Возможности программы «Pathfinder» при проведении научно-исследовательских работ

Подводя итоги, можно сделать вывод, что одним из способов обеспечения работоспособности и продления сроков её эксплуатации и оптимизации расходов, связанных с ремонтом и закупкой новой техники в системе управления состоянием ПА, может явиться стратегия перемещения (замена) техники на местах с учётом режимов её использования. Руководитель подразделения должен определить оптимальную стратегию эксплуатации ПА, которая заключается в том, чтобы суммарные затраты были минимальными, а готовность техники весь период эксплуатации была максимальной [5]. В статье представлен экспресс-алгоритм реализации данной процедуры, предполагается дальнейшая разработка средствами языков высокого уровня.

Список использованной литературы

1. Вентцель Е.С. Исследование операций: задачи, принципы, методология. - 2-е изд., стер. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. - 208 с.

2. Оптимизационные методы управления ресурсами пожарных подразделений: Монография / А.П. Сатин. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2014. - 155 с.

3. Рыженко А.А., Сатин А.П., Псарев Д.В. Механизм принятия решения при долгосрочном планировании ресурсного обеспечения пожарных подразделений МЧС России / Пожарная безопасность: проблемы и перспективы: Сб. ст. по матер. V Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. уч., 18-19 сент. 2014 г. / ВИ ГПС МЧС России. - Воронеж, 2014. - С. 96-300

4. Рыженко А.А., Сатин А.П. Метод формализации процессов в оперативной обстановке для составления правил при принятии решений / Пожарная и аварийная безопасность: Матер. IX Междунар. науч.-практ. конф., Иваново, 20-21 ноября 2014 г. / Под общ. ред. канд. техн. наук, доц. И.А. Малого. - Иваново: ИвИ ГПС МЧС России, 2014. - С. 161-162

5. Рыженко А.А., Сатин А.П. Информационная система сопровождения графика обслуживания техники пожарной части / Технологии техносферной безопасности: интернет-журнал. 2015. - Вып. № 4(62). - 11 с. - Режим доступа: http: //ipb .mos.ru/ttb

ВОЗМОЖНОСТИ ПРОГРАММЫ «PATHFINDER» ПРИ ПРОВЕДЕНИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ

С.А. Слауцкий, курсант, Д.С. Королев, преподаватель, В.В. Шумилин, начальник кафедры, Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж

Pathfinder - программа для моделирования эвакуации в чрезвычайных ситуациях, включает в себя пользовательской графический интерфейс для

создания модели и модуль для просмотра анимированных трехмерных результатов.

Основное преимущество Pathfinder заключается в том, что выполнение расчета эвакуации людей при пожаре быстрее и реалистичнее, чем у других расчетных программ. Основные возможности Pathfinder:

1. Расчет времени эвакуации. Pathfinder позволяет выполнить расчет времени эвакуации и времени существования скоплений по индивидуально-поточной модели движения. Модель соответствует «Методике определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности» (утвержденной приказом МЧС России от 30.09.2009 № 382, с учетом изменений, вносимых в методику приказом МЧС России от 12.12.2011 № 749), а также «Методике определения расчетных величин пожарного риска на промышленных объектах» (утвержденной приказом МЧС России от 10.07.2009 № 404) [1, 2].

2. Визуализация полей ОФП совместно с эвакуацией людей (рис. 1). В Pathfinder возможно одновременно просматривать результаты эвакуации и результаты моделирования распространения опасных факторов пожара [3]. С помощью подобных изображений можно наглядно проиллюстрировать успевают ли эвакуироваться люди до блокирования путей эвакуации. Для этого необходимо загрузить результаты расчета в Pyrosim по плоскостям -температура, плотность дыма, дальность видимости и т.д. Плоскости можно индивидуально настраивать, задавая диапазон значений и параметры цветовой шкалы (рис. 1).

Рис. 1. Визуализация полей ОФП совместно с эвакуацией людей

3. Контуры плотности людского потока. Для наглядного и удобного отображения результатов моделирования можно использовать «контуры» -поля различных параметров движения, например, плотность агентов. Гладкая анимация обеспечивает просмотр результатов в реальном времени [4]. Контуры позволяют отображать плотность (рис. 2), скорость, загруженность путей и другие величины, также возможно создавать пользовательские контуры, использовать усреднение, поиск максимальных и минимальных значений. Каждый контур можно индивидуально настраивать - диапазон значений, цветовая шкала, сглаживание и др.

Рис. 2. Контуры плотности людского потока

4. Широкие возможности импорта. Pathfinder позволяет импортировать из AutoCAD (рис. 3) файлы в форматах DXF и DWG [5]. Специальный инструмент для извлечения помещений позволяет быстро и просто использовать импортированную геометрию для создания пространства для перемещения агентов в модели эвакуации.

