МАЛЮТИН Олег Сергеевич, подполковник внутренней службы, начальник отдела информационных технологий и компьютерного моделирования научно-технического центра
662972, Красноярский край, г. Железногорск, ул. Северная, 1
Oleg S. MALYUTIN, Lieutenant Colonel of the Internal Service, Head of the Informational Technologies and Computer Modelling Unit, ScienceTechnical Center
Severnaya St., 1, Krasnoyarskiy Kray, Zheleznogorsk, 662972
ШМЫРЕВА Марианна Борисовна, подполковник внутренней службы, к.э.н., заместитель начальника научно-технического центра
662972, Красноярский край, г. Железногорск, ул. Северная, 1
Marianna B. SHMYREVA, Lieutenant Colonel of the Internal Service, Cand. Sci. (Economics), Deputy Head of the Scientific and Technical Center
Severnaya St., 1, Krasnoyarskiy Kray, Zheleznogorsk, 662972
БАБЕНЫШЕВ Сергей Валерьевич, канд. физ.-матем. наук, профессор кафедры физики, математики и информационных технологий
662972, Красноярский край, г. Железногорск, ул. Северная, 1
Sergey V. BABENYSHEV, Cand. Sci. (Physics and Mathematics), Professor of the Department of Physics, Mathematics and Information Technology
Severnaya St., 1, Krasnoyarskiy Kray, Zheleznogorsk, 662972
Введение. Управление боевыми действиями по тушению пожаров требует учета множества факторов, включая форму и размер площади пожара. В оперативной деятельности подразделений пожарной охраны используются упрощенные методы, такие как тактическая модель расчета площади пожара, которая, однако, сложна для реализации в программном обеспечении, особенно применительно к объектам со сложной конфигурацией ограждающих конструкций.
Цели и задачи. Цель работы — получение знаний в области разработки алгоритмов, реализующих тактическую модель расчета формы и площади пожара. Задачи включают анализ существующих методов, разработку алгоритма с учетом времени развития пожара, конфигурации ограждающих конструкций и влияния пожарных стволов, а также создание инструмента для автоматизации расчетов.
Материалы и методы. В основе алгоритма — модифицированный алгоритм Ли, применяемый для моделирования распространения огня в дискретном пространстве. Учитывается линейная скорость распространения огня, зависящая от времени развития пожара и подачи пожарных стволов. Разработан метод опционального перехода от круглой к прямоугольной форме пожара при достижении стен и учет влияния стволов на развитие пожара.
Результаты и обсуждение. Алгоритм показал высокую точность (99 %) в построении формы пожара. Переход к прямоугольной форме при достижении стен соответствует тактической модели. Учет пожарных стволов позволяет моделировать их влияние на развитие пожара. Сравнение с геометрическим методом показало различия в площади пожара менее 1 %. Основные достоинства: соответствие правилам расчетов, применимость к объектам любой сложности, наглядность, учет влияния стволов. Недостатки: неточности контура зоны горения и ускорение развития пожара в сужающихся стенах.
Выводы. Алгоритм эффективен для моделирования площади пожара в соответствии с тактической моделью. Подтверждена гипотеза о возможности использования модифицированного алгоритма Ли. Для дальнейшего развития рекомендуется кроссплатформенная реализация, оптимизация быстродействия и дополнительные эксперименты. Подход применим для прогнозирования оперативной обстановки на объектах различного назначения.
Introduction. Managing firefighting operations requires considering numerous factors, including the shape and size of the fire area. In operational practice, simplified methods such as the tactical fire area calculation model are used. However, implementing this model in software is challenging, especially for objects with complex enclosing structures.
Goals and objectives. The goal of this work is to develop algorithms implementing the tactical model for calculating the shape and area of a fire. The tasks include analyzing existing methods, developing an algorithm that accounts for fire spread time, the configuration of enclosing structures, and the influence of firefighting equipment, as well as creating a tool for automating calculations.
Materials and methods. The algorithm is based on a modified Lee algorithm, used to model fire spread in a discrete space. It considers the linear fire spread rate, which depends on the fire development time and the deployment of firefighting equipment. A method for transitioning from a circular to a rectangular fire shape upon reaching walls was developed, along with a mechanism to account for the influence of firefighting equipment on fire progression.
Results and discussion. The algorithm demonstrated high accuracy (99 %) in constructing the fire area shape. The transition to a rectangular shape upon reaching walls aligns with the tactical model. Accounting for firefighting equipment allows modelling its impact on fire development. Comparison with the geometric method showed differences in fire area of less than 1 %. Key advantages include compliance with calculation rules, applicability to objects of any complexity, clarity, and consideration of equipment influence. Disadvantages include inaccuracies in the fire zone contour and accelerated fire spread in narrowing walls.
Conclusions. The algorithm is effective for modelling fire areas in accordance with the tactical model. The hypothesis regarding the use of a modified Lee algorithm is confirmed. For further development, cross-platform implementation, performance optimization, and additional experiments are recommended. The approach is applicable for predicting operational scenarios at facilities of various purposes.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.