вызовов в час с 0.13 до 0.5, уменьшение средней скорости движения ПЛ с 30 до 25км/час и последовательное уменьшение числа депо с 10 до 3-х.

Результаты этих имитационных прогонов были сведены в таблицу 5.

Таблица 5

Среднее время прибытия (мин) первых и достаточных сил в имита-

ционных экспериментах.

Экспериментальное количество депо Интенсивность вызовов Х(1/час), скорость движения У(км/час)

Х=0.13, У=30 Х.=0.50, У=30 Х-0.50, У=25

Ср. время прибытия, мин Первых Достаточ ных Первых Достаточ ных Первых Достаточ ных

10 (отказов нет) 5,83 18,2 5,64 18,0 6,35 18,8

7 (отказов нет) 5,88 18,3 6,05 18,5 6,88 19,3

5(есть отказы) 6,40 19,0 6,73 13,3 7,87 20,6

3 (есть отказы) 8,02 20,4 9,17 22,2 9,61 22,0

По данным таблицы 5 были построены диаграммы, изобра-

женные на рисунке 7.

я—10 депо-

■ — 7 депо —

■ — 5 депо —

■ — 3 депо —

и к X

а> ^ о. ш

0

И I 0) с 5

1 1С Я X

15

о >о

X

о. с

>.=0.13, Х=0.$0, Х-0.50, У«30км/ч У=30км^ч У-25км/ч

Рис. 7. Среднее время прибытия (мин) первых сил в имитационных

экспериментах.

Из таблицы 5 и рисунка 7 следует, что увеличение интенсивности вызовов, снижение средней ркорости движения по городским улицам, уменьшение числа пожарных депо приводит к увеличению среднего времени прибытия первых сил. Кроме того, при уменьшении числа депо с 7 до 5 и далее до 3-х наблюдается появление достаточно большого числа полных и частичных отказов в обслуживании вызовов.

Используя возможности системы ТИГРИС по моделированию крупных пожаров на наперед заданных объектах, было проведено моделирование крупного пожара продолжительностью 5 часов и требующего для тушения 10 единиц пожарной техники на объекте Вологодский подшипниковый завод 2 октября в 0 часов 0 минут.

Результаты имитационного эксперимента показали, что при 10 и 7 депо такой вызов не сказывался на работе пожарной охраны, в то

время как при 5 и 3-х депо в связи с этим вызовом количество частичных отказов для других вызовов существенно увеличивалось.

Из анализа данных имитационных экспериментов следует, что в настоящее время Вологодская пожарная охрана обладает высокой степенью надежности, что в основном объясняется малой интенсивностью потока вызовов. Можно также предположить, что сокращение количества сил и средств Вологодской ПО на 25% не ухудшит результаты ее деятельности.

Особенностью имитационной системы ТИГРИС является заложенная в нее возможность ручного непосредственного вмешательства в процесс моделирования, т.е. работающий с имитационной системой (обучающийся) в любой момент модельного времени может выслать некоторый необходимый по его мнению набор пожарных'подразделений на объект, требующий обслуживания, с последующим наблюдением за их передвижением и работой на объекте.

Имитационная система ТИГРИС на протяжении ряда лет используется в Московском институте пожарной безопасности МВД России на факультете руководящих Кадров в рамках курса "Применение персональных ЭВМ в деятельности ГПС" в качестве тренажера, а в городах Вологда, а также Берлин и Потсдам (где она известна под именем КОСМАС) в качестве научного инструментария при решении организационно-управленческих проблем ППС.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. В рамках настоящего научного исследования разработана' компьютерная имитационная система ТИГРИС (включая ее концепцию, архитектуру, алгоритмическое и программное обеспечение), предназначенная для проектирования и экспертизы деятельности ППС городов и не имеющая аналогов ни в нашей стране, ни за рубежом.

2. При разработке системы были решены сложные задачи реализации алгоритмов хранения и корректировки входных данных системы, поиска оптимальных маршрутов движения ПА к пунктам вызова, визуализации процессов обслуживания поступающих вызовов, накопления и выдачи выходных данных. В частности, был принципиально модифицирован известный алгоритм Дейкстры и разработан оригинальный алгоритм определения времени прибытия ПП к месту

вызова.

3. Система была адаптирована для города Вологды, что включало в себя создание компьютерной карты города с отображением на

) ней всех городских улиц и перекрестков, расстановку всех имеющихся в городе пожарных депо, задание их районов обслуживания, размещение в каждом из депо реального набора основных и специальных пожарных автомобилей. Кроме того, я систему были введены • параметры, регулирующие распределение поступающих вызовов но времени и пространстве (по территории города).

