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基于MCLP-BACOP模型的城市消防站选址研究

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火灾科学 2022年第4期31卷 252-260页

作者：姜学鹏刘飞扬王启睿荚旭东武汉科技大学资源与环境工程学院武汉430081 武汉科技大学安全与应急研究院武汉430081

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... 详细信息

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。

关键词：火灾风险消防站选址 MCLP-BACOP结合覆盖模型覆盖范围 ArcGis

考虑火灾风险与多级覆盖的城市消防站选址优化

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中国安全生产科学技术 2024年第8期20卷 143-149页

作者：张俊霍非舟张钦钦郭乘麟武汉理工大学中国应急管理研究中心湖北武汉430070 武汉理工大学安全科学与应急管理学院湖北武汉430070

为进一步优化城市消防服务不完善等问题,将城市火灾风险评估和多级覆盖选址模型相结合,对城市消防站选址进行合理优化。首先,运用模糊层次分析法对城市火灾风险进行评价,结合ArcGIS空间分析功能得到城市火灾风险值。然后,将火灾风险值... 详细信息

为进一步优化城市消防服务不完善等问题,将城市火灾风险评估和多级覆盖选址模型相结合,对城市消防站选址进行合理优化。首先,运用模糊层次分析法对城市火灾风险进行评价,结合ArcGIS空间分析功能得到城市火灾风险值。然后,将火灾风险值引入最大覆盖模型,同时考虑最小救援距离。以现有消防站的数量和对火灾风险点的覆盖率为约束条件,建立多目标消防站选址优化模型,并利用NSGA-Ⅱ算法对其进行求解。最后,以武汉市主城区为实例研究对象来验证模型的科学性和有效性。研究结果表明:利用多目标选址优化模型求解的候选消防站和现状消防站相比,在兼顾火灾高风险地区的特殊考虑同时,能有效提升对火灾低风险地区的覆盖。研究结果可为武汉市的消防服务及消防站选址规划提供一定参考。

关键词：消防站选址城市火灾风险模糊层次分析法非支配排序遗传算法Ⅱ

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民用航空运输机场消防站选址优化模型

消防科学与技术 2019年第11期38卷 1585-1588页

作者：贺元骅李想熊升华中国民用航空飞行学院民航安全工程学院

针对机场消防站选址问题,在构建消防车行驶距离理论模型和机场消防救援路线拥堵程度模型的基础上,结合机场吞吐量系数,提出了民用航空运输机场消防站选址优化模型。实例分析表明,机场消防站的最佳位置不一定在跑道中部,其位置与机场的... 详细信息

针对机场消防站选址问题,在构建消防车行驶距离理论模型和机场消防救援路线拥堵程度模型的基础上,结合机场吞吐量系数,提出了民用航空运输机场消防站选址优化模型。实例分析表明,机场消防站的最佳位置不一定在跑道中部,其位置与机场的吞吐量和航站楼位置等因素息息相关。

关键词：机场消防站消防站选址消防救援旅客吞吐量

基于Dijkstra标号法的涠洲岛消防站选址

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消防科学与技术 2015年第5期34卷 678-680页

作者：曾丽群单国彬北京航空航天大学北海学院广西北海536000 广西城市设计有限公司广西北海536000

以广西北海市涠洲岛为研究对象,结合土地利用规划与发展定位,根据城市消防规划规范,确定消防安全影响较大区,分析其消防特征,并将其抽象为一个地理网络图。应用运筹学图论中Dijkstra最短路径标号法计算每一个点到其他各点的最短距离之和... 详细信息

以广西北海市涠洲岛为研究对象,结合土地利用规划与发展定位,根据城市消防规划规范,确定消防安全影响较大区,分析其消防特征,并将其抽象为一个地理网络图。应用运筹学图论中Dijkstra最短路径标号法计算每一个点到其他各点的最短距离之和,确定最短路径之和最小的位置为消防站的最佳选址位置,为涠洲岛的消防规划提供参考和依据。经过验证最佳选址符合相关国家规范的要求。

关键词：消防站选址 Dijkstra标号法最短路径

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基于粒子群算法的消防站选址优化研究

基于粒子群算法的消防站选址优化研究

作者：陈楷佳华南理工大学

学位级别：硕士

消防站是消防安全工作的基本单元。随着城市发展的不断提高,规模不断扩大,城市的火灾负荷和火灾隐患与日俱增,给消防工作带来了巨大挑战。由于国内大部分城市消防站建设超过十年,大部分消防站从传统角度出发进行定性划定,缺乏科学性的... 详细信息

