firesmiПожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion SafetyPozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety0869-74932587-6201ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»10.18322/PVB.2019.28.03.6-13firesmi-752Research ArticleОБЩИЕ ВОПРОСЫ КОМПЛЕКСНОЙ БЕЗОПАСНОСТИGENERAL QUESTIONS OF COMPLEX SAFETYМетодика обоснования резерва запасных частей для работы специальной техники в ходе ликвидации чрезвычайной ситуацииMethodology for justifying of the spare parts reserve for the work of special technical means in the course of emergency responsehttps://orcid.org/0000-0002-8575-4877КаменецкаяН. В.KamenetskayaN. V.

КАМЕНЕЦКАЯ Наталия Владимировна, кандидат технических наук, доцент, профессор кафедры высшей математики и системного моделирования сложных процессов

ResearcherID: P-7170-2019

196105, г. Санкт-Петербург, Московский просп., 149

Nataliya V. KAMENETSKAYA, Cand. Sci. (Eng.), Docent, Professor of Higher Math and System Modeling of Complex Processes Department

Researcher ID: P-7170-2019 

Moskovskiy Avenue, 149, Saint Petersburg, 196105

natkam53@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7644-8691МедведеваО. М.MedvedevaO. M.

МЕДВЕДЕВА Ольга Марленовна, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры высшей математики и системного моделирования сложных процессов

Researcher ID: P-8572-2019

196105, г. Санкт-Петербург, Московский просп., 149

Olga М. MEDVEDEVA, Cand. Sci. (Eng.), Docent, Associate Professor of Higher Math and System Modeling of Complex Processes Department

Researcher ID: P-8572-2019 

Moskovskiy Avenue, 149, Saint Petersburg, 196105

mom65@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7565-9780ХитовС. Б.KhitovS. V.

ХИТОВ Сергей Борисович

Researcher ID: P-1280-2019

191055, г. Санкт-Петербург, Дворцовая пл., 10

Sergey B. KHITOV

Researcher ID: P-1280-2019 

Dvortsovaya Square, 10, Saint Petersburg, 191055

khitoff_s@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7960-0863СильниковМ. В.SilnikovM. V.

СИЛЬНИКОВ Михаил Владимирович, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры переподготовки и повышения квалификации специалистов

 

Researcher ID: Y-9143-2018 

196105, г. Санкт-Петербург, Московский просп., 149

Mikhail V. SILNIKOV, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Professor of Department of Retraining and Advanced Training of Specialists

Researcher ID: Y-9143-2018

Moskovskiy Avenue, 149, Saint Petersburg, 196105

director@npo-sm.ruСанкт-Петербургский университет ГПС МЧС РоссииРоссияSaint Petersburg University of State Fire Service of Emercom of RussiaRussian FederationЗападный военный округ Министерства обороны Российской ФедерацииРоссияWestern Military District of the Ministry of Defense of the Russian FederationRussian Federation201902072019283613Copyright © Каменецкая Н.В., Медведева О.М., Хитов С.Б., Сильников М.В., 20192019Каменецкая Н.В., Медведева О.М., Хитов С.Б., Сильников М.В.Kamenetskaya N.V., Medvedeva O.M., Khitov S.V., Silnikov M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.fire-smi.ru/jour/article/view/752Введение

Введение. Создание резервов материальных ресурсов для ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций (ЧС) природного и техногенного характера является одной из основных задач единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций. Достаточный объем материальных ресурсов, их рациональное размещение, правильное хранение и качественное обслуживание обеспечивают возможность оперативного устранения непосредственной опасности для жизни и здоровья людей, организации первоочередного жизнеобеспечения населения в зоне бедствия.

Цели и задачи

Цели и задачи. Возникает актуальная проблема предварительной оценки, учета и обоснования резерва запасных частей для работы специальной техники пожарно-спасательных подразделений в ходе ликвидации ЧС, исходя из принципа необходимой достаточности и максимально возможного использования имеющихся сил и средств.

Методы

Методы. Для планирования необходимого количества запасных частей специальной техники с учетом их стоимости, а также для обоснования решения об оптимальном числе ремонтных бригад, способных обеспечить своевременную замену вышедших из строя агрегатов в условиях ЧС или при ликвидации ее последствий, применимы методы теории очередей и систем массового обслуживания.