4. После введения в систему всех необходимых исходных данных, были проведены опытные серии имитационных экспериментов.

Накопленные выходные данные были статистически обработаны, результаты обработки позволили сделать вывод об адекватности процессов имитационной системы процессам, имеющим место » действительности при функционировании ППС г. Воло1 ды.

5. Были проведены имитационные эксперименты, имевшие целью установить возможность улучшения общих параметров функционирования ППС города Вологды при передислокации некоторых единиц пожарной техники в другие депо и других управленческих решениях. Проведенные имитационные эксперименты позволили выработать научно обоснованные рекомендации по рациональным размерам ППС города и размещению сил и средств П11С города Вологды.

6. Указанные возможности имитационной системы ТИГРИС, практические рекомендации, выработанные с ее помощью, а также

• положительный опыт се эксплуатации в качестве тренажера на протяжении ряда лет на факультете руководящих кадров Московскою Института противопожарной Безопасности МВД России позволяют сделать вывод о практической значимости разработанной компьютерной системы и возможности ее использования дли проектирования и экспертизы деятельности противопожарных и других аварийно-спасательных служб городов.

Результаты исследований опубликованы в 16 научных трудах, из

мпорых основными являются:

1. Алехин F. М., Брушлинский Н. Н., Соколов С. В. Компьютерные имитационные системы для деятельности экстренных служб города. // Программные продукты и системы. - 1994. N4. - С.27-32.

2. Алехин F..M., Брушлинский Н.Н., Соколов С.В., Вагнер П. Теоретические основы организации, функционирования и управления аварийными и спасательными службами. // 112 - Magazin der Feuerwehr. N 6-7, 1995 (на немецком языке).

3. Алехин F.M., Брушлинский Н.Н., Соколов С.В., Вагнер П. Русский имитатор для стратегического планирования. // Fire International. 1996. - № 154. - С.32-33. (на английском языке).

4. Алехин Н:М„ Брушлинский Н.Н., Вагнер П. и др. Автоматизиро-' ванное проектирование систем обеспечения безопасности больших городов. // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1997, вып. 7 - С.40-57.

5. Алехин F.M., Белых А.В., Коломиец Ю.И. и др. Проверка адекватности математических моделей процесса функционирования аварийно-спасательных служб. // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1997, вып. 10.-С.47-54.

6. Брушлинский Н.Н., Алехин Е.М., Соколов С.В., ВагнерП. Управление проектами систем жизнеобеспечения и безопасности больших городов. В кн.: Управление большими системами - 97. Материалы международной конференции. - М.: ИПУ РАН, 1997. -

_ С. 120-122.

7. Брушлинский Н.Н., Соколов С.В., Алехин Е.М. Методологические,

. теоретические и прикладные аспекты проблемы проектирования

противопожарных служб в городах // Организационно- управленческие проблемы пожарной охраны: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД РФ. 1997. -С.29-41.

К. Алехин F..M., Брушлинский Н.Н., Соколов С.В. Применение методов имитационного моделирования в учебном процессе, ч 2. Известия методического центра профессионального образования и координации научных исследований ГУК МВД, N 2, 1997. - С.132-138.

Московский институт пожарной безопасности МВД России Тира* 7заказ Ч*>%

МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ МВД РФ

На правах рукописи

АЛЕХИН ЕВГЕНИЙ МИХАЙЛОВИЧ

Разработка компьютерной имитационной системы для проектирования и экспертизы деятельности противопожарных служб городов.

Специальность 05.13.10. Управление в социальных и экономических

системах (технические науки) Специальность 05.13.06. Автоматизированные системы управления

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель доктор технических наук профессор H.H. Брушлинский

Научный консультант кандидат технических наук доцент С.В. Соколов

Москва 199&

Перечень используемых сокращений

АЭС - атомная электростанция.

ГПС - Государственная противопожарная служба.

ИМ - имитационная модель.

КИС - компьютерная имитационная система.

НПЗ - нефтеперерабатывающий завод.

ОО - оперативное отделение.

ПА - пожарный автомобиль.

ПО - пожарная охрана.

ПП - пожарное подразделение.

ППЗ - противопожарная защита.

ППС - противопожарная служба.

ПЭВМ - персональная электронная вычислительная машина. СПЗ - система противопожарной защиты . ЦУСС - центр управления силами и средствами.

