Информирование и оповещение населения: некоторые аспекты моделирования
Моделирование информирования и оповещения населения при ЧС: анализ и практические результаты
В монографии рассматривается актуальная проблема повышения эффективности информирования и оповещения населения о чрезвычайных ситуациях (ЧС), особенно с использованием текстовых сообщений сотовой связи. Авторы отмечают, что существующие методы часто недостаточно эффективны из-за нерациональных параметров сообщений, что приводит к трудностям в восприятии информации и, как следствие, к неадекватным действиям населения.
Анализ проблемы и постановка задачи
Авторы анализируют текущее состояние дел в области оповещения, выделяя преимущества использования текстовых сообщений: быстрота доставки, адресность, широкий охват населения и простота восприятия информации. Вместе с тем, указываются и недостатки: ограниченный объем сообщений, трудности восприятия для определенных групп населения, возможность несанкционированной рассылки. Основной акцент делается на психофизиологических и семантических аспектах восприятия сообщений, которые, по мнению авторов, являются ключевыми факторами, влияющими на эффективность оповещения.
В связи с этим формулируется научная задача: обосновать рациональные параметры текстовых сообщений сотовой связи, обеспечивающие минимальный риск поражения населения при ЧС. Параметры сообщений рассматриваются с точки зрения объема, количества и сложности смысловых блоков (описательных и предписывающих).
Методология исследования
Для решения поставленной задачи предлагается методический подход, основанный на анализе факторов, влияющих на эффективность оповещения. Авторы выделяют контролируемые факторы (параметры ЧС, характеристики реципиентов), неопределенные факторы (случайный характер ЧС, нечеткость восприятия информации) и управляющие факторы (параметры текстовых сообщений). Для учета неопределенности предлагается использовать теорию нечетких множеств.
Методика включает в себя экспертную оценку, социологические опросы и анализ рисков. Эксперты определяют перечень семантических блоков сообщений, а респонденты оценивают правильность восприятия информации и последовательность действий. На основе анализа результатов определяется оптимальный объем, количество и сложность смысловых блоков, обеспечивающих минимальный риск поражения населения.
Практические результаты и выводы
Представлены результаты апробации методического подхода, основанные на социологическом опросе студентов. В ходе опроса студентам предлагались анкеты с разными вариантами текстовых сообщений, после чего оценивалась правильность выбора защитных действий и их последовательность. Анализ результатов позволил выявить оптимальные параметры сообщений для конкретных сценариев ЧС.
Авторы делают вывод о том, что предложенный подход позволяет определить оптимальные параметры текстовых сообщений, повысить эффективность оповещения и снизить риск поражения населения.
Системно-динамическое моделирование
Для дальнейшего развития исследования используется метод системной динамики. Разработана потоко-уровневая модель, учитывающая различные факторы, влияющие на процесс информирования и принятия решений населением. Модель позволяет оценить влияние частоты рассылки сообщений, психофизиологических аспектов восприятия информации и других факторов на эффективность защитных мер.
В заключении подчеркивается практическая значимость исследования для разработки рекомендаций по информированию населения в условиях ЧС.
Текст подготовлен языковой моделью и может содержать неточности.
