消防响应时间统计规律及其与城市火灾规模相关性研究

论文摘要

城市火灾是严重影响人类生命财产安全和社会经济发展的重大灾害之一。随着我国经济的快速发展以及城市化进程的不断深入,城市火灾发生的次数呈不断上升趋势,火灾损失总额也不断增加。城市消防站(队)是火灾防控和救援的中坚力量,面对严峻的火灾形势,消防队减少消防响应时间(第一出动时间和战斗时间),提高消防出动效率和战斗效率,可以有效地控制火灾的蔓延,减少火灾带来的损失。传统的城市火灾研究工作以对火灾发生的时间、地点以及规模的统计分析为基础,强调火灾发生,发展的自身特性,侧重对火灾发生和后果危害的风险评估;而在有关城市消防救援的研究中,大部分学者的研究重点是讨论城市消防站的规划和配置问题,其中只把固定的消防时间作为消防站布局配置的参量之一,没有涉及消防时间与火灾面积和损失等与火灾规模相联系的参量的相关性研究。然而在进行城市消防规划和资源配置时,我们必须掌握一个城市区域的火灾发生规律和消防救援特征,这样才能得到一个科学合理的规划配置方案。因此本文在现有的研究工作基础上,依据日本全国城市和部分中国城市火灾数据,着重从定性和定量两个方面对消防响应时间的统计规律及其与火灾规模(过火面积和直接损失)的相关性进行了深入地探讨。通过统计数据和模拟实验可以发现消防响应第一出动时间和战斗时间都符合对数正态分布规律,并且在第一出动时间下过火面积的发生概率有幂函数的关系。同时可以计算出随着第一出动时间的升高,小型火灾发生的概率逐渐减少,中型火灾发生的概率不断增加,与此同时重特大火灾发生的概率较为稳定,不受第一出动时间的影响。另外平均过火面积和平均直接损失与第一出动时间和战斗时间有正相关的关系,通过火灾数据,本文也给出了其定量关系式。运用上述的规律和结论,本文采用蒙特卡洛模拟的方法,首先由对数正态分布,随机产生第一出动时间,然后结合过火面积发生的累积概率函数(过火面积和第一出动时间的二元函数),不断重复试验,最后模拟出过火面积的发生概率图,与真实的过火面积相比较,有很强的一致性。运用这种方法就可以在只掌握城市总体火灾分布特征和区域消防出动规律的情况下,计算出实际城市区域火灾发生规律。虽然火灾的发生有着不确定性,但是通过本文的研究工作可以定量得出在宏观层面上消防响应时间和火灾规模有很强的一致性。本文的结论和研究方法对城市消防布局规划有着指导意义,可以切实加强城市的防灾能力。?

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.4 研究内容安排
• 第二章 消防响应时间频次分析
• 2.1 引言
• 2.2 消防响应第一出动时间频次分析
• 2.3 消防战斗时间频次分析
• 2.4 第一响应时间和平均战斗时间相关性分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 消防响应时间和火灾规模相关性研究
• 3.1 引言
• 3.2 城市火灾过火面积统计分布规律
• 3.3 消防响应时间与火灾规模相关性分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 结论和展望
• 4.1 主要工作与结论
• 4.2 主要创新点
• 4.3 进一步的工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文