滅火救援戰(zhàn)例的情景表示方法研究

張魯君

(濟南市消防支隊，山東 濟南 250101)

滅火救援戰(zhàn)例的情景表示方法研究

張魯君

(濟南市消防支隊，山東 濟南 250101)

以特征要素作為基本要素，采用向量表示法對特征要素進行表示，實現(xiàn)了滅火救援戰(zhàn)例的結構化和量化，以情景作為基本單元，提出了適合滅火救援戰(zhàn)例的知識表示方法，并以油罐火災為例進行探析，可以將同類型的滅火救援戰(zhàn)例統(tǒng)一表示。

滅火救援；戰(zhàn)例；知識表示；特征要素；情景

0 引言

滅火救援戰(zhàn)例是消防部隊在實踐中長期錘煉形成的寶貴資料，從這些龐大的戰(zhàn)例資料中不難發(fā)現(xiàn)，同類災害事故的發(fā)生、發(fā)展、演化具有一定的規(guī)律性和相似性。以商場火災為例，烏魯木齊“1·2”德匯國際廣場火災撲救戰(zhàn)例[1]中，該商場毗鄰建筑密集、違章搭建的商鋪堵塞消防通道，導致消防車無法進入現(xiàn)場展開；吉林“2·15”中百商廈火災撲救戰(zhàn)例中同樣也出現(xiàn)了外部消防車通道被違章搭建物占用和施工樁坑阻擋的情況。戰(zhàn)例間的這種相似性在指揮員現(xiàn)場決策時可以發(fā)揮強大的經(jīng)驗支持作用。為了發(fā)揮戰(zhàn)例的輔助決策作用，迫切需要一種方法和思路對戰(zhàn)例進行統(tǒng)一的規(guī)范化處理，建立一個共享的資源平臺，整合戰(zhàn)例資源，由此提出滅火救援戰(zhàn)例的“情景表示法”。

1 滅火救援戰(zhàn)例的特征要素

為了將千差萬別的戰(zhàn)例用相對統(tǒng)一的方法表示出來，選擇在同一類型的戰(zhàn)例中建立情景表示法。研究戰(zhàn)例的表示法，為的是最終實現(xiàn)現(xiàn)場輔助決策，其理論基礎是不同滅火救援戰(zhàn)例中的決策經(jīng)驗存在相似和可供借鑒之處。這些共性的問題所能轉化成的最小知識單元，就是戰(zhàn)例知識表示的基本要素，即特征要素。滅火救援戰(zhàn)例的特征要素就是最能反映滅火救援戰(zhàn)例本質內容的內在固有指標[2]。

1.1 特征要素的提取

提取特征要素首先要反映災害事故現(xiàn)場狀態(tài)中的不同內容，其次要反映現(xiàn)場狀態(tài)中的主要矛盾，最后要選擇對指揮決策影響的重要因素。選取遼寧“7·16”大連中石油保稅區(qū)油庫火災的滅火救援戰(zhàn)例為例，總結該戰(zhàn)例的特征要素如表1所示。

表1 特征要素一覽表

值得注意的是，某些特征要素存在于災害事故動態(tài)變化的全過程，也有一些特征要素只存在于這個過程中的某個或某幾個階段。對于同一類型的不同滅火救援戰(zhàn)例來說，特征要素也不盡相同。不同類型的滅火救援戰(zhàn)例的特征要素差別較大。

1.2 特征要素的量化

通過特征要素，初步粗略的描述現(xiàn)場某一狀態(tài)中的主要矛盾，但對于狀態(tài)中災情規(guī)模等發(fā)生的變化仍然無法精確描述，影響相似性的比較，方案的針對性容易出現(xiàn)較大的偏差，因此，還需要對現(xiàn)場狀態(tài)規(guī)模等變化進行更加精確的表示。量化就是從性質和規(guī)模兩方面對特征要素描述內容的進一步表示。不同的規(guī)模、不同的性質可以描述和區(qū)別不同的現(xiàn)場狀態(tài)，從而采取不同的戰(zhàn)術措施，這是特征要素量化的理論基礎。特征要素的量化包含量化指標的確定和量化值的提取兩個方面。同類型的戰(zhàn)例，其量化指標相近，以油罐火災為例，其災害對象的量化指標可以總結為表2。

表2 對象量化指標數(shù)字編號表

遼寧“7·16”大連中石油保稅區(qū)油庫火災戰(zhàn)例中，將著火罐作為描述對象，油罐類型是地上式金屬外浮頂罐，儲存原油，罐體容積10×104m3，假設油罐火災中描述該承載對象的特征要素向量表示形式為：對象=(對象類型，油品類型，罐體類型，結構形式，罐體容積)。

