Файл: математикостатистическое моделирование деятельности противопожарной службы города.docx
Добавлен: 17.03.2024
Просмотров: 102
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
В качестве критериев для обоснования числа n пожарных автомобилей для города используем вероятностные, временные и частотные характеристики безотказного обслуживания вызовов. Для этого будем использовать результаты предыдущего задания, в котором моделировалась одновременная занятость пожарных автомобилей.
В ероятность того, что в произвольный момент времени заданного
числа n пожарных автомобилей будет недостаточно для обслуживания вызовов вычисляется по формуле:
где Pk – вероятность того, что в произвольный момент времени обслуживанием вызовов в городе одновременно занято k пожарных автомобилей, эти значения берем из раздела 4.
П роизведем расчеты вероятности P>nдля примерного варианта.
Далее, определим ожидаемую продолжительность времени нахождения
в ситуации T>n, когда для обслуживания вызовов не хватит n пожарных автомобилей в течение периода наблюдения Tнабл..
П роизведем расчеты вероятности T>nдля примерного варианта.
Частота возникновения отказов fотк.(n) в обслуживании вызовов в городе при заданном числе пожарных автомобилей n определяется по следующей формуле:
где fk– частота возникновения ситуации одновременной занятости kпожарных автомобилей (эти значения берем из раздела 4.).
П роизведем расчеты вероятности fотк.(n) для примерного варианта.
Частота возникновения полных отказов в обслуживании вызовов в городе при заданном числе n пожарных автомобилей вычисляется по формулам:
(n = 1,2,3…)
Частота возникновения частичных отказов в обслуживании вызовов в городе при заданном числе n пожарных автомобилей вычисляется по формуле:
(n=1,2,3…)
Все результаты расчетов представлены в табл.5.
Таблица 5
Расчетные значения критериев для обоснования числа n пожарных
автомобилей в городе
Число ПА n | Вероятность P(>n) | Продолжительность времени T(>n), час/ед. времени | Частота отказов, случ./ед. времени | ||
fотк.(n) | fп.отк.(n) | fч.отк.(n) | |||
0 | 0,0390671 | 112,5 | 118,00 | 118,00 | 0,00 |
1 | 0,0241325 | 69,5 | 73,78 | 4,61 | 69,17 |
2 | 0,01494081 | 43,02 | 46,22 | 2,85 | 43,37 |
3 | 0,00798286 | 22,99 | 25,2 | 1,76 | 23,44 |
4 | 0,00313871 | 9,03 | 9,91 | 0,94 | 8,97 |
5 | 0,000000 | 0,0 | 0,00 | 0,37 | -0,37 |
Выводы
1. В диспетчерском журнале нашли число mi вызовов в городе, по которым выезжало определенное число i пожарных автомобилей (i = 1,2,...,L, где L – максимальное число выезжавших по вызову пожарных автомобилей).
На основании расчетов, получили следующий вывод относительно анализа статистических закономерностей привлечения пожарной техники для обслуживания вызовов: на большинство вызовов выезжают 1 (39 %) и 2 (23,7 %) пожарных автомобилей.
2. Расчетное значение ρ = 0,51 не превышает значения 3, т.е. расхождения между эмпирическим и теоретическим распределениями можно считать
не существенными. Таким образом, закон Пуассона целесообразно использовать для вероятностных расчетов распределения числа вызовов на различных временных интервалах.
3. Визуальное сопоставление полигонов эмпирического и теоретического распределений позволяет сделать вывод о сходстве характеров рассматриваемых распределений. Для примерного варианта имеем ρ = 0,12. Поскольку расчетное значение не превышает значения 3, расхождения между эмпирическим
и теоретическим распределениями можно считать не существенными и считать, что в данном случае время обслуживания вызовов ПП подчиняется показательному закону распределения.
4. По результатам расчетов примера можно сделать вывод, что в 96 % всего времени пожарные подразделения находятся в ситуации ожидания очередного вызова.
5. По результатам расчетов производится обоснование числа n пожарных автомобилей, обеспечивающих надежную противопожарную защиту города. Если для рассматриваемого примера в состав дежурных караулов городских ПЧ включить 4 пожарных автомобиля, то будет обеспечен весьма высокий уровень противопожарной защиты города: в течение рассматриваемого периода времени (120 суток) для обслуживания вызовов в городе потребуется привлечь дополнительные пожарные автомобили извне лишь в единичных случаях
fотк(4) = 9,91. При этом суммарная продолжительность занятости дополнительных отделений обслуживанием вызовов в городе составит около 9 ч за год.
Литература
1. Статистика . Под. Ред. В.Г. Ионина. Курс лекций: М- «Инфра –М» 1998.
2. Брушлинский Н.Н., С.В. Соколов Математические методы и модели управления в ГПС. Учебник. - М.: Академия МЧС России, 2011. -172 с.
3. Н.Н.Брушлинский, С.В.Соколов, Е.М.Алехин и др. Безопасность городов. Имитационное моделирование городских процессов и систем. – М.: ФАЗИС, 2004. – с.172.
4. Брушлинский Н.Н. Системный анализ деятельности Государственной противопожарной службы. - М.: МИПБ МВД России, 1998. - 255 с.
5. Коробко В.Б. Расширение функций Государственной противопожарной службы: вопросы теории и практики. - М.: Изд-во АРС, 2002. - 131 с.
6. Управление в государственной противопожарной службе: Альбом схем / B.C. Артамонов, Р.Н. Козленко, П.А. Смирнов: СПбИГПС, 2004.
7. Шикин Е.В., Чхартишвили А.Г. Математические модели и методы в управлении: Учебное пособие. - М.: Дело, 2002.
8. Экономико-математическое моделирование: Учебник / под общ. ред. И.Н. Дрогобыцкого. - М: Экзамен, 2006.