Содержание

Введение 5

1. СУЩНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЕРТИЗЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПОЖАРНОЙ ОХРАНЫ ГОРОДА.............................................................8

1.1 Пожарная охрана города как сложная социально-экономическая система............8

1.2 Исторические аспекты проблемы проектирования и экспертизы деятельности пожарной охраны города........................................................................................................15

1.3 Современное состояние и уровень решений проблемы проектирования и экспертизы деятельности пожарной охраны города................................................................................19

1.4 Цель и задачи данной работы............................................................................................30

2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К РЕШЕНИЮ ПРОБЛЕМЫ................................................................................................................................33

2.1 Основные принципы проектирования СПЗ города.........................................................33

2.2 Формализация и математическое описание процесса функционирования пожарной охраны города...........................................................................................................................35

2.2.1 Поток вызовов................................................................................................................36

2.2.2 Временные характеристики..........................................................................................41

2.2.2.1 Время занятости пожарных подразделений............................................................41

2.2.2.2 Время следования.....................................................................................................44

2.2.2.3 Продолжительность тушения пожаров...................................................................45

2.2.3 Использование техники..................................................................................................46

2.3 Недостаточность аналитических моделей для полного решения проблемы в условиях конкретного города................................................................................................51

3. ОПИСАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ИМИТАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ТИГРИС............53

3.1 Общая структура имитационной системы......................................................................53

3.2 Описание алгоритмов, используемых при моделировании процесса функционирования пожарной охраны города.....................................................................55

3.2.1 Алгоритм генерации потока вызовов во времени.........................................................55

3.2.2 Алгоритм генерации потока вызовов в пространстве................................................56

3.2.3 Решение задачи определения расстояний и времен прибытия в имитационной модели с учетом транспортной сети города....................................................................................58

3.2.4 Понятие "прямолинейной скорости" при моделировании процессов прибытия

пожарной техники к месту вызова.......................................................................................65

3.2.5 Режимы взаимодействия пользователя и имитационной системы...........................70

3.2.6 Алгоритмы и режимы сбора и обработки выходной информации.............................75

3.2.7 Дополнительные алгоритмы и режимы.......................................................................79

3.3 Проверка адекватности имитациошого моделирования............................................81

3.4 Техническое обеспечение работы компьютерной имитационной системы..............85

4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ИМИТАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ТИГРИС..................................................................................................................86

4.1 Разработка проектов совершенствования организации и деятельности пожарной охраны города...........................................................................................................................86

4.2 Тренировка персонала и использование в учебном процессе.....................................89

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ........................................................................................................................94

6. ЛИТЕРАТУРА..........................................................................................................................96

ПРИЛОЖЕНИЯ

П1. Инструкция по эксплуатации КИС ТИГРИС 104

П2. Акты внедрения 142

Введение

Роль городов в развитии общества непрерывно возрастает. Растет население городов, увеличивается их территория; меняется характер городских поселений, они сливаются, образуя агломерации, мегаполисы. Очевидна динамика качества жизни горожан, одной из составляющих которого является их безопасность.

Если в начале 19в. в городах проживало только 3% населения Земли, к 1900г. - 13,6% землян, к 1950г. - 29,2%, к 1970г. - 38,6%, то в конце 20в. уже примерно половина населения Земли живет в городах, а в наиболее развитых странах более 75% их населения являются жителями городов. Урбанизация порождает много проблем социального, экономического и экологического характера. Одной из таких комплексных проблем является проблема обеспечения пожарной безопасности городов.

В городах проживает большая часть населения развитых стран, в них сосредоточены основные материальные и духовные ценности человечества и в них же возникает большинство пожаров, уносящих человеческие жизни и уничтожающих эти ценности. Например, в России в 1997г. в городах произошло 70,1% всех пожаров, при которых погибло 58,9% всех жертв пожаров, а прямой ущерб составил 52,1% всего ущерба. В истории каждого города зафиксированы сведения об опустошительных пожарах, уничтожающих нередко весь город.

