Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям
На правах рукописи
Кондратьев Виктор Дмитриевич
МОДЕЛИ И МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ
Специальность: 05.13.10 - Управление в социальных и экономических системах
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Воронеж - 2008
Работа выполнена в Институте проблем управления им.
В.А. Трапезникова РАН
Научный консультант: - доктор технических наук, профессор Щепкин Александр Васильевич
Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор Кульба Владимир Васильевич, доктор технических наук, профессор Леденева Татьяна Михайловна, доктор технических наук, профессор Сильянов Валентин Васильевич,
Ведущая организация: Институт безопасности дорожного движения Санкт-Петербургского государственного архитектурностроительного университета (г. Санкт-Петербург)
Защита диссертации состоится 23 мая 2008 г. в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д 212.033.03 при Воронежском государственном архитектурно-строительном университете по адресу:
394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84, ауд. 3220.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного архитектурно-строительного университета
Автореферат разослан л___ ____________ 2008 г.
Ученый секретарь диссертационного совета Чертов В. А.
Общая характеристика работы
Актуальность темы. В мире, в результате дорожнотранспортных происшествий (ДТП) погибают 1,2 млн. человек, из них 90% или 1 млн. - в государствах с низким и средним уровнем развития. От 20 до 50 млн. человек получают ранения или увечья в ДТП. Экономический ущерб от ДТП составил 518 млрд. долларов США.
По прогнозам Всемирной Организации Здравоохранения, к 2020 г. дорожно-транспортный травматизм (ДТТ) может стать третьей среди основных причин гибели и увечий людей. В Российской Федерации негативные последствия автомобилизации приобрели крайне острый характер. Уровень ДТТ остается чрезвычайно высоким и в последние годы имеет тенденцию к росту. За последние 10 лет в ДТП погибли более 300 тыс. человек, что эквивалентно населению среднего областного центра.
Практически 1/3 погибших в ДТП составляют люди наиболее активного трудоспособного возраста 26-40 лет.
По сравнению с европейскими странами аварийность в Российской Федерации характеризуется самым высоким уровнем риска гибели, очень высокой тяжестью последствий.
Дорожно-транспортная аварийность наносит экономике России колоссальный ущерб, который в последние 3 года составляет 2,4-2,6% внутреннего валового продукта страны. Такой ущерб сопоставим со вкладом в ВВП отдельных отраслей национальной экономики.
Масштаб и характер проблемы безопасности дорожного движения (БДД) в стране, социальные, экономические и демографические последствия оказывают заметное влияние на национальную безопасность страны, и задача обеспечения БДД представляет самостоятельную государственную проблему.
Основу исследования составили теоретические и практические труды в области управления в социальных и экономический системах и БДД отечественных и зарубежных ученых, в числе которых Л.Л.Афанасьев, В.Ф.Бабков, В.Н.Бурков, В.И.Жулев, Г.И.Клинковштейн, П.А.Кравченко, Е.М.Лобанов, В.В.Лукьянов, В.М.Приходько, Б.В.Россинский, А.И.Рябчинский, В.В.Сильянов, А.В.Щепкин, R. Allsop, P. Elcenaar, R. Elvik, K. Rumar, F. Wegman и многие другие специалисты.
Связь с планом. Исследования по теме диссертационной работы проводились в соответствии с плановой тематикой работ Института проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН в рамках темы Разработка теории организационных систем управления № гос. регистрации 01.2004.08348 и планов научноисследовательских и опытно-конструкторских работ Научноисследовательского центра проблем безопасности дорожного движения МВД России в рамках тем: Разработка проблемы организации взаимодействия Госавтоинспекции и других субъектов деятельности в области обеспечения безопасности дорожного движения (№ гос. регистрации 01056491), Совершенствование технического надзора и регистрационной деятельности ГИБДД (№ гос. регистрации 01032214), Разработка проблем правового обеспечения деятельности ГИБДД (№ гос.
регистрации 01032212).
Цель работы - разработка научно обоснованной методологии повышения БДД, направленной на предупреждение ДТП и снижение тяжести их последствий.
Реализация поставленной цели предполагает решение следующих основных задач:
- анализ состояния БДД, тенденций, определяющих негативные и позитивные изменения в динамике и структуре ДТП;
- оценка важнейших факторов риска ДТП, определение ключевых причин высокой тяжести последствий ДТП в России по сравнению с мировыми тенденциями;
- разработка мер по повышению эффективности использования сил и средств, задействованных в профилактике ДТП и снижении тяжести их последствий;
- разработка методологического подхода и модели деятельности по обеспечению БДД;
- выделение и обоснование приоритетных направлений деятельности в области обеспечения БДД;
- разработка методов формирования комплексной оценки уровня БДД;
- разработка методов построения комплексной оценки деятельности аппаратов и подразделений Госавтоинспекции субъектов Российской Федерации;
- разработка методов формирования программ повышения уровня БДД;
- разработка методов решения задачи размещения станций и пунктов государственного технического осмотра (ГТО).
Методы исследования. Проведенные теоретические и прикладные исследования базируются на использовании аппарата теории управления в социальных и экономических системах, теории активных систем, системного анализа и исследования операций.
Научная новизна работы состоит в обосновании единого методологического подхода к решению проблемы обеспечения БДД, заключающегося в разработке системной модели организации деятельности по обеспечению БДД, выделении и обосновании приоритетных направлений в этой области и решения комплекса задач по выделенным приоритетным направлениям.
На основе предложенного подхода:
1. Разработана системная модель организации деятельности по обеспечению БДД и обоснованы приоритетные направления в этой области в кратко и среднесрочной перспективе.
2. Разработан метод построения оценки деятельности аппаратов и подразделений Госавтоинспекции субъектов Российской Федерации.
3. Разработан метод определения приоритетности разработки и принятия нормативных правовых актов в области обеспечения БДД.
4. Разработаны концептуальные положения перспективной модели обеспечения БДД на основе структурнофункционального подхода.
5. Поставлена задача выбора мероприятий для программы повышения уровня БДД, для решения которой предложены методы дихотомического и динамического программирования.
6. Сформулирована задача оптимизации размещения сети станций и пунктов ГТО, разработаны алгоритмы ее решения на основе метода сетевого программирования.
Практическая ценность. Проведенные в работе исследования и полученные результаты позволяют формировать комплекс механизмов управления (систему управления) и эффективные программы по повышению уровня БДД на основе предложенного методологического подхода, моделей и методов.
Реализация результатов работы. Результаты исследования использованы при разработке:
- научно-технических программ ГКНТ по созданию и вводу в эксплуатацию АСУД (1981-1985 гг.);
- концепций и основополагающих положений Федерального закона Российской Федерации О безопасности дорожного движения и Федеральной целевой программы Повышение БДД в 2006-2012 гг.;
- концепции развития и совершенствования деятельности ГАИ МВД России на период 1998-2005 гг.;
- Государственных докладов О состоянии обеспечения безопасности дорожного движения в Российской Федерации 2001 г., 2003 г., 2005 г., 2007 г.;
- доклада и иных материалов для рассмотрения на президиуме Государственного Совета Российской Федерации вопроса о состоянии безопасности дорожного движения и мерах по совершенствованию государственного управления в этой области (2005 г.);
- методики оценки деятельности управлений (отделов) Государственной инспекции безопасности дорожного движения МВД, ГУВД, УВД субъекта Российской Федерации;
- ряда нормативных правовых актов в области БДД.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на Третьей научно-технической конференции стран-членов СЭВ по проблемам безопасности дорожного движения (г. София, 1984 г.), Втором Всесоюзном научно-техническом семинаре Проблемы разработки и внедрения автоматизированных систем управления дорожным движением (г. Омск, 1989 г.), Российско-Финляндском семинаре по программам повышения безопасности дорожного движения (г. Хельсинки, 1993 г.), Международной научнопрактической конференции Социальные, правовые, технические и экологические проблемы безопасности дорожного движения (г.
