Обоснование технического обеспечения безопасности объектов железнодорожного транспорта

В современных условиях надежность работы железнодорожного транспорта имеет важное значение в системе жизнедеятельности государства и обеспечении национальной безопасности Российской Федерации.

Железнодорожный транспорт включает в себя инфраструктуру, подвижной состав и другое имущество. Протяженность искусственных сооружений, как составной части инфраструктуры на железных дорогах России, превышает несколько тысяч километров, проложенных в самых различных природных и климатических условиях. Стоимость построенных искусственных сооружений в среднем составляет около 15% всей стоимости железных дорог.

Средние и большие мосты составляют около 10% общего числа искусственных сооружений и имеют более 30% их протяженности, выход (вывод) из строя которых может привести к полному прекращению движения, значительному ущербу в сфере материальных затрат и безопасности государства.

Существующая напряженность обстановки в мире, а также проявления международного терроризма и криминогенная обстановка в стране и за рубежом требуют совершенствования форм и способов защиты объектов железнодорожного транспорта (далее по тексту объектов), а следовательно и развития их составных частей.

Возможность возникновения чрезвычайных ситуаций (ЧС) и ущерба от их последствий, вызывают необходимость проведения комплекса организационных и технических мероприятий по их предупреждению. В этих целях, начиная с 90-х годов, акцент государственной политики был направлен в сторону снижения риска от ЧС.

Своевременное принятие превентивных мер, способствует снижению риска и смягчению последствий чрезвычайных ситуаций, ведет к положительным результатам в этой сфере деятельности.

В связи с этим, Правительством Российской Федерации издан ряд законов и постановлений по усилению защиты объектов железнодорожного транспорта, в том числе от террористических актов [87, 92].

Особо актуальным, в условиях возможной угрозы ЧС, является создание качественно новых способов защиты, обеспечивающих безопасную эксплуатацию объектов железнодорожного транспорта.

Одним из основных мероприятий повышения эффективности защиты объектов железнодорожного транспорта является комплексное научно обоснованное внедрение новых технологий и технических средств, позволяющих повысить физическую защищенность рассматриваемых в работе мостов и тоннелей [87].

От бесперебойной работы вышеуказанных объектов во многом зависит устойчивая работа железнодорожного транспорта, поэтому задача обеспечения их надежной охраны и защиты рассматривается как одна из важных.

Одной из причин для возникновения ЧС являются несанкционированные воздействия физических лиц (нарушителей) на объекты железнодорожного транспорта, в том числе мосты и тоннели.

Повышение надежности защиты объектов железнодорожного транспорта за счет применения различных технических средств, является одним из основных условий их безопасного функционирования. Выполнение задач и мероприятий технического обеспечения позволяет повысить результативность защиты этих объектов, снизить вероятность проведения на них различных противоправных, несанкционированных действий.

Кроме того, важность задачи предупреждения и минимизации последствий от ЧС, повышения устойчивости функционирования железнодорожного транспорта в экстремальных условиях, подтверждается тяжестью последствий от ЧС и высоким уровнем подготовленности нарушителей.

В современных условиях потребность в усилении технической защищенности объектов железнодорожного транспорта определяется их государственной значимостью, увеличивающимися объемами перевозок, наличием значительного количества опасных грузов, провозимых по железным дорогам, большой протяженностью коммуникаций.

В условиях возможного возникновения угрозы ЧС необходимо создание качественно новых способов защиты объектов, способных обеспечить их безопасную эксплуатацию.

В связи с этим в повышении эффективности защиты объектов важную роль играет обеспеченность подразделений ведомственной охраны современными техническими средствами.

Кроме того, действия подразделений ведомственной охраны на значительном удалении от мест постоянной дислокации, предъявляют дополнительные требования к повышению их технической оснащенности и маневренности.

Вопрос о техническом обеспечении действий подразделений ведомственной охраны в настоящее время приобрел новое качественное значение и стал одним из основных вопросов комплексной защиты объектов.

