1、 地铁消防安全措施模糊评价地铁消防安全措施模糊评价 朱 健 （公安消防部队南京士官学校，江苏南京） 摘 要：本文提出了用于地铁消防安全措施综合评价的方法。运用层次分析的理论和方 法，建立了综合考虑影响地铁消防安全的三个主要因素的数学模型，阐述了各影响因素 权重的计算方法。 关键词：地铁、消防安全、层次分析法、综合评价 1 引言 地下空间的开发与利用，已经成为城市改善环境、完善功能的重要手段，依托于地 铁交通枢纽站而建的“地下城”，将成为现代化城市不可或缺的重要组成部分。而在地 铁的运营中，最引起人们关注的当属安全问题。研究表明，地铁消防安全隐患主要由人 为因素所致，如工作人员违章操作或用电不慎
2、、乘客违反安全乘车规定携带易燃易爆物 品上车、设备保养不及时等等，都容易导致运行在特殊环境下的地铁发生火灾，而且地 铁火灾中的伤亡比率和财产损失都将是地面火灾中的数倍或数十倍，因此地铁消防安全 措施是否到位至关重要。由于影响地铁消防安全的因素众多，单靠专业人员的主观判断 来决策消防安全措施有很大的局限性，利用层次分析法原理将专业人员的主观判断用数 量形式表达和处理，提高了决策的有效性和可靠性。 2 评价项目 根据现有规范和标准以及国内外地铁火灾特点，影响地铁消防安全的因素由地铁隧 道、地铁车辆和人员三个主要方面构成。因此地铁消防安全措施可细分为：1） 各种防火、 灭火措施。2）隧道通风排烟措施
3、。3）各种避难措施。4）各种紧急事故处理措施。5） 各种消防联动设施的工作情况。6）工作人员专业知识、受训程度、工作态度等。7）乘 客的安全意识和安全知识。8）地铁运营的管理体制。 3 建立地铁消防安全措施综合评价数学模型 31 建立综合评价因素集 根据地铁灾害事故的特点、地铁火灾行为以及地铁火灾防护的研究成果，建立综合 评价因素集。如图 1 所示 模型中，决定总目标的因素集 U 由两个层次的因素所构成，第一层次因素为 U=US(隧道),UK(地铁客车),UH(人) 。 第二层次因素分别为 US=U1S(隧道防火措施),U2S(隧 道灭火措施),U3S(隧道排烟通风措施),U4S(隧道避难措施
4、)，UK=U1K(客车防火措 施),U2K(客车灭火措施),U3K(紧急事故处理措施)，UH=U1H(工作人员工作态度),U2H(工作 人员受训程度),U3H(乘客安全意识),U4H(管理体制)。 （管理体制） （乘客安全意识） （工作人员受训程度） （工作人员工作态度） （人） （紧急事故处理措施） （客车灭火措施） （客车防火措施） （地铁客车） （隧道避难措施） （隧道排烟通风措施） （隧道灭火措施） （隧道防火措施） （隧道） H H H H H K K K K S S S S S U U U U U U U U U U U U U U U 4 3 2 1 3 2 1 4 3 2 1
5、32 建立综合评价评判集 在消防安全措施综合评价中，将评判集取为 V=V1(完全符合要求),V2(比较符合要 求),V3(一般),V4(不符合要求)。 33 建立单因素模糊评价矩阵 当消防安全措施评价的目标是 US(隧道)时，用影响隧道消防安全的四个因素 （U1S,U2S,U3S,U4S） ，对隧道消防安全措施进行评价，可得到评价矩阵 SSSS SSSS SSSS SSSS S S S S S rrrr rrrr rrrr rrrr R R R R R 44434241 34333231 24232221 14131211 4 3 2 1 评价矩阵中 rijs表示消防安全措施评价的目标是 US