Орел, 1996 г.), 2, 5, 6-ой, международных конференциях Организация и безопасность дорожного движения в крупных городах (г. Санкт-Петербург, 1996, 2004, 2006 гг.), XVI научнотехнической конференции Сертификация автотранспортных средств (Московская обл., г. Дмитров-7, Центральный автополигон, 1996 г.), 54-ой и 55-ой научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ (ТУ) (г. Москва, 1996 г., 1997 г.), XII международной научной конференции Информатизация и информационная безопасность правоохранительных органов (Москва, 2003 г.), IV международной конференции. Современные сложные системы управления (Тверь, 2004 г.), II и III Российско-германской Научно-практических конференциях (Дрезден, 2004 г., Волгоград, 2006 г.), 19-м симпозиуме ICTCT (International Cooperation Theories and Concepts in Traffic Safety, г. Минск, Беларусь, 2006 г.), Международной конференции Теория активных систем - 2007, (Москва, 2007 г.), 2-м международном научно-практическом семинаре Реконструкция и анализ дорожно-транспортных происшествий (г. Санкт-Петербург, 2007 г.), 60-й международной научно-технической конференции Техническое регулирование в области автотранспортных средств (Московская область, г.
Дмитров-7, 2007 г.), научных семинарах Института проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН.
Основные положения и результаты, выносимые на защиту:
1. Системная модель организации деятельности по обеспечению БДД.
2. Приоритетные направления деятельности в области обеспечения БДД в кратко и среднесрочной перспективе.
3. Основные факторы, определяющие уровень БДД и процедура построения комплексной оценки уровня БДД на основе матриц логической свертки.
4. Процедура формирования оценки деятельности аппаратов и подразделений Госавтоинспекции субъектов Российской Федерации.
5. Решение задачи выбора мероприятий для программы повышения уровня БДД.
6. Алгоритмы решения задачи оптимизации размещения сети станций и пунктов ГТО.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 92 научных работ общим объемом 9,8 печатных листов.
ичный вклад. Все основные результаты получены автором.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, содержит 203 стр. текста, рисунков, 24 таблицы, список литературы из 79 наименований.
Содержание работы Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, обоснованы используемые методы, приведено описание структуры работы.
В первой главе проведен сравнительный анализ ДТТ за рубежом и России, проанализировано состояние дорожнотранспортной инфраструктуры и нормативно-правового обеспечения в области БДД. Рассмотрены механизмы обеспечения БДД и долгосрочная модель организации деятельности в этой области, обоснованы приоритетные направления работ для решения стоящих задач в кратко- и среднесрочной перспективе.
В последние 10Ц15 лет практически во всех развитых странах число людей, погибающих на автомобильных дорогах, уменьшается (табл. 1).
Таблица 1. Число погибших в ДТП в разных странах Число погибших в результате ДТП Страна Изменение за период с 1990 г. 2002 г. 2003 г.
1990 по 2003 г.,% Австралия 2337 1723 1633 ЦАвстрия 1558 956 931 ЦБельгия 1976 - Число погибших в результате ДТП Страна Изменение за период с 1990 г. 2002 г. 2003 г.
1990 по 2003 г.,% 1990Ц20Болгария 1567 959 960 ЦВеликобритания 5402 3581 3658 ЦВенгрия 2432 1429 1326 ЦГермания 11 046 6842 6613 ЦДания 634 463 432 ЦИспания 9032 5347 5399 ЦИталия 7151 6736 - 1990Ц20Канада 3963 2930 2778 ЦРеспублика 14 174 7212 ЦНидерланды 1376 987 1028 ЦНорвегия 332 312 280 ЦНовая Зеландия 729 404 461 ЦПольша 7333 5827 5640 ЦПортугалия 2646 1675 1546 ЦРумыния 3782 2398 2235 ЦРоссия 35366 33243 35602 +США 44 599 42815 42643 ЦФинляндия 649 415 379 ЦФранция 11 215 7655 6058 ЦШвейцария 925 513 546 -Швеция 772 532 529 ЦЯпония 14 595 9575 8877 ЦДТТ в России значительно превосходит экономически развитые страны мира - риск гибели в ДТП в нашей стране в несколько раз больше аналогичного показателя этих стран.
Если в Великобритании, Германии, США гибель человека происходила только в одном из 50 - 60 ДТП, то в нашей стране она наступала в каждом пятом-седьмом ДТП.
Рост аварийности характеризуется ежегодным увеличением числа пострадавших в ДТП людей. В 2006 г. их численность достигла максимальной за все время учета аварийности величины - 318086 человек, что на 11,3% больше, чем в 2004 г.
Высокие абсолютные значения основных показателей аварийности характеризуют состояние БДД в стране как неудовлетворительное.
Основными причинами высокого уровня ДТТ являются низкая дисциплина, низкий уровень правового сознания и транспортной культуры участников дорожного движения. В работах Сэби и Стотона (1975 г.), Трита (1980 г.) на основе исследований большого количества ДТП было доказано, что основной причиной ДТП является пользователь дороги, т.е. человеческий фактор.
Вместе с тем возрастающие объемы пассажирских и грузовых перевозок автомобильным транспортом обостряют проблемы обеспечения БДД и требуют соответствующих наличия и состояния дорожно-транспортной инфраструктуры, которая в настоящее время не в полной мере отвечает потребностям. Как показывают результаты обследований, техническое состояние большей части автомобильных дорог общего пользования неудовлетворительно.
Не отвечает требованиям и оснащенность городов и населенных пунктов техническими средствами организациями дорожного движения. Нормативная потребность в светофорных объектах и дорожных знаках в настоящее время реализована только на 30,0% и 20,0% соответственно. При этом эксплуатационное состояние светофоров, дорожных знаков, дорожной разметки зачастую неудовлетворительно. Мероприятия в сфере организации движения транспорта и пешеходов носят, как правило, локальный характер, плохо взаимосвязаны и не составляют в целом единую общегородскую систему.
Существенное влияние на БДД оказывает перегруженность улично-дорожной сети страны транспортом. В таком режиме работают до 20,0% протяженности дорог (до 45,0% - федеральных). На 10,0% протяженности улиц и дорог в городах и населенных пунктах постоянно образуются заторы. Ежегодно интенсивность движения увеличивается на 10,0-20,0%, а их пропускная способность - не более чем на 5,0%. Все это приводит к осложнению условий движения, росту задержек и увеличению расхода топлива, ухудшению экологической обстановки, и в конечном счете - росту аварийности.
Состояние аварийности, во многом определяются уровнем автомобилизации каждой страны. В последние 10Ц15 лет во всех странах наблюдается устойчивая тенденция роста парка транспортных средств.
Негативной характеристикой отечественного автопарка является его значительный удельный вес в структуре транспорта, имеющего длительные сроки эксплуатации, в том числе за пределами установленного моторесурса. Так, в 2006 г., доля легковых автомобилей со сроком эксплуатации свыше 10 лет составляла 50,1%, грузовых автомобилей - 60,7%, автобусов - 46,4% и мототранспорта - 82,6%.
Ситуация усугубляется тем обстоятельством, что у отечественных автомобилей, особенно с большим сроком эксплуатации, наличие и состояние систем активной и пассивной безопасности не отвечает современным требованиям.
О неудовлетворительном эксплуатационном состоянии транспортного парка страны свидетельствует также и результаты ГТО. В 2006 г. из представленных на осмотр 22,1 млн. единиц транспорта неисправными были признаны 12,7% от общего числа проходивших ГТО легковых автомобилей, 15,0% - грузовых автомобилей и 10,8% - автобусов. При этом на осмотр не было представлено 23,3% легковых автомобилей, 25,1% - грузовых автомобилей и 18,8% - автобусов, что говорит о сознательном игнорировании владельцами их обязанностей по представлению транспорта на ГТО, основной причиной которого является, как правило, неудовлетворительное техническое состояние.
Определяющими условиями успешного функционирования системы обеспечения БДД являются дисциплина, надежность и профессионализм водителей транспортных средств.
Наряду с ростом в последние годы численности образовательных учреждений по подготовке водителей, количество которых составляет примерно 8,5 тысяч, существующая система деятельности этих организаций имеет ряд существенных недостатков. Отсутствует должный контроль за деятельностью таких учреждений.
В 2006 г. сотрудниками Госавтоинспекции было пресечено 45,9 млн. правонарушений в дорожном движении. При этом 1, млн. водителей было задержано за управление в состоянии опьянения.
Анализ показывает, что на сегодняшний день в России фактически только начат процесс формирования государственной политики в области обеспечения БДД.
Факторы, формирующие систему Дорожное движение и оказывающие влияние на возникновение ДТП, представлены на рис. 1.