Результаты и их обсуждение. В статье предложена методика расчета оптимального резерва запасных частей для обеспечения нормальной работы специальной техники с экономическим обоснованием, учитывающим материальные затраты на их приобретение и на содержание ремонтных бригад. Приведены расчеты, которые позволяют на практике предварительно учитывать риски, связанные с недостаточным резервом запасных частей и с вынужденными простоями специальной техники из-за отсутствия возможности быстро устранить неисправности в ходе ликвидации ЧС и проведения аварийно-спасательных работ. Выработаны практические рекомендации по определению экономически целесообразного количества запасных частей и числа операторов, производящих ремонт специальной техники, с учетом материальных затрат и показателей надежности.

Заключение

Заключение. Проблематика статьи отвечает современным направлениям научного обеспечения оперативной деятельности МЧС России и обусловлена наличием широкого круга задач, связанных с вопросами создания, хранения, использования и восполнения резервов материальных ресурсов в ходе ликвидации ЧС природного и техногенного характера.

The creation of material resources reserves for the elimination of consequences of natural disasters and technogenic accidents (emergency situations — ES) is one of the main tasks ofUnitedStatesystem of prevention and response to emergency situations. A sufficient amount of material resources, their rational placement, proper storage and quality service ensures the ability quickly to liquidate the immediate danger to human life and health, the organization of paramount life support for the population in the disaster area.

Aims and purposes

Aims and purposes. There is an actual problem of preliminary assessment, accounting and justification of the spare parts reserve for work special technical means (STM) of the firefighting and rescue service in the course of emergency response, based on the principle of the necessary sufficiency and the maximum possible use of the available forces and means.

Methods

Methods. For the planning the required amount of spare parts for STM, taking into account their cost, as well as for substantiating the decision on the optimal number of repair teams capable of ensuring timely replacement of failed units in an ES or its consequences, the methods of queuing theory and queuing systems are applicable.

Results and discussion

Results and discussion. The article proposes a method of calculating the optimal reserve of spare parts to ensure the normal operation of STM with economic justification, taking into account the material costs of their acquisition and maintenance of repair teams. There are presented the calculations that allow in practice to take into account the risks associated with insufficient reserve of spare parts and forced downtime of STM due to the inability to quickly troubleshoot during ES response and rescue operations. Practical recommendations for determination of economically expedient quantity of spare parts and number of the operators making repair of special equipment taking into account material costs and indicators of reliability are developed.

Conclusions

Conclusions. The problems of the article correspond to the modern directions of scientific support of operational activities of Emercom of Russia and due to the presence of a wide range of tasks related to the creation, storage, use and replenishment of reserves of material resources during the liquidation of consequences of natural disasters and technogenic accidents.