Кроме того, можно использовать импорт данных из Fire Dynamics Simulator (FDS) и PyroSim, а также Pathfinder позволяет загружать изображения в формате GIF, JPG или PNG в качестве подложек, помогая быстро создавать объекты на их основе.

Рис. 3 Импорт из AutoCAD

5. Высококачественная трехмерная визуализация. В Pathfinder включены модели людей для различных национальностей, возрастов, одежды, а также модели работников спасательных служб. Таким образом, можно создать реалистичный образ людей в здании. Благодаря использованию динамического уровня детализации при отображении моделей [6], Pathfinder способен анимировать движение тысяч людей в реальном времени на стандартной видеокарте (рис. 4). Кроме того, в Pathfinder существуют простые инструменты для создания видеороликов по результатам моделирования.

Рис. 4. Визуализация элементов расчета

6. Индивидуальные настройки людей. Каждый человек в модели представлен агентом с собственным профилем (в котором устанавливается размер человека и скорость его движения) и собственным поведением (движение к выходам, путевым точкам и лифтам). На основе своих характеристик каждый агент оценивает окружающее пространство и выбирает путь до выхода. Например, люди могут динамически избегать длинных очередей или реагировать на закрытие дверей [7].

7. Анализ результатов эвакуации Отображение трехмерных результатов возможно как во время моделирования (для просмотра текущего состояния), так и после завершения расчета. Трехмерная визуализация позволяет пользователю наблюдать за движением людей, проматывать запись вперед и назад, просматривать пути движения и выбирать агентов для наблюдения. В файле резюме выводится информация о минимальном, максимальном и среднем времени движения к выходу, а также о первом и последнем прошедшем через двери и помещения. Более детальная информация приведена в файлах CSV, в том числе о движении отдельных людей.

Также в заключение хотелось бы отметить, что для облегчения работы программа FireRisk позволяет импортировать данные из Pathfinder и получить всю нужную информацию для расчета риска [9]: время эвакуации, время начала эвакуации, время существования скоплений.

Список использованной литературы

1. Дружинин С.С., Бондарь А.А., Вытовтов А.В. Вероятность возникновения пожара на предприятии по производству огнеупорных изделий// Современные технологии обеспечения гражданской обороны и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций: Матер. Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. уч. Воронеж, 2014. - С. 300-302.

2. Вытовтов А.В., Золотарев Д.Н. Предложение по выбору модели развития ОФП для расчёта значений пожарных рисков// Современные технологии обеспечения гражданской обороны и ликвидации последствий

чрезвычайных ситуаций: Матер. Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. уч. Воронеж, 2014. - С. 18-211.

3. Вытовтов А.В., Каргашилов Д.В. Использование полевой модели пожара при расчете распространения ОФП на примере здания с коридорной системой// Современные технологии обеспечения гражданской обороны и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций: Матер. Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. уч. Воронеж, 2013. - С. 26-28.

4. Каргашилов Д.В., Вытовтов А.В. Определение расчетных величин риска в чрезвычайных ситуациях и на пожаре//Пожарная безопасность: проблемы и перспективы: Матер. III Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. уч., 20 сентября 2012. Воронеж, 2012. - С. 367-370.

5. Лысенко А.А., Бондарь А.А., Вытовтов А.В., Шумилин В.В. Возможности программы «СИТИС: Фламмер» при проведении научно-исследовательских работ// Современные технологии обеспечения гражданской обороны и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций: Матер. Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. уч. Воронеж, 2014. - С. 293-294.

6. Шумилин В.В. Особенности математического моделирования распространения опасных факторов пожара// Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций: Матер. III Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. уч., 19 декабря 2014. Воронеж, 2014. -

C. 332-334.

7. Ситников И.В., Шепелев И.А., Колодяжный С.А., Однолько А.А.: Анализ математических моделей пожара, применяемых для расчета времени блокирования путей эвакуации опасными факторами пожара// Науч. журнал. Инженерные системы и сооружения. 2012. № 1. - С. 81-87.

8. Denisov M.S., Shornikov Yu.V., Novikov E.A., Dostovalov I.N., Tomilov

D.N. Modeling stiff HYBRID systems of high dimension in ISMA. / В сборнике: Proceedings of the IASTED International Conference on Automation, Control, and Information Technology - Control, Diagnostics, and Automation, ACIT-CDA 2010 2010. - С. 256-260.

9. Однолько А.А. Влияние характеристик систем противопожарной защиты на пожарные риски/ Однолько А.А., Ситников И.В.// Научный журнал. Инженерные системы и сооружения. 2010. № 1. - С. 205-211.