Анотація до роботи:

Кацман М.Д. Інформаційні та математичні моделі автоматизації процесів вироблення рекомендацій керівнику гасіння пожежі на залізничному транспорті. – Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.13.06. – Автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології. – Херсонський державний технічний університет, Херсон, 2006.

Робота присвячена питанням створення нової інформаційної технології автоматизації управління гасінням пожеж в рухомому складі залізниці.

Запропоновані і розроблені інформаційні моделі оцінювання обстановки і вироблення рішень на ліквідацію наслідків таких надзвичайних ситуацій з використанням теоретико-множинних моделей і методів продукційних систем, а також математичні моделі оцінки результативності дій пожежних підрозділів з ліквідації цих надзвичайних ситуацій за допомогою методів лінійного програмування, моделей і методів стохастичних мереж.

Запропонована структурна схема СППР керівників ліквідації надзвичайних ситуацій, що супроводжуються пожежами небезпечних вантажів. За допомогою інформаційної технології підтримки прийняття рішень розроблено алгоритм роботи такої СППР, який реалізує ітеративний та інтерактивний процес аналізу обстановки і вироблення рішень щодо ліквідації надзвичайних ситуацій, що супроводжуються пожежами.

Запропонований порядок використання дворівневого автоматизованого комплексу керівництва ліквідацією надзвичайних ситуацій.

1. На підставі вимог керівних документів Укрзалізниці, що визначають порядок ліквідації аварій з небезпечними вантажами при перевезенні їх залізничним транспортом і досвіду експертів, удосконалений метод відображення складного динамічного процесу, який являє собою пожежа небезпечного вантажу у рухомого складі залізниці та дії пожежних підрозділів щодо його ліквідації, теоретико-множинними методами, що, на відміну від існуючих, дали можливість виявити причинно-наслідкові зв’язки між зовнішніми ознаками надзвичайних ситуацій та їх фінальними станами.

2. Систематизовані складові рішень, які приймає керівник гасіння пожежі небезпечного вантажу у рухомому складі залізничного транспорту, і визначений порядок вироблення рекомендацій на ліквідацію надзвичайних ситуацій, що супроводжуються пожежами, які дали можливість формалізувати вербальні моделі оцінювання обстановки та вироблення рішення, що необхідні для побудови відповідних інформаційних моделей.

3. Вперше з метою удосконалення існуючої АСУ Укрзалізниці при використанні її для ліквідування надзвичайних ситуацій, що супроводжуються пожежами небезпечних вантажів при перевезенні їх залізничним транспортом, розроблені інформаційні моделі ідентифікації таких надзвичайних ситуацій і вироблення рекомендацій щодо їх ліквідації. Застосування цих моделей дозволило створити інформаційну технологію оцінювання обстановки і вироблення рекомендацій для системи підтримки прийняття рішення керівника гасіння пожежі у складі АСУ Укрзалізниці.

4. Вперше для підвищення обґрунтованості рекомендацій, що виробляє СППР, розроблена математична модель, яка за допомогою методів дослідження стохастичних мереж дозволяє отримати кількісну оцінку результативності ведення бойових дій пожежними підрозділами з урахуванням порядку їх бойового розгортання та часових характеристик складної динамічної системи „пожежні підрозділи – об’єкти (рухомий склад) залізничного транспорту, що потерпають від пожежі”. Застосування такої моделі дозволило оцінити варіанти і визначити найкращий порядок зосередження пожежних підрозділів на аварійному рухомому складі та об’єктах залізниці.

5. Одержав подальший розвиток метод оптимізації плану зосередження сил і засобів на об’єктах та в рухомому складі залізниці, який розширює функціональні можливості існуючої АСУ Укрзалізниці і враховує збитки від пожежі та наявність пожежних підрозділів. Застосування даного методу дозволяє оцінити зменшення збитків від пожежі за термін часу зосередження пожежних підрозділів на аварійному рухомому складі та об’єктах залізниці.

6. Отримані теоретичні результати знайшли своє застосування в алгоритмах програмного забезпечення першої черги СППР керівника гасіння пожежі на залізничному транспорті, яка входить до складу існуючої АСУ Укрзалізниці. Застосування такої СППР дозволяє скоротити час на оцінювання обстановки і вироблення рішення з 15-20 хв. до 8-10 хв.

7. Застосування СППР для навчання командного складу пожежної охорони залізниці дозволяє виробляти прийоми його оперативного мислення при ліквідації надзвичайних ситуацій, виявляти „вузькі місця” взаємодії керівника гасіння пожежі з СППР, а також розвивати базу знань СППР.