- ВО - Бакалавриат
- 00.03.01: Безопасность жизнедеятельности
- ВО - Магистратура
- 20.04.01: Техносферная безопасность
- ВО - Специалитет
- 00.05.01: Безопасность жизнедеятельности
- Аспирантура
- 20.06.01: Техносферная безопасность
- Адъюнктура
- 20.07.01: Техносферная безопасность
НАУЧНАЯ МЫСЛЬ Р.А. ДУРНЕВ А.С. ГУСЕВА ИНФОРМИРОВАНИЕ И ОПОВЕЩЕНИЕ НАСЕЛЕНИЯ НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ МОНОГРАФИЯ Москва ИНФРА-М 2023
УДК 614.8.01(075.4) ББК 68.9 Д84 ФЗ № 436-ФЗ Издание не подлежит маркировке в соответствии с п. 1 ч. 2 ст. 1 А в т о р ы: Дурнев Р.А., доктор технических наук, первый вице-президент Российской академии ракетных и артиллерийских наук; Гусева А.С., советник секретариата президиума Российской академии ракетных и артиллерийских наук Дурнев Р.А. Д84 Информирование и оповещение населения: некоторые аспекты моделирования : монография / Р.А. Дурнев, А.С. Гусева. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 73 с. — (Научная мысль). ISBN 978-5-16-111331-8 (online) Монография посвящена моделированию информирования и оповещения населения. Анализируется состояние вопроса по оповещению и информированию населения с использованием текстовых сообщений. Формулируется научная задача по обоснованию рациональных параметров текстовых сообщений сотовой связи для оповещения населения при чрезвычайных ситуациях. Дается методический подход к обоснованию рациональных параметров текстовых сообщений сотовой связи для оповещения населения при чрезвычайных ситуациях. Приводятся практические результаты обоснования параметров текстовых сообщений для оповещения населения при чрезвычайных ситуациях. Составляется системно-динамическая модель информирования населения при аварии на химически опасном объекте. Для широкого круга читателей, интересующихся вопросами информирования и оповещения населения при чрезвычайных ситуациях. УДК 614.8.01(075.4) ББК 68.9 ISBN 978-5-16-111331-8 (online) © Дурнев Р.А., Гусева А.С., 2023
ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ....................................................................................................................................................4 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПО ОПОВЕЩЕНИЮ И ИНФОРМИРОВАНИЮ НАСЕЛЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕКСТОВЫХ СООБЩЕНИЙ .................................................5 2. ФОРМУЛИРОВАНИЕ НАУЧНОЙ ЗАДАЧИ ПО ОБОСНОВАНИЮ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЕКСТОВЫХ СООБЩЕНИЙ СОТОВОЙ СВЯЗИ ДЛЯ ОПОВЕЩЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ ПРИ ЧС................................................................................................................................16 3. МЕТОДИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ОБОСНОВАНИЮ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЕКСТОВЫХ СООБЩЕНИЙ СОТОВОЙ СВЯЗИ ДЛЯ ОПОВЕЩЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ ПРИ ЧС...27 4. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОБОСНОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕКСТОВЫХ СООБЩЕНИЙ ДЛЯ ОПОВЕЩЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ ПРИ ЧС ..............................................................36 5. СИСТЕМНО-ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ИНФОРМИРОВАНИЯ НАСЕЛЕНИЯ ПРИ АВАРИИ НА ХИМИЧЕСКИ ОПАСНОМ ОБЪЕКТЕ...............................................................................................44 6. РЕЗУЛЬТАТЫ СИСТЕМНО-ДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ИНФОРМИРОВАНИЯ НАСЕЛЕНИЯ ПРИ АВАРИИ НА ХИМИЧЕСКИ ОПАСНОМ ОБЪЕКТЕ ..61 ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................................................................69 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ..................................................................................71
ВВЕДЕНИЕ Анализ информирования и оповещения населения при чрезвычайных ситуациях (ЧС) свидетельствует о недостаточной эффективности этого способа защиты людей. Существуют, например, определенные трудности, которые возникают при восприятии и осмыслении информационных сообщений, а также инициировании последующих правильных действий по защите в ЧС. Это обусловлено, прежде всего, нерациональными параметрами таких сообщений. Поэтому значительный интерес представляет зависимость содержания основных смысловых блоков информационных сообщений (дескриптивных, прескриптивных) от параметров обстановки в зоне ЧС и характеристик технических средств информирования и оповещения. Кроме того, является нерациональной частота доведения предупреждающей информации. Недостаточная интенсивность информирования не позволяет доводить до населения актуальную информацию о развитии опасности, изменениях обстановки, текущем характере и направлении действия поражающих факторов (ПФ), мерах, предпринимаемых спасательными службами и т.п. По этой же причине может быть не достигнута требуемая степень усвоения информации из-за малого количества её повторов. В то же время, избыточное количество сообщений будет отвлекать человека от правильных действий в условиях жесткого дефицита времени при угрозе или воздействии ПФ, осложнять понимание сообщений в случае даже незначительного изменения их содержания (особенно при слабом уровне подготовки), запутывать его поведение при неизбежных противоречиях в семантике этих сообщений и т.п. В этой связи является актуальным проведение научных исследований, в том числе разработка моделей и методик оценки рациональности указанных аспектов информирования и оповещения населения в ЧС природного и техногенного характера.
