ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЗАДАЧАХ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМИ СИТУАЦИЯМИ МУНИЦИПАЛЬНОГО УРОВНЯ

Научная статья
DOI:
https://doi.org/10.23670/IRJ.2023.132.95
Выпуск: № 6 (132), 2023
Предложена:
08.05.2023
Принята:
09.06.2023
Опубликована:
16.06.2023
718
6
XML
PDF

Аннотация

В статье представлены задачи по функционированию комплекса компьютерных программных и аппаратных средств, предназначенных для управления и мониторинга действий оперативных служб муниципального уровня. Приведены сведения о назначении и условиях применения программно-аппаратного комплекса и операциях, которые выполняет пользователь. В статье представлен анализ функций информационных систем, используемых при решении задач оперативного управления ЧС и предложены методы интеграции элементов АИС на базе семантических технологий. Представлена система поддержки принятия решений для органов управления МЧС РФ уровня субъекта РФ. Информационная поддержка управления осуществляется на основе геоинформационной системы и web-интерфейса, интегрированных с базами данных по силам и средствам при ликвидации чрезвычайных ситуаций. Компьютерные технологии и интеллектуальная информационная поддержка деятельности специалистов позволяет повысить оперативность и качество работы оперативных дежурных смен центров управления в кризисных ситуациях.

1. Введение

Управление действиями и оперативными мероприятиями по предупреждению и ликвидации различных типов чрезвычайных ситуаций в современных условиях требует использования значительного состава автоматизированных систем (АС)

,
,
. Причем диапазоны и содержание функциональных задач, принадлежащих оперативным решениям по управлению чрезвычайными ситуациями (ОУЧС), выросли значительно и включают большой комплекс расчетных и прогнозных задач в реальном масштабе времени и задач по анализу данных для мониторинга ЧС, в частности при ликвидации последствий ЧС муниципального уровня
. Актуального решения в настоящее время требует задача интеграции геоинформационных систем, использующих данные из распределенных источников при управлении различными подведомственными организациями в условиях крупных городов
.

При этом одной из важнейших задач является обеспечение эффективного информационного обмена между такими системами, эффективного поиска и доступа к данным, в котором значительная роль принадлежит метаданным.

Цель исследований – анализ функций информационных систем, используемых при решении задач ОУЧС и разработка интеграционных элементов АИС на базе семантических технологий. Автором исследуются возможности объединения элементов АИС на базе методов «инженерии онтологий», которые в настоящее время не используются для действий со слабо формализованными данными в задачах ОУЧС муниципального уровня.

Научная новизна предлагаемого автором решения заключается в организации интеллектуального информационного пространства (ИИП) и поддержки принятия решений ОУЧС муниципальных образований на основе взаимодействия всех уровней управления ЧС с использованием методов онтологий. В результате исследований предлагается структура информационной поддержки при решении задач ОУЧС, которая осуществляется на основе ИИП, интегрированного с ГИС и базами данных по силам и средствам.

2. Основные методы и процессы управления ЧС муниципального уровня

Действия по мониторингу и ОУЧС осуществляются при взаимодействии многих организаций, которые рассматривают применение различных методов и моделей

.

К числу основных приемов ОУЧС можно отнести методы определения масштабов ЧС и модели представления динамики развития ЧС.

Объект автоматизации определяет процессы сбора информации по ОУЧС, которые требуют комплексного реагирования. Также в процессе создания ИИП необходимо формализовать процессы принятия решений и привлечения сил и средств ЭОС (экстренных оперативных служб города) и произвести формирование статистики и расширенной аналитики по происшествиям и ЧС:

Организация учета и структурирование информации о происшествиях и ЧС и алгоритмах привлечения экстренных оперативных служб города при комплексном реагировании предполагает решение следующих задач

:

1. Процессы учета и структурирование данных о заявителях.

2. Процессы сбора, структурирование и методы анализа сведений об ЭОС.

3. Дополнительные возможности ИИП при реагировании на происшествия и ЧС:

обогащение первичной информации при регистрации карточки происшествия или ЧС за счет получения дополнительных данных из автоматизированных источников;

фиксация решений, для управления и координации действий ЭОС;

отслеживание времени комплексного реагирования.

4. Процессы учета, структурирование и анализ производимых действий:

– оценка социально-экономических последствий ЧС с выдачей рекомендаций ЭОС;

поддержка процессов по совершенствованию планирования (в том числе имеющихся в наличии и необходимых сил и средств);

документирование и оценка показателей эффективности при комплексном реагировании.