Отримані в дисертації інформаційні та математичні моделі можуть бути використаними для створення СППР керівників гасіння пожеж небезпечних речовин не тільки на об’єктах або рухомому складі залізничного транспорту, а й на інших об’єктах народного господарства, де застосовуються зріджені вуглеводневі гази, легкозаймисті та горючі рідини.

Публікації автора:

1. Великодний В.В., Потетюєв Ю.Ф., Головченко О.М., Юхимчук С.В., Зіненко І.Ф., Кацман М.Д. Система підготовки прийняття рішень керівником при гасінні пожежі в рухомому складі // Залізничний транспорт України. 2002. – № 3. – С. 34-35. Здобувачем розроблена структурна схема експертної системи для керівника гасіння пожежі в рухомому складі залізничного транспорту.

2. Головченко О.М., Юхимчук С.В., Кацман М.Д., Пушкар М.В., Шевченко А.В. Розробка математичного та програмного забезпечення прийняття рішень керівником гасіння пожежі на залізниці // Збірник наукових праць 13-ї Міжнародної науково-практичної конференції ”Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини”. Київ, 2003. – Вип. 13. – С. 176-184. Здобувачем визначені критерії та їх вагові коефіцієнти для вхідних даних програми багатокритеріальної системи прийняття рішень в умовах визначеності ЕКСПЕРТ.

3. Зігангірова Ю.М., Кацман М.Д., Юхимчук С.В. Розробка математичної моделі автоматизації процесу суміщення вантажів на залізничному транспорті // Вісник Херсонського державного технічного університету. Херсон, 2003. – № 19. – С. 135-138. Здобувачем розроблена матрична математична модель сумісності вантажів для попередження аварійних ситуацій при їх перевезенні.

4. Кацман М.Д., Юхимчук С.В. Математичні моделі оцінювання дій пожежних підрозділів при ліквідації пожеж на рухомому складі залізничного транспорту // Вісник Житомирського державного технологічного університету. Житомир, 2003. – Вип. 3 (27). – С. 135-142. Здобувачем розроблена математична модель замкненої стохастичної мережної системи для оцінки успішності дій пожежних підрозділів при гасінні пожежі.

5. Кацман М.Д., Юхимчук С.В., Зіненко І.Ф. Математична модель процесу розгортання сил та засобів для гасіння пожежі на об’єкті залізничного транспорту // Матеріали VII Міжнародної науково-практичної конференції. „Наука і освіта 2004”. Дніпропетровськ, 2004. – С. 44-48. Здобувачем розроблена математична модель процесу розгортання сил та засобів для гасіння пожежі в рухомому складі залізничного транспорту.

6. Потетюєв Ю.Ф., Зіненко І.Ф., Кацман М.Д., Юхимчук С.В. Необхідність розробки автоматизованої системи підтримки прийняття рішень керівників ліквідації аварійних ситуацій на залізничному транспорті. // Матеріали
VII Міжнародної науково-практичної конференції „Наука і освіта 2004”. Дніпропетровськ, 2004. – С. 65-68. Здобувачем визначені вимоги до складу вхідної і вихідної інформації для АРМу керівника гасіння пожежі.

7. Юхимчук С.В., Шаригін О.А., Кацман М.Д. Модель прийняття рішень в СППР ліквідації надзвичайних ситуацій в умовах неповної визначеності. Тези доповідей учасників міжнародної науково-практичної конференції „Інтелектуальні системи прийняття рішень та інформаційні технології”. Чернівці, 2004. – С. 27-28. Здобувачем запропонований підхід до зменшення часу обробки інформації в умовах неповної визначеності у СППР керівника гасіння пожежі на об’єктах залізничного транспорту.

8. Юхимчук С.В., Великодний В.В., Кацман М.Д., Поремський Ю.В. Структура програмного забезпечення СППР керівникам при гасінні пожеж в рухомому складі. Тези доповідей учасників міжнародної науково-практичної конференції „Інтелектуальні системи прийняття рішень та інформаційні технології”. Чернівці, 2004. – С. 28-29. Здобувачем визначені вимоги до бази знань СППР керівників ліквідації аварії, що супроводжуються пожежами небезпечних вантажів у рухомому складі залізниці.

9. Yukhimchuk S., Poremskyy Y., Velykodny V., Kazman M.,. Technical structure and the decision-making software system by the manager of liquidation extreme situation Internet education science, IES-2004. – Azerbaijan, Ukraine, Bulgaria. – Universum Vinnytsa. – 2004. – Р. 522-524. Здобувачем запропонована структура взаємодії СППР керівників ліквідації аварії і пожежі в рухомому складі залізниці з АСУ залізничного транспорту.

