Математика / 5. Математическое моделирование

К. т. н., И. В. Щербакова

Воронежский институт МВД России, Россия

АЛГОРИТМ ВЫБОРА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЦЕНТРОВ СИТУАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ

Сегодня все большую актуальность приобретает внедрение современных аппаратно-программных комплексов автоматизированного управления деятельностью подразделений внутренних дел. Примером служат центры управления нарядами (ЦУН), которые в настоящее время являются основным звеном координации сил и средств охраны общественного порядка, сбора и обработки информации о состоянии правопорядка на улицах и в других общественных местах. В основе ЦУН лежит информационно-аналитическая система (ИАС), которая должна регулярно получать оперативную информацию, обрабатывать ее и обеспечивать долговременное хранение.

Для непосредственного построения ИС необходимо произвести выбор технических средств (ТС), позволяющих наиболее эффективно достигать поставленных целей. Для решения данной задачи ИС целесообразно рассматривать как систему массового обслуживания с очередями ограниченной длины. В качестве показателей для выбора технических средств можно использовать вероятность отказа обслуживания поступившей заявки и стоимость используемых технических средств.

Концептуальная модель ИС ЦСУ оперативного класса представлена на рис. 2.

Рассмотрим алгоритм выбора ТС для серверных частей СЧ1 и СЧ2 информационной системы ЦСУ оперативного класса.

Рис. 2. Концептуальная модель ИС ЦСУ оперативного класса

Анализируя работу СЧ1, можно отметить, что на выбор ТС будут влиять следующие параметры:

1. Количество видеокамер. При этом следует учитывать, что нет необходимости одновременного приема видеосигнала со всех имеющихся видеокамер. Достаточно определить число камер, с которых сигнал будет передаваться постоянно, число камер, которые можно запросить по требованию, а также резервное число каналов для непредвиденных случаев.

2. Скорость передачи данных по уже имеющимся каналам связи с учетом перспективы повышения данных скоростей.

3. Суммарный объем данных, передающих видеоизображение, и срок хранения видеоинформации в БД1.

4. Стоимость оборудования, удовлетворяющего вышеопределенным параметрам.

Таким образом, СЧ1 можно представить в виде СМО с детерминированным потоком заявок, и расчет потребности в ТС не будет вызывать какие-либо затруднения.

СЧ2 можно считать системой массового обслуживания смешанного типа. Существенным отличием при этом будет наличие двух типов заявок. К первому типу можно отнести заявки, поступающие из других систем в штатном режиме. Такие заявки, при невозможности их обслужить, могут быть отклонены без влияния на работу системы. Другим типом заявок будут такие, которые сигнализируют о возникновении нештатной ситуации, требующей немедленного реагирования. При этом при отклонении заявок второго типа значительно ухудшается эффективность функционирования системы.

Используя аппарат теории массового обслуживания, можно составить дифференциальные уравнения для всех состояний системы. В общем случае необходимо учитывать возможности появления следующих событий:

- окончание обслуживания заявки первого типа;

- окончание обслуживания заявки второго типа;

- поступление заявки первого типа;

- поступление заявки второго типа.

Решение системы полученных уравнений позволит определить работу серверной части в установившемся режиме при заданном числе каналов обслуживания, мест в очереди, плотности потока заявок и времени обслуживания.

В целом алгоритм выбора ТС для ИАС позволит для заданного значения вероятности отказа в обслуживании найти значения каналов связи и мест в очереди при минимальной стоимости технических средств, реализующих эти понятия.

Литература:

1. Меньших В.В. Моделирование информационных систем центров ситуационного управления: монография / В.В. Меньших, О.В. Пьянков И.В. Щербакова. – Воронеж: научная книга, 2010. – 127 с.

2. Пьянков О.В. Определение вероятности отказа обслуживания заявок с приоритетами / О.В. Пьянков, И.В. Щербакова // Воронеж: Вестник ВИ МВД России. – 2010. - №2. – С. 193-199.