区域火灾风险评估与灭火救援力量布局优化研究

摘要

随着我国经济建设的发展，城市化水平不断提高，高层建筑、大型地下工程、化工企业、水利枢纽工程、核电站、公共聚集场所等大量涌现，人口密度和建筑、财富总量不断增加。由于火灾等各种灾害所造成的生命及财产损失日趋严重。 本文以区域火灾风险评估与灭火救援力量布局优化为题，通过对相关灾害的历史事件进行量化，对未知的灾害进行概率性预测，对风险及危害较大的地区进行重点投入和管理，对现有消防灭火救援力量进行评估，对消防站和消防车辆装备布局进行优化，从而实现我国消防资源的优化配置，提高区域消防安全的管理水平，因而本选题具有重要的现实意义。另外，本文作为国家“十五”科技攻关项目①和上海市科委重点项目②研究内容已通过了国家和上海市有关部门的验收，其成果显示较高的实用价值。 围绕本文选题，论文主要从区域火灾风险评估、区域灭火救援力量布局评估和区域灭火救援力量布局优化三个方面展开了大量的研究综述，通过文献查阅、实地调查、比较等研究方法，分析了美国、英国和日本等发达国家一些相关的理论和方法，并探讨了我国香港和内地最新的研究成果和成熟的应用方法，同时结合国内实际的运行情况，指出已有研究的不足和本论文主要的研究目的。 通过本文的研究，论文主要从以下几个方面开展工作并取得了创新性的研究成果： (1) 在区域火灾风险评估研究上，论文通过对区域火灾风险的定义、分类和准则研究，构建了区域火灾风险评估的基本原则和方法。在此基础上，论文以居民火灾风险和人员/财产密集建筑火灾风险为研究对象，分析了相关火灾风险的分级、评估模型和消防安全措施等，从理论上建立了区域居民火灾风险的评估方法和人员/财产密集建筑火灾风险的评估方法。论文还以上海市历年火灾统计和重特大火灾案例为依据，验证了上述方法的有效性。 (2) 在区域灭火救援力量布局评估研究上，论文通过对消防响应时间指标和消防车辆装备出动指标的历史性能进行测量，并分析区域灭火救援力量成本、效益及效益成本比率。在此基础上，提出消防站布局的评估方法和消防车辆装备布局的评估方法。论文第一次提出了区域灭火救援力量布局评估的概念，并构建了消防站布局和消防车辆布局评估指标体系和方法，定量分析了消防站响应覆盖率、交叉响应覆盖率、城市消防响应平均行车时间性能提升和消防车辆第一出动符合度、消防车辆总体出动需求符合度、举高车辆出动需求满足度等指标对区域灭火救援力量布局现状的反映。 (3)在区域灭火救援力量布局优化研究上，论文通过对区域灭火救援力量布局优化目标设定的原则和内容，确定区域灭火救援力量布局优化的目标。在此基础上，分析了消防站布局的优化方法和消防车辆装备布局的优化方法。创新地提出了消防站划分的基本准则，并基于离散定位．分配模型(DiscreteLocation-Allocation Model)和WCPS消防车辆装备需求模型，通过集合覆盖(Setcovering)、最大覆盖(Maximal covering)以及P-中值(P-median)等方法，建立了一套科学、实用的，包含消防站和消防车辆装备在内的区域灭火救援力量布局优化的新方法。 (4)论文还以A市和B市为例分别进行了灭火救援力量布局评估和灭火救援力量布局规划的个案研究，从实证上进一步探讨了研究的可行性。实践表明：针对我国区域灭火救援力量的布局规划是一项全面、系统的研究工作，不仅在理论上具有相当重要的价值，在实践中也取得了富有实效和重要推广价值的科研成果。

目录

文摘

英文文摘

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第1章引论

1.1研究背景

1.1.1我国消防发展的现状

1.1.2我国区域灭火救援力量布局存在的问题

1.2研究目的及意义

1.2.1研究目的

1.2.2研究意义

1.3研究设计

1.3.1区域灭火救援力量定义

1.3.2系统框架

1.3.3研究技术路线

1.4本论文的主要创新点

第2章国内外研究综述

2.1区域火灾风险评估研究综述

2.2区域灭火救援力量布局评估研究综述

2.3区域灭火救援力量布局优化研究综述

2.4本章小结

第3章区域火灾风险评估研究

3.1区域火灾风险定义、分类及准则研究

3.1.1区域火灾风险定义

3.1.2区域火灾风险分类

3.1.3区域火灾风险准则

3.2区域火灾风险评估方法的构建

3.2.1区域火灾风险评估的基本原则

3.2.2区域火灾风险评估的基本方法

3.3区域居民火灾风险评估方法研究

3.3.1消防响应时间与具有潜在居民火灾死亡率之间的关系

3.3.2区域居民火灾风险分级

3.3.3区域居民火灾风险评估模型分析

3.3.4消防安全措施对居民火灾风险的影响

3.4区域人员/财产密集建筑火灾风险评估方法研究

3.4.1消防响应时间与区域人员/财产密集建筑火灾风险之间的关系

3.4.2区域人员/财产密集建筑火灾风险水平估算

3.4.3区域人员/财产密集建筑火灾风险评估分析

3.4.4消防安全措施对人员/财产密集建筑火灾风险的影响

3.5本章小结

第4章区域灭火救援力量布局评估研究

4.1区域灭火救援力量相关参数测量

4.1.1消防响应时间指标测量

4.1.2消防车辆装备出动指标测量

4.1.3区域灭火救援力量成本效益指标测量

4.2消防站布局评估

4.2.1消防站布局评估指标构建

4.2.2消防站布局指标计算方法

4.2.3消防站布局指标评估方法

4.3消防车辆装备布局评估

4.3.1保护建筑物所需消防流量及所需举高车数量计算方法

4.3.2基于保护建筑物的消防车辆装备布局评估方法

4.3.3区域消防车辆装备布局评估方法

4.4本章小结

第5章区域灭火救援力量布局优化研究

5.1区域灭火救援力量布局优化的目标

5.1.1目标设定原则

5.1.2目标设定内容

5.2消防站布局优化

5.2.1传统消防站布局方法

5.2.2基于离散定位—分配模型的城市消防站布局优化方法

5.3消防车辆装备布局优化

5.3.1传统消防车辆装备布局优化方法

5.3.2基于WCPS消防车辆装备需求的布局优化方法

5.4本章小结

第6章实例分析

6.1 A市区域灭火救援力量布局评估实例研究

6.1.1 A市区域灭火救援力量出动历史性能测量

6.1.2区域灭火救援力量成本效益测量

6.1.3A市消防站布局评估

6.1.4A市消防车辆装备布局评估

6.1.5结论

6.2 B市区域消防站布局优化实例研究

6.2.1区域消防安全目标及其它数据的设定

6.2.2 数据处理

6.2.3消防站布局优化结果

6.2.4结论

6.3本章小结

第7章总结与展望

7.1论文总结

7.2研究展望

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果