广义最大覆盖模型在消防站优化选址中的应用

针对目前我国城市消防站建设存在的数量不足、责任区面积过大、选址缺乏科学性等问题,引入广义最大覆盖模型,探讨城市消防站的优化选址方法.广义最大覆盖模型很好地解决了传统最大覆盖模型中假设覆盖度为二元值的缺陷,通过分段递减函数,将覆盖度表示为0～1之间的连续值,实现了供应点对所有需求点的覆盖.同时,本研究还考虑不同区域的火灾风险等级并设定了相应响应时间限值,通过对最短响应时间和响应时间限值的比较,得出候选消防站点对各个需求点的覆盖度水平.通过实例对广义最大覆盖模型的有效性进行验证,并利用LINGO软件进行求解.研究表明,广义最大覆盖模型可实现供应点以不同程度覆盖所有需求点,更适用于消防站类应急设施的选址问题.     

基于MCLP-BACOP模型的城市消防站选址研究

为提高消防站规划选址的科学性,合理调度有限的消防应急资源,提升消防应急响应效率,以湖北省某城市中心城区为研究对象,在火灾风险评估基础上,对消防站选址模型进行优化研究,构建了MCLP-BACOP结合覆盖模型并借助ArcGIS软件对模型进行优化求解。研究结果表明：通过MCLP-BACOP结合覆盖模型计算得到的中心城区消防站选址方案在对覆盖率影响较小的情况下,可以减少消防站数量并降低成本,同时能保证高风险区重复覆盖。该模型对于火灾风险较大的城区适用性强,在考虑经济因素及现实条件下,可有效提升城区消防响应效率。     

城市消防站选址布局优化及对雄安新区的启示

安全是雄安新区建设发展的重要保障和基础底线。消防救援队伍,承担火灾防范、火灾扑救、抢险救援等工作,是提升新区城市救援能力,保障城市安全的有生力量。消防站是消防救援队伍工作（执勤备战）的场所,优化消防站选址布局意义重大。面向雄安新区消防安全提升和应急救援能力提升需求,针对我国目前消防站建设过程中覆盖率低及消防站建设投资巨大等问题,建立位置集合覆盖模型和最大覆盖模型联合使用的选址方法,增加补充性约束条件对模型进行改进,提出基于GIS的选址模型应用流程,并通过实际案例应用研究,提出雄安新区消防站规划建设的启示建议。     

多源数据支持下城市火灾风险评估及规划响应

为探析城市火灾风险的空间格局特征,提出科学的火灾防控体系,以合肥市为研究对象,基于火灾风险兴趣点(POI)数据、NPP/VIIRS夜间灯光影像数据、消防站与道路信息等多源数据,运用SAVEE模型和迭代方程评估城市火灾风险,并引入区位-配置(L-A)模型,从不同目标情境优化消防站点布局。研究表明:火灾高风险区主要集中于合肥市二环以内的建成区,尤其是老城区、合肥西站片区、政务区、科学城和东部新中心等区域;现有48座消防站对研究区内的POI覆盖效果较好,覆盖率为86.76%,而对NPP/VIIRS覆盖效果一般,覆盖率仅为55.94%,覆盖率在合肥市东北部、西北部和南部部分地区仍有不足;基于最大化覆盖模型,规划新增44座消防站,明显提升5 min响应时间的覆盖率,可进一步夯实城市消防安全。     

多阶段优化规划模型在天津应急资源基站优化规划中的应用

利用多阶段优化选址规划模型对天津市进行应急资源基站的选址规划研究.首先,利用集合覆盖模型(LSCP)确定满足需求的最小应急物流基站数,然后利用最大覆盖模型(MCLP),在备选位置中,根据不同的应急时间标准确定满足需求的合适位置作为应急物流基站的选址.通过计算,分别得到在30 min、45 min和60 min的不同应急时间标准下覆盖天津市全境所需的应急资源基站数以及合理的选址规划方案.研究表明,多阶段选址规划模型将选址规划问题分步骤解决,使问题简化,可以应用于不同的城市安全规划过程,为城市应急管理提供了应急决策依据,有效提高了城市应急管理能力.     

