Риск-ориентированное информационное моделирование с применением ГИС

Статья содержит методический подход к информационному моделированию наиболее важных (НВО), критически (КВО) и стратегически важных объектов (СВО) промышленности, транспорта и других отраслей экономики РФ¹ с учетом обеспечения их безопасности и бесперебойного функционирования в условиях высокого уровня рисков и угроз, в том числе запроектных и гипотетических². О масштабах работ по информационному моделированию можно судить по тому, что только строительная отрасль нуждается в 240 тыс. специалистов.

В настоящее время применительно к НВО, КВО и СВО не существует системы, в которой бы оперативно отражалось их текущее состояние. Проблема связана с использованием при их проектировании BIM-технологий, которым национальный проектный комитет США по стандартам дает следующее определение: "информационное моделирование зданий (BIM) – это цифровое представление физических и функциональных характеристик объекта". Это пригодно только для построения виртуальной модели объекта, то есть создания при проектировании двухмерного изображения трехмерного объекта в упрощенной, виртуальной модели. В BIM-модели используется лишь информация, получаемая в ходе проведения обследования, что не позволяет контролировать текущее состояние элементов объекта – конструкций, систем, степень реализации мер антитеррористической защиты.

Необходимо имитационное моделирование объекта на основе анализа взаимосвязей между его элементами с учетом рисков и угроз воздействия природных, техногенных факторов и анализа его поведения при актах незаконного вмешательства (АНВ) с помощью террористического форсайта³, с оценкой уязвимости, построением модели нарушителя и сценария АНВ. Для этого используется информация об объекте, когда он и все, что имеет к нему отношение, рассматриваются как единое целое, включая риски и угрозы различной природы⁴.

Какой должна быть модель объекта?

Наиболее важным является не просто использование BIM-технологий, а формирование риск-ориентированной информационной модели объекта с учетом его конструктивных и технологических характеристик, рисков и угроз, возникающих при воздействии природных и техногенных факторов, актов незаконного вмешательства. Только такая модель может быть использована для НВО, КВО и СВО с применением государственных информационных систем (ГИС).

В РФ около 100 ГИС, их работа определяется ст. 14 ФЗ от 27.07.2006 г. № 149 "Об информации, информационных технологиях и о защите информации".

Организации, подключенные к ГИС, по приказу ФСТЭК № 17 от 11.02.2013 г. "Об утверждении требований о защите информации, не составляющей государственную тайну, содержащейся в ГИС", аттестовывают свои системы и применяют только сертифицированные средства защиты информации, имеющие действующие сертификаты ФСТЭК или ФСБ⁵.

Функции риск-ориентированной информационной модели объекта с использованием ГИС

В риск-ориентированной информационной модели объекта, связанной с ГИС, каждому элементу присваиваются дополнительные атрибуты, а изменение параметров влечет изменение связанных с ними показателей, чертежей, спецификаций. Это позволяет:

• автоматически создавать чертежи и отчеты, управлять земельными ресурсами, анализировать проект, моделировать график выполнения работ и определять количество техники, сил и средств, моделировать процесс эксплуатации;
• разрабатывать специальные разделы проектной документации, без которых невозможно прохождение экспертизы (требования к обеспечению безопасной эксплуатации объекта, перечни мероприятий по обеспечению антитеррористической защищенности, мероприятий по ГО, мероприятий по предупреждению ЧС природного и техногенного характера);
• использовать информацию на протяжении жизненного цикла объекта, исключить избыточность, повторный ввод и потерю данных, ошибки при передаче и преобразовании;
• управлять природными ресурсами и природоохранной деятельностью через экологический мониторинг и моделирование природных процессов;
• управлять расстановкой оборудования, конфигурацией трасс транспорта, проводить пространственный анализ производственно-технических комплексов и инженерных сетей;
• определять пространственное расположение выработок, процессы деформации пород и земной поверхности в связи с подземными работами;
• осуществлять прогнозирование, расчет уязвимости и потенциальной опасности АНВ и ЧС, количества сил и средств для их ликвидации, определять оптимальные маршруты движения к месту АНВ и ЧС, действия сил безопасности, оценивать нанесенный ущерб.