6、(隧道)时，评判集中第 j 元素在因素 i 下的隶属度。 按照同样的原理，可分别得到消防安全措施评价的目标是 UK(地铁客车)和 UH(人)时 的评价矩阵 KKKK KKKK KKKK K K K K rrrr rrrr rrrr R R R R 34333231 24232221 14131211 3 2 1 HHHH HHHH HHHH HHHH H H H H H rrrr rrrr rrrr rrrr R R R R R 44434241 34333231 24232221 14131211 4 3 2 1 34 建立综合评价权重集 为了均衡各影响因素的相对重要性，建立各因素的权重分配
7、，第一层因素的权重设 为 HKS aaaA, 模型中，权重集的确定采用层次分析法（AHF） ，在因素进行两两比较时，采用了表 1 所示的标度方法。表中因素 i 与 j 比较，比较结果记为 bij。 表 1 因素两两比较标度取值表 因素 i 与 j 的重要性比较 bij取值 含义 i 与 j 同等重要 1 两因素同等重要 i 比 j 稍微重要 3 两因素前者比后者稍微 重要 i 比 j 明显重要 5 两因素前者比后者明显 重要 i 比 j 强烈重要 7 两因素前者比后者更加 重要 i 比 j 极端重要 9 两元素前者比后者极端 重要 2、4、6、8 表示上述相邻判断的中 间值 j 与 i 的重要
8、性比较 1/bij 假设 bij表示 bi相对于 bj的重要性数值，bij按表 1 取值，根据表 1 构造判断矩阵 1 1 1 HKHS KHKS SHSK bb bb bb P 根据专家评判，填写此判断矩阵，求出判断矩阵的最大特征根 max 所对应的特征向量 A， 所求得的特征向量即为各评价因素的重要性排序，对此排序结果进行归一化处理，就得 到权重分配。 由于地铁消防安全措施评价的复杂性和多样性，所给出的判断矩阵不可能保持完全 一致，有必要进行一致性检验，若随机一致性比率 CR0.10，则判断矩阵具有满意的一致 性，否则就应该调整判断矩阵的元素取值。 这样就可以确定出影响第一层因素的权重为
9、HKS aaaA, 按照同样的道理，可以得到第二层因素的权重，分别为 HHHHH KKKK SSSSS aaaaA aaaA aaaaA 4321 321 4321 , , , 35 建立综合评价模型 当地铁消防安全措施的评价目标是 US(隧道)时，其综合评价为 SSSS SSSS SSSS SSSS SSSS SSSSSSS BBBB rrrr rrrr rrrr rrrr aaaaRAB 4321 44434241 34333231 24232221 14131211 4321 , , 同样，当地铁消防安全措施的评价目标分别是 UK(地铁客车)和 UH(人)时，其综合评 价为 HHHHH
10、KKKKK BBBBB BBBBB 4321 4321 , , 则，地铁消防安全措施综合评价为 4321 4321 4321 4321 , , , , ,BBBB BBBB BBBB BBBB aaaB HHHH KKKK SSSS HKS 由此可得到，评判集中 V1、V2、V3、V4求分别对应的值为 B1、 B2、 B3、 B4。 若 i i n BB 41 max ， 则地铁消防安全措施综合评价的结果为，评判集中与 i 值相对应的评语。 4 结束语 地下轨道交通，是未来城市发展的主动脉，而消防安全隐患随时都在威胁着主动脉 的安全，为了预防事故的发生，必须要面对各种各样的事故隐患，进行消防安全评价的 过程是专业人员利用其经验对预防事故隐患的安全措施逐一进行评价的过程，单靠专业 人员的主观决策不但任务量大，而且容易产生片面结果。而采用层次分析法，将各种影 响因素系统化、具体化，不但增加了评价的可信度，而且提高了效率。在本文中，综合 考虑了影响地铁消防安全的隧道、车辆和人员三大要素以及各大要素中的小因素，建立 了一套应用模糊数学原理进行地铁消防安全评估的方法。 参考文献 1数学模型 姜启源著 高等教育出版社。 2应用模糊数学 韩立岩、汪培庄著 首都经济贸易出版社。 3 中华人民共和国国家标准 GB50157-92 地下铁道设计规范 计划出版社 4 国内外隧道火灾及消防技术现状综述