基于服务效用与备用覆盖的应急避难场所选址优化研究

为提高城市应急服务能力，实现有限资源下应急资源的合理配置，借鉴竞争选址和逐渐覆盖理论，采用改进的引力模型构造效用函数，建立一种基于服务效用与备用覆盖价值最大化的应急避难场所选址优化模型。通过多目标优化NSGA-II算法求解模型，使用TOPSIS法对方案进行评估排序，计算折中解；对广州市番禺区南村镇、东环街道、大龙街道和市桥街道进行实例分析，并与现有应急避难场所布局进行对比分析。结果表明：求解所得选址方案的服务效用相较现有布局有较大提升，满足现有布局下未覆盖的区域的避难需求，提升该地区的避难场所备用覆盖的能力，为设施失效情况下居民的避难提供了保障。     

城市老城区消防站布局优化研究

采用半定量方法对单位火灾风险进行评估,进而对消防防护子区域进行消防等级分级,得出规划区域内消防安全等级分布状况。通过GIS方法结合相关模型,研究消防站的布局优化问题,探索使城市老城区消防站布局优化的思路与方法。将研究结论推而广之,类似这种在城市内寻找一系列服务设施点最佳位置的空间选址问题,都可运用此方法,采用GIS技术结合相关区位优化模型,得出更加科学合理的布局方案。     

化工园区消防站多目标选址模型

为提高化工园区的应急能力,针对化工园区内消防站的选址问题,建立一个消防站多目标选址模型。分析影响消防站选址的经济、时间、距离及覆盖率等基本因素,利用潜在生命损失值(PLL)对化工园区进行风险评估;建立消防站选址的约束条件,进而通过计算实现消防站的选址;通过实例验证模型的有效性。结果表明:该模型能综合考虑潜在生命损失值和影响消防站选址的因素,确定化工园区消防站位置,完善园区消防安全体系。     

危化品运输事故应急资源配置选址多目标决策

为提高危化品道路运输事故应急救援能力,基于最大路网覆盖,建立应急资源配置选址模型;考虑突发事故应急资源配置和选址的随机性和动态性,引入应急响应时间、应急资源覆盖限制和应急处理能力因素,描述应急资源供需的不确定性,使各应急需求点被应急资源覆盖的全部收益期望值最大;采用人工免疫算法对选址模型搜索求解,求解多目标模型的帕累托最优解集。结果表明：构建的模型能够在保证应急物资供应时效的前提下,最大化提高事故应急处置的综合效率,为有关部门合理规划应急资源布局提供理论参考和决策依据。     

厦门市某区域消防站布局规划优化

依据火灾风险评估方法，对厦门市某区域建立区域火灾风险评估指标体系，运用层次分析法（AHP）进行火灾风险等级评定，依托LINGO软件对该区域内的消防站布局规划进行优化，将原来规划的9个消防站优化为7个，并最终应用于该区域的消防规划工作，促进了消防资源的合理配置，提高了消防资金投入的使用效能。     

基于DBSCAN聚类的城市区域火灾风险计算方法——以深圳市盐田区为例*

为探究评估城市区域的火灾综合风险,提出空间聚类和层次分析法对深圳市盐田区2011年至2019年火灾数据进行建模分析。运用DBSCAN聚类模型对火灾地点进行分类,结合层次分析法构建火灾风险评估验证模型,探讨聚类结果、火灾场景、火灾原因构建系统层次结构模型,综合得出风险评估结果。通过将聚类区域还原至百度地图,结合场景信息及层次分析法指标值对模型的有效性进行验证。结果表明:由于各区区域功能及地理位置不同,区域火灾风险值有明显差异,模型计算出的4个区域结果与实际火灾情况具有一致性。     

适应城市消防规划需求的火灾风险评估研究

研究城市火灾风险评估,可以为城市消防规划提供有效参考,对推进城市防灾减灾工程具有重要意义。面向所要研究区域的城市消防规划需求,首先分析区域火灾历史统计数据,提炼区域的火灾特点,从火灾危险性、承灾体易损性、城市抗灾能力3方面分析指标影响因子,建立了城市火灾风险评估指标体系;其次,提出了以建设用地地块为评估单元,基于现场调研和卫星遥感影像、城市用地分类相结合的指标因子快速分析方法,并通过加权平均评估城市火灾风险;最后,通过城市火灾风险评估案例研究,阐释了评估的技术流程和结果形式。研究结果表明:适应城市消防规划需求的火灾风险评估方法可以快速定量评估区域火灾风险的空间分布特征,还能识别出消防安全布局的重点地区,进一步支撑城市消防规划编制。     