оценка надежностиматериальные ресурсыпростои специальной техникиоптимальное число ремонтных бригадтеория очередейсистемы массового обслуживанияreliability assessmentmaterial resourcesdowntime of special technical meansoptimal number of repair teamsqueuing theoryqueuing systemsReferencesМетодические рекомендации по созданию, хранению, использованию и восполнению резервов материальных ресурсов для ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. — М. : МЧС России, 2018. — 65 с.Methodical recommendations on creation, storage, use and replenishment of reserves of material resources for liquidation of emergency situations of natural and technogenic character. Moscow, Emercom of Russia Publ., 2018. 65 p. (in Russian).О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера : Федер. закон от 21.12.1994 № 68-ФЗ (ред. от 23.06.2016). URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_5295/ (дата обращения: 05.02.2019).On protection of population and territories from natural and man-made emergencies. Federal law of Russia on 21 December 1994 No. 68-FZ (ed. on 23 June 2016) (in Russian). Available at: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_5295/ (Accessed 5 February 2019).Batkovskiy A. M., Fomina A. V., Semenova E. G, Trofimets V.Ya., TrofimetsE. A.Method for adjusting current appropriations under irregular funding conditions // Journal of Applied Economic Sciences. — 2016. —Vol. XI, Issue 5(43). —P. 828-841.A. M. Batkovskiy, A. V. Fomina, E. G. Semenova, V. Ya. Trofimets, E. N. Trofimets. Method for adjusting current appropriations under irregular funding conditions. Journal of Applied Economic Sciences, 2016, vol. XI, issue 5(43), pp. 828-841.Кривошонок В. В., Малыгин И. Г., Сай В. В. Система обеспечения безопасности от рисков при производстве пожарной техники // Проблемы управления рисками в техносфере. — 2008. — №4(8).— С. 61-68.V. V. Krivoshonok, I. G. Malygin, V. V. Say. Safety system in fire equipment manufacturing. Problemy upravleniya riskami v tekhnosfere / Problems of Technosphere Risk Management, 2008, no. 4(8), pp. 61-69 (in Russian).BalychevS. Yu., Batkovskiy A. M., Kravshuk P. V., Trofimets V.Ya., Trofimets E. A.Situational modeling of transportation problems: applied and didactic aspects//Espacios.—2018.—Vol. 39,No. 10.—P. 27.S. Yu. Balychev, A. M. Batkovskiy, P. V. Kravshuk, V. Ya. Trofimets, E.N. Trofimets. Situational modeling of transportation problems: applied and didactic aspects. Espacios, 2018, vol. 39, no. 10, p. 27.Черных A. К., Вилков В. Б. Управление безопасностью транспортных перевозок при организации материального обеспечения сил и средств МЧС России в условиях чрезвычайной ситуации // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. — 2016.—Т. 25, № 9. — С. 52-59. DOI: 10.18322/PVB.2016.25.09.52-59.A. K. Chernykh, V. B. Vilkov. Management of transportation safety at the organization of material maintenance of forces and means Emercom of Russia in Emergencies. Pozarovzryvobezopasnost’ / Fire and Explosion Safety, 2016, vol. 25, no. 9,pp. 52-59 (in Russian). DOI: 10.18322/PVB.2016.25.09.52-59.Guidelines for chemical transportation safety, security, and risk management. — New York - New Jersey : Center for Chemical Process Safety, John Wiley & Sons, Inc., 2008. — 202 p. DOI: 10.1002/9780470924860.Guidelines for chemical transportation safety, security, and risk management. New York-New Jersey, Center for Chemical Process Safety, John Wiley & Sons, Inc., 2008.202 p. DOI: 10.1002/9780470924860.Terrorism and international transport: towards risk-based security policy. — Paris : OECD Publishing, 2009. — 150 p. DOI: 10.1787/9789282102329-en.Terrorism and international transport: towards risk-based security policy. Paris, OECD Publishing, 2009. 150 p. DOI: 10.1787/9789282102329-en.Каменецкая H. В., Медведева О. М., Хитов С. Б. Математическое моделирование при решении задач обоснования структуры и организации функционирования мобильного госпиталя МЧС России // Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России. — 2016. — № 1. — С. 62-67.N. V. Kamenetskaya, O. M. Medvedeva, S. B. Khitov. Mathematical modeling in problem of solving situation of explanation of the structure and functioning of the field hospital of Emercom of Russia. Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta Gosudarstvennoy protivopozharnoy sluzhby MChSRossii / Herald of St. Petersburg University of State Fire Service of Emercom of Russia, 2016, no. 1, pp. 62-67 (in Russian).Каменецкая Н. В., Медведева О. М., Хитов С. Б. Применение методов математического моделирования при решении задачи выявления и оценки радиационной, химической и биологической обстановки в зоне чрезвычайной ситуации // Проблемы управления рисками в техносфере. — 2016. — № 2(38). — С. 64-69.N. V. Kamenetskaya, O. M. Medvedeva, S. B. Khitov. Application of methods of mathematical modelling at the solution of the problem of identification and the assessment of radiation, chemical and biological situation in zone of emergency. Problemy upravleniya riskami v tekhnosfere / Problems of Technosphere Risk Management, 2016, no. 2(38), pp. 64-69 (in Russian).AkbarN. S., Beg O. A. (eds). Modeling and simulation in engineering sciences. —New York : iTexLi, 2016. — 289 p. DOI: 10.5772/62109.N. S. Akbar, O. A. Beg (eds). Modeling and simulation in engineering sciences. New York, iTexLi, 2016. 