И поэтому предложенная Управлением ведомственной охраны МПС России тема: «Обоснование технического обеспечения безопасности объектов железнодорожного транспорта», вытекающая из потребности повышения результативности технического обеспечения защиты объектов железнодорожного транспорта, предопределила необходимость проведения диссертационного исследования.

Анализом состояния теории и практики технического обеспечения занимались многие ученые, но их исследования не исчерпали данную тему ни по объему, ни по и содержанию, ни по сущности, и она по-прежнему остается актуальной. Обоснование вопросов технической защищенности объектов железнодорожного транспорта в сегодняшних условиях актуально и требует дальнейшего совершенствования.

Кроме того, актуальность данной темы, определяется: уровнем научных знаний о принципах построения и функционирования технического обеспечения защиты объектов железнодорожного транспортанеобходимостью дальнейшего развития теории, практики технического обеспечения, создания методического и уточнения понятийного аппарата;

— потребностью совершенствования технической защищенности объектов и в первую очередь на основе системного подхода к применению современных и перспективных технических средств охраны;

— повышением требований к совершенствованию методов управления и качеству видов обеспечения.

Указанные обстоятельства обусловили цель и задачу исследования.

Целью диссертационной работы является обоснование технического обеспечения защиты объектов железнодорожного транспорта с разработкой технических решений по повышению защищенности объектов железнодорожного транспорта — мостов и тоннелей.

Задача работы: обосновать теоретические положения и выработать практические рекомендации по совершенствованию технического обеспечения защиты объектов железнодорожного транспорта — мостов тоннелей.

Для достижения поставленной цели исследования в диссертации решаются основные задачи:

— разработка методики оценки значений контролируемых параметров и выявления риска в процессе защиты объекта от противоправных действийсоздание методики определения условий рационального функционирования элементов системы защиты объектов железнодорожного транспортаобоснование рекомендуемых вариантов защиты объектов железнодорожного транспорта;

— выработка предложений по совершенствованию технического оснащения подразделений ведомственной охраныразвитие отдельных положений совершенствования основ управления подразделениями ведомственной охраны.

Методика исследования. Для решения поставленных задач использовался комплексный подход, включающий в себя исследование положений нормативной научно-технической литературы, обобщение и анализ действий нарушителей и подразделений ведомственной охраны.

Теоретические исследования проведены с применением методов теории вероятностей, математической статистики, математического анализа, математического моделирования, теории автоматизированного управления, общей теории и практики охраны, комплексного подхода к решению задач защиты объектов.

В работе применен системный подход к обоснованию способов защиты охраняемых объектов и управления подразделениями ведомственной охраны. Использованы положения теории и практики охраны других ведомств Российской Федерации. С учетом защиты от международного терроризма сформированы основные требования к системе технического обеспечения охраны объектов.

В процессе исследования рассматривались вопросы защиты таких важных объектов железнодорожного транспорта, как железнодорожные мосты.

Основные теоретические положения, выносимые на защиту:

1. Методика оценки значений контролируемых параметров и выявления условий возникновения риска в процессе защиты объекта от противоправных посягательств.

2. Модель и методика определения условий рационального функционирования элементов системы защиты объектов железнодорожного транспорта.

3. Вариант повышения защищенности объектов железнодорожного транспорта за счет комплексированного применения технических средств охраны.

4. Предложения по усилению возможностей подразделений ведомственной охраны за счет применения современных перспективных средств.

5. Положения по совершенствованию систем управления и применения технических средств охраны при организации защиты охраняемых объектов железнодорожного транспорта на основе применения современных информационных технологий.

