試論基于多階段滅火過程的消防資源布局模型

朱孟良

【摘要】我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)這些年來不斷發(fā)展，城市建設(shè)水平不斷提高，城市中的各項(xiàng)資源結(jié)合較為緊密，一旦發(fā)生突發(fā)火災(zāi)就會(huì)給人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)帶來巨大損失，因此針對發(fā)生突發(fā)起火事件，研究在多階段的滅火過程中的消防資源布局模型就有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【關(guān)鍵詞】多階段滅火；消防資源；布局模型

近幾年，我國多個(gè)地區(qū)頻發(fā)各種火災(zāi)事故，這種突發(fā)性的事件給社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展帶來了巨大的安全隱患。當(dāng)城市中火災(zāi)事件發(fā)生時(shí)，如何對現(xiàn)有的消防資源進(jìn)行調(diào)配是一個(gè)重要的問題，因?yàn)橹挥懈咝У恼{(diào)配，才能形成良好的消防效果。而在進(jìn)行滅火的過程中，需要多個(gè)部門進(jìn)行聯(lián)合行動(dòng)，如何對這些資源進(jìn)行合理布置是值得深思的。

一、影響消防資源布局的因素

（一）現(xiàn)實(shí)影響因素

消防站的建設(shè)應(yīng)該經(jīng)由相關(guān)部門審核同意的基礎(chǔ)上才可以進(jìn)行建設(shè)工作。由于受到一些現(xiàn)實(shí)因素的影響，就導(dǎo)致一些消防站不能在該地區(qū)進(jìn)行建設(shè)，只有將這些現(xiàn)實(shí)因素考慮進(jìn)去，對合理的消防站布局有著重要的影響。，例如，土地保護(hù)、相關(guān)政策等。

（二）時(shí)間影響因素

五分鐘的消防時(shí)間，是作為消防站布局的基本原則之一。雖然在各項(xiàng)條紋狀并沒有進(jìn)行實(shí)際的規(guī)定，但是也已經(jīng)成為消防站布局重要的影響因素[1]。而國外的消防站布局，是采用不同風(fēng)險(xiǎn)機(jī)制下消防相應(yīng)時(shí)間為依據(jù)的，這也是我國未來的發(fā)展方向之一。

（三）經(jīng)濟(jì)影響因素

影響消防布局的另一項(xiàng)重要因素就是經(jīng)濟(jì)因素，如何在國家已給的財(cái)政預(yù)算中進(jìn)行合理經(jīng)濟(jì)規(guī)劃，是應(yīng)該考慮的問題。因?yàn)樵趨^(qū)域不同位置上布置消防資源模型的成本是不一樣，應(yīng)該花最少的資源，辦最多的事情。

二、傳統(tǒng)的消防資源布局方式

相關(guān)部門再進(jìn)行對消防資源進(jìn)行布局的時(shí)候，一般都是采用傳統(tǒng)的消防資源布局法，通過一個(gè)城市的區(qū)域面積大小，預(yù)先大致計(jì)算出所需要消防資源的數(shù)量，進(jìn)而運(yùn)用網(wǎng)格法、畫圈法或是其他對實(shí)際有促進(jìn)作用的方式，來確定消防資源的布局，便于進(jìn)行多階段的滅火控制，詳細(xì)的方式如下：

1.把城市的規(guī)劃面積和消防站的覆蓋面積相除，四舍五入計(jì)算后便能夠大致估算出城市大體應(yīng)該布置多少個(gè)消防站等資源了。

2.在城市區(qū)域圖上對城市區(qū)域進(jìn)行大體的勾勒，用同心圓的方式城市區(qū)域進(jìn)行覆蓋，并將消防站設(shè)立在同心圓的中心位置，因?yàn)槊總€(gè)同心圓覆蓋區(qū)域是不同的，區(qū)域內(nèi)所覆蓋的居民數(shù)量、工廠數(shù)量也都是不同的，所以根據(jù)實(shí)情能夠塔大體規(guī)劃出消防站的規(guī)模大小，特別注意的是，應(yīng)該盡量避免不同消防站的區(qū)域覆蓋范圍，減少重合現(xiàn)象的發(fā)生。

3.管理部門需要聘請有經(jīng)驗(yàn)的相關(guān)專家，借鑒以往的工作經(jīng)驗(yàn)，對消防站的規(guī)劃建設(shè)要進(jìn)行調(diào)整，使之越來越和地區(qū)的實(shí)情相吻合，并且要保證五分鐘時(shí)間的相應(yīng)機(jī)制，就是當(dāng)發(fā)生火情的時(shí)候，消防車應(yīng)該在五分鐘時(shí)間內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場。這種工作方式簡潔、迅速。

三、基于熵值TOPSIS的消防資源布局模型

多階段滅火過程中的消防資源布局模型應(yīng)該基于離散的定位模型，在根據(jù)實(shí)際對消防資源影響因素，運(yùn)用熵值TOPSIS模型，找到適合的消防資源布局模式，進(jìn)而可以在實(shí)際工作中起到良好的解決作用[2]。具體來講：

