Сенин Сергей Александрович. Разработка методики повышения эффективности системы реагирования при возникновении экстремальных ситуаций (ДТП) на основе телематической технологии

Краткое описание

Сенин Сергей Александрович. Разработка методики повышения эффективности системы реагирования при возникновении экстремальных ситуаций (ДТП) на основе телематической технологии: диссертация ... кандидата технических наук: 05.22.01 / Сенин Сергей Александрович;[Место защиты: Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет "МАДИ"].- Москва, 2015.- 160 с.

23.07.2015 415072370006
ГОУ ВПО «Московский автомобильно-дорожный государственный
технический университет (МАДИ)»
Сенин Сергей Александрович
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ
СИСТЕМЫ РЕАГИРОВАНИЯ ПРИ ВОЗНИКНОВЕНИИ
ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ СИТУАЦИЙ (ДТП) НА ОСНОВЕ
ТЕЛЕМАТИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Специальность 05.22.01. Транспортные и транспортно-технологические системы
страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте
На правах рукописи

ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель - д.т.н., доцент Жанказиев С.В.
Москва - 2015

2
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Введение 4
Глава 1. Анализ функционирования современных систем реагирова¬ния при возникновении экстремальных ситуаций на автомобильных
дорогах 9
§ 1.1. Задачи информационного обеспечения безопасности транспортного процесса на автомобильных дорогах 9
§ 1.2. Анализ зарубежного опыта создания систем реагирования при воз¬никновении экстремальных ситуаций на автомобильных дорогах 15
§ 1.3. Научные исследования функционирования современной российской системы реагирования при возникновении экстремальных ситуаций на ав-томобильных дорогах 29
Выводы по первой главе 33
Глава 2. Методические основы построения эффективной системы реа-гирования при возникновении экстремальных ситуаций на автомо-бильных дорогах 36
§ 2.1 .Формальное описание системы реагирования при возникновении экс-тремальных ситуаций на автомобильных дорогах 36
§ 2.2. Оценка возможностей применения телематической технологии для повышения эффективности системы реагирования при возникновении экс-тремальных ситуаций на автомобильных дорогах 46
§ 2.3. Разработка методических основ построения эффективной системы реагирования при возникновении экстремальных ситуаций на автомобиль¬ных дорогах 54
Выводы по второй главе 68
Глава 3. Разработка модели, алгоритма и программного обеспечения системы реагирования на ДТП 71
§3.1. Описание модели функционирования системы реагирования 71
§ 3.2. Разработка алгоритма функционирования системы реагирования 79
§3.3. Разработка программного обеспечения системы реагирования 88
Выводы по третьей главе 97
Глава 4. Экспериментальная часть. Разработка инструментов эффек-тивного ситуационного управления на основе программного обеспече-ния системы реагирования при возникновении ДТП 100
§4.1. Описание особенностей функционирования программного обеспече¬ния системы реагирования при возникновении ДТП 100
§ 4.2. Анализ затрат времени и ресурсов на реагирование при возникнове¬нии ДТП на основе программного обеспечения для системы реагирования... 106

з
§ 4.3. Подход к минимизации затрат времени и ресурсов на реагирование
при возникновении ДТП 121
Выводы по четвертой главе 143
Общие выводы и результаты работы 146
Список литературы 149
Приложение 159