Федеральный закон О безопасности дорожного движения определяет, что одним из принципов обеспечения БДД является программно-целевой подход к этой деятельности. Следовательно, программно-целевое планирование, управление в области БДД, разработка и реализация соответствующих мероприятий должны базироваться на научных методах программного управления.
С учетом определения сроков реализации различных мероприятий, очевидно, что по мере улучшения социальноэкономической ситуации в стране, достижения политической стабильности, обстановка с обеспечением БДД будет улучшаться.
По нашему мнению, эффективность разработки и применения тех или иных механизмов обеспечению БДД напрямую зависит от той цены, которую общество готово заплатить за свою безопасность.
Следовательно, чем общество и государство богаче, развитее, тем выше ценность человеческой жизни, тем большую сумму средств оно готов заплатить за свою безопасность, тем, следовательно, безопасность в различных отраслях общественной и государственной жизни, в том числе и в области обеспечения БДД выше.
Внешняясреда косвенноговоздействия Внешняя среда прямого воздействия Политика Технология АВТОМОБИЛЬ ЧЕЛОВЕК 1. Функциональная безопасность 1. Культура (социальная 2. Активная безопасность ответственность, дисциплинаи т.п.) 3. Пассивная безопасность 2. Профессионализм 4. Послеаварийная безопасность 3. Психофизическое состояние 5. Пожарная безопасность 4. Информированность (общая) 6. Комфортность Социальнокультурные ПРОЦЕСС факторы 3. Обеспечение 1. Погодноклиматические и другие (техническое, Исторические условия (радиация, ДТП медицинское и т.д.) традиции магнитныебури) 4. Управление (анализ 2. Законы, нормы ДОРОЖНОГОДВИЖЕНИЯ обобщениеи т.д.) 1. Технико-эксплуатационная характеристика дороги, как конструкции (геометрия, качество покрытия и Физикодругих элементов конструкции) георгафи2. Инженерное оборудование (ограждения и др. элементы) ческие 3. Управление движением:
условия а) Информативность (дорожные знаки, разметка, указатели и т.д.) (широта, б) Маршрутное ориентирование высотанад в) АСУД Экономика уровнем АВТОДОРОГА моряи т.д.) Религия Мораль, этика Уровень правосознания Рисунок 1 - Факторы, формирующие систему Дорожное движение и оказывающие влияние на возникновение ДТП Система обеспечения БДД может быть структурирована по следующим блокам: функциональный, управленческий, обеспечивающий. Каждый блок включает в свой состав конечный набор частей, совокупность которых охватывает все основные направления деятельности или функции (рис. 2).
Задача обеспечения БДД решается в 2 этапа. Первый этап - тактический - стабилизировать уровень ДТТ и начать процесс снижения основных показателей аварийности, прежде всего числа погибших в ДТП в условиях, когда осуществляется реформирование социально-экономических условий, система государственного управления постоянно видоизменяется, а рыночные отношения находятся в процессе формирования (рис. 3.).
Управленческаяподсистема Подсистема конечного Обеспечивающаяподсистема Подсистема развития продукта Подготовка иподдержка УПРАВЛЕНИЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ Перспективные научноводителейидругихучастников исследовательскиеработы дорожногодвижения ПРОГРАМ -МНОЦЕЛЕВОЕ Разработкадолгосрочныхи ПЛАНИкраткосрочныхмоделей Обеспечениебезопасности РОВАНИЕ развития дорожного движения дорожных условий ОРГИНИЗ АЦИОНН Целевое изучение методов и ЫЕ моделейуправления встранахс СТРУКТУ- Обеспечениебезопасности РЫ развитойавтомобилизацией транспортныхсредств МЕХАНИЗ -МЫ Анализ процессовсоциально-экоКОРРЕКТ номическогоразвития на федеральИРОВКИ Организациядвижения ном, региональномиместном транспортныхсредств УСЛОВИЯ уровнях ЧС ФАКТОРЫСРЕДЫ ДОРОЖНОЕ ПОЛО- Оптимизация ЦЕЛЬ ДВИЖЕНИЕ МАГНИТЖЕНИЕ КЛИМАТ ГЕОГРАФИЯ НЫЕБУРИ ПЛАНЕТ ЗАДАЧА Критерий БДД (технологическая цель) Комплексные Тяжесть ДЕТАЛИЗАЦИЯ Число Число Число Показатели показатели последствий КРИТЕРИЯ ДТП пострадавших погибших аварийности ДТП Рисунок 2 - Структурно-функциональная модель обеспечения безопасности дорожного движения Финансовое КОНТРОЛЬ подготовка кое специалистов) ционное кое Кадровое (в т.ч.
ИнформаМедицинсПЛАНИРОВАНИЕ ное Научное ТехничесИнфор политическое (стабильность) ЗАКОНЫ, НОРМЫ, ОБЩИЕ ФУНКЦИИ ПРАВИЛА, СТАНДАРТЫ СПЕЦИАЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ КООРДИНАЦИЯ РЕГУЛИРОВАНИЕ ческое надзор) венный ПРОГНОЗИРОВАНИЕ АНАЛИЗ Контроль Специальное ЭкономиСоциально (государстмационСТИМУЛИРОВАНИЕ УЧЕТ ( в условиях ЧС) Система дорожное движение (факторы) Фаза Дорога человек автомобиль (среда движения) Программно1.1.целвое плаДопускк Обеспечение нирование 1.1 эксплуатации соответствия Информация Элементы Преду- требованиям Обучение активной СовершенстДо ДТП преждение Ограничение Контрольпо безопасности вование ДТП скорости исполнению (АВС; зимние нормативноУсловия для законов шины; правового движения ближнийсвет обеспечения Повышение пешеходов фарит.д.) безопасности дорожного Улучшение движения 2.2 контрольноКонструкция, 2.3 надзорной Преду- 2.обеспечиваю- Обустройство деятельности преждение Испольщая защиту дорог, ГИБДД ДТП травматизма зование приДТП обеспечивающее во время защитных Элементы защиту во время Обеспечение ДТП средств пассивной ДТП технической безопасности исправности транспорт3.1 ных средств Навыки 3.оказания Устранение и 3.первой профилактика После Сохранение Доступность медицинской возникновения ДТП жизни Пожаропомощи пробок безопасность Доступк Службыоказания медицинской помощи помощи Рисунок 3 - Структурно-функциональная модель обеспечения безопасности дорожного движения (кратко- и среднесрочная) Второй этап - стратегический. После стабилизации социальнополитической и социально-экономической ситуации в стране, построения рыночных структур и механизмов, достижения уровня насыщения 300 и более легковых автомобилей на 1000 жителей, последовательное и целенаправленное сокращение числа погибших в ДТП и участников дорожного движения, получивших тяжкие телесные повреждения. Доведение значения этих показателей до соответствующих значений в странах с высоким уровнем автомобилизации (рис. 4).
Информационная базазнаний Оперативный банк информации Банк данных переменных структурных формирований для решения конкретных задач Механизмы решения ДекомИмитационное позиция моделирование целей Шк а л а о ж и д ае мо г о у ще р б а Р е з у ль т а т р е ше н и я Рисунок 4 - Принципиальная структурно-функциональная перспективная модель информационной технологии организации управления Во второй главе приводится описание процедуры построения комплексной оценки (КО) деятельности аппаратов и подразделений ГИБДД, а также мероприятий программы обеспечения БДД и проектов нормативных правовых актов.
КО деятельности аппаратов и подразделений ГИБДД и мероприятий программы обеспечения БДД играет центральную роль при определении уровня БДД.
Оценка деятельности осуществляется по показателям, содержащимся в утвержденных формах статистической отчетности, путем сравнения показателей работы конкретного подразделения ГИБДД со среднероссийскими показателями. Система показателей сформирована с учетом решения задач, стоящих перед ГИБДД (рис. 5).
Профилактика совершения дорожно-транспортных происшествий Законыи (автопредприятия, школы, нормативные акты, СМИ, дорожные организации, документы Требования общества и ГТОи т.д.) государства в области Пресечение безопасности дорожного правонарушений в движения процессе дорожного движения Госавтоинспекция Участие в охране общественного порядка и борьбе с преступностью Соблюдение законности Условия деятельности Рисунок 5 - Интегрированная модель деятельности Госавтоинспекции КО деятельности ГИБДД производится на основе оценок работы по четырем функциональным направлениям.