1.建設(shè)一個(gè)決策性矩陣，將Ai代表第i各消防站的選擇點(diǎn)，并且將給定的候選點(diǎn)第j項(xiàng)的指標(biāo)使用應(yīng)量值如Xij（i=1，2，3....，n；j=i=1，2，3....，m）表示，具體的可以形成這樣的模型矩陣如圖：

2.將原始的數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行更細(xì)致的處理，如進(jìn)行歸一化處理，運(yùn)用向量規(guī)范化的方式設(shè)計(jì)出決策陣A，如圖：

在公式中，

3.把已經(jīng)成為規(guī)范化的矩陣同各項(xiàng)數(shù)據(jù)局進(jìn)行相乘工作，這樣便于形成加權(quán)的規(guī)范陣。

Y=（yij）m*n （i=1，2，3....m；j=1，2，3....n）

4.將第j個(gè)指標(biāo)的理想解設(shè)為X+J、負(fù)理想解為X-j，這樣就可以得出公式如下圖：

5.把設(shè)計(jì)方案中的理想解和負(fù)理想解進(jìn)行距離方面的計(jì)算，并通過公式計(jì)算綜合的評價(jià)指數(shù)

理想解的距離：

負(fù)理想解的距離：

6.通過算出每個(gè)方案中的理想解的最優(yōu)解，能夠得出指標(biāo)d，d就是中和的評價(jià)指標(biāo)，如果d的值大，那么則說明這種消防資源布局模型在多階段滅火過程的能效比最高，方案最好。

為了使得消防資源布局模型更科學(xué)，可以采用MATLA程序?qū)δＰ瓦M(jìn)行數(shù)據(jù)方面的處理，具體可以采用處理模型如下：

Clear

A=input（需要輸入原始的多屬性矩陣是）

K=input（需要輸入指標(biāo)數(shù)據(jù)中的正反分界點(diǎn)k是）

W=input（需要輸入對角矩陣形式W是）

P=size（A）；N=P（1）；M=P（2）

Fori=1：n

B（i）=sqrt（sumA（i，：）*2）

V（i，：）=A（i，：）/B（i）

End

X1=[Y11，Y12]，X0[Y01，Y02]

Forj=1：m

d0（j）sqrt（sum（（Y（：，j）-X0'）.^2））；

d1（j）sqrt（sum（（Y（：，j）-X1'）.^2））；

End

D=d0/（d1+d0）

V

Y=W*V

D=[D1；DO；D]

所以通過熵值TOPSIS和MATLA程序，能夠?qū)⒏行实膶⒍嚯A段滅火過程的消防資源布局模型進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，具有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，僅僅需要輸入原始的矩陣就能夠得出最終結(jié)果。

（四）實(shí)際應(yīng)用

假設(shè)在實(shí)際的工作區(qū)域內(nèi)有三個(gè)消防點(diǎn)，而此時(shí)卻發(fā)生了四處火情，已經(jīng)知道，每處起火點(diǎn)和消防點(diǎn)得具體距離 Fk（k=1，2，3，4）。如果每個(gè)消防點(diǎn)負(fù)責(zé)距離自己最近的起火點(diǎn)。而每個(gè)起火點(diǎn)對于消防資源的需求量分別為，150，180，200，240，所以各個(gè)消防點(diǎn)應(yīng)該分配的資源數(shù)應(yīng)該是150，200，240，統(tǒng)計(jì)為590，但是通過熵值TOPSIS和MATLA程序可以計(jì)算出，實(shí)際應(yīng)該分配資源100，130，140，統(tǒng)計(jì)為370。每個(gè)消防點(diǎn)需要分派出的資源如下

通過模擬實(shí)際的應(yīng)用能夠夠得出，在這種全新的模型下，需要儲(chǔ)備的消防資源較無需過多，通過降低資源的儲(chǔ)備，在實(shí)際滅火過程中起到四兩撥千斤的作用

結(jié)束語：

當(dāng)某一區(qū)域發(fā)生了起火現(xiàn)象，按照傳統(tǒng)的模式就是所負(fù)責(zé)區(qū)域的消防資源進(jìn)行滅火工作，這樣導(dǎo)致個(gè)別消防點(diǎn)出現(xiàn)消防資源過剩的情況，而得不到有效利用，所以通過運(yùn)算的出新型的消防資源布局模式，可以更高效的對消防資源進(jìn)行利用，當(dāng)一個(gè)地區(qū)發(fā)生火災(zāi)的現(xiàn)象，能夠?qū)⑺械南蕾Y源調(diào)動(dòng)起來為滅火工作提供便利。

參考文獻(xiàn)：

[1]康青春，周雪昂.消防戰(zhàn)勤保障物資儲(chǔ)備點(diǎn)布局與選址問題研究[J].中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2011，21（1）：161-168.

[2]唐海，張向陽.滅火救援仿真系統(tǒng)中數(shù)據(jù)模型的研究[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2014，（9）：10-12，9.