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПО ОПОВЕЩЕНИЮ И ИНФОРМИРОВАНИЮ НАСЕЛЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕКСТОВЫХ СООБЩЕНИЙ Анализ показывает, что одним из возможных путей оповещения населения об угрозе и возникновении чрезвычайных ситуаций (далее - ЧС) является использование технологий сотовой связи, в том числе с применением услуг рассылки текстовых сообщений. Преимуществом применения данных услуг в указанных целях является, во-первых, сокращение времени оповещения. Стандартный цикл действий населения при оповещении включает много отдельных операций и требует значительных временных затрат. Например, услышав сигнал оповещения (звук сирены, для приведения в действие которой также необходимы затраты времени), нужно включить радиоприемник или телевизор, найти требуемый канал (не все спутниковые, местные, кабельные и др. каналы будут передавать предупреждающую информацию) и принять информацию о правилах поведения, действиях по защите при ЧС. Текстовое сообщение на сотовый телефон приходит практически мгновенно и сразу же становится доступно для абонента. Во-вторых, преимуществом является и более адресный характер оповещения с помощью технологий сотовой связи. Информация о границах зоны ЧС, характере распространения поражающих факторов (далее - ПФ), их источников позволяет с точностью «до соты» определить территорию охвата населения оповещением, ввести градации территорий оповещения (ближе к очагу поражения – только самая необходимая информация по защите и спасению, дальше – более обширные сведения о правилах поведения при распространении ПФ) (рис.1). В третьих, это широкий охват населения. В работе [1] отмечается, что большинство существующих технических средств оповещения морально устарело, их технический износ составляет значительный уровень. Более 50% средств нуждается в реконструкции, количество неработосопособных средств
оповещения составляет около 85%, число бытовых радиоточек для оповещения за последнее десятилетие сократилось в несколько раз. Несмотря на предпринимаемые в последнее время серьезные меры [2], охват населения традиционными средствами оповещения находится пока ещё на очень низком уровне. В то же время средства сотовой связи получили распространение практически у всего населения нашей страны. Рисунок 1 – Территории зон оповещения с точки зрения воздействия ПФ источника ЧС И, наконец, четвертое преимущество связано с простотой восприятия предупреждающей информации. В традиционном процессе оповещения задействовано множество технических средств, некоторые из которых не несут функции непосредственного доведения сведений о правилах поведения в условиях опасности. Например, прерывистый звук сирены является достаточно абстрактным сигналом (знаком). У большинства людей он
вызывает чувство тревоги и не всегда ассоциируется с необходимостью приема дополнительной информации с использованием средств теле- и радиовещания. Другие средства хотя и предназначены для непосредственной передачи такой информации, но эффективность восприятия информации с помощью них также недостаточна. Так, сообщения диктора телевидения воспринимаются, в основном, на слух, в виде звуковой информации. В то же время известно, что текстовая информация гораздо лучше усваивается людьми, что способствует её анализу, длительному запоминанию и т.п. [3-5]. Не случайно, многие люди, принимая звуковую информацию, стараются перевести её в текстовую форму (например, записи служебных совещаний, конспекты лекций и т.п.). Конечно же, у способа оповещения населения с помощью текстовых сообщений сотовой связи есть и определенные недостатки. Это и сложности их восприятия людьми пожилого возраста, и трудности в привлечении к ним внимания в ночное время, и их ограниченный объем, и возможность их несанкционированной рассылки и др. Но, несмотря на это, при развитой системе обучения населения основным способам приема предупреждающей информации и в комплексе с другими способами оповещения использование таких сообщений может иметь высокую эффективность. Все текстовые сообщения сотовой связи реализуются с помощью таких сервисов, как SMS, Live Screen, Cell Broadcast и др. С точки зрения оповещения принципиальные технические отличия в реализации данных сервисов заключаются в следующем. Стандартное сообщение сервиса SMS рассылается адресно каждому абоненту сотовой связи с использованием его персонального номера. Рассылка осуществляется по тому же каналу сотовой сети, что и телефонные звонки. Это в ряде случаев может ограничивать охват населения в определенный период времени (например, на начальном этапе развития ЧС, в рамках которого абоненты активно пользуются голосовой сотовой связью).
