- Постановка задачи
В учебном пособии [1 , с. 9-11] рассматриваются предпосылки различных видов аварий морских судов и показывается, что развитие событий при возникновении аварийной ситуации происходит по следующей типовой схеме (рис. 1).
Рисунок 1. Развитие событий при возникновении аварийной ситуации
Исходя из анализа аварийности мирового морского флота, утверждается, что причинно-следственные связи в аварийных ситуациях, несмотря на их в целом типичный характер, в каждой аварийной ситуации обладают свойством уникальности. Поэтому путь создания системы управления борьбой за живучесть, ориентированный на автоматическое принятие решений, является тупиковым.
В связи с этим следует важный вывод о том, что, наряду с практической подготовленностью экипажей к борьбе за живучесть и развитием средств автоматизации, основными факторами безопасности плавания являются:
– сохранение роли командного состава при возникновении аварийных ситуаций;
– готовность к выполнению действий по борьбе за живучесть при возникновении нештатных ситуаций.
Вместе с тем, задачи по борьбе за живучесть по своему многообразию, множеству агентов и сложности структурных взаимосвязей между ними могут оказаться недоступными для обзора (мониторинга) лицом-руководителем процесса выполнения задач (ЛПР). Фундаментальный принцип кибернетики, известный как принцип необходимого разнообразия У.Р. Эшби, состоит в том, что сложность управляющей системы должна быть не меньше сложности объекта управления. Из этого принципа следует, что автоматизация управления борьбой за живучесть не может быть сведена к автоматическому выполнению алгоритмической последовательности заранее сформированного набора действий.
Поэтому возникает необходимость организации функционирования системы управления борьбой за живучесть на основе сетевого планирования, путем создания автоматизированной сетевой системы информационной поддержки (СИП) управленческой деятельности руководителя [3].
Отличие СИП от классических экспертных систем состоит в том, что выбор пути на дереве целей, средств и способов их достижения определяется не системой продукционных правил «если-то», заложенных в базу знаний экспертной системы, а самим руководителем, ЛПР.
Поддержка состоит в доступном для восприятия ЛПР мониторинге аварийной ситуации и процесса борьбы за живучесть, обычно воспроизводимого лишь мысленно. В результате ЛПР становится доступным во всем объеме и полноте поле управленческой деятельности по оценке обстановки, выработке замысла, принятию решения по борьбе за живучесть, организации, координации и контролю действий экипажа для его выполнения.
Отслеживание аварийной ситуации и процесса борьбы за живучесть с помощью табло, мнемосхем и сигнальных датчиков современных автоматизированных систем управления судов продуктивно, но весьма непросто. Управляемая система образно представляет собой калейдоскоп взаимосвязанных операций, находящихся в различных состояниях. Эти обстоятельства диктуют необходимость оснащения перспективных систем управления подсистемой, имеющей характер и смысл «Автоматизированной сетевой системы информационной поддержки управления борьбой за живучесть морского судна».
Ниже рассматривается основной аспект разработки этой подсистемы в плане реализации действий экипажа в соответствии со схемой на рис. 1, с применением сетевой информационной технологии.
- Информационно-технологические основы реализации
Концептуальное, формализованное описание постановки задачи, отражающее идеологию ее формирования, может быть представлено как минимизация риска развития аварии от опасной ситуации до катастрофической.
Для осуществления управления по достижению целевого состояния «Безопасное выполнение задачи» должна подвергаться анализу вся располагаемая масса сведений о текущем состоянии судна, истории развития аварии и возможных вариантах борьбы за живучесть.
Это качество становится доступным только при организации процесса управления на основе сетевых технологий и характеризует так называемые интегрированные системы управления [4]. Сегодня такая информационная технология создана и она имеет название Сетевого общего логико-детерминированного метода [2, 5].
Сетевой метод формализованного представления процесса управления сводится к построению сетевого плана выполнения целевой задачи. Основой сетевого планирования является информационная динамическая сетевая модель, в которой весь комплекс задач и действий по выполнению целевой задачи расчленяется на отдельные, четко определенные операции (работы), располагаемые в строгой технологической последовательности их выполнения.
Технология создания сетевых планов выполнения целевых задач включает построение схемы функциональной целостности (СФЦ) [2, 5, 6] сетевого плана и ее ввод в ПК АСМ АРБИТР [6], который в соответствии с заданными целями (критериями), ограничениями и допущениями автоматически строит все возможные варианты выполнения необходимых операций (работ) для достижения целевого события. Предполагается внедрение ПК АСМ АРБИТР в СИП управленческой деятельности ЛПР и сопряжение СИП с системой датчиков состояния и внешних условий.
Схема организационного управления выполнением типовых задач профилактики аварий и борьбы за живучесть применительно к предметной области управления безопасностью морских судов [7] представлена на рис. 2.