1-ое направление - работа по контролю за соблюдением правил дорожного движения (показатель оценки деятельности по данному направлению O1).
2-ое направление - надзорная деятельность (показатель оценки деятельности по данному направлению O2).
3-е направление - участие сотрудников ГИБДД в борьбе с преступностью и охране общественного порядка (показатель оценки деятельности O3).
4-ое направление - состояние законности и служебной дисциплины (показатель оценки деятельности O4) При этом существенную роль играют условия деятельности, т.е. учитывается численность населения в регионе, плотность улично-дорожной сети, количество транспортных средств, стоящих на учете, состояние аварийности, численность личного состава ГИБДД, оснащенность ГИБДД транспортом, оперативнотехническими средствами и ряд других показателей.
Построение КО осуществляется с использованием матриц логической свертки. Для оценки четырех направлений деятельности выбрана бинарная структура, показанная на рис. 6.
КО О12 ОО1 О2 О3 ОРисунок 6 - Бинарная структура для четырех направлений деятельности.
В соответствии с разработанной процедурой количественные оценки деятельности по направлениям преобразуются в балльные оценки. В обобщенную оценку двух направлений сначала сворачиваются бальные оценки первого и второго направлений и бальные оценки третьего и четвертого направлений. Затем уже формируется КО деятельности.
Методология получения КО применяется и при оценке проектов законов и иных нормативных правовых актов по БДД (далее - проектов).
Проекты описывается, как правило, набором разнородных показателей, которые могут характеризоваться как качественными, так и количественными оценками. Эти показатели отражают различные аспекты функционирования, такие как экономические, социально-политические, морально-этические, социальнокультурные, технические, экологические и т.д.
Многие показатели не могут быть количественно измерены, данные применительно к этим показателям часто носят только качественный характер.
Структура системы оценочных критериев, как правило, является многоуровневой.
В соответствии с методологией построения КО (приоритетности, важности, необходимости и т.д.) проекта выделено три относительно независимых направления:
1. юридическая проработка проекта;
2. социальная востребованность проекта;
3. реализуемость проекта.
Отметим здесь, что при оценке проектов построение логических матриц свертки делает возможным отразить государственно-властную стратегию, волю уполномоченного лица, принимающего решения, так как с помощью этих матриц легко реализовать стратегию предпочтения в процессе проведения оценок рассматриваемых проектов.
Предположим, что на этапе оценивания проектов уровни социальной востребованности и реализуемости для лица принимающего решение имеют одинаковую важность, а оценка уровня юридической проработанности обладает более высоким приоритетом, тогда с учетом этих требований лицом, принимающим решение, утверждаются две соответствующие логических матрицы свертки.
Первая матрица (M1) дает обобщенную оценку уровня социальной востребованности и уровня реализуемости, которую можно определить как уровень социальной обоснованности.
С помощью второй матрицы (M2) определяется итоговая КО проекта (рис. 7).
3 3 4 4 2 3 3 2 3 3 4 2 2 3 M1= M2= 2 2 3 3 1 2 3 1 2 2 3 1 2 2 Рисунок 7 - Матрицы логической свертки.
На рис. 8 показана схема агрегирования оценок по данным трем направлениям в КО.
КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА (КО) Оценка уровня Оценка уровня социальной юридической обоснованности проработанности проекта (Осо) проекта (О1) Оценка уровня Оценка уровня реализуемости социальной востребовательности проекта (О2) (О3) Рисунок 8 - Бинарная свертка по трем направлениям.
Процедура расчета КО проекта для случая, когда социальная востребованность проекта оценивается максимально (O2=3), а реализуемость и юридическая проработка проекта оценивается средне (O1=O3=2) представлена на рис. 9. Из этого рисунка видно, что КО=2.
КО=2 3 3 Oсо=2 2 3 1 2 3 1 2 2 3 3 4 O2=2 3 3 4 O1 = 2 2 3 1 2 2 O3=Рисунок 9 - Процедура расчета КО Если имеется целый список проектов, реализация которых направлена на решение проблем в области БДД, то процедура построения КО проводится по каждому проекту, включенному в этот список.
После проведения этой процедуры все предлагавшиеся к рассмотрению проекты получают свою КО.
КО каждого проекта может рассматриваться как приоритет этого проекта. При таком подходе более высокая оценка, полученная проектом, соответствует более высокому его приоритету. Если еще проведена оценка средств, которые надо затратить на внедрение каждого проекта, то в этом случае появляется возможность упорядочить имеющийся перечень проектов и определить последовательность внедрения законов в жизнь, опираясь на полученные ими КО, то есть сформировать иерархию анализируемых проектов.
В случае, когда планируемые затраты, связанные с внедрением законов близки между собой, то проведение такого упорядочивания осуществить несложно, достаточно упорядочить проекты по убыванию их КО. Так, например, при использовании m-балльной шкалы сначала должны быть реализованы проекты, имеющие КО=m, затем проекты с КО=(m-1), затем с оценкой (m-2) и, так далее вплоть до проекта, имеющего КО=1.
Однако, если затраты на реализацию проектов имеют разную стоимость, что соответствует наиболее реалистичной ситуации, то при упорядочивании проектов необходимо еще учитывать эти затраты. Один из подходов, позволяющий упорядочить проекты - это определить эффективность каждого проекта и провести упорядочивание по эффективности.
Предположим, что в исходный список, сформированный для рассмотрения, включено пять проектов, и в результате проведенной процедуры оценивания каждый проект получил комплексную оценку KОi, i=1,Е,5. Соответственно, экспертная оценка затрат, необходимых для реализации этих проектов составила Зi, i=1,Е,5.
Эффективность Э проекта определяется как частное от деления КО на затраты, то есть KOi Эi =, i = 1,...,5.
Зi Фактически здесь определяется эффективность использования денежных средств - какой эффект получает общество с одного рубля, потраченного на внедрение закона.
Полученные значения эффективностей позволяют построить график затраты - эффект, из которого, кроме последовательности выполнения проектов видно какой максимальный эффект может быть получен от реализации этих проектов, и какие средства необходимо вложить для реализации этих проектов.
В третьей главе рассмотрена задача определения оптимального набора мероприятий, влияющих на уровень БДД.
Описан алгоритм, определяющий набор мероприятий.
Как было показано во второй главе, при построении КО определяются основные направления деятельности. Выделим три основных направления, определяющих уровень БДД. Это - лавтомобиль, дорога и водитель. Направление лавтомобиль связано, в основном, с конструктивным и эксплуатационным состоянием транспортного средства с точки зрения обеспечения БДД. Направление дорога связано с дорожными условиями, включая оборудование улиц и дорог техническими средствами организации дорожного движения, также с точки зрения обеспечения БДД. Наконец, направление водитель связано с человеческим фактором.
Уровень безопасности по каждому направлению будем оценивать с помощью качественной 4-бальной шкалы - неудовлетворительный (низкий уровень), удовлетворительный, хороший и отличный или, соответственно, 1, 2, 3 и 4. Оценка уровня безопасности по каждому направлению представляет собой отдельную задачу. На основе оценок уровня безопасности по каждому направлению формируется КО уровня БДД.
Для этого сначала объединяются два направления, например, дорога и лавтомобиль. Полученную обобщенную оценку назовем уровнем безопасности условий движения (она характеризует условия, в которых находится водитель). Эта оценка объединяется с оценкой уровня безопасности по направлению водитель. В результате получаем КО уровня безопасности. И обобщенная оценка лусловия движения, и КО также измеряются по 4-балльной шкале. Структура КО приведена на рис. 10.
КО У А Д В Рисунок 10 - Структура комплексной оценки А - направление лавтомобиль, В - направление водитель, Д - направление дорога, У - обобщенное направление лусловия движения, И обобщенная оценка, и КО определяются на основе матричных сверок.
Пример процедуры определения КО на основе оценок по направлениям приведен на рис. 11.
Оценим, например, состояние (1, 2, 2), где первая оценка характеризует состояние уровня безопасности по направлению дорога, вторая - по направлению лавтомобиль, а третья - по направлению водитель. Соответствующие значения оценок выделены на рис. 11. На основе левой матрицы, рис. 11. получаем, что лусловия движения являются неудовлетворительными.
