MODELLING OF THREATS OF EMERGENCIES AT CRITICAL INFRASTRUCTURE FACILITIES USING SYSTEMIC DYNAMICS METHOD

Authors

DOI:

https://doi.org/10.32851/tnv-tech.2022.3.10

Keywords:

systemic dynamics, modelling, threat, emergency, critical infrastructure, national safety, civil defense, technical safety, ecological safety

Abstract

The paper submitted proposes one of the approaches for the estimation of threats in the sphere of technical and ecological safety which lies in the application of systemic dynamics method. Actuality o studying such threats is confirmed by deterioration and obsolescence of critical infrastructure facilities, dangers of military and terrorist nature, cyber attacks etc. The aforementioned could lead to rising probability of emergencies of technical nature at critical infrastructure facilities. This in turn could cause escalation and development of dangerous scenarios of technical failures and catastrophes accompanied by destruction of critical infrastructure facilities and occurrence of negative ecological consequences for life and health of the persons dwelling at the adjacent territory. The paper analyses regulatory bases and results of the studies having been conducted by the domestic scientists in the sphere of estimation of threats for critical infrastructure facilities. The authors defined that one of the elements of ensuring the constituent part of the national safety of Ukraine was modelling of threats of emergencies at critical infrastructure facilities. As a result of analytical reviewing of the studies having been conducted by the domestic scientists we conclude that the issue of mathematical and computer modelling of threats of emergencies at critical infrastructure facilities remains partially unsolved today. The paper studies the possibility of implementation of the approach of modelling threats in the sphere oа technical and ecological safety which could be the reason for emergencies at critical infrastructure facilities by systemic dynamics using Poisson flows. The authors expressed their vision that application of such an approach is to make it possible to provide some support for making decisions in the system of prevention and responding to emergencies of technical and natural character. небезпечних сценаріїв техногенних аварій і катастроф з руйнуванням об’єктів критич- ної інфраструктури, виникненням екологічних наслідків для життя і здоров’я людей, що проживають на прилеглій території. У статті проведено аналіз нормативної бази та результатів досліджень вітчизняних науковців у галузі оцінювання загроз для об’єк- тів критичної інфраструктури. Авторами визначено, що одним із елементів забезпечення складової національної безпеки України є проведення моделювання загроз виникнення над- звичайних ситуацій на об’єктах критичної інфраструктури. В результаті аналітичного огляду наукових досліджень вітчизняних вчених зроблено висновок, що на теперішній час питання математичного і комп’ютерного моделювання загроз виникнення надзвичайних ситуацій на об’єктах критичної інфраструктури залишається фрагментарно невиріше- ним. У статті досліджено можливість імплементації підходу моделювання загроз у сфері техногенної та екологічної безпеки, які можуть стати причиною виникнення надзви- чайних ситуацій на об’єктах критичної інфраструктури, методом системної динаміки з використанням пуассонівських потоків. Авторами висловлено припущення, що засто- сування такого підходу дасть можливість забезпечувати підтримку прийняття рішень в системі запобігання та реагування на надзвичайні ситуації техногенного та природного характеру.

References

Кодекс цивільного захисту України: Закон України від 02.10.2012 № 5403-VI // База даних «Законодавство України» / Верховна Рада України. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/5403-17/stru#Stru (дата звернення 19.05.2022).

Про затвердження Положення про єдину державну систему цивільного захисту: Постанова Кабінету Міністрів України від 09.01.2014 № 11 // База даних «Законодавство України» / Верховна Рада України. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/11-2014-%D0%BF#Text (дата звернення 01.10.2021).

Про національну безпеку України: Закон України від 21.06.2018 № 122 // База даних «Законодавство України» / Верховна Рада України. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2469-19#Text (дата звернення 19.05.2022).

Про фізичний захист ядерних установок, ядерних матеріалів, радіоактивних відходів, інших джерел іонізуючого випромінювання: Закон України від 19.10.2000 № 2064-III // База даних «Законодавство України» / Верховна Рада України. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2064-14#Text (дата звернення 18.05.2022).

Про боротьбу з тероризмом: Закон України від 20.03.2003 № 638-IV // База даних «Законодавство України» / Верховна Рада України. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/638-15#Text (дата звернення 18.05.2022).

Про основні засади забезпечення кібербезпеки України: Закон України від 05.10.2017№ 2163-VIII // База даних «Законодавство України» / Верховна Рада України. – URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2163-19#Text (дата звернення 19.05.2022).

Про схвалення Концепції створення державної системи захисту критичної інфраструктури: розпорядженням Кабінету Міністрів України від 6.12.2017

№ 1009-р // База даних «Законодавство України» / Верховна Рада України. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1009-2017-%D1%80#Text (дата звернення 17.05.2022).

Про критичну інфраструктуру: Закон України від 16.11.2021 № 1882-IX //База даних «Законодавство України» / Верховна Рада України. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1882-20#Text (дата звернення 17.05.2022).

Бірюков Д. С., Кондратов С. І. Захист критичної інфраструктури: проблеми та перспективи впровадження в Україні : аналітична доповідь. Київ : НІСД, 2012. 57 с. URL: https://niss.gov.ua/doslidzhennya/nacionalna-bezpeka/zakhist-kritichnoiinfrastrukturi-problemi-ta-perspektivi

Іванюта С.П. Загрози критичній інфраструктурі та їх вплив на стан національної безпеки: Аналітична записка. [Електронний ресурс]. – Режим доступу : https://niss.gov.ua/sites/default/files/2017-03/KI_-Ivanyuta-3a331.pdf (дата звернення 17.02.2022).