利用元素內容的編號和賦值(表)，就可以實現(xiàn)具體戰(zhàn)例中的任意特征要素向量表示。假設油罐為載體類型中的編號1，原油為載體類型中的編號3，地上式金屬罐為罐體類型中的編號1，外浮頂罐為結構形式的編號2，罐體容積是10×104m3，文字內容便可以全部實現(xiàn)數(shù)字化，該特征要素向量為

TD=(1,3,1,2,10×104,…)

按照這種表示方法，要描述戰(zhàn)例中某狀態(tài)下的某個方面都可以用一個向量表示出來。

2 戰(zhàn)例的情景表示

一個滅火救援戰(zhàn)例中不是所有的狀態(tài)都對輔助決策具有借鑒意義，指揮員通常選擇具有標志性意義的狀態(tài)現(xiàn)象進行分析，作出決策，即以“情景”作為基于滅火救援戰(zhàn)例的推理單元?！扒榫啊睉斖怀鰪娬{兩個重要的方面，首先是災害事故從發(fā)生開始，指揮員面對的伴隨時間不斷向前推演的真實情境或者狀態(tài)[3]。其次，是對指揮決策具有意義的一些實時狀態(tài)。災害事故發(fā)生時開始，現(xiàn)場狀態(tài)一直在發(fā)生變化，按照災害事故發(fā)生、發(fā)展、演化的基本規(guī)律，受到滅火救援行動等的外在干預，伴隨著時間不斷向前發(fā)生動態(tài)演變。這些實時狀態(tài)中一些影響指揮員決策的關鍵狀態(tài)就是“情景”。

2.1 情景的提取

情景的物理劃分和提取的節(jié)點包括滅火救援戰(zhàn)例災情發(fā)生、發(fā)展、演化的關鍵點，滅火救援戰(zhàn)例中基本情況發(fā)生變化的關鍵點以及滅火救援戰(zhàn)例中決策方案下達、調整等決策關鍵點，如圖1所示。在同一個滅火救援戰(zhàn)例中，提取上述情景的分界點，最終達到戰(zhàn)例情景化分解的目的。

圖1 以力量部署調整為依據(jù)的情景

2.2 情景的數(shù)字化表示

對某個滅火救援戰(zhàn)例而言，情景表示是在情景分解的時間點確定之后，分解出代表整個滅火救援戰(zhàn)例的情景。在此基礎上，對這些情景進行特征要素的提取及其量化值的確定，就可以實現(xiàn)用特征要素概括情景內容的目的，進而完成滅火救援戰(zhàn)例的知識表示。以油罐火災為例，描述情景的不同維度就是不同的特征要素類型，如表3所示。

多種類型的特征要素組成矩陣的各行，如表4所示。結合量化指標，情景最終就可以用一個數(shù)字矩陣表示出來。

表4 油罐火災情景的矩陣表示

3 結束語

同類戰(zhàn)例間的相似性在指揮員現(xiàn)場決策時可以發(fā)揮強大的經(jīng)驗支持作用，但是如何用計算機語言將錯綜復雜的戰(zhàn)例文字資源進行統(tǒng)一的知識表示，是首要解決的問題，滅火救援戰(zhàn)例情景表示方法可以將同類型的滅火救援戰(zhàn)例轉化成數(shù)字矩陣，為決策推理奠定基礎。

[1] 公安部消防局.2008年中國消防年鑒[M].北京:中國人事出版社，2008:557.

[2] 邵荃,翁文國,鄭雄，等.城市火災案例庫輔助決策方法的研究[J].中國安全科學學報，2009，(1):113-117.

[3] 袁曉芳.基于情景分析與CBR的非常規(guī)突發(fā)事件應急決策關鍵技術研究[D].西安:西安科技大學，2011.

(責任編輯 陳 華)

A Study on a Scenario-knowledge Representation Based on Cases of Fire Department Emergency Rescue

ZHANG Lujun

(Ji’nanMunicipalFireBrigade,ShandongProvince250101,China)

The characteristic elements are picked up and quantified. With the method of vector, the characteristic elements have been represented. The structured and quantified cases have been realized. Based on the analysis and the definition of scenario, this paper divides cases into several scenarios, which provides a method of knowledge representation for a tank fire.

fire emergency rescue; cases; knowledge representation; characteristic element; scenario

2015-06-26

張魯君(1988— )，女，山東威海人，助理工程師。

D631.6

A

1008-2077(2015)08-0038-03