Научная новизна работы заключается в том, что в ней в целях предупреждения возникновения ЧС от несанкционированных действий нарушителей, террористических актов на основе методов оценки и прогнозирования защищенности объектов получены и уточнены мероприятия по обеспечению функционирования железнодорожного транспорта:

• разработаны методы научного обоснования технического обеспечения защиты объектов подразделениями ведомственной охраны;

• сформулирована концепция повышения уровня безопасности объектов железнодорожного транспорта, базирующаяся на широком использовании различных технических средств охраны, включая сигнализационные, радиолокационные, оптико-электронные и другие;

• построен и обоснован математический аппарат оценки значений контролируемых параметров и выявления условий возникновения риска в процессе защиты объекта;

• построен алгоритм оценки защиты для различных объектов железнодорожного транспорта;

• обоснованы показатели оценки автоматизированной системы управления подразделениями ведомственной охраны;

• выработаны рекомендации по совершенствованию технического оснащения подразделений ведомственной охраны.

Практическая значимость работы состоит в том, что реализация полученных в диссертации рекомендаций позволит существенно повысить уровень защиты объектов железнодорожного транспорта и в этих целях:

• обоснованы причины и степень опасности несанкционированных действий нарушителей в запретной зоне искусственных сооружений;

• сформулированы рекомендации и даны предложения по усилению защищенности объектов, которые внедрены на Октябрьской и Западно-Сибирской железных дорогах;

• разработана и внедрена в практику расчетов «Методика оценки значений контролируемых параметров и выявления условий возникновения риска в процессе защиты объекта»;

• установлены требования к автоматизированной системе управления подразделениями ведомственной охраны;

• разработана и внедрена «Методика определения условий рационального функционирования элементов системы защиты объектов»;

• предложены варианты применения современных специальных средств и проведен экономический анализ результативности их применения;

• обоснованы возможности отдельных технических средств охраны и их целесообразного применения при защите объектов.

Кроме этого, практическая значимость исследования определяется тем, что оно отвечает объективным потребностям технического обеспечения. Так, только в 2003 году за незаконный проезд в грузовых поездах с помощью технических средств охраны было задержано около 1200 нарушителей. Обоснована необходимость применения новых и перспективных технических и инженерных средств. Сформированы способы решения поставленных задач и мероприятий технического обеспечения.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: — обоснованным и корректным использованием методов математического моделирования, теории управления и системного анализа, теории вероятностей и математической статистики;

— положительными результатами внедрения материалов исследования в нормативных и правовых документах МПС России (от 4.09.2003 г. № Ш-8616, от 12.11.2002 № Я-1061 и другие) — внедрением практических рекомендаций, как в системе ведомственной охраны, так и в целом на железнодорожном транспорте, в том числе на Октябрьской и Западно-Сибирской железных дорогах.

Структура диссертации состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы и приложений.

Результаты исследования могут быть применены при организации защиты других видов объектов железнодорожного транспорта не рассмотренных в диссертации (баз и складов центрального назначения, грузовых районов, контейнерных площадок и других объектов хранения номенклатурных и опасных грузов). Кроме того, данные полученные в работе могут учитываться в процессе организации технического обеспечения коммерческого осмотра вагонов в поездах при планировании развития железнодорожных станций и реконструкции искусственных сооружений, а также обеспечении сохранности груза в пути следования.

Полученные результаты могут быть использованы: при разработке вопросов теории и практики охраны объектов железнодорожного транспортав практической деятельности органов управления по организации и руководству техническим обеспечениемв учебном процессе высших учебных заведений, а также при разработке руководящих документов регламентирующих деятельность по защите объектов железнодорожного транспорта.

Внедрение результатов исследования. Научные и практические результаты использованы:

• при подготовке «Концепции повышения охранной и пожарной безопасности объектов железнодорожного транспорта и подвижного состава техническими средствами охраны и противопожарной защиты» (от 10.01.2003 г. № ЦУОШ — 20/17) «Концепции технического обеспечения органов и войск ФПС России до 2000 года»;

• при разработке документов: «Инструкция по внедрению, эксплуатации и технического обслуживания средств автоматизации специального назначения и противопожарной защиты» (от 31.07.2003 г. № ЦУОШ — 20/29), «Наставления по инженерному обеспечению охраны границы»;