В 20-ом веке во всех городах мира функционируют мощные, хорошо организованные противопожарные службы, функции которых весьма разнообразны и многочисленны, а роль их в жизни каждого города очень значительна. Однако, являясь важным элементом инфраструктуры города, противопожарные службы стоят сравнительно дорого. Так, на содержание пожарной службы Берлина ежегодно расходуется примерно 0,9% городского бюджета, Москвы - 0,8%, Токио -3,9%. По данным, изложенным в [1], подготовка, формирование и обеспечение работы одного боевого расчета в США при семидневной рабочей неделе и бое-

вой готовности в течение 24-х часов в сутки в зависимости от числа пожарных и уровня заработной платы составляет 250-750 тыс. дол. в год. На содержание полиции, пожарной охраны, тюрем и суда направляется значительная часть финансовых ресурсов городов США и других стран (см. табл. 1). Понимая всю важность и необходимость этих служб, администрации городов тем не менее по ряду причин стараются сократить расходы на их содержание. Многие управления пожарной охраны в условиях повышения капитальных вложений выходят из положения за счет того, что продолжают пользоваться устаревающими пожарными депо и автомобилями, которые по своему состоянию подлежат замене новыми.

Таблица 1

Доля затрат на содержание полиции, пожарной охраны, тюрем и суда в

бюджете некоторых городов [2]

Город Финансовый год Доля затрат, %

Сан-Франциско 1988/89 41

Вашингтон 1988/89 30

Нью-Йорк 1988/89 11

Гаага 1989/90 8

Именно поэтому уже в конце прошлого века возникла проблема научно обоснованного проектирования противопожарных служб в городах, которая во второй половине 20 века приобрела особую актуальность и активно обсуждается специалистами всего мира, но пока не получила общепризнанного решения (это относится и к другим экстренным службам городов: скорой помощи и пр.).

Администрация каждого города и руководство его противопожарной службы должны располагать специальным научным инструментарием для обоснования размеров этой службы в данном городе. Сложность создания такого инструментария очевидна, поэтому вопросы проектирования экстренных служб городов до недавнего времени решались почти на интуитивном уровне. Вместе с тем, со-

г

временные информационные и компьютерные технологии позволяют решить эту проблему на строго научной основе.

Целью работы является создание компьютерной системы, имитирующей оперативную деятельность противопожарных служб городов и предназначенной для использования в качестве научного средства прогнозирования последствий принимаемых управленческих решений, а также тренажера.

На защиту выносятся: разработанная автором компьютерная имитационная система (КИС) ТИГРИС; результаты имитации деятельности противопожарной службы города Вологды, проведенные с ее помощью; принципы и способы использования КИС ТИГРИС для аналогичных экстренных служб других городов.

1. Сущность проблемы проектирования и экспертизы деятельности пожарной охраны города.

1.1 Пожарная охрана города как сложная социально-экономическая система.

В Федеральном Законе "О пожарной безопасности"[3] дано определение пожарной охраны, как совокупности созданных в установленном порядке органов управления, сил и средств, в том числе противопожарных формирований, предназначенных для организации предупреждения пожаров и их тушения, проведения связанных с ними первоочередных аварийно-спасательных работ.

В сложной системе, которую представляет собой город, пожарная охрана рассматривается в качестве подсистемы, обеспечивающей один из самых важных и жизненно необходимых видов обслуживания городского населения - его пожарную безопасность - и влияющей на качество жизни горожан (см. рис. 1). Нормальное функционирование и дальнейшее развитие противопожарной охраны могут быть эффективными лишь при условии, что она правильно отражает объективные тенденции развития и специфические особенности города и других его подсистем.

В свою очередь, ПО города также является сложной системой. Понятие противопожарной защиты городов как сложной системы было введено Н.Н. Брушлинским в работе [4] и затем развито в последующих трудах [16,18,20], Системный подход ориентирован на исследование системы как единого целого, когда изучаются принципы организации элементов в целостную систему, а функционирование каждой подсистемы и отдельных элементов рассматривается с точки зрения главной цели, стоящей перед системой в целом [5].

Рис. 1. Структурно-функциональная организация городской системы [6]

В сложной системе функционирование отдельных компонентов настолько взаимообусловлено и взаимосвязано, что изолированное рассмотрение процессов их функционирования либо просто невозможно, либо приводит к ошибочным выводам. Системы функционируют в пространстве и времени. Процесс функционирования системы представляет собой изменение ее состояния, переход из одного состояния в другое.

ПО города - это динамическая система со множеством состояний, в которой с течением времени происходит переход из состояния в состояние. Функционирование любой системы происходит в некоторой окружающей ее внешней среде, не входящей в систему, но определенным образом взаимодействующей с ней. Если процессы, происходящие в системе, в значительной степени определяются влияниями внешней среды и сами оказывают на нее существенное воздействие, то такая система называется открытой, в отличие от закрытой системы, которая в процессе функционирования использует только ту информацию, которая вырабатывается внутри самой системы.