5. Процессы сбора и структурирование сведений и данных о статусах реагирования на происшествия ЭОС.

6. Обновление первичных данных при регистрации карточки происшествия за счет получения дополнительных сведений из информационных систем ЭОС.

Условием применения системы является развернутый комплекс программно-технических средств системы в центре обработки вызовов и резервном центре обработки вызовов города.

Система обеспечивает выполнение следующих функций в разрезе подсистем:

Ф1 «Прием и обработка вызовов 112»:

представление процесса регистрации и структурирования информации о вызовах, поступающих в Центр обработки вызовов 112 города;

мониторинг состояния специализированной техники оперативных экстренных служб города;

представление процесса взаимодействия с гражданами;

информирование пользователя о системных событиях и событиях внешних информационных систем, а также об их статусе;

контроль заполнения и обработки карточек происшествия (КП);

объединение КП в группы;

прием обращений, полученных по различным каналам связи;

просмотр реестра КП на экране мониторинга оперативной обстановки;

учет номера автоматизированного рабочего места оператора;

работа с отложенным напоминанием;

регистрация и структурирование информации о вызовах;

предоставление консультационно-справочной помощи.

Ф2 «Управление единым регламентом»:

ведение единого классификатора типов происшествий ЭОС;

ведение единого регламента реагирования ЭОС для разных типов происшествий;

возможность загрузки в систему единого классификатора происшествий с использованием файла заданного формата;

– осуществление проверки фактических показателей на соответствие регламентам реагирования ЭОС.

Ф3 «Оповещение экстренных оперативных служб о происшествии»:

создание программно-аппаратного комплекса для установки в ЭОС;

ведение журнала отработок по оповещению ЭОС;

оповещение ЭОС с использованием интеграционного взаимодействия.

Ф4 «Мониторинг процесса реагирования»:

учет и структурирование показателей о ЧС;

предоставление местоположения пожарно-спасательной техники за выбранный промежуток времени с возможностью просмотра информации;

возможность выбора режима отображения реестра текущих происшествий и ЧС на мониторах и проекторах;

возможность просмотра истории изменения данных о происшествии или ЧС, принятых действиях;

автоматическая нотификация подразделения о зарегистрированных в районе выезда происшествии или ЧС;

возможность просмотра дополнительной информации о происшествии или ЧС, полученной из внешних систем, в непосредственной близости от места происшествия;

возможность просмотра дополнительной информации о пожарно-спасательной технике;

возможность расширенного поиска техники по заданным атрибутам, а также с использованием геопространственной информации (текущего местонахождения);

возможность выбора подразделений, по реагированию которых будет сформирован отчет;

возможность указания периода для формирования отчета;

возможность указания местоположения происшествия путем выбора точки на карте;

обработка введенного пользователем адреса при регистрации происшествия.

Подробное заполнение КП доступно для ролей: специалист/ведущий специалист.

Используя панели выбора происшествий, необходимо заполнить поле «Что случилось». Поле «Что случилось» представляет собой поисковую строку с автоматическим выбором подходящих вариантов на рисунке 1.

Ввод типа происшествия

Рисунок 1 - Ввод типа происшествия

Поиск классификаций происшествий доступен для ролей с соответствующими правами. При первоначальном добавлении записи строка добавления службы отображается по умолчанию и содержит поля:

- выбор службы из справочника служб обязательное поле;

- выбор критериев высылки из справочника обязательное поле;

- поля редактирования регламента реагирования.

В разделе «Управление справочником служб» пользователю доступны следующие функциональные возможности:

- просмотр списка служб;

добавление службы с помощью графического интерфейса пользователя;

- редактирование службы с помощью графического интерфейса пользователя;

- поиск службы.

Просмотр списка ответственных оперативных служб, привлекаемых к определенному типу происшествия доступен для каждой службы.

В появившемся списке приведены следующие данные для каждой службы:

- Служба – краткое название/аббревиатура службы (обязательное поле);

- Полное название – полное название службы (обязательное поле);

- ID – уникальный ID службы (обязательное поле).

3. Результаты исследований и требования к структурному составу ИИП ОУЧС

В результате анализа функциональных задач и информационных процессов ОУЧС определены требования к ИИП ОУЧС

. Разрабатывается универсальная архитектура программно-аппаратного комплекса и приложений, которые на основе web-технологий интегрируют и определяют состав средств картографического анализа и функции применения информационных баз и их представления.