• при подготовке аналитических материалов и нормативных документов в вопросах предупреждения непроизводственного травматизма на железнодорожном транспорте и производственного травматизма в подразделениях ведомственной охраны МПС России (указания МПС России от 21.02.2002 г. № М — 143у, от 15.08.2002 г. № Р-730у, от 3.03.2003 г. №Р-196у) — при подготовке совместных мероприятий МПС России и МВД России по укреплению правопорядка и противодействия терроризму на объектах железнодорожного транспорта (совместный приказ МПС России и МВД России от 28.08.2003 г. № 64/68, указание МПС России от 23.09.2003 г. № К-9234);

• подготовке Концепции безопасности транспортного комплекса Российской Федерации и совместного плана России и Белоруссии по борьбе с преступностью (от 4.09.2003 г. № Ш-8616);

• при подготовке наставления «Основы подготовки и ведения пограничных операций»;

• при подготовке информационно-аналитических материалов научно практической конференции ФПС России на тему «Специальная борьба и безопасность государства в пограничной сфере" — при разработке нормативных документов МПС России, Управления ведомственной охраны МПС России (указание МПС России от 12.11.2002 г. № Я-1061у, от 28.02.2003 г. № ЦУОШ — 20/7, от 10.11.2002 г. № Н-1055у), планирующих документов Северо-Западного регионального управления ФПС России;

• при проведении межвузовской, окружной КШУ «Весна-98»;

• при подготовке к изданию «Пограничной энциклопедии» и других документов.

Апробация работы. Основные результаты исследования отражены в научных трудах и информационных изданиях. Некоторые результаты, проведенных автором исследований, докладывались на межведомственных, внутриведомственных научно-практических конференциях, заседаниях кафедр «Безопасность жизнедеятельности» МИИТа, «Инженерного и технического обеспечения охраны границы» Академии ФПС России и «Технических средств охраны границы» Московского военного института ФПС России, научно-техническом совете Научно — исследовательского испытательного технического центра (НИИТЦ) ФПС России, расширенных служебных и технических совещаниях в рамках Управления ведомственной охраны МПС России, ФГП «Ведомственная охрана МПС России», Департамента вооружения ФПС России. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на сетевых Школах передового опыта МПС России (от 18.10.2002 г. № К-940у, от 16.06.2003 г. № Н-582у и от 22.07.2003 г. № К-756у).

Материалы диссертационного исследования опубликованы:

• Ю. Л. Сахаров. Технические средства охраны и противопожарной защиты важных объектов железнодорожных магистралей // Труды Международной научно-практической конференции «Транссибирская магистраль на рубеже XX — XXI веков: Пути повышения эффективности использования производственного потенциала». — М.: МИИТ, 2003. — C. Vb-11 — Vb-13.

• Ю. Л. Сахаров. Совершенствование систем безопасности на объектах железнодорожного транспорта // Межотраслевой тематический каталог Системы Безопасности". — М.: ГРОТЕК, 2004. Вып. № 1 (11). — С.294 — 296.

• М. А. Шевандин, В. И. Жуков, Ю. Л. Сахаров Применение градационного метода для Оценки точности в управлении процессом противодействия нарушению установленного режима на охраняемых объектах и обеспечения безопасности движения. — ОИ/ЦНИИТЭИ. — 2004 г. -Вып. 3−4-С. 12−27.

• Ю. Л. Сахаров. Основные направления повышения служебно-боевых возможностей группировки пограничного объединения в пограничной операции, на основе применения современных и перспективных средств инженерного обеспечения (технических средств охраны границы) // Материалы научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития вооружения, военной и специальной техники ФПС России в современных условиях». М.: НИИТЦ ФПС России, 2000. — С. 74−80.

• Ю. Л. Сахаров. Развитие теоретических положений управления инженерными силами и средствами в рамках организации инженерного обеспечения служебно-боевых действий пограничного объединения в пограничной операции // Научно-информационные труды. М. Г Академии ФПС России. 2000. — Вып. 12 — С.19−27.