Например, для объекта строительства по результатам натурного обследования и 3D-сканирования строится информационная модель, позволяющая присвоить элементам объекта характеристики материала, учесть повреждения. В итоге получается "живая" карта в объемном формате, включая набор данных и спецификаций.

Информация с систем мониторинга передается для перерасчета несущей способности конструкций, параметров оборудования и объекта. Это позволяет определить конструкции, системы и оборудование, требующие ремонта и замены, затраты на это.

Собранные сведения передаются на сервер заказчика для контроля несущей способности конструкций, характеристик элементов объекта, погодной ситуации, действий сил безопасности.

Создание систем комплексной безопасности

С использованием риск-ориентированной информационной модели объекта создаются также системы комплексной безопасности⁶.

Управление изменениями риск-ориентированной информационной модели объекта с применением ГИС позволяет добиться высокого уровня качества и культуры безопасности при реализации мероприятий и проектных решений, направленных на:

• обеспечение защиты от угроз террористического характера и несанкционированного вторжения;
• соблюдение постановлений Правительства (ПП) РФ "Об утверждении требований к антитеррористической защищенности объектов (территорий)", любой подведомственности (без их выполнения невозможно пройти экспертизу).

Необходимы поправки в законодательстве

В ПП от 16.02.2008 г. № 87 "О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию" и от 15.02.2011 г. № 73 "О некоторых мерах по совершенствованию подготовки проектной документации в части противодействия террористическим актам" необходимо ввести новый раздел "Риск-ориентированное информационное моделирование с применением ГИС" и закрепить терминологию.

Необходимо законодательно определить области применения традиционных BIM-технологий для объектов массового строительства, а риск-ориентированного информационного моделирования с применением ГИС – для НВО, КВО и СВО, объектов, подпадающих под действие ПП РФ "Об утверждении требований к антитеррористической защищенности объектов (территорий)" и подлежащих обязательной охране войсками национальной гвардии РФ (распоряжение Правительства РФ от 15.05.2017 г. № 928-р.), функционирующих в условиях высокого уровня рисков и угроз, в том числе запроектных и гипотетических. К ним относятся:

• объекты и изделия авиакосмического комплекса;
• объекты транспортной инфраструктуры (мосты, тоннели, метро);
• объекты с массовым пребыванием людей;
• объекты горно-металлургического комплекса (шахты, карьеры, заводы);
• объекты ТЭК;
• объекты ГК "Росатом" (АЭС);
• объекты машиностроения и ОПК;
• объекты в зонах вечной мерзлоты и сейсмической активности и т.д.

Методический подход к проектированию объекта на базе риск-ориентированного информационного моделирования с применением ГИС намечает пути оптимизации затрат и позволяет использовать искусственный интеллект для выработки оптимальных решений, в том числе действий сил безопасности. Преимуществом подхода является возможность обеспечить высокую степень осведомленности заинтересованных должностных лиц.

¹ Махутов Н.А., Балановский В.Л., Балановский Л.В. Cоздание систем комплексной безопасности критических объектов государственной корпорации "Росатом". Сб. "Качество и жизнь", 2011.

² Махутов Н.А., Шепитько Т.В., Балановский В.Л., Подъяконов В.М., Стефанов А.А., Николаева Н.В., Грунин И.Ю., Карабанов И.И. Упреждающий характер комплексной и общественной безопасности – требование времени // Системы безопасности. 2021. № 4. С. 109–111.

³ Балановский В.Л., Балановский Л.В., Дацко С.Н., Калмыков В.М. Форсайт и дорожная карта: решение проблем электромагнитной безопасности // Радиопромышленность. 2008.

⁴ Махутов Н.А., Шепитько Т.В., Пискунов А.А., Ерофеев М.Н., Балановский В.Л. Система мониторинга инженерных сооружений в контексте обеспечения транспортной безопасности // Системы безопасности. 2021. № 6. С. 120–121.

⁵ Махутов Н.А., Балановский Л.В., Балановский В.Л., Габур С.П., Карабанов И.И. Мониторинг рисков и прогнозирование для систем комплексной безопасности объектов транспортной инфраструктуры и транспортных средств // Качество и жизнь. 2014. № 3.

⁶ Измайлов А.В. Методы системного анализа в задачах обеспечения физической защиты критически важных объектов. Сборник научных трудов (выпуск № 3). М.: ФГУП "СНПО "Элерон". 2012.