Переходя к правой матрице, получаем значение КО=2, что соответствует удовлетворительному уровню БДД.
Рассмотрим задачу повышения уровня БДД. В формальном плане это задача перехода системы из начального состояния, имеющего комплексную оценку KО1 в другое состояние с более высокой величиной КО. Для определенности примем - KО1 = (неудовлетворительный уровень безопасности).
4 2 3 4 4 4 2 3 3 3 2 3 3 3 3 2 2 3 У КО 2 2 2 2 3 2 1 2 3 1 1 1 2 2 1 1 2 2 Д У 1 2 3 4 1 2 3 А В Рисунок 11 - Процедура определения комплексной оценки Такой переход можно осуществить различными способами.
Возникает задача выбора из этих способов программы повышения уровня БДД оптимальной в том или ином смысле.
Особенностью программы повышения уровня безопасности является тот факт, что мероприятия по повышению уровня безопасности проводятся разными ведомствами (МВД, Минздравсоцразвития, Минтранс и др.), что приводит к определенным трудностям как в определении затрат, так и в их оптимизации. С другой стороны, руководство программы в первую очередь заинтересовано в ее надежности, то есть в разработке и реализации программы, обеспечивающей рост уровня БДД до требуемой величины с максимальной надежностью (минимальным риском).
Рассмотрим различные постановки задачи повышения уровня безопасности с учетом риска. Итак, пусть задана процедура формирования КО уровня безопасности. Примем, что для каждого направления разработана подпрограмма, то есть множество мероприятий, обеспечивающих повышение уровня безопасности до требуемого с определенной надежностью. Обозначим pij - вероятность успешной реализации программы, обеспечивающей уровень безопасности j по направлению i.
Задача. Определить программу повышения уровня безопасности до требуемой величины KО0, имеющую максимальную надежность.
В формальной постановке требуется определить оценки по направлениям j1, j2, j3 (номер 1 соответствует направлению дорога, номер 2 - направлению лавтомобиль, номер 3 - направлению водитель), обеспечивающие комплексную оценку KО(j1,j2,j3)=KОи максимизирующие надежность программы P = p p p.
j1 j2 j(предполагаем, что реализации подпрограмм являются независимыми случайными событиями).
Описание алгоритма 1 шаг. Рассматриваем матрицу получения обобщенной оценки (левая матрица на рис. 11) и в каждой клетке помимо значения оценки (верхнее число) пишем произведение соответствующих вероятностей (нижнее число).
2 шаг. Из всех клеток, имеющих одно и то же значение верхнего числа (обобщенной оценки) выбираем клетку с максимальным значение нижнего числа (вероятности). Эти максимальные значения переносим в матрицу получения КО (столбец лусловия движения), то есть в правую матрицу, рис. 11.
3 шаг. В клетках матрицы получения КО пишем произведения соответствующих вероятностей (нижние числа).
4 шаг. Из всех клеток, имеющих одинаковые значения требуемой величины КО, выбираем клетку с максимальным произведением вероятностей.
5 шаг. Для клетки с максимальным произведением вероятностей определяем соответствующую ей оценку по направлению водитель и оценку по направлению лусловия движения с соответствующей величиной вероятности.
6 шаг. В матрице получения обобщенной оценки находим клетку со значениями, полученными на шаге 5 по направлению лусловия движения. Координаты этой клетки определяют требуемые оценки по направлениям дорога и лавтомобиль.
Заметим, что в рассмотренном примере, чем выше требуемое значение оценки по направлению, тем меньше вероятность ее достижения. Это условие является достаточно естественным, поскольку чем больше требуемый уровень безопасности, тем меньше надежность соответствующей программы. Если это условие выполняется, то достаточно рассматривать не все варианты программы, а так называемые напряженные (или Паретооптимальные) варианты. Дадим точное определение.
Определение Вариант = (j1,j2,j3) называется напряженным, если не существует другого варианта с тем же значением КО, у которого оценки по направлениям меньше или равны оценкам варианта .
Так, вариант = (3, 2, 1) является напряженным, а вариант = (3, 1, 2) - нет. Действительно, для варианта (3, 1, 2) существуют варианты (2, 1, 2) и (1, 1, 2), имеющие то же значение КО и меньшие или равные оценки по направлениям.
Как правило, число напряженных вариантов существенно меньше числа всех вариантов. Учет только напряженных вариантов естественно сокращает объем вычислений.
Выше предполагалось, что для каждого направления и для каждой оценки этого направления существует множество мероприятий (подпрограмм), реализация которых обеспечивает повышение уровня безопасности до данной оценки. Рассмотрим задачу определения этого множества мероприятий.
Пусть имеется n возможных мероприятий, каждое из которых вносит определенный вклад в повышение уровня безопасности по данному направлению. Каждое мероприятие характеризуется двумя параметрами: Эффект от мероприятия и вероятность его реализации. Далее будем считать, что уровень безопасности оценивается взвешенной суммой ДТП, где веса учитывают тяжесть ДТП. Эту взвешенную сумму будем называть объемом ДТП. В этом случае под эффектом будем понимать процент уменьшения объема ДТП.
Примем, что для повышения уровня безопасности до требуемой оценки необходимо, чтобы суммарное уменьшение объема ДТП при реализации всех мероприятий программы было не менее определенной величины L. Обозначим ai - эффект от i-го мероприятия, pi - вероятность его реализации. Пусть Q - множество мероприятий программы. В этом случае суммарный эффект составит A(Q)=, ai iQ а вероятность реализации всех мероприятий P(Q)= pi.
iQ Постановка задачи. Определить множество Q мероприятий программы, обеспечивающее max P(Q) (1) Q при ограничении A(Q) L (2) Обозначим bi = -ln pi. В этом случае критерий (1) можно записать в виде min. (3) bi Q iQ Задача (2), (3) является классической задачей ло ранце, для решения которой существуют эффективные алгоритмы (метод динамического программирования, метод дихотомического программирования и др.).
Недостатком рассмотренной выше постановки задачи выбора мероприятий программы является тот факт, что при невыполнении хотя бы одного мероприятия цель программы не достигается.
Более реалистичной представляется задача разработки программы, при которой требуемый эффект достигается с заданной величиной надежности. В общем случае эта задача является достаточно сложной. Мы упростим ее решение, применив рассмотренное в предыдущем параграфе эвристическое правило отбора мероприятий по возрастанию отношения bi - ln pi qi = =.
ai ai Итак, пусть мероприятия пронумерованы по возрастанию qi, то есть q1 q2 Е qn.
Задача заключается в выборе первых k мероприятий так, чтобы суммарный эффект k Ak = ai i=был не менее L, а вероятность реализации программы была не менее P0. В данном случае под вероятностью реализации программы понимается вероятность того, что суммарный эффект будет не менее L.
Для решения задачи необходимо уметь оценивать вероятность реализации программы для любого числа k мероприятий.
Построим сеть следующим образом. Определяем на плоскости систему координат, одна ось которой соответствует мероприятиям, а другая - эффекту. Построение ведется так же, как в случае задачи о ранце. Однако в данном случае горизонтальные дуги соответствуют тому, что данное мероприятие не реализовано, а наклонные - тому, что данное мероприятие реализовано.
Соответственно, горизонтальным дугам приписываются длины (1pi), а наклонным - длины pi.
Заметим, что любой путь в построенной таким образом сети соответствует некоторому состоянию реализации программы, вероятность которого равна произведению длин дуг пути (назовем это произведение длиной пути). Если рассмотреть все пути, которые лежат ниже уровня L (требуемого эффекта), то сумма Qk длин этих путей будет равна вероятности невыполнения этой программы, то есть недостижения требуемого эффекта (уровень риска).
Заметим, что с ростом числа k мероприятий, включаемых в программу, риск Qk уменьшается. Действительно, включение еще одного мероприятия естественно повышает вероятность достижения требуемого эффекта.
Описание алгоритма.
1 шаг. Берем k = 1. Если a1 L, то проводим всего одну дугу в вершину (1, 0), длина которой l(1, 0) = 1 - P0. Если Q1 = (1-p1) 1 - P0, то задача решена (программа содержит всего одно мероприятие). В противном случае переходим к следующему шагу.
