基于案例推理与多目标优化的高层建筑火灾救援装备调配

作     者：郑学召 张会 徐承宇 童鑫 范永超 严瑞锦 ZHENG Xuezhao;ZHANG Hui;XU Chengyu;TONG Xin;FAN Yongchao;YAN Ruijin

作者机构：西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 国家矿山救援西安研究中心陕西西安710054 内蒙古第一机械集团有限公司西安应急装备研究中心陕西西安710076 

出 版 物：《西安科技大学学报》 (Journal of Xi’an University of Science and Technology)

年 卷 期：2024年第44卷第4期

页      面：615-626页

学科分类：0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52174197) 陕西省社会科学基金项目(2022R058) 陕西省哲学社会科学研究专项项目(2023HZ1554) 

主　　题：高层火灾 应急救援 装备调配 ArcGIS 需求预测 多目标优化 

摘      要：为提升高层建筑火灾应急救援效率,减少事故可能造成的人员伤亡和经济损失,首先建立高层建筑火灾典型案例库,构建消防救援装备需求预测模型求解事故点消防救援装备需求量;其次从效率、合理性、可靠性3方面提出消防救援装备调配方案优化目标并构建对应的目标函数,建立了调配时间最短前提下应急出救点最少、调配路线最可靠的多目标优化模型;最后采用实例验证方案优化效果,以西安市主城区21个应急出救点为研究对象,运用需求预测模型求解目标事故算例的消防救援装备需求,根据研究区域和应急出救点概况,使用ArcGIS网络分析求解各应急出救点到事故点的调配最短时间,利用构建的多目标优化模型选出最优调配方案。结果表明:最优调配方案的调配时间为7′34″,应急出救点数量为7个,可靠率为64%,验证了模型及求解方法的有效性和可行性;最终在ArcGIS中实现最优调配方案路径的可视化。研究结果能够为解决城市高层建筑火灾受灾区域内的应急需求问题提供可靠方案,为城市高层建筑火灾实现高效应急救援提供指导。