• Ю. Л. Сахаров. Направления совершенствования инженерного обеспечения служебно-боевых действий в пограничной операции // Сборник научных статей. М.: Академия ФПС России. 1999. — Вып. 1. — С.31−40.

• Ю. Л. Сахаров. Перспективные направления развития технических средств охраны границы // Научно-информационный сборник. М.: 1999. МВИ ФПС России — С. 24−31.

• Ю. Л. Сахаров. О мерах по предупреждению на железнодорожном транспорте несчастных случаев с людьми, не связанных с производством. //.

Ж. -д. трансп. Сер. Безопасность движения. — ОИ/ЦНИИТЭИ. -2002. — Вып. 3−4. — С.27−35.

При подготовке диссертационной работы замечания, предложения и рекомендации, высказанные рецензентами, учтены.

Заключение

.

Исходя из требования обеспечения безопасности, в диссертационном исследовании изучен характер угрозы на объектах железнодорожного транспорта, обоснованы направления их защиты. В работе разработаны методы прогнозирования экстремальных ситуаций, научно обоснована потребность в применении перспективных современных технических средств в процессе охраны и защиты объектов.

Исследовано современное состояние технического обеспечения защиты объектов железнодорожного транспорта, уточнены теоретические положения и выработаны практические рекомендации в вопросах усиления защиты объектов. Определены новые направления по применению автоматизированных и перспективных средств охраны объектов.

Таким образом, по итогам выполненной работы можно сделать следующие выводы:

• В диссертации впервые для современных условий обоснованы пути развития общих положений технического обеспечения охраны объектов железнодорожного транспорта. Предложены новые подходы к защите объектов, типовые варианты построения охраны с примением сигнализационных, радиолокационных, оптико-электронных и других технических средств, сформулированы формы и способы действий подразделений ведомственной охраны.

• Исходя из требований защиты объектов в диссертации .дан анализ характера угрозы безопасности движения от несанкционированных действий нарушителей на объектах железнодорожного транспорта. Полученные значения коэффициентов корреляции исследуемых характеристик 0,71, га = 0,81) указывают на довольно тесную линейную зависимость между распределениями по сети железных дорог количества подразделений ведомственной охраны и охраняемых ими объектов, что хорошо корреспондируется с необходимостью защиты искусственных сооружений железнодорожного транспорта, в том числе с использованием технических средств охраны (ТСО).

Рассмотрен процесс от предпосылки возникновения нарушения до задержания нарушителя. Определен алгоритм действий персонала при задержании нарушителя на объекте. Обоснованы направления защиты объектов. Разработаны методы оценки и прогнозирования ситуаций, обоснована потребность в применении перспективных наиболее рациональных технических средств в процессе защиты охраны объектов. Расчеты подтвердили, что применение современных специальных средств позволяет получить положительный экономический эффект в размере 25,2 тыс. руб. на каждые 100 метров охраняемого участка.

• Принята и обоснована методика оценки значения контролируемых параметров и выявления условий возникновения риска в процессе защиты объекта от противоправных действий. Разработан алгоритм оценки возможностей различных технических средств, позволяющих обнаружить нарушителя и осуществить контроль за его действиями на подступах к границе запретной зоны охраняемого объекта.

• Обоснованы варианты возможных ситуаций в процессе защиты объекта. Построена модель возникновения опасной ситуации, позволяющая оценивать значение временного параметра. Натурными исследованиями определены показатели временных параметров учета действий караула и нарушителей.

• Определен порядок прогнозирования показателей процесса охраны. В связи с этим предложено, в качестве оценки возможности возникновения экстремальных ситуаций рассматривать значение функции успеха.

• Исходя из анализа условий защиты объекта, с учетом ранее проведенных исследований, разработана методика оценки контролируемого параметра, основанная на градационном разбиении диапазона разброса его рассматриваемых значений. Введена функция успеха, для учета влияния значений контролируемого параметра на уровень опасности процесса охраны. На основании результатов натурных наблюдений установлен общий вид данной функции. Получены уравнения для нахождения рационального разбиения градации с учетом функции успеха.