“T”型地铁换乘站多点火灾工况下综合火灾危险性研究

为探究大型地铁站多线路火灾场景中的综合危险性,采用火灾动力学软件FDS构建“T”型换乘站全尺寸模型,对不同火源位置、不同火源功率以及是否开启地铁排烟风机等12组工况进行数值模拟;采用性能化方法确定可用疏散时间,并通过综合火灾风险评估方法计算各工况总安全指数。结果表明:1号线站厅层和2号线站台层双点火灾为最不利火灾场景;1号线站台层和2号线站厅层双点火灾为相对安全火灾场景;火源功率的增大会增加地铁火灾危险性,但不同火源位置工况中的安全指数变化趋势相似;排烟模式开启前,1号线站厅层火灾会导致较大的火灾危险性;排烟模式开启后,地铁总安全指数显著上升且安全指数变化趋势改变,此时2号线站台层火灾会导致较大的火灾危险性。     

城市消防救援网络形态特征、抗毁性与鲁棒性研究*

为探讨城市消防规划系统救援能力的空间布局科学性,采用复杂网络理论构建某城市消防救援站现状与规划网络模型。首先从模型紧密度、性能效率、连通性等方面分析复杂网络基本网络特征;其次采用节点随机/蓄意攻击、边随机/蓄意攻击、混合随机/蓄意攻击研究网络结构的抗毁性;然后根据失效发生位置,探讨网络组织内部信息系统失活导致的合作中断的鲁棒性特征;最后针对不同的规划建设方案,讨论城市消防系统建设规划的中远期时序性。研究结果可为提高消防网络的救援能力提供理论支撑。     

城镇-森林交界域火灾灾害链网络模型构建及风险分析

为确定城镇—森林交界域火灾灾害演化关系及风险特征,预防灾害事件发生,从157个火灾案例中提取43个典型灾害事件,运用灾害链和复杂网络理论,构建城镇-森林交界域火灾灾害链演化模型。使用Python工具对灾害链网络中关键节点、关键边和最短路径分析。结果表明:化工厂爆炸、加油加气站爆炸、城镇火灾、污染水质、污染空气及城市生命线损毁是关键节点,山洪—道路损毁、河流泥沙淤积—山洪、堤坝决堤—山洪、堰塞湖—山洪、森林火灾—城镇火灾是关键边。研究结果可为城镇-森林交界域火灾的防控、断链减灾提供科学依据,具有较高的现实意义。     

大型城市综合体火灾风险评估研究*

为提高大型城市综合体火灾风险评估准确性,建立“双主线”火灾风险评估模型,运用贝叶斯网络计算火灾发展主线与人员疏散主线各节点可靠性,并通过改进的火灾关联度法对“双主线”进行协调整合,确定各风险节点动态权重。结果表明:２条主线对于整体火灾风险相互独立又相互联系,“双主线”模型得到的火灾风险值更精确,有效解决传统火灾风险评估模型无法协调统一评价火灾发展与人员疏散的问题。研究结果为定量评估大型城市综合体火灾风险提供新的思路。     

面向设计的地铁车站防火安全韧性评价*

为提升地铁车站防火安全韧性,以设计方案为切入视角,基于防火安全韧性的吸收、抵抗、恢复和适应能力4个维度,构建基于ANP-熵权法面向设计的地铁防火安全韧性评价指标体系,运用逼近理想解法建立地铁车站防火安全韧性设计评价模型,通过3个已建地铁车站（青岛、沈阳、福州某地铁车站）的设计案例验证该模型的有效性和可行性。研究结果表明:3个应用案例中,沈阳某地铁车站设计防火安全韧性最高,福州某地铁车站设计防火安全韧性最低,需进一步提升防火安全能力。评价结果与各案例的实际运行阶段基本吻合,研究思路和结果对改善地铁车站的防火安全设计具有一定参考意义。     

地铁多线换乘车站火灾模型实验研究-(3)平行换乘车站火灾*

为探究平行换乘车站火灾烟气扩散特性及排烟优化模式,利用1∶10地铁换乘车站模型,在公共站厅、站台、单洞单线隧道、单洞双线隧道中设计多种火灾场景,分析各区域内的顶棚温度分布情况。结果表明:公共站厅不同位置发生火灾时,各区域内的烟气蔓延特性和通风排烟效果不同;站台火灾时,打开屏蔽门能增大补风量,延缓火源上方的升温过程,降低站台内部温升,并且在联合站台及两侧隧道排烟时仅开启火源附近6个屏蔽门有利于提高排烟效率;单洞单线隧道火灾时烟气温度相对较高,单洞双线隧道火灾时,近火源区域内起火隧道和未起火隧道的烟气分布特性不同,烟气可通过打开的屏蔽门蔓延至临近站台,开启隧道排烟及站台送风后能有效减小温升幅度和烟气扩散范围。实验结果可为平行换乘车站中的火灾烟气通风控制方案提供数据支撑。