Кроме того, пропускная способность самих операторских SMS-центров редко превышает одну тысячу сообщений в секунду [6]. Но даже у федеральных операторов сотовой связи в городах количество данных центров незначительное. Поэтому темп оповещения населения при ЧС может быть недопустимо низким. Преимуществом текстовых сообщений о правилах безопасного поведения формата SMS является то, что оно хранится в памяти сотового телефона и к нему можно, при необходимости, неоднократно обращаться. В то же время услуги Live Screen и Cell Broadcast используют не номер абонента, а определенную географическую локацию - соту или группу сот. При этом такие сообщения рассылаются практически мгновенно всем абонентам, находящимся в данной локации, и не загружают основные каналы сотовой связи. Само сообщение отображается на экране телефона и после окончания трансляции исчезает с экрана. Только некоторые модели телефонов поддерживают функцию их дальнейшего хранения и просмотра. К недостаткам данных услуг можно отнести и слабую их распространенность в нашей стране, и возможность получения только при работающем в данный момент телефоне и некоторые другие. Следует отметить, что для всех рассмотренных сервисов определенные недостатки текстовых сообщений с точки зрения использования в процессе оповещения связаны с их ограниченным объемом. Так, на примере SMS, одно сообщение содержит до 140 байт алфавитно-цифровой информации. При использовании 7-битной кодировки (латинский алфавит и цифры) можно отправлять сообщения длиной до 160 символов, 8-битной (немецкий, французский язык) - до 140 символов. Для поддержки других национальных алфавитов (русского, китайского, арабского и др.) используется 16-битная кодировка. В этой связи тест сообщения, написанный кириллицей, не может превышать 70 знаков, что в значительной степени ограничивает описание сложившейся ЧС и выдачу рекомендаций по защите.
Выходом из данного положения является сегментирование сообщений. Но при этом часто в телефонах вводится ограничение на количество сегментов в сообщении. Телефоны, которые не поддерживают сегментирование, отображают каждый сегмент как отдельное сообщение. Это также накладывает определенные трудности на использование услуг SMS для оповещения населения. Например, при получении и восприятии первого сегмента сообщения, в котором приводятся только параметры произошедшей ЧС, у абонента может возникнуть тревожное состояние или даже паника, которая воспрепятствует прочтению следующих сегментов с информацией о порядке действий при опасности. Отечественный опыт использования текстовых сообщений сотовой связи для оповещения населения связан, в основном, с рассылкой предупреждающий информации в процессе проведения учений в области защиты от ЧС. При этом оценивался только охват населения и время доведения сообщения. Характер восприятия полученной информации, правильности последующих действий не анализировался. В условиях реальной ЧС оповещение населения с использованием сотовой связи проводилось в ходе предупреждения и ликвидации ЧС в Краснодарском крае в июле 2012 г. [7]. Заблаговременно, до развития наводнения, проводилась рассылка текстового сообщения с предупреждением о возможной опасности, просьбой воздерживаться от поездок в определенных направлениях, призывом к внимательности и осторожности и информацией о телефоне горячей линии ГУ МЧС по Краснодарскому краю. Непосредственно в период катастрофического наводнения в г. Крымске также проводилось оповещение жителей с помощью SMS, однако его эффективность была, к сожалению, крайне низкая. Это связано с тем, что данные сообщения рассылались около 2 часов ночи, в период ночного отдыха. Кроме того, именно в это время вследствие высокого уровня воды эвакуация из собственных жилищ была уже значительно затруднена. И, наконец, аварийное отключение электроснабжения, в том числе базовых станций
сотовой связи, значительно ограничило охват населения мероприятиями оповещения. Кроме того, оповещение населения с использованием SMS осуществлялось в январе 2013 года при возникновении и развитии крупной аварии на магистральном водопроводе в г.Костроме. При этом сообщение с информацией о «понижении давления водоснабжения», «необходимости запасать питьевую воду» и «просьбой сохранять спокойствие» пришло через несколько часов после аварии. В связи с опозданием и потерей актуальности данное оповещения также было неэффективным. Говоря о зарубежном опыте, следует отметить, что в США на сегодняшний момент завершается тестирование новой системы оповещения с использованием сотовой связи об угрозе природных бедствий. Национальная метеослужба рассылает абонентам на определенной территории специальные текстовые сообщения с предупреждением о возможных ураганах, наводнениях, пылевых бурях и торнадо. Для реализации данных мероприятий правительство США заключило соглашение с крупнейшими сотовыми операторами. В sim-карты телефонов, которые работают на территории страны, имплантируется особый чип. Это позволяет гарантированно довести сообщение до абонента даже в случае нарушения в районе сотовой связи. Получаемое сообщение отражается на целом экране и сопровождается особым звуковым сигналом и вибрацией. Определенный интерес вызывает то, что для привлечения внимания населения, привыкшего к частым угрозам, используются специальные «устрашающие» словосочетания («массовые разрушения», «катастрофические последствия» и т.п.). В Англии и ряде других стран население также в обязательном порядке предупреждается об угрозе и возникновении стихийных бедствий с помощью SMS. Таким образом, анализ свидетельствует о целесообразности оповещения населения об угрозе и возникновении ЧС с помощью текстовых сообщений