• На основе методики градационной оценки разработан способ контроля значений показателей, который предполагает на каждом шаге процесса охраны определять вероятность попадания показателей контролируемого параметра в допустимые поле его значений.

• Показано, что для совершенствования технического обеспечения защиты рассматриваемых объектов, необходимо использовать средства с высокими техническими и эксплуатационными характеристиками, отвечающие условиям работы на объектах железнодорожного транспорта. Для снижения риска, доказана необходимость использования технических средства охраны, позволяющих увеличить дальность обнаружения нарушителя. Доказано, что не своевременное обнаружение нарушителя на этапе нарушения им границ запретной зоны создает трудно устранимую погрешность, а в определенных условиях повышенную опасность для безопасности движения поездов или экстремальную тревожную ситуацию.

• Впервые в теории охраны объектов, предложена модель и разработана методика определения условий рационального функционирования элементов системы защиты объектов железнодорожного транспорта, что позволяет определить основные параметры, оказывающие наибольшее значение на исследуемый процесс. Применение указанной методики позволит решать практические задачи на различных уровнях процесса охраны.

• Для расчета, в методике определения условий рационального функционирования элементов системы защиты объектов, применен корреляционный метод обработки информации, в соответствии с которым в процессе решения задачи осуществляется взаимное сравнение четырех последовательностей, объединенных по целевому признаку. В процессе расчета находятся зоны сильной, средней и слабой корреляции элементов последовательностей.

На основе многовариантных расчетов выбрано рациональное сочетание технических средств и определен перечень мероприятий технического обеспечения в процессе защиты объекта. В результате расчетов впервые сформулированы новые задачи. Исходя из рассматриваемых материалов и разложения их по ситуациям, определена потребность в проведении научных исследований, как самих процессов, так и технологии в области охраны объектов.

Для осуществления вычислений с использованием методики разработан алгоритм решения этой задачи, обосновано устройство получения оценки исследуемого параметра.

• Предложены варианты комплексного решения повышения уровня защищенности охраняемых объектов железнодорожного транспорта техническими средствами охраны, которые были использованы при разработке комплексных решений защиты мостов и тоннелей, внедрение которых осуществлено на Октябрьской и Западно-Сибирской железных дорогах.

•. В работе определены отдельные направления в вопросах совершенствования организации защиты объектов железнодорожного транспорта. Обоснованы варианты усиления возможностей подразделений ведомственной охраны за счет применения специальных и современных технических средств. Полученное значение показателя применения предлагаемых перспективных средств К = 30,7 подтверждает эффективность их использования.

• Проведен анализ особенностей использования средств телевизионного наблюдения. Рассчитана связь технических и таких тактических характеристик, как разрешающая способность изделия, угол наведения телевизионных камер. Расчеты подтвердили, что средства видеонаблюдения целесообразно использовать для распознавания и определения причин срабатывания сигнализационных датчиков с последующим наведением тревожных групп ведомственной охраны.

• Разработаны способы усиления возможностей подразделений ведомственной охраны, так рекомендованы пути совершенствования систем управления и применения технических средств охраны при организации защиты объектов железнодорожного транспорта. Рассчитано, что применение «АСУ ВО» позволит в 1,9 раза увеличить результативность решаемых подразделениями ведомственной охраны задач.

Обосновано объединение возможностей различных видов технических средств охраны и средств воздействия на нарушителя для реализации полученной информации на базе современной автоматизированной системы управления.

• Рассмотрены направления повышения эффективности управления процессом при организации защиты охраняемых объектов железнодорожного транспорта. В работе показано, что одним из приоритетных направлений развития технической защищенности объектов железнодорожного транспорта, является создание автоматизированных систем обнаружения нарушителя и воздействия на него.

• В диссертации обосновано, что основными способами охраны объектов и сопровождения грузов являются как непосредственные действия подразделений ведомственной охраны, так и осуществление этого вида деятельности с применением других форм и способов охраны объектов.