Список литературы

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
В диссертационном исследовании получены следующие основные результаты, совокупность которых подтверждает достижение цели исследования и решения за¬дач исследования:
1. Обосновано, что развитие российской системы реагирования при воз-никновении ДТП и ЧС на дорогах не может ограничиваться исключительно поиском новых технических решений, в том числе и в такой области, как телематические технологии. Построенные на эффективных регламентах, определяющих механизмы получения и управления информацией о ДТП и ЧС, алгоритмы и реализующее их программное обеспечение, составляющие основу организационно-методического направления, имеют сопоставимое значение для функционирования всей системы с качеством инструментального обеспечения ИТС.
2. Показано, что основой инженерно-технологического направления ИТС в современных условиях должно являться массированное использование возможно¬стей системы спутникового навигационного позиционирования (ГЛОНАСС), бази¬рующееся на широком внедрении бортового оборудования - штатных и опционных телематических элементов транспортных средств и телематических компонент до-рожной инфраструктуры. При этом существует широкий спектр европейских про-грамм в сфере ИТС, использование результатов реализации которых целесообразно в отечественных условиях.
3. Разработаны методические основы построения эффективной системы реагирования при возникновении экстремальных ситуаций на дорогах, включающие в себя:
- безусловный приоритет задачи ликвидации угрозы жизни и здоровью уча-стников ДТП (ЧС);
- условие о том, что затраты на создание и поддержание общей для служб реагирования подсистемы информационного обеспечения должны быть меньше суммы затрат на создание и поддержание независимых подсистем информационного обеспечения каждой из служб;

147
- необходимость соответствия системы реагирования требованию оптими¬зации комплексного критерия, который включает в себя одновременно оценку каче¬ства и полноты функциональной деятельности и оценку уровня финансирования, необходимого и достаточного для осуществления своих функций специализирован-ными службами;
- представление обобщенной классификации ДТП и ЧС в терминах теории множеств для последующего моделирования.
4. Разработана модель системы реагирования при возникновении чрезвы-чайных ситуаций. В ходе ее разработки использован дискретно-событийный (про-цессно-ориентированный) подход, который позволил разделить модель на несколь¬ко основных составляющих частей и реализовать логическую схему принятия реше¬ний по управлению реагированием. Разработанная модель учитывает более 30 пара¬метров, оказывающих влияние на ход выполнения экспериментов. Значения этих параметров возможно корректировать в режиме выполнения модельных экспери¬ментов в программном и в ручном режимах.
5. Предложен общий алгоритм работы модели, имитирующей работу сис¬темы реагирования при возникновении ДТП (ЧС). Предложенный алгоритм и набор параметров не только позволяет достаточно полно описать логику работы системы реагирования при различных уровнях первичной информационной наполненности, но также проводить корректировку нагрузки на ресурсы системы реагирования в зависимости от полученной информации в ходе анализа ситуации на месте проис-шествия специалистами службы, раньше других прибывших на место ДТП (ЧС).
6. Разработано программное обеспечение алгоритма, описывающего мо¬дель, которая имитирует работу системы реагирования при возникновении ДТП и (ЧС). Оно основано на программных функциях, реализующих три основные группы операций: инициализация новых объектов в модели, вычисление длительности не¬обходимых операций реагирования и управление сложной логикой взаимодействия и координации служб. С помощью разработанного интерфейса программного обес¬печения возможно управлять ходом выполнения модельного эксперимента и полу¬чать информацию о его результатах. Верификация функционирования модели на

148
основе контрольного примера показала совпадение результатов ручного и модель¬ного расчета;
7. Проведен с использованием разработанной модели анализ затрат време¬ни и ресурсов на реагирование при возникновении ДТП и ЧС. Его итоги показали, что на результирующие показатели работы системы реагирования определяющее влияние оказывали именно факторы информационной обеспеченности служб реаги¬рования на ранних этапах, которые изменялись от эксперимента к эксперименту. В зависимости от степени технической оснащенности ТС, попавшего в ДТП (ЧС), средствами телемеханики изменяются такие существенные параметры реагирова¬ния, как: время полного реагирования на происшествие, количество возвратов на маршруте, структура и количество служб, участвующих в реагировании;
8. Получены результаты проведения имитационных экспериментов с ис-пользованием разработанной модели, которые позволили продемонстрировать ее возможности для того, чтобы при проектировании новых систем реагирования или модернизации существующих, выбирать места расположения постов базирования служб реагирования таким образом, чтобы время их прибытия к месту реагирования было оптимальным.
Успешная апробация разработанной модели дает основание сделать вывод о целесообразности ее использования в качестве инструмента при создании современ¬ной системы реагирования на экстремальные ситуации на дорогах.