Если a1 < L, то проводим две дуги. Одна в вершину (1, 0), а вторая - в вершину (1, a1), длина которых l(1, 0) = (1 - p1), l(1, a1) = P1.
При этом Q = l(1, 0) + l(1, a1) = 1 > 1 - P0.
Переходим к следующему шагу.
k-й шаг. Если на (k-1) шаге задача не решена, то добавляем мероприятие k. Пусть (k-1, yj,k-1), j =1,mk -1, координаты вершин сети, полученных на (k-1) шаге, а l(k-1, yj,k-1) - их длины. Очевидно, что yj,k-1 < L, j =1,mk -1, (k )> 1- P0.
-1,y j,k -j В противном случае задача была бы решена раньше.
Рассматриваем каждую вершину (k-1, yj,k-1).
Если yj,k-1 +ak L, то проводим одну дугу в точку с координатами (k, yj,k-1), длина которой равна (1 - pk), а длина соответствующего пути равна l(k, yj,k-1) = l(k-1, yj,k-1)(1 - pk).
Если yj,k-1 +ak < L, то помимо дуги в вершину (k, yj,k-1) проводим еще одну дугу, в вершину (k, yj,k-1 + ak), длина которой равна l(k, yj,k-1 + ak) = l(k-1, yj,k-1)pk.
Если в какую-либо вершину входят несколько путей, то соответствующие длины этих путей складываются.
Обозначим (k, yj,k) вершины, полученные на k-м шаге, l(k, yj,k) - сумма длин путей, заканчивающихся в вершине (k, yj,k), j =1,mk.
Если Qk = (k, y ) 1- P0, j,k j то задача решена, а в программу входят первые k мероприятий.
В противном случае переходим к следующему шагу.
Алгоритм заканчивается, если при каком-либо k имеет место Qn > 1 - P0, либо если включены все мероприятия. При этом, если при включении в программу всех n мероприятий имеет место Qn > 1 - P0, то поставленная задача не имеет решения. Следует либо снижать требования к надежности программы, либо увеличивать число мероприятий.
Замечание. При формировании программы, обеспечивающей требуемую величину эффекта с надежностью, не менее заданной, неявно предполагалось, что программа должна иметь минимальное число мероприятий. Это следует из соображений контроля над программой. Действительно, чем больше мероприятий включено в программу, тем сложнее контролировать ее реализацию, что порождает дополнительные риски.
В четвертой главе рассматривается задача оптимизации размещения сети станций и пунктов ГТО (далее - объектов).
Задача размещения объектов различного вида составляют широкий класс задач дискретной оптимизации. Выделим среди них задачи размещения объектов. Возможны различные постановки задач оптимального размещения в зависимости от того, какие ограничения являются существенными, и какие критерии оптимальности выбраны. Рассмотрим ряд постановок.
Пусть определены n пунктов возможного размещения объектов. Примем, что все объекты однотипны в том смысле, что эффект от их размещения зависит только от пункта размещения.
Обозначим через аi - эффект от функционирования объекта в пункте i, bi - затраты на его размещение и ввод в эксплуатацию в пункте i. Введем переменные xi = 1, если объект обслуживания размещается в пункте i и xi = 0 в противном случае. Тогда простейшую задачу оптимального размещения можно сформулировать следующим образом.
Задача 1. Определить {хi}, i = 1,n, максимизирующие A( x ) = xi (4) ai i при ограничении xi B, (5) bi i где В - объем средств, выделенных на размещение объектов.
Задача (4)-(5) - известная задача о ранце. Однако эта задача не учитывает ряд условий, которые могут оказаться существенными. Так, размещение большого числа объектов в одном регионе уменьшает эффект от функционирования каждого из них в силу ограниченности потребностей населения в данном виде услуг. Так, например, если все пункты возможного размещения объектов расположены в одном регионе, то соответствующее ограничение имеет вид p, (6) xi iP где р - максимальное число объектов, которые целесообразно разместить в данном регионе. Множество Р пунктов, в которых целесообразно размещать не более р объектов. Если регионов несколько, причем в k-м регионе имеется множество Pk возможных пунктов размещения объектов, то получаем систему ограничений pk, k = 1,r, (7) xi iPk где pk - максимальное число объектов, которые целесообразно размещать в k-м регионе, r - число регионов.
В ряде случаев существенным является условие неразмещения двух объектов в близких или соседних пунктах. Близость пунктов удобно задавать в виде графа, вершины которого соответствуют пунктам размещения, а ребра соединяют соседние пункты. Если U - множество ребер графа соседства пунктов, то ограничения, связанные с неразмещением двух объектов в соседних пунктах принимают вид хi+хj 1, (i, j) U (8) Заметим, что если ограничение на величину финансовых средств не является существенным, то задача (4), (8) является задачей определения независимого множества вершин графа, имеющего максимальную сумму весов ai.
Замечание. При постановке задачи размещения объектов обслуживания предполагается, что размещение такого же типа объектов, принадлежащих другим владельцам, известно, что и позволяет оценивать ожидаемый эффект от размещения объектов.
Задача 2. Определить {хi}, i =1,n, максимизирующие (4) при ограничениях (5) и (7).
Рассмотрим обобщения задач 1 и 2. Пусть объекты не являются однотипными. В этом случае и эффект, и затраты на размещение объекта зависит как от типа объекта, так и от пункта размещения. Обозначим, соответственно, aij - эффект, bij - затраты, если объект i-гo типа разместился в пункте j. Введем переменные хij = 1, если объект типа i размещается в пункте j, хij = 0 в противном случае. Пусть число типов объектов равно m.
Задача 3. Определить {хij}, i = 1,m, j = 1,n, максимизирующие A( x ) = xij aij i, j при ограничении xij B bij i, j Dj, (9) j = 1,n xij i Ограничение (9) отражает тот факт, что в каждом пункте можно разместить не более Dj объектов разных типов. Так, например, в одном пункте можно разместить дополнительно и кафе (а возможно, и гостиницу), что может оказаться наиболее эффективным. В задаче 3 не учитывается тот факт, что при размещении объектов разных типов в одном пункте эффект, как правило, больше, чем сумма эффектов при размещении этих объектов без учета их совместного функционирования, а затрат, как правило, меньше, чем сумма затрат при независимом размещении (возникает так называемый синергетический эффект).
Для учета этих особенностей поступим следующим образом. В качестве объекта определенного типа будем рассматривать комплекс, состоящий из одного или нескольких объектов разных типов. Так, например, в качестве объекта может выступать комплекс, состоящий из станции (пункта) ГТО, автосервиса и кафе.
Такой подход позволяет учесть синергетический эффект, хотя число типов объектов возрастает. В этом случае в ограничении (9) задачи 3 следует положить все Dj =1, так как в одном пункте можно разместить не более одного комплекса.
Учет ограничения вида (7) в задаче 3 является более сложным делом, так как речь идет о функционировании комплексов разных типов. Примем, что в каждом комплексе имеется определяющий тип объекта, а все остальные объекты, входящие в комплекс, являются, дополняющими. Так, например, если станция (пункт) ГТО является определяющим объектом, то автосервис и кафе, входящие в комплекс, являются дополняющими. Они нацелены на обслуживание клиентов, что дает синергетический эффект. Такой подход позволяет учитывать ограничения вида (7) только по определяющему типу объектов, что существенно упрощает и постановку, и решение задачи. Действительно, в этом случае все сложные объекты (комплексы) разбиваются на непересекающиеся классы по определяющему типу объектов, а ограничения вида (7) выписываются для каждого класса объектов. Таким образом, задача 3 сводится к задаче 2.
Перейдем к задаче 2, то есть учтем ограничения (7), связанные с нецелесообразностью размещения в одном регионе (или в близких пунктах) большого числа объектов. Начнем с задачи (4), (5), (6).
Для получения верхних оценок применим метод множителей Лагранжа.
Оценочная задача сведена к определению множителя u, минимизирующего pu + max ai - u )xi (10) ( x i где u=0 для u P, х= {хi} удовлетворяют ограничениям (5).
Описание алгоритма 1 шаг. Берем u = 0 и решаем задачу (10), (5). Если в полученном решении P xi ip то это решение является оптимальным. Иначе переходим к шагу 2.
2 шаг. Увеличиваем u на некоторую величину > 0 и снова решаем задачу (10), (5). Если в полученном решении = P xi ip то это решение является оптимальным. Если в полученном решении > P xi ip то повторяем шаг 2. Если же < P xi ip то алгоритм закончен.