消防站是消防安全工作的基本单元。随着城市发展的不断提高,规模不断扩大,城市的火灾负荷和火灾隐患与日俱增,给消防工作带来了巨大挑战。由于国内大部分城市消防站建设超过十年,大部分消防站从传统角度出发进行定性划定,缺乏科学性的选址规划,无法满足新时期消防灭火安全需求。因此,开展此领域研究具有十分重要的意义。论文在公共设施区位和整数规划理论的支持下,运用粒子群算法以及模糊层次分析法对某区消防站的空间布局模式进行了优化定位选址研究工作,并提出一套优化指标对优化结果进行了评价。主要工作及成果如下:(1)在现场调研的基础上,分析了2016年某市某区火灾发生的场所、原因、分布区域等情况,建立基于火灾危险指标、区域特征指标以及消防抗灾指标的火灾风险评估指标体系。(2)在某市某区消防站分布调研的基础上,分析了当前消防站布局存在分布不均、保护面积和保护半径不合理、布局密度不科学的问题,提出了消防站选址的综合评价指标体系。应用多目标模糊优选理论,构建消防站选址多目标模糊优选模型。(3)分析了在时间、风险、经济、交通、环境气候、自然地理的因素的限定条件下对消防点选址的影响。基于选址模型中的候选点,利用粒子群算法,对模型进行分析和优化,遴选了消防站选址最优方案。(4)以某市某区消防站的布局分布为例,得出优化后的消防站分布,在城市消防响应平均行车时间、最优辖区范围划分、响应覆盖率、消防站响应平均行车时间的限定条件下,对消防站选址进行了分析,验证了优化模型的效果。论文研究成果为国内消防站布局优化提供参考,具有一定的指导价值。

关键词：消防站选址粒子群算法公共设施选址优化

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基于路径突发性堵塞的消防站选址研究

基于路径突发性堵塞的消防站选址研究

作者：薛亚菲西安工业大学

学位级别：硕士

消防站选址具有重要的理论意义和实际价值。在以往关于消防站选址的研究中,用消防站和火灾现场之间最短路径的距离小于消防站服务半径作为求解的约束条件,不能满足实际需求。因为在现实中堵塞经常发生,消防车出行中一旦遭遇路径的突发... 详细信息

消防站选址具有重要的理论意义和实际价值。在以往关于消防站选址的研究中,用消防站和火灾现场之间最短路径的距离小于消防站服务半径作为求解的约束条件,不能满足实际需求。因为在现实中堵塞经常发生,消防车出行中一旦遭遇路径的突发性堵塞,必须等待或者绕行,从而错过最佳的救援时间并造成损失,这样最短路径的约束条件就不再适用。针对此不足,本文充分考虑路径突发性堵塞的实际,首先提出将抗风险路径作为消防站选址的约束条件,抗风险路径是指在该条路径上不论是否发生堵塞,或者任意位置发生堵塞,其最大可能行驶的距离均小于消防站服务半径,在此基础上,再结合消防站服务能力的不同情形进行讨论。论文的主要工作和创新性成果如下： 1.提出基于路径突发性堵塞和服务能力相同的消防站选址问题,进行问题描述并提出假设,将抗风险路径作为消防站服务半径的约束条件,以建站数目最少为目标,建立消防站选址模型,运用分枝定界法对模型进行了求解,并以长春市绿园区局部路网为例,将最短路径和抗风险路径分别作为消防站服务半径的约束条件进行分析,结果表明：在抗风险路径下需要修建的消防站多于最短路径下消防站的修建数目,但在发生突发性堵塞的情形下,消防车仍然可以在规定的时间内赶到火灾现场。 2.提出基于路径突发性堵塞和服务能力不同的消防站选址问题,进行问题描述并提出假设,将抗风险路径作为消防站服务半径的约束条件,以总建站费用最小为目标,建立消防站选址模型,设计遗传算法对模型进行了求解。以长春市绿园区局部路网为例,对服务能力相同和服务能力不同的消防站选址进行分析,结果表明：服务能力不同下修建消防站的总建站费用小于服务能力相同下的总建站费用。以西安市雁塔区局部路网为例,将最短路径和抗风险路径作为消防站服务半径的约束条件进行分析,结果表明：发生堵塞以后,采用抗风险路径作为约束条件求解,消防车能够在规定的时间内赶到火灾现场,而采用最短路径作为约束条件求解,消防车不能在规定的时间内赶到火灾现场。

关键词：路径突发性堵塞消防站选址抗风险路径服务能力

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平行双跑道民用航空运输机场消防站选址研究

平行双跑道民用航空运输机场消防站选址研究

作者：黄一览中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

民航运输业是我国经济建设的重要战略产业,也是构建现代社会交通运输网络的重要组成部分。为实现“十四五”民用航空发展规划中容量挖潜提升的重点工程目标,平行双跑道构型作为机场扩容增效的重要构型,在新建机场以及机场改扩建中得到... 详细信息