Рисунок 2. Система судовых мероприятий по основным этапам и направлениям обеспечения безопасного выполнения задач морскими судами
Простейший вариант СФЦ сетевого плана СИП автоматизированной поддержки организационного управления безопасным выполнением задач морскими судами на фоне схемы смены ситуаций (рис. 1) представлен на рис. 3.
Рисунок 3. СФЦ сетевого плана организационного управления безопасным выполнением задач морских судов
Треугольные, т.н. эквивалентированные [6], вершины имеют внутреннюю структуру, отражающую содержание этапов мероприятий на рис. 2.
Рисунок 4. СФЦ эквивалентированной вершины 2 «Меры профилактики – мониторинг судна»
Все операции этого сетевого плана являются обязательными, поэтому сетевой план содержит только конъюнктивные связи (тип PERT) [2, 4].
С началом выполнения задачи включается сетевой план, состояния элементов корректируются в реальном масштабе времени по мере изменения ситуации и обстановки и отображаются на мнемосхеме СИП ЛПР (рис 5).
Рисунок 5. СФЦ сетевого плана организационного управления в процессе выполнения
Плановые вершины закрашиваются (вариант):
− зеленым цветом, если мероприятия выполнены;
− серым цветом, если мероприятия не выполнены;
− красным цветом – при техническом или функциональном отказе (невозможности выполнения).
По мере выполнения плановых мероприятий, от исполнителей или датчиков поступают исполнительные сигналы и соответствующие вершины становятся зелеными. Невыполнение плановых мероприятий и отказы связаны с угрозой риска развития аварии и перерастания аварии в катастрофу. ПК АСМ АРБИТР автоматически формирует данные о рисках этапов и итоговых рисках аварий и катастроф.
Сетевая схема, отображающая текущую ситуацию, вполне обозрима ЛПР и является руководством по оценке обстановки и принятию решений на мероприятия по борьбе за живучесть судна.
Представляется очевидным, что при управлении большими и структурно сложными объектами такого рода поддержка управленческой деятельности командного и руководящего состава с использованием сетевых планов, реализуемых ПК АСМ АРБИТР, является целесообразной.
Список литературы:
- Крымов И.С. Борьба за живучесть судна и спасательные средства. Учебное пособие. – М.: Изд-во «ТрансЛит», 2001. – 432 с.
- Можаев А.С., Поленин В.И. Сетевое планирование и управление – перспективный путь создания интегрированных систем боевого управления / Сборник трудов 12-й Международной научной школы «Моделирование и анализ безопасности и риска в сложных системах». – СПб: 2014. – С. 3-6.
- Поленин В.И., Бобрышев С.В. Сетевая модель подводной сетецентрической системы наблюдения с пассивными датчиками // XVI Международная научно-практическая конференция «Современные концепции научных исследований», Москва, 24-25.07.2015. – М.: Журнал Евразийского союза ученых, №7 (16), часть 7, 2015. – С. 93-97.
- Поленин В.И., Киваев Н.М., Сухачев Ю.А. Создание интегрированных систем боевого управления – высшая стадия комплексирования. – СПб: «Морская радиоэлектроника», №2 (48), 2014. – С. 44-49.
- Применение общего логико-вероятностного метода для анализа технических, военных организационно-функциональных систем и вооруженного противоборства // Монография, научное издание / В.И. Поленин, И.А. Рябинин, С.К. Свирин, И.А. Гладкова. Под ред. А.С. Можаева. – СПб: СПб-региональное отделение РАЕН, 2011. − 416 с.
- Программный комплекс автоматизированного структурно-логического моделирования и расчета надежности и безопасности систем (ПК АСМ СЗМА) АРБИТР, базовая версия 1.0 / Автор Можаев А.С. Правообладатель ОАО «СПИК СЗМА». // Свидетельство об официальной регистрации № 2003611101. − М.: РОСПАТЕНТ РФ, 2003.
- Шарлай Г.Н. Управление морским судном. – Владивосток, Морской гос. ун-т, 2001. – 543 с.[schema type=»book» name=»АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СЕТЕВАЯ СИСТЕМА ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ УПРАВЛЕНИЯ БОРЬБОЙ ЗА ЖИВУЧЕСТЬ МОРСКОГО СУДНА » description=»Рассматривается актуальная задача построения автоматизированной сетевой системы информационной поддержки управления борьбой за живучесть, функции которого на морских судах традиционно принадлежат командному составу. Решение задачи состоит в организации процесса управления на основе сетевых технологий. Предлагается вариант системы информационной поддержки. » author=»Поленин Владимир Иванович, Сухачев Юрий Александрович» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-01-25″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_31.10.15_10(19)» ebook=»yes» ]