Описанный алгоритм обобщен для задачи 2.
Имея метод получения оценки сверху для целевой функции исходной задачи (4), (5), (6) можно применить метод ветвей и границ, либо взять решение, полученное на последнем шаге в качестве приближенного решения.
Рассмотрим ограничения на размещение объектов, связанные с нецелесообразностью размещения двух объектов в близких пунктах. Как уже отмечалось выше, такие ограничения удобно задавать в виде графа, ребра которого отражают нецелесообразность размещения двух объектов в соответствующих пунктах.
Если в графе отсутствуют смежные ребра, то можно применить метод дихотомического программирования. Возьмем структуру дихотомического представления таким образом, чтобы на нижних уровнях дерева дихотомического представления находились смежные вершины.
Другими словами, сначала задачи, оптимизации решаются для смежных вершин, то есть для вершин, соединенных ребрами.
Рассмотрим еще один частный случай, связанный с размещением объектов вдоль некоторой линейной трассы (например, автомобильной). Этому случаю соответствует граф, приведенный на рис. 12.
1 2 3 4 5 Рисунок 12 - Размещение объектов вдоль линейной трассы Пусть ограничения на величину финансовых средств не являются существенными, то есть их можно не учитывать. Для решения задачи в этом случае построим сеть следующим образом.
Сеть состоит из (n+2) вершин - входа х0, выхода z и n вершин (см.
рис. 13).
x0 1 2 3 4 5 6 z Рисунок 13 - Сеть, применяемая для решения задачи Вход х0 соединяем дугами с вершинами 1 и 2, соответствующими пунктам 1 и 2. Каждую вершину i за исключением (n-2), (n-1), n соединяем дугами с вершинами (i+2), (i+3), вершину (n-2) соединяем дугой с вершиной n, а вершины (n1), n соединяем дугами с выходом z. Определим длины дуг (i,j) как сумму эффектов вершин (i+1)j.
Определение. Размещение объектов называем плотным, если нельзя добавить ни одного объекта, не нарушая ограничений на близость пунктов размещения.
Очевидно, что оптимальное размещение объектов должно быть плотным.
Теорема. Любому пути в сети рис. 13, соединяющему вход с выходом, соответствует плотное размещение объектов и наоборот, любому плотному размещению объектов соответствует некоторый путь в сети рис. 13. Оптимальному решению соответствует путь кратчайшей длины.
Пятая глава посвящена описанию реализации полученных результатов.
По результатам Доклада, подготовленного под методическим руководством автора, был утвержден Перечень поручений Президента РФ, предусматривающий широкий комплекс мер по улучшению положения дел в области БДД. В частности, Перечнем поручений было предусмотрено образование Правительственной комиссии по обеспечению БДД, которая была создана согласно постановлению Правительства РФ № 237 - 2006 года. Основная задача такой комиссии - обеспечение согласованной деятельности федеральных органов исполнительной власти, связанных с решением проблем в области БДД. Аналогичные комиссии в настоящее время созданы во всех субъектах РФ. Перечнем поручений предусмотрено привлечение к работе по повышению БДД широкого круга федеральных и региональных органов исполнительной власти, а также органов местного самоуправления.
Вышеуказанные решения фактически сформировали фундамент всей организационной системы управления в данной области. На рис. 14 приведена действующая в настоящее время такая организационная система.
Президент РФ Президент РФ Представители Представители Президента в Президента в Администрация Верховный Администрация Генеральная Верховный Федеральное Генеральная федеральных федеральных прокуратура суд Президента Собрание прокуратура суд Президента округах округах Совет Государствен Совет Государствен Правительство Правительство Федерации ная Дума Федерации ная Дума Правительствен Правительствен ная комиссия по ная комиссия по ОБДД ОБДД Взаимодействие МВД МВД Взаимодействие ДОБДД ДОБДД Взаимодействиеикоординация Взаимодействиеикоординация МИД МЧС Минтранс Минздравсоцразвития МИД МЧС Минтранс Минздравсоцразвития Минобрнауки Минобрнауки Росавтодор Росавтодор Росздравнадзор Росздравнадзор Рособразование Рособразование Ространснадзор Ространснадзор Росздрав Росздрав Рособрнадзор Рособрнадзор Минфин Минпромэнерго ФСБ Минсельхоз Минэкономразвития Минфин Минпромэнерго ФСБ Минсельхоз Минэкономразвития ФНС Ростехрегулирование Россельхознадзор ФТС ФНС Ростехрегулирование Россельхознадзор ФТС Минобороны Минобороны Росстрахнадзор Росстрахнадзор Минкультуры Минкультуры Минюст Минюст Роспечать Роспечать Минрегион ФССП Минрегион ФССП ФСО Ростехнадзор Росстат Спецстрой ФСО Ростехнадзор Росстат Спецстрой Роскультура Роскультура Росстрой Росстрой Органы исполнительной Органы исполнительной Законодательные Законодательные власти власти (представительные) (представительные) Комиссии по БДД Комиссии по БДД органы власти органы власти МВД, ГУВД, УВД МВД, ГУВД, УВД ГИБДД ГИБДД Рисунок 14 - Организационная система управления в области обеспечения безопасности дорожного движения.
На основании результатов, полученных во второй главе работы, разработана методика оценки деятельности управлений (отделов) Государственной инспекции безопасности дорожного Ф е д е р а л ь н ы й у р о в е н ь Взаимодействие Взаимодействие и координация в РФ Уровень субъекто движения МВД, ГУВД, УВД субъекта Российской Федерации. Эта методика является инструментом, стимулирующим активность работы сотрудников ГИБДД, обеспечивающим повышение эффективности функционирования системы ГИБДД в целом.
Система показателей, используемая при оценке деятельности, сформирована с учетом важности и актуальности задач, стоящих перед ГИБДД.
Методика позволяет регулярно отслеживать и своевременно оценивать результаты работы управлений (отделов) ГИБДД по обеспечению безопасности дорожного движения, участию в борьбе с преступностью и охране общественного порядка. Кроме того, она дает возможность осуществлять информационное обеспечение руководителей МВД, ГУВД, УВД и аппаратов ГИБДД при подготовке управленческих решений и иных информационных документов, направляемых в органы исполнительной и представительной власти.
Перечень поручений Президента также предусматривал разработку и утверждение ФЦП по повышению БДД в 2006 - 20годах. Результаты третьей главы использовались при разработке ФЦП по повышению БДД в 2006Ц2012 годах (постановление Правительства № 100-2006 г.). Выбор мероприятий ФЦП, влияющих на уровень БДД предусматривает систему мер, направленных на снижение влияния человеческого фактора на аварийность. Также предусмотрены меры по совершенствованию контрольной деятельности Госавтоинспекции, совершенствованию нормативно-правовых, организационных и методических основ деятельности по обеспечению БДД. В ФЦП включены мероприятия, связанные с формированием единой государственной политики в области обеспечения БДД и совершенствованием научных основ определения закономерностей возникновения ДТП.
Предусмотрено обоснование приоритетных направлений профилактики ДТП и снижения тяжести их последствий, построение оптимальных моделей управления системой БДД, создание системы управления и мониторинга реализации Программы, совершенствование нормативно-правовой базы в области обеспечения БДД.
Наряду с этим, в рамках реализации ФЦП планируется осуществить разработку единых критериев, методик анализа и оценки эффективности деятельности органов исполнительной власти, участвующих в обеспечении БДД, на федеральном, региональном и местном уровнях. Общий социальноэкономический эффект составляет 626 052,2 млн. рублей.
Аналогичные программы приняты практически во всех субъектах РФ.
Результаты, полученные в четвертой главе, использовались при подготовке постановления Правительства РФ № 880-1998г. О порядке проведения государственного технического осмотра транспортных средств, зарегистрированных в Государственной инспекции безопасности дорожного движения Министерства внутренних дел Российской Федерации, № 567-2004 г.
Кроме того, методические разработки автора применены при подготовке проектов Федерального закона № 196-ФЗ О безопасности дорожного движения, Указов Президента РФ № 7111998г. О дополнительных мерах по обеспечению безопасности дорожного движения, № 1042-2006 г. О первоочередных мерах по обеспечению безопасности дорожного движения, О координации деятельности органов исполнительной власти в области обеспечения безопасности дорожного движения, № 1002006г. Об утверждении федеральной целевой программы Повышение безопасности дорожного движения в 2006-2012 г.г..