民航运输业是我国经济建设的重要战略产业,也是构建现代社会交通运输网络的重要组成部分。为实现“十四五”民用航空发展规划中容量挖潜提升的重点工程目标,平行双跑道构型作为机场扩容增效的重要构型,在新建机场以及机场改扩建中得到广泛应用。相较于传统的单跑道构型机场,平行双跑道构型下的机场应急救援面临更加复杂的情况。机场消防救援是机场安全运行的重要任务。机场消防站作为机场救援的主体,进行合理的机场消防站布局有利于提升机场应急救援水平。为优化平行双跑道机场消防站选址,提升机场应急消防救援保障能力,提出考虑多因素的平行双跑道机场消防站选址模型。首先,考虑机场跑道热点分布对消防出警效率的影响,基于机场消防站离跑道(事故及严重征候)热点越近,消防出警效率越高的视角,利用高斯曲线拟合平行双跑道热点分布模型;其次,面向机场消防站救援范围问题,结合消防车的性能规范、行业技术标准及平行双跑道实际分布等因素,利用匀加速直线运动理想化救援路径的不同情景构建消防车救援响应覆盖模型;针对消防救援路线拥堵程度对消防站出警效率影响问题,综合考虑机场场面航空器流量、航站楼位置、停机坪位置及规模等因素,利用BP神经网络构建平行双跑道机场拥堵程度模型;在上述模型的基础上考虑机场年旅客吞吐量以及机场年起降架次等因素建立平行双跑道机场消防站选址非线性多目标规划模型。此外,结合案例机场实际运行情况,利用数据模拟仿真技术验证模型的可实施性。结果表明,平行双跑道机场中远离航站楼和停机坪的跑道,消防站位置受跑道热点分布以及消防救援响应覆盖影响较大,因此机场消防站的最优位置有更大的概率分布在跑道末部;平行双跑道机场中靠近航站楼和停机坪的跑道,消防站位置受机场拥堵程度影响较大,因此机场消防站的最优位置有更大的概率分布在跑道中部或者远离航站楼以及停机坪位置。课题研究成果旨在为提高机场的消防救援保障能力提供辅助决策支持。

关键词：民航安全平行双跑道构型机场消防消防站选址多目标规划

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民用运输机场消防站选址设置研究

民用运输机场消防站选址设置研究

作者：李想中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

随着民航业的快速增长,发生在机场内的不安全事件不断增加,机场事故频发,给机场安全带来了巨大的挑战。机场作为民航业地面的基础设施,是民航业安全运行的重要环节,发展民航必须要保障机场平稳运行。机场消防救援是保障机场安全的重要环... 详细信息

随着民航业的快速增长,发生在机场内的不安全事件不断增加,机场事故频发,给机场安全带来了巨大的挑战。机场作为民航业地面的基础设施,是民航业安全运行的重要环节,发展民航必须要保障机场平稳运行。机场消防救援是保障机场安全的重要环节,而提升机场消防救援效率的首要条件是将机场消防站设置在最有利于消防救援的点。为优化民航运输单跑道机场消防站选址、提升机场应急消防救援保障能力,提出考虑多影响因素的机场消防站选址模型。首先,提出机场消防车理论救援半径公式。同时,根据机场消防救援保障等级提出了机场消防车行驶距离的折减系数。综合上述两个因素构建里机场消防车理论救援半径模型;其次,利用指派法确定隶属度函数,提出不同隶属度函数下的机场消防救援路线拥堵程度模型;随后,对机场跑道事故数据统计分析,挖掘机场跑道事故的分布规律,根据分布规律,构建了机场跑道事故点位概率分布模型,在上述相关子模型的基础上,构建考虑不同影响因素的机场消防站选址模型;最后,论文选取某一机场进行案例分析、对比分析和灵敏度分析,验证论文构建模型的合理性和可行性。论文所构建的考虑多影响因素的机场消防站选址模型,能够为决策者优化机场消防站设置提供辅助决策参考,对提升机场消防救援效率、强化机场消防保障能力具有一定的意义。

关键词：民航安全应急救援机场消防多目标规划消防站选址隶属度函数

基于GIS网络分析法的消防站选址确定和布局分析

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价值工程 2023年第21期42卷 7-9页

作者：何青滨马继东段济恒刘佳惠东北林业大学哈尔滨150000

过去消防站选址比较随意,无法体现科学性。为解决如上问题,需使用GIS网络分析法,将防护目标与火灾问题作为导向,合理划分消防单元,创建消防路网与消防站模型,优化消防站布局。使用GIS网络分析法能够优化配置消防资源,该方法具备科学性... 详细信息

过去消防站选址比较随意,无法体现科学性。为解决如上问题,需使用GIS网络分析法,将防护目标与火灾问题作为导向,合理划分消防单元,创建消防路网与消防站模型,优化消防站布局。使用GIS网络分析法能够优化配置消防资源,该方法具备科学性、合理性与客观性,避免理想化、盲目化选址规划问题,最大化提高消防服务覆盖面。

关键词： GIS 网络分析法消防站选址布局

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