Совершенствование методики выбора оптимальных маршрутов движения транспортных средств экстренных служб в динамически из-меняющихся условиях оперативной обстановки (на примере уфимско-го пожарного гарнизона)

Введение 5
Глава 1 Анализ современных технико-экономических условий и методологи-ческой базы маршрутизации движения пожарных подразделений 12
1.1 Технико-экономические условия маршрутизации 13
1.1.1 Инфраструктура и дорожные условия 13
1.1.2 Современные транспортные средства 13
1.2 Методологическая база маршрутизации 14
1.2.1 Алгоритмы маршрутизации 14
1.2.2. Системы GPS и ГЛОНАСС 14
1.2.3 Модели оптимизации маршрутов 15
1.3 Нормативно-правовая база маршрутизации движения 15
пожарных подразделений 15
1.3.1 Основные нормативно-правовые акты и нормативные документы 16
1.3.2 Нормативные акты и стандарты в области пожарной безопасности 17
1.4 Теоретические основы динамической маршрутизации для пожарных подразделений 18
1.5 Современные технологии и их роль в маршрутизации для пожарных подразделений 23
Глава 2 Разработка научных подходов к определению маршрутов движения пожарных автомобилей в гетерогенных динамических автотранспортных системах 27
2.1 Характеристика гетерогенных динамических автотранспортных систем для пожарных подразделений 28
2.1.1 Разнообразие транспортных средств и инфраструктуры 28
2.1.2 Динамичность дорожной ситуации в реальном времени 29
2.2 Научные подходы к маршрутизации в гетерогенных системах для пожарных подразделений 30
2.2.1 Модели на основе теории графов 31
2.2.2 Машинное обучение и искусственный интеллект 31
2.2.3 Теория игр и многоагентные системы 32
2.2.4 Адаптивные алгоритмы и эволюционные методы 32
2.3 Роль диспетчера в процессе маршрутизации 33
2.3.1 Оценка текущей ситуации 35
2.3.2 Реакция на изменения и экстренные ситуации 35
2.3.3 Координация с другими экстренными службами 35
2.4 Проблемы и вызовы маршрутизации с участием диспетчера 36
Глава 3 Анализ существующей системы и совершенствование методики выбора оптимальных маршрутов движения уфимского пожарно-спасательного гарнизона 38
3.1 Описание Уфимского пожарно-спасательного гарнизона 38
3.2 Зоны ответственности и территориальная организация 41
3.3 Исходные данные для маршрутизации 52
3.4 Создание цифровой модели маршрутизации для пожарных подразделений города Уфы с использованием данных из OpenStreetMap (OSM) и усовершенствование алгоритма Дейкстры 55
3.4.1 Инициализация и подготовка данных 66
3.4.2 Обработка данных о пожарных частях 68
3.4.3 Поиск маршрутов 69
3.4.4 Отображение результатов 70
3.4.5 Анализ маршрутов 74
3.4.6 Создание карты всех маршрутов 74
3.4.7 Экспорт отчета 75
3.5 Математическая модель и вычислительные методы определения времени прибытия пожарных подразделений на основе данных дорожной сети и динамических факторов 77
3.5.1 Анализ особенностей движения пожарных подразделений и 77
факторов, влияющих на время прибытия 77
3.5.2 Постановка задачи математического моделирования времени 80
прибытия пожарных подразделений 80
3.5.3 Обозначения и исходные данные 81
Глава 4 Практическое применение программы и улучшение оптимизации маршрутов пожарных частей: пути внедрения в действующие системы экстренных служб 88
4.1 Основные особенности программы 88
4.2 Ценность программы для экстренных служб 89
4.3 Использование программы в реальных условиях 90
4.3.1 Интеграция с реальными данными о трафике и дорожной ситуации 92
4.3.2 Использование данных о реальном времени для динамического расчета маршрутов 92
4.3.3 Интеграция с другими экстренными службами 92
4.3.4 Подключение к системе интеллектуальных транспортных систем (ИТС) 93
4.3.5 Разработка и внедрение мобильного приложения для экстренных служб 93
4.3.6 Подключение к системе автоматического управления 94
4.3.7 Внедрение технологии «умных карт» и анализа данных 94
4.3.8 Внедрение в систему управления чрезвычайными ситуациями 95
Заключение 97
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 100
Сведения об основных и специальных пожарных автомобилях, вспомогательной техники, высылаемой для тушения пожаров и проведения АСР, исходя из особенностей организаций. 112

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы исследования. Системы экстренных служб, включая пожарные, медицинские и спасательные подразделения, являются краеугольным камнем обеспечения безопасности населения, особенно в крупных урбанистических центрах, где высока плотность населения и наблюдается интенсивное использование транспортной сети. Время реаги-рования экстренных служб имеет решающее значение, поскольку оно непо-средственно связано с эффективностью выполнения задач, таких как туше-ние пожаров, спасение людей в аварийных ситуациях или оказание меди-цинской помощи. Каждое замедление прибытия экстренной службы может привести к значительным последствиям, включая потерю жизни или увели-чение материальных потерь. Одним из важнейших факторов, влияющих на время прибытия экстренных служб, является маршрут, по которому дви-жется транспортное средство.
В современных мегаполисах, таких как Уфа, сложность транспортной инфраструктуры, высокая плотность трафика, наличие частых аварий, до-рожных работ и других факторов создают многочисленные препятствия для быстрой и безопасной работы экстренных служб. Время, необходимое для преодоления маршрута, может значительно увеличиться, особенно в условиях высокой загруженности дорог, что критически важно в случае ре-агирования на чрезвычайные ситуации. В таких условиях становится необ-ходимым разработать эффективные методы маршрутизации, которые бы учитывали динамическую изменчивость дорожной ситуации и минимизи-ровали время реагирования экстренных служб.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКОЙ БАЗЫ МАРШРУТИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЖАРНЫХ ПОД-РАЗДЕЛЕНИЙ

Анализ современных технико-экономических условий и методологи-ческой базы маршрутизации движения пожарных подразделений – это ком-плексная задача, включающая в себя оценку множества факторов, таких как технологии маршрутизации, экономическая эффективность, нормативные акты, доступные ресурсы, а также внедрение современных информацион-ных технологий для оптимизации работы.
В последние десятилетия технологический прогресс и внедрение ин-новационных методов управления транспортными потоками значительно улучшили эффективность работы экстренных служб. Однако на практике пожарные подразделения сталкиваются с рядом проблем, связанных с вы-сокой плотностью движения на дорогах, изменчивостью дорожной обста-новки, а также сложностью учета различных факторов, таких как погодные условия, состояние инфраструктуры и доступность маршрутов. В связи с этим, вопрос оптимизации маршрутизации движения пожарных подразде-лений является актуальной и важной задачей для обеспечения надежности и быстродействия службы.
Целью данного раздела является анализ современных технико-экономических условий, а также методологической базы, применяемой для маршрутизации движения пожарных подразделений, с учетом существую-щих проблем и возможностей для дальнейшего улучшения.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Gazizov A.M., Kuznetsova O.V., Sharafutdinov A.A., Shaimuhame-tova K.M. Improvement of fire retardant properties of wood materials / В сборнике: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Kras-noyarsk Science and Technology City Hall of the Russian Union of Scientific and Engineering Associations. Krasnoyarsk, Russia, 2020. С. 62014.
2. Kukushkina E.V., Barsukova N.V. Solving a classic transport prob-lem with the subsequent development of a route optimization program in the python programming language / Kukushkina E.V., Barsukova N.V. // Ques-tions of Science. 2024. № 4. С. 27-31.
3. Tan L., Sun J., Liu Z. Real-time traffic aware route optimization using DRL and GNNs // Transportation Research Part C: Emerging Technologies. - 2023. - Vol. 148. - Article 103952.
4. Yuan F., Feng S., Zhang W., Guo Y. Route optimization for on-demand delivery via multi-agent DRL // arXiv preprint arXiv:2310.01936. - 2023.
5. Zhaxykeldiyeva A., Aldamuratov Zh. Exploring the potential of rein-forcement learning in optimizing last-mile delivery routes / Zhaxykeldiyeva A., Aldamuratov Zh. // Universum: технические науки. 2025. № 5-11 (134). С. 5-9.
6. Ал?шин, Б.С. Ориентация и навигация подвижных объектов: со-временные информационные технологии [Текст] / Б.С. Алешин, А.А Афонин.– М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. – 424 с.
7. Артынов, А.П. Автоматизация процессов планирования и управ-ления транспортными системами [Текст] / А.П. Артынов, В.В. Скалецкий. – М.: Наука, 1981. – 280 с.

Весь текст будет доступен после покупки