地鐵消防安全措施模糊評價
【摘 要】:本文提出了用于地鐵消防安全措施綜合評價的方法。運(yùn)用層次分析的理論和方法,建立了綜合考慮影響地鐵消防安全的三個主要因素的數(shù)學(xué)模型,闡述了各影響因素權(quán)重的計算方法。
【關(guān)鍵詞】:地鐵、消防安全、層次分析法、綜合評價
1. 引言
地下空間的開發(fā)與利用,已經(jīng)成為城市改善環(huán)境、完善功能的重要手段,依托于地鐵交通樞紐站而建的“地下城”,將成為現(xiàn)代化城市不可或缺的重要組成部分。而在地鐵的運(yùn)營中,最引起人們關(guān)注的當(dāng)屬安全問題。研究表明,地鐵消防安全隱患主要由人為因素所致,如工作人員違章操作或用電不慎、乘客違反安全乘車規(guī)定攜帶易燃易爆物品上車、設(shè)備保養(yǎng)不及時等等,都容易導(dǎo)致運(yùn)行在特殊環(huán)境下的地鐵發(fā)生火災(zāi),而且地鐵火災(zāi)中的傷亡比率和財產(chǎn)損失都將是地面火災(zāi)中的數(shù)倍或數(shù)十倍,因此地鐵消防安全措施是否到位至關(guān)重要。由于影響地鐵消防安全的因素眾多,單靠專業(yè)人員的主觀判斷來決策消防安全措施有很大的局限性,利用層次分析法原理將專業(yè)人員的主觀判斷用數(shù)量形式表達(dá)和處理,提高了決策的有效性和可靠性。
2. 評價項目
根據(jù)現(xiàn)有規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)以及國內(nèi)外地鐵火災(zāi)特點,影響地鐵消防安全的因素由地鐵隧道、地鐵車輛和人員三個主要方面構(gòu)成。因此地鐵消防安全措施可細(xì)分為:1)各種防火、滅火措施。2)隧道通風(fēng)排煙措施。3)各種避難措施。4)各種緊急事故處理措施。5)各種消防聯(lián)動設(shè)施的工作情況。6)工作人員專業(yè)知識、受訓(xùn)程度、工作態(tài)度等。7)乘客的安全意識和安全知識。8)地鐵運(yùn)營的管理體制。
3. 建立地鐵消防安全措施綜合評價數(shù)學(xué)模型
3.1 建立綜合評價因素集
根據(jù)地鐵災(zāi)害事故的特點、地鐵火災(zāi)行為以及地鐵火災(zāi)防護(hù)的研究成果,建立綜合評價因素集。如圖1所示
模型中,決定總目標(biāo)的因素集U由兩個層次的因素所構(gòu)成,第一層次因素為U={US(隧道),Uk(地鐵客車),UH(人)}。第二層次因素分別為US={U1S(隧道防火措施),U2S(隧道滅火措施),U3S(隧道排煙通風(fēng)措施),U4S(隧道避難措施)},UK={U1K(客車防火措施),U2K(客車滅火措施),U3K(緊急事故處理措施)},UH={U1H(工作人員工作態(tài)度),U2H(工作人員受訓(xùn)程度),U3H(乘客安全意識),U4H(管理體制)}。
3.2 建立綜合評價評判集
在消防安全措施綜合評價中,將評判集取為V={V1(完全符合要求),V2(比較符合要求),V3(一般),V4(不符合要求)}。
3.3 建立單因素模糊評價矩陣
當(dāng)消防安全措施評價的目標(biāo)是US(隧道)時,用影響隧道消防安全的四個因素(U1S,U2S,U3S,U4S),對隧道消防安全措施進(jìn)行評價,可得到評價矩陣
3.4 建立綜合評價權(quán)重集
為了均衡各影響因素的相對重要性,建立各因素的權(quán)重分配,第一層因素的權(quán)重設(shè)為
模型中,權(quán)重集的確定采用層次分析法(AHF),在因素進(jìn)行兩兩比較時,采用了表1所示的標(biāo)度方法。表中因素i與j比較,比較結(jié)果記為bij。
假設(shè)bij表示bi相對于bj的重要性數(shù)值,bij按表1取值,根據(jù)表1構(gòu)造判斷矩陣
根據(jù)專家評判,填寫此判斷矩陣,求出判斷矩陣的最大特征根所對應(yīng)的特征向量A,所求得的特征向量即為各評價因素的重要性排序,對此排序結(jié)果進(jìn)行歸一化處理,就得到權(quán)重分配。
由于地鐵消防安全措施評價的復(fù)雜性和多樣性,所給出的判斷矩陣不可能保持完全一致,有必要進(jìn)行一致性檢驗,若隨機(jī)一致性比率CR<0.10,則判斷矩陣具有滿意的一致性,否則就應(yīng)該調(diào)整判斷矩陣的元素取值。
這樣就可以確定出影響第一層因素的權(quán)重為
按照同樣的道理,可以得到第二層因素的權(quán)重,分別為
3.5 建立綜合評價模型
當(dāng)?shù)罔F消防安全措施的評價目標(biāo)是US(隧道)時,其綜合評價為
同樣,當(dāng)?shù)罔F消防安全措施的評價目標(biāo)分別是UK(地鐵客車)和UH(人)時,其綜合評價為
則,地鐵消防安全措施綜合評價為
由此可得到,評判集中V1、V2、V3、V4求分別對應(yīng)的值為B1、 B2、 B3、 B4。
則地鐵消防安全措施綜合評價的結(jié)果為,評判集中與i值相對應(yīng)的評語。
4. 結(jié)束語
地下軌道交通,是未來城市發(fā)展的主動脈,而消防安全隱患隨時都在威脅著主動脈的安全,為了預(yù)防事故的發(fā)生,必須要面對各種各樣的事故隱患,進(jìn)行消防安全評價的過程是專業(yè)人員利用其經(jīng)驗對預(yù)防事故隱患的安全措施逐一進(jìn)行評價的過程,單靠專業(yè)人員的主觀決策不但任務(wù)量大,而且容易產(chǎn)生片面結(jié)果。而采用層次分析法,將各種影響因素系統(tǒng)化、具體化,不但增加了評價的可信度,而且提高了效率。在本文中,綜合考慮了影響地鐵消防安全的隧道、車輛和人員三大要素以及各大要素中的小因素,建立了一套應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)原理進(jìn)行地鐵消防安全評估的方法。
參考文獻(xiàn)
[1]《數(shù)學(xué)模型》 姜啟源著 高等教育出版社。
[2]《應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)》 韓立巖、汪培莊著 首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易出版社。
[3] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GB50157-92 地下鐵道設(shè)計規(guī)范 計劃出版社
[4] 《國內(nèi)外隧道火災(zāi)及消防技術(shù)現(xiàn)狀綜述》
信息來源: 朱 健