Зелена книга з питань захисту критичної інфраструктури в Україні: збірник матеріалів міжнародних експертних нарад / упоряд. Д. С. Бірюков, С.І. Кондратов; за заг. ред. О. М. Суходолі. К. : НІСД, 2015. 176 с.

Бобро Д. Г. Визначення критеріїв оцінки та загрози критичній інфраструктурі / Стратегічні пріоритети. Серія «Економіка». 2015. № 4 (37). С. 83-93. URL: http://sp.niss.gov.ua/ content/articles/files/10-1457002140.pdf. (дата звернення 17.02.2022)

Захист критичної інфраструктури в умовах надзвичайних ситуацій: Монографія / С. І. Азаров, В. Л. Сидоренко, С. А. Єременко, А. В. Пруський, А. М. Демків; за заг. ред. П. Б. Волянського. К., 2021. 375 с.

Євсєєв В. О. Можливі шляхи удосконалення захисту критичної інфраструктури України з урахуванням світового досвіду / Збірник наукових праць Харківського національного університету Повітряних Сил. 2016. № 4 (49). С. 168-172.

Національні системи оцінювання ризиків і загроз: кращі світові практики, нові можливості для України: Аналітична доповідь / О. О. Резнікова, К. Є. Войтовський, А. В. Лепіхов; за заг. ред. О. О. Резнікової. НІСД, 2020. – 84 с.

Лисенко О. І., Чеканова І. В., Кутовий О. П., Нікітін В. А. Стратегії управління ризиками на об’єктах критичної інфраструктури в умовах невизначеності. Науковий вісник УкрНДІПБ. 2015. № 1(31). С. 134–139. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Nvundipb_2015_1_18. (дата звернення: 18.02.2022).

Уряднікова І. В., Чумаченко С. М., Кармазін С. В., Тесленко О. М. Застосування експертно-аналітичних методів для оцінювання ризиків надзвичайних ситуацій на об’єктах критичної інфраструктури. Науковий вісник Академії муніципального управління. Серія : Техніка. 2015. Вип. 1. С. 206-218. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Nvamu_teh_2015_1_24. (дата звернення: 18.02.2022).

Чумаченко С. М., Троцько В. В. Оцінювання загроз об’єктам критичної інфраструктури. Науковий вісник: цивільний захист та пожежна безпека. 2017. № 1. С. 41-47. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/sbcpfs_2017_1_8. (дата звернення: 16.02.2022).

Чумаченко С. М., Кутовий О. П., Михайлова А.В. Застосування експертно-аналітичних методів для оцінювання загроз об’єктам критичної інфраструктури оборонно-промислового комплексу на сході України. Науковий журнал «Інженерія природокористування». 4 (18) 2020. С. 114-123. URL: DOI: https://doi.org/10.37700/enm.2020.4(18).114-123. (дата звернення: 25.01.2022).

Чумаченко С. М., Парталян А. С., Туровець Ю. С. Система підтримки прийняття рішень з управління екологічними загрозами у районі ведення бойових дій // Збірник наукових праць Центру воєнно-стратегічних досліджень Національного університету оборони України імені Івана Черняховського. № 1 (83). Київ: ЦНДІ ЗС України, 2018. С. 88–95. (дата звернення: 30.01.2022).

Кодрик А. І., Яковлєв Є. О., Чумаченко С. М., Парталян А. С. Методичні підходи до геоінформаційного аналізу еколого-техногенних загроз для вуглепромислових районів Донбасу (на прикладі ПАО «Лисичанськвугілля» та ДП «Первомайськвугілля»). Математичне моделювання в економіці. Міжнародний науковий журнал. № 4 (13) 2018. С. 5-20. URL: DOI: http://nbuv.gov.ua/UJRN/mmve_2018_4_3. (дата звернення: 10.02.2022).

Качинський А. Б. Безпека, загрози і ризик: наукові концепції та математичні методи / А. Б. Качинський. К. : Ін-т пробл. нац. безпеки, 2004. – 472 с.

Воєнно-наукове забезпечення операцій військ (сил): Монографія / Г. М. Педченко, А. І. Невольніченко, В. І. Шарий. Військовий інститут Київського національного університету імені Тараса Шевченка. К.: 2011. 340 с.

Шарий В.І. Проблематика керування сферою воєнної безпеки / В. І. Шарий, А. І. Невольниченко. Наука і оборона. 2000. № 1. С. 16–21.

Безпека, загрози і ризик: наукові концепції та математичні методи. Інститут проблем національної безпеки: Монографія / Качинський А. Б. Національної академії СБУ. К. 2004. 472 с.

Теоретико-игровые модели принятия решений в эколого-экономических системах / Горелик В. А., Кононенко А. Ф. Радио и связь. М., 1982. 144 с.

Published

2022-07-29

How to Cite

Невольніченко, А. І., Чумаченко, С. М., Михайлова, А. В., Пиріков, О. В., & Мурасов, Р. К. (2022). MODELLING OF THREATS OF EMERGENCIES AT CRITICAL INFRASTRUCTURE FACILITIES USING SYSTEMIC DYNAMICS METHOD. Таuridа Scientific Herald. Series: Technical Sciences, (3), 88-99. https://doi.org/10.32851/tnv-tech.2022.3.10