289 p. DOI: 10.5772/62109.Fitzgibbon W., Kuznetsov Yu. A., Neittaanmaki P., Pironneau O. (eds). Modeling, simulation and optimization for science and technology. — Amsterdam : Springer, 2014. — 248 p. DOI: 10.1007/978-94-017-9054-3.W. Fitzgibbon, Yu. A. Kuznetsov, P. Neittaanmaki, O. Pironneau (eds). Modeling, simulation and optimization for science and technology. Amsterdam, Springer, 2014.248 p. DOI: 10.1007/978-94-017-9054-3.Siddiqi A. H., Manchanda P., Bhardwaj R. Mathematical models, methods and applications. — New York : Springer, 2015. — 309 p. DOI: 10.1007/978-981-287-973-8.A. H. Siddiqi, P. Manchanda, R. Bhardwaj. Mathematical models, methods and applications. New York, Springer, 2015. 309 p. DOI: 10.1007/978-981-287-973-8.Giordano F. R., Fox W. P., Horton S. B. A first course in mathematical modeling. — 5th ed. — Boston : Cengage Learning, 2013. — 704 p.F. R. Giordano, W. P. Fox, S. B. Horton. A first course in mathematical modeling. 5th ed. Boston, Cengage Learning, 2013. 704 p.Habib M.(ed.). Empirical modeling and its applications. — New York : ExLi4EvA, 2016. — 146 p. DOI: 10.5772/61406.M. Habib. (ed.). Empirical modeling and its applications. New York, ExLi4EvA, 2016. 146 p. DOI: 10.5772/61406.MeerschaertM. M.Mathematical modeling. —4th ed. —New York: Academic Press, 2013. — 368 p.M. M. Meerschaert. Mathematical modeling. 4th ed. New York, Academic Press, 2013. 368 p.YangXin-She (ed.). Mathematical modeling with multidisciplinary applications. — New York : John Wiley & Sons, 2013. —592 p. DOI: 10.1002/9781118462706.Yang Xin-She (ed.). Mathematical modeling with multidisciplinary applications. New York, John Wiley & Sons, 2013. 592 p. DOI: 10.1002/9781118462706.Каменецкая H. В., Корольков A. П., Хитов С. Б. Математическое моделирование мероприятий технической эксплуатации средств электронно-вычислительной и оргтехники в системе МЧС России // Проблемы управления рисками в техносфере. — 2017. — № 4(44). — С. 89-94.N. V. Kamenetskaya, A. P. Korolkov, S. B. Khitov. Mathematical modeling of technical exploitation’s activities of electronic computers and office equipment in the system of Emercom of Russia. Problemy upravleniya riskami v tekhnosfere / Problems of Technosphere Risk Management, 2017, no. 4(44), pp. 89-94 (in Russian).Каменецкая Н. В., Медведева О. М., Хитов С. Б., Маслаков М. Д. Методика оценки риска отказа в работе специальной техники в ходе ликвидации чрезвычайной ситуации // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. — 2018. — Т. 27, №2-3. — С. 5-13. DOI: 10.18322/PVB.2018.27.02-03.5-13.N. V. Kamenetskaya, O. M. Medvedeva, S. B. Khitov, M. D. Maslakov. Methodology of estimation of the failures’s risks in the work of special technical means in emergency situations. Pozarovzryvobezopasnost’ / Fire and Explosion Safety, 2018, vol. 27, no. 2-3, pp. 5-13 (in Russian). DOI: 10.18322/PVB.2018.27.02-03.5-13.Каменецкая Н. В., Медведева О. М., Хитов С. Б. Анализ входящего потока объектов при математическом моделировании систем массового обслуживания // Приоритетные научные направления: от теории к практике : материалы XXXVIII Международной научно-практической конференции. — Новосибирск : Центр развития научного сотрудничества, 2017. — С. 156-162.N. V. Kamenetskaya, O. M. Medvedeva, S. B. Khitov. The objects incoming flow analysis in the queuing systems mathematical modeling. In: Prioritetnyye nauchnyye napravleniya: ot teorii kpraktike [Priority scientific areas: from theory to practice]. Proceeding ofXXXVIII International Scientific-Practical Conference. Novosibirsk, Publishing House of the Central News Service, 2017, pp. 156-162 (in Russian).Лукин A. И. Системы массового обслуживания: анализ систем массового обслуживания с отказами в военной практике. — М. : Воениздат, 1980. — 189 с.A. I. Lukin. Sistemy massovogo obsluzhivaniya: analiz sistem massovogo obsluzhivaniya s otkazami v voyennoy praktike [Queuing systems: Analysis of queuing systems with rejections in military practice]. Moscow, Voyenizdat Publ., 1980. 189 p (in Russian).Новиков О. A., Петухов С. И. Прикладные вопросы теории массового обслуживания. — М.: Советское радио, 1969. — 400 с.O. A. Novikov, S. I. Petukhov. Prikladnyye voprosy teorii massovogo obsluzhivaniya [Applied questions of queuing theory]. Moscow, Sovetskoye radio Publ., 1969. 400 p (in Russian).Вагнер Г. Основы исследования операций / Пер. с англ. — М. : Мир, 1973. — Т. 3. — 504 с.H. M. Wagner. Principles of operations research. New Jersey, Prentice-Hall, 1969 (Russ. ed.: H. M. Wagner. Osnovy issledovaniya operatsiy. Moscow, Mir Publ., 1972, vol. 3. 504 p.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.