Основные научные и практические результаты состоят в следующем:
1. Проведен анализ состояния БДД, тенденций, определяющих негативные и позитивные изменения в динамике и структуре ДТП;
2. Сформирована оценка важнейших факторов риска ДТП, определены ключевые причины высокой тяжести последствий ДТП в России по сравнению с мировыми тенденциями;
3. Разработана системная модель организации деятельности по обеспечению БДД и обоснованы приоритетные направления в этой области в кратко и среднесрочной перспективе.
4. Разработана методика оценки деятельности аппаратов и подразделений Госавтоинспекции субъектов Российской Федерации.
5. Разработан метод определения приоритетности разработки и принятия нормативных правовых актов в области обеспечения БДД.
6. Разработаны концептуальные положения перспективной модели обеспечения БДД на основе структурнофункционального подхода.
7. Поставлена и решена задача выбора мероприятий для программы повышения уровня БДД.
8. Сформулирована задача оптимизации размещения станций и пунктов государственного технического осмотра и разработаны алгоритмы ее решения.
ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:
Статьи, опубликованные в изданиях, определенных ВАК РФ.
1. Кондратьев В. Д., Толстых А. В., Уандыков Б. К., Щепкин А. В.
Комплексная оценка уровня риска опасного объекта // Системы управления и информационные технологии. Ц2004. Ц№ 3 (15).
ЦС. 53-57.
2. Кондратьев В. Д., Толстых А. В., Уандыков Б. К., Щепкин А. В.
Оценка уровня риска функционирования потенциально опасных объектов // Проблемы безопасности и чрезвычайные ситуации, Выпуск № 2. ЦМ., 2004. ЦС. 57-65.
3. Кондратьев В. Д. Сертификация технических средств организации дорожного движения // Стандарты и качество. - 2004. Ц№ 11.ЦС. 62-63.
4. Кондратьев В. Д. Методика разработки комплексной оценки деятельности подразделений ГИБДД // Вестник Казанского государственного технического университета им. А. Н.
Туполева. ЦКазань, 2005. ЦС. 41-44.
5. Кондратьев В. Д., Власова Е. А. Методы разработки программ повышения уровня безопасности дорожного движения // Системы управления и информационные технологии. Ц2007. Ц№ 4 (2). ЦС. 29-32.
6. Кондратьев В. Д. Методы решения задачи размещения объектов обслуживания // Управление большими системами. Выпуск 20.
ЦМ.: ИПУ РАН, 2008. ЦС. 15-21.
7. Кондратьев В. Д. Задача выбора мероприятий программы обеспечения безопасности дорожного движения // Системы управления и информационные технологии. Ц2008. Ц№ 1 (31). - С. 41-43.
8. Кондратьев В. Д. Развитие сети станций и пунктов государственного технического осмотра // Автомобильная промышленность. Ц2005. Ц№ 9.ЦС. 29-30.
9. Кондратьев В.Д. Организационные и правовые проблемы медицинского обеспечения безопасности дорожного движения // Проблемы социальной гигиены, здравоохранения и истории медицины. Ц2000. Ц№ 6.ЦС. 36-37.
Статьи, материалы конференций 10. Кондратьев В. Д. Внедрение автоматизированных систем управления дорожным движением транспортных потоков // Автомобильные дороги. Ц1984. Ц№ 11.ЦС. 22-23.
11.Кондратьев В. Д. Организация управления в сфере ОБДД // Материалы международной научноЦпрактической конференции Социальные, правовые, технические и экологические проблемы безопасности дорожного движения. ЦОрел, 1996. ЦС. 157-161.
12.Кондратьев В. Д. Анализ организации управления деятельностью по обеспечению безопасности дорожного движения в промышленно развитых странах // Труды НИ - ГАИ МВД России. ЦМ., 1996.ЦС. 155-165.
13.Кондратьев В. Д. Роль Государственной инспекции безопасности дорожного движения МВД России в выполнении контрольно-надзорных полномочий по реализации федеральной целевой программ по безопасности дорожного движения // Материалы Всероссийской практической конференции по вопросам обеспечения безопасности дорожного движения. ЦМ., 1998. С. 109Ц114.
14.Кондратьев В. Д. К вопросу о нормативном правовом регулировании деятельности в области обеспечения безопасности дорожного движения // Сборник докладов 4-ой Международной конференции Организация и безопасность дорожного движения в крупных городах. ЦС.-Пб., 2000. ЦС. 1416.
15.Кондратьев В. Д., Якимов А. Ю. Обеспечение безопасности дорожного движения на рубеже веков // Право и политика. - 2001. Ц№ 3. ЦС. 137-144.
16.Кондратьев В. Д., Щепкин А. В. Комплексное оценивание в области безопасности дорожного движения. Научное издание.
Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, ЦМ., 2002. Ц51 c.
17.Кондратьев В. Д., Щепкин А. В. Механизмы комплексного оценивания проектов // XII Международная научная конференция Информатизация и информационная безопасность правоохранительных органов: Сборник трудов / Акад. управления МВД России. ЦМ., 2003. ЦС. 133-137.
18.Кондратьев В. Д., Зубриський С. Г. Резервы повышения безопасности транспортных средств за счет широкого применения технического диагностирования / Ассоциация автомобильных инженеров ААИ. ЦМ., 2003. Ц№ 1. ЦС. 65-66;
Ц№ 2. ЦС. 66-67.
19.Кондратьев В. Д. Анализ аварийности на дорогах России и за рубежом // Автомобильный транспорт. Ц2004. Ц№ 6. ЦС. 6-8.
20.Кондратьев В. Д. Федеральный закон О безопасности дорожного движения требует изменений // Автомобильный транспорт. Ц2004. Ц№ 12. ЦС. 36-38.
21.Кондратьев В.Д. Анализ стратегий развития сети диагностических станций / НТСS 2004 г. Современные сложные системы управления: Материалы IV международной конференции. ЦТверь, 2004. ЦС. 47-49.
22.Кондратьев В. Д. Проблемы обеспечения безопасности дорожного движения // Автомобильный транспорт. ЦМ., 2004. - С. 40-42.
23.Афанасьев М. Б., Кондратьев В. Д., Якимов А. Ю. Повышение пропускной способности и безопасности - такова цель новых национальных стандартов на технические средства организации дорожного движения // Автомобильные дороги. Ц2005. Ц№ 4.
ЦС. 58-62.
24.Кондратьев В. Д., Якимов А. Ю. О национальной политике по повышению безопасности дорожного движения в Российской Федерации // Материалы 19-го симпозиума ICTCT (International Cooperation on Theories and Concepts in Traffic Safety). ЦМинск, Белоруссия, 2006. ЦС. 65-67.
25.Кондратьев В. Д. Концепция повышения безопасности дорожного движения в России в 2006-2012 годах // Материалы III Российско-Германской научно-практической конференции Современные проблемы безопасности дорожного движения - дети и молодежь на дорогах. ЦВолгоград, 2006. ЦС. 24-31.
26.Кондратьев В. Д., Матвеев Н. К., Невгод В. Г. Оптимальное распределение объектов обслуживания // Труды международной конференции Теория активных систем. ЦМ., 2008. ЦС. 135.
ичный вклад автора в работах, опубликованных в соавторстве, заключается в следующем: в [1, 2, 16, 17] им разработана процедура построения комплексной оценки, в [5] предложен алгоритм формирования мероприятий программы, в [15, 23, 24] разработаны основные принципы формирования программ, в [18] сформулированы требования к средствам проведения ГТО, в [26] разработаны методы решения задачи размещения сети станций и пунктов ГТО.
ПЛД № 37-49 от 3 ноября 1998 г. Л.Р. 020450 от 4 марта 1997 г.
Подписано в печать 25.01.2008 г. Формат 60х84 1/16. Уч. - изд. л. 1,Усл.-печ. 1,1 л. Бумага для множительных аппаратов. Тираж 100 экз.
Заказ № _________ Отпечатано в отделе оперативной полиграфии Воронежского государственного архитектурно-строительного университета 394006, Воронеж, ул. 20-летия Октября,
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям