АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ЭВАКУАЦИИ И СПАСЕНИЯ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРАХ: СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ И ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

AUTOMATION OF EVACUATION AND RESCUE PROCESSES DURING FIRES: MODERN APPROACHES AND PROMISING TECHNOLOGIES

Akhmetova Renata Rinatovna

Student, Ufa University of Science and Technology, Russia, Ufa

Aksenov Sergey Gennadievich

Scientific supervisor, Doctor of Economics Sciences, Prof., Ufa University of Science and Technology, Russia, Ufa

Аннотация. В статье рассматриваются современные подходы к автоматизации эвакуации и спасения при пожарах. Выделены ключевые технологические направления: интеллектуальные системы оповещения, агентное моделирование людских потоков и беспроводные методы поиска пострадавших. Обосновывается необходимость комплексного применения данных технологий для повышения оперативности и эффективности спасательных операций.

Abstract. This article examines modern approaches to the automation of evacuation and rescue operations in the event of a fire. It highlights key technological areas: intelligent warning systems, agent-based modelling of people flows, and wireless methods for locating victims. It argues for the need for the integrated application of these technologies to improve the speed and effectiveness of rescue operations.

Ключевые слова: пожарная безопасность, автоматизация, эвакуация, интеллектуальное оповещение, агентное моделирование, беспроводные технологии, спасение, высотные здания.

Keywords: fire safety, automation, evacuation, intelligent warning systems, agent-based modelling, wireless technologies, rescue, high-rise buildings.

На сегодняшний день вопросы гарантированной защиты людей от пожаров становятся все более приоритетными. Активное возведение небоскребов, усложнение архитектурных и планировочных решений вкупе с высокой концентрацией людей в зданиях формируют сложные задачи перед проектировщиками и экстренными службами. Анализ статистических данных свидетельствует о неуклонном увеличении численности высотных строений, и, как следствие, росте числа возгораний в них, что влечет серьезные материальные потери и, что важнее, человеческие жертвы.

Привычные пассивные методы информирования, такие как звуковые сирены и световые табло, часто не приносят желаемого результата. В состоянии стресса реакция людей на тревожные сигналы может быть неадекватной, а большая скученность порождает заторы на эвакуационных путях, что критично замедляет процесс покидания здания. Проведенные вычисления показывают, что для двадцатипятиэтажного здания период выхода только по лестничным маршам способен превысить установленные нормы в 6-8 минут, доходя до 12,5 минут. Такая задержка создает прямую опасность для жизни вследствие вдыхания токсичных веществ, выделяющихся при горении.

Ответом на существующие угрозы выступает автоматизация эвакуационных и спасательных процессов. Она подразумевает формирование «умных» комплексов, которые не только фиксируют факт возгорания, но и способны подстраиваться под стремительно меняющуюся обстановку, направлять потоки людей в режиме реального времени и даже обеспечивать адресный розыск пострадавших. Ключевым вектором автоматизации служит трансформация традиционных статичных систем оповещения и руководства эвакуацией (СОРЭ) в динамические, или интеллектуальные, комплексы. Многие исследователи сходятся во мнении, что подобные системы должны наделяться когнитивными функциями как на уровне центрального процессора, так и на уровне оконечных устройств (сенсоров, извещателей), которые объединяются в самоорганизующуюся сеть. В отличие от классических решений, реализующих лишь один-два фиксированных сценария, интеллектуальные СОРЭ способны в текущем времени обрабатывать информацию от адресных датчиков. Получая точные координаты источника огня и данные о распространении опасных факторов (задымленность, тепловое излучение), система корректирует алгоритмы оповещения. Так, при перекрытии основного выезда огнем на нижнем этаже, она перенаправит людские потоки к запасным выходам, а для помещений в зоне непосредственной близости к очагу активирует эвакуацию немедленно.

Математическое обоснование подобных алгоритмов, выполненное с помощью специализированных софтверных комплексов (симулирующих развитие пожара и перемещение людей), дает возможность рассчитать оптимальные временные промежутки начала движения для различных категорий граждан. Это позволяет предотвратить пересечение потоков и образование опасных заторов, значительно уменьшая суммарное время выхода. Согласно исследованиям, внедрение таких интеллектуальных алгоритмов способно уменьшить продолжительность эвакуации на 25-35%. Эффективность любой автоматизации тесно связана с корректностью предсказания поведения человека в критической ситуации. Здесь ключевую роль приобретает агентное моделирование. Данный метод позволяет выстроить цифровую модель каждого индивида («агента»), наделяя его персональными физическими и психологическими параметрами.

В отличие от упрощенных методик, где людская масса рассматривается как гомогенная жидкость, агентное моделирование принимает во внимание возможность паники, стадного чувства или, напротив, рациональных поступков. Модели, базирующиеся на концепции «социальной силы» или клеточных автоматах, дают возможность имитировать взаимодействие агентов друг с другом и с препятствиями, обеспечивая более достоверную картину эвакуации.

Интеграция агентного моделирования в структуру интеллектуальных СОРЭ видится весьма перспективной. Система, имея представление о вероятных сценариях поведения, способна заранее адаптировать маршруты для минимизации риска паники и давки. Например, исходя из локализации пожара на верхних ярусах, система может предложить дифференцированные пути для людей из разных крыльев здания, снижая нагрузку на самые уязвимые лестничные клетки. Наиболее трудной задачей при тушении пожара остается поиск лиц, оказавшихся отрезанными огнем или дымом от выходов и, возможно, потерявших сознание. Привычные методы определения координат по сигналу сотовой сети дают слишком низкую точность (от 20 до 50 метров), что абсолютно неприемлемо в условиях густого дыма и сложной внутренней структуры здания.

Выходом из положения может стать использование внутри зданий сети Wi-Fi. Исследователями предлагается методика персонального обнаружения, базирующаяся на измерении интенсивности сигнала мобильного гаджета человека относительно нескольких точек доступа, смонтированных на разных этажах. Используя принципы триангуляции и статистические закономерности распространения радиоволн в помещениях, можно с большой точностью установить не только координаты, но и положение тела (вертикальное или горизонтальное). Это достигается путем анализа ослабления сигнала в трехмерном пространстве, разбитом на элементарные ячейки размером 0,5x0,5x0,5 метра.

Данная система, будучи встроенной в общую информационно-управляющую структуру оповещения, способна оперативно транслировать спасателям точные координаты пострадавших. Кроме того, она реализует и обратную связь: отправляет на мобильные устройства персонализированные схемы выхода, корректируя их в зависимости от развития обстановки. Например, вибрация телефона может играть роль указателя верного направления: равномерный сигнал свидетельствует о правильности пути, а прерывистый указывает на необходимость сменить траекторию движения.

Подводя итог, следует подчеркнуть, что автоматизация процессов эвакуации и спасения представляет собой магистральный путь прогресса в области пожарной безопасности. Изучение научных трудов показывает, что максимальную результативность обеспечивает комплексная стратегия, объединяющая три фундаментальных элемента:

1. Интеллектуальные СОРЭ, динамически управляющие потоками людей на основе актуальных данных о развитии пожара.

2. Инструменты агентного моделирования, позволяющие строить точные прогнозы поведения людей и верифицировать проектные решения еще на этапе разработки здания.

3. Беспроводные технологии адресного поиска, обеспечивающие точечную помощь и индивидуальную навигацию для каждого человека в здании.

Последующее совершенствование этих технологий, их конвергенция с концепциями «Интернета вещей» (IoT) и искусственного интеллекта (AI) даст возможность не только дополнительно сократить время эвакуации и повысить ее успешность, но и вывести процесс спасения людей, оказавшихся в беспомощном состоянии в очаге поражения, на принципиально новый уровень. Это, в свою очередь, диктует необходимость актуализации нормативной документации, создания соответствующих регламентов и активного внедрения новаторских решений в повседневную практику строительства и эксплуатации объектов.