С позиции теории систем пожарная охрана представляет собой сложную открытую динамическую систему, имеющую определенную структуру, функции и цели. В этой системе протекают специфические процессы, характеризуемые соответствующими закономерностями и параметрами. СПЗ, как и любая другая городская система, характеризуется в любой момент времени некоторым состоянием, которое определяется внутренними процессами, происходящими в системе, взаимодействием с внешней средой (другими системами города) и программой развития. Внутренние процессы в системе обусловлены взаимодействием элементов, из которых она состоит. Взаимодействие с внешней средой характеризуется влиянием на СПЗ изменений в экономике, градостроительстве, образе жизни населения и т.п., т.е. изменений состояния основных городских систем или оперативной обстановки в городе. Под оперативной обстановкой в городе (с точки зрения его пожарной защиты) понимают состояние динамического взаимодействия гарнизона пожарной охраны с комплексом тех элементов городской среды, которые характеризуют ее пожарную опасность или, иными словами, оперативная обстановка - это совокупность условий, которые могут способствовать или препятствовать возникновению пожаров и загораний в городе, а также определять их возможные масштабы и последствия [5].

Стержнем организации любой системы является ее структура - определенная взаимосвязь, взаиморасположение составных частей; строение, устройство чего-либо; иерархия множества взаимосвязанных элементов, составляющих систему, сеть связей и отношений системы [7]. Структуру системы принято характеризовать составом, специализацией ее элементов и связями между ними. Основные элементы СПЗ городов, определяющие ее содержание, представлены на рис. 2.

и

Рис. 2. Основные элементы СПЗ города [6],

Ведущую роль в формировании структуры организации и ее системы управления играет основная цель ее функционирования. Вся совокупность технических средств, инженерных и организационных мероприятий предназначена "для организации предупреждения пожаров и их тушения, проведения связанных с ними первоочередных аварийно-спасательных работ"[3].

Основные функции системы обеспечения пожарной безопасности, сформулированные в Федеральном законе [3] и относящиеся к СПЗ городов, таковы:

• Разработка и осуществление мер пожарной безопасности. Меры пожарной безопасности для населенных пунктов разрабатываются и реализуются соответствующими органами государственной власти, органами местного самоуправления в соответствии с законодательством Российской Федерации, нормативными документами по пожарной безопасности, а также на основе опыта борьбы с пожарами, оценки пожарной

опасности веществ, материалов, технологических процессов, изделий, конструкций, зданий и сооружений.

• Тушение пожаров (боевые действия, направленные на спасение людей, имущество и ликвидацию пожаров). Порядок организации тушения пожаров в гарнизонах ПО устанавливается Государственной противопожарной службой. Порядок привлечения сил и тушения пожаров определяется ГПС и утверждается на местном уровне органами местного самоуправления.

• Проведение противопожарной пропаганды и обучение населения мерам пожарной безопасности.

• Содействие деятельности добровольных пожарных и объединений ПО, привлечение населения к обеспечению пожарной безопасности.

• Научно-техническое и информационное обеспечение пожарной безопасности.

• Осуществление государственного пожарного надзора и других контрольных функций.

• Производство пожарно-технической продукции. Пожарно-техническая продукция - специальная техническая, научно-техническая и интеллектуальная продукция, предназначенная для обеспечения пожарной безопасности, в том числе пожарная техника и оборудование, пожарное снаряжение, огнетушащие и огнезащитные вещества, средства специальной связи и управления, программы для ЭВМ и базы данных, а также иные средства предупреждения и тушения пожаров. Пожарно-техническая продукция производится на основе государственного заказа и государственного оборонного заказа, а также в порядке предпринимательской деятельности.

• Выполнение работ и оказание услуг в области пожарной безопасности. К таковым относятся:

* охрана от пожаров предприятий и населенных пунктов;

* производство, проведение испытаний, закупка и поставка пожарно-технической продукции;

* выполнение проектных, изыскательских работ;

* проведение научно-технического консультирования и экспертизы;

* испытание веществ, материалов, изделий, оборудования и конструкций на пожарную безопасность;

* монтаж, техническое обслуживание и ремонт, систем и средств противопожарной защиты;

* строительство, реконструкция и ремонт зданий, сооружений, помещений пожарной охраны.

Как следует из целей и функций системы обеспечения пожарной безопасности, она (и другие аварийные службы) создается в интересах всего общества и с точки зрения частного бизнеса является нерентабельной. Финансирование пожарных служб осуществляется государством или органами местного самоуправления. В условиях рыночной экономики можно считать, что ПО предлагает на рынке набор специфи