10. Юхимчук С.В., Кацман М.Д. Визначення ймовірної оцінки дій підрозділів пожежної охорони при ліквідації надзвичайної ситуації на декількох об’єктах залізничного транспорту // Системні технології. Дніпропетровськ, 2004. – № 5 (34). – С. 95-109. Здобувачем розроблена математична модель щодо визначення ймовірносної оцінки дій підрозділів пожежної охорони в рухомому складі залізничного транспорту.

11. Юхимчук С.В., Кацман М.Д. Підхід до оптимізації плану зосередження та введення пожежних підрозділів для гасіння пожеж // Вісник Вінницького політехнічного інституту. Вінниця, 2004. – № 6 (57). – С. 64-69. Здобувачем запропонований підхід до оптимізації плану зосередження пожежних підрозділів для гасіння на об’єктах і рухомому складі залізниці.

12. Юхимчук С.В., Захарченко Л.М., Кацман М.Д. Продукційні моделі для визначення небезпечних ситуацій в спеціалізованих комп’ютерних системах підтримки і прийняття рішень // Вісник Хмельницького національного університету. Хмельницький, 2005. – № 4, Т. 2 (68). – С. 16-19. Здобувачем розроблені продукційні моделі для ідентифікації небезпечних ситуацій в СППР керівника гасіння пожежі на залізничному транспорті.

13. Юхимчук С.В., Потетюєв Ю.Ф., Потетюєв С.Ю., Поремський Ю.В., Кацман М.Д. Функціональні можливості системи підтримки прийняття рішень керівником гасіння пожежі в рухомому складі залізничного транспорту. //Збірник наукових праць Міжнародної наукової конференції “Інтелектуальні системи прийняття рішень та прикладні аспекти інформаційних технологій”. – Херсон: Видавництво Херсонського морського інституту, 2005. – Т. 2. – С. 163-164. Здобувачем визначені функціональні можливості СППР керівника гасіння пожежі в рухомому складі залізничного транспорту.

14. Кацман М.Д.. Математичні моделі вироблення рекомендацій на ліквідацію аварій, що супроводжуються пожежами небезпечних вантажів // Матеріали VIII Міжнародної конференції “Контроль і управління в складних системах (КУСС-2005)”. – Вінницький національний технічний університет. Вінниця, 2005. – С. 119.

15. Кацман М.Д.. Продукційні моделі для вироблення рекомендацій щодо гасіння пожеж небезпечних вантажів у СППР керівників ліквідації надзвичайних ситуацій // Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія. – Вінницький національний технічний університет. Вінниця, 2005. – № 3 – С. 58-63.

16. Юхимчук С.В., Лапін В.П., Кацман М.Д.. Людино-машинний алгоритм СППР керівника гасіння пожежі в рухомому складі залізничного транспорту // Тези доповідей Міжнародної науково-практичної конференції „Інтелектуальні системи прийняття рішень та інформаційні технології ” (17-19 травня 2006 р.). Чернівці, „Рута”. – 2006. – С. 73-74. Здобувачем розроблений людино-машинний алгоритм роботи СППР керівника гасіння пожежі в рухомому складі залізничного транспорту.

17. Комп’ютерна програма аналізу надзвичайної ситуації, яка супроводжується пожежею, що виникла внаслідок аварії цистерни зі скрапленими вуглеводневими газами / Юхимчук С.В., Потетюєв Ю.Ф., Великодний В.В., Кацман М.Д., Поремський Ю.В., Захарченко Л.М..Свідоцтво Державного департаменту інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України про реєстрацію авторського права на твір № 16304 (дата реєстрації 13.04.2006 р.). Здобувачем створена підпрограма, яка аналізує отримані вхідні дані та проводить аналіз ситуації, яка виникла внаслідок пожежі цистерни із скрапленим вуглеводневим газом

18. Комп’ютерна програма аналізу надзвичайної ситуації, яка супроводжується пожежею, що виникла внаслідок аварії цистерни з легкозаймистою речовиною / Юхимчук С.В., Потетюєв Ю.Ф., Великодний В.В., Кацман М.Д., Поремський Ю.В., Захарченко Л.М.. Свідоцтво Державного департаменту інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України про реєстрацію авторського права на твір № 16305 (дата реєстрації 13.04.2006 р.) Здобувачем створена підпрограма, що проводить аналіз ситуації та створює пакет результатів аналізу.