Подробное исследование базовых методов «инженерии онтологий»

,
показал, что, методология использование онтологического представления профиля пространственных данных предоставляет большие возможности по сравнению с классическими методами (UML, XML) обработки профилей метаданных.

Разнообразие задач ОУЧС T приводит к необходимости использования различных технологий: CT = {ct1, ct2, …, ct6}, где

ct1 – технологические методы хранилищ данных;

ct2 – технологические методы ведения справочников и классификаторов;

ct3 – технологические методы аналитической обработки данных;

ct4 – геоинформационные методы и технологии;

ct5 – интеллектуальные методы и технологии,

ct6 – web-технологии.

Множество F информационно-аналитических функций, обеспечивающих процессы управления: F = {f1 ,…, f5}, где

f1 – функции формирование исходных данных для решения задач;

f2 – функции аналитического моделирования;

f3 – функции ситуационного моделирования;

f4 – функции формирования оперативных решений;

f5 – функции визуализации результатов.

Основной состав ИИП составляют базы данных с обновляемыми сведениями: по инфраструктуре муниципальных территорий; количеству сил и средств и их состоянии, использовании и взаимодействиях; об источниках риска и инструментах для их оценки

.

Структурный состав ИИС Web-порталом
показан на рис. 2.
Структурный состав ИИП c семантическим Web-порталом

Рисунок 2 - Структурный состав ИИП c семантическим Web-порталом

Архитектура ИИП действует по уровням управления (головной, субъектовый и объектовый). И имеет следующую структуру:

- головной уровень включает систему управления базами данных, сервер геоинформационных систем и систему поддержки принятия решений;

- субъектовый уровень, состоит из системы управления базами данных и геоинформационный сервер с модулем репликации для центрального сервера

;

- объектовый уровень объединяет программно-аппаратные комплексы для организации распределенного управления и сбора оперативных данных;

- семантический Web-портал использует специализированную онтологической модели мета-пространственных сервисов и данных

.

Состав информационных средств

,
,
формируемых в процессе поддержки принятия решений: Y = {C, A, U , M}, где

C – тексты, сформированные системой поддержки принятия решений;

A – таблицы;

U – представления данных в виде графиков или диаграмм;

M – динамические карты.

В свою очередь, С = {с1, с2}, где

 с1 – нумерованные списки;

с2 – произвольные тексты.

A = {a1, a2}, где

a1 – результаты запросов к базе данных;

a2 – кросс-таблицы.

U = {u1, u2, u3, u4}, где

u1 – графики;

u2 – гистограммы;

u3 – круговые диаграммы;

u4 – графики.

M = {m1, m2, m3}, где

m1 – тематические слои, отображённые на веб-основе;

m2 – слои на цифровой основе;

m3 – динамические картограммы.

Семантически информационная поддержка y есть результат решения задач T с использованием информационных ресурсов r и компьютерных технологий сt, реализующих функции f.

Реализация предложенного архитектурного состава необходима в качестве платформенного представления при создании ИИП, которое обеспечивает необходимый уровень интеллектуальной поддержки и автоматизацию задач ОУЧС для ЭОС Главных управлений МЧС России в субъектах.

4. Заключение

Использование современных информационных и геоинформационные системы, при решении задач оперативного управления, предполагает большой арсенал наработок в области совместного использования ресурсов и распределенной работы

.

При решении задач оперативного управления для ЧС

возрастает потребность в разработке многопользовательских многофункциональных Wев- и ГИС-приложений, которые призваны обеспечить задачу разработки новых подходов к сбору, хранению, обработке и распространению растущего объема пространственной информации и сервисов.

При решении подобных задач, необходима реализация интеграционных механизмов по работе с большим количеством данных, которые имеют различную структуру и семантику

.

Необходимо отметить, что проект ИИП предназначен для обеспечения интеграции введенных в эксплуатацию нескольких систем, входящих в состав АИУС РСЧС

. На основе анализа вопросов взаимодействия распределенных систем обоснована необходимость разработки специализированной онтологической модели метапространственных данных и сервисов. Использование методов «инженерии онтологий» позволит интегрировать информационные ресурсы (базы данных, картографические базы, программные модули)
,
.

Метрика статьи

Просмотров:718
Скачиваний:6
Просмотры
Всего:
Просмотров:718