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學模型，闡述了各影響因素權重的計算方法。
【關鍵詞】：地鐵、消防安全、層次分析法、綜合評價
1． 引言
地下空間的開發與利用，已經成為城市改善環境、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”，將成為現代化城市不可或缺的重要組成部分。而在地鐵的運營中，最引起人們關注的當屬安全問題。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定攜帶易燃易爆物品上車、設備保養不及時等等，都容易導致運行在特殊環境下的地鐵發生火災，而且地鐵火災中的傷亡比率和財產損失都將是地面火災中的數倍或數十倍，因此地鐵消防安全措施是否到位至關重要。由于影響地鐵消防安全的因素眾多，單靠專業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人員的主觀判斷用數量形式表達和處理，提高了決策的有效性和可靠性。
2． 評價項目
根據現有規范和標準以及國內外地鐵火災特點，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成。因此地鐵消防安全措施可細分為：1）各種防火、滅火措施。2）隧道通風排煙措施。3）各種避難措施。4）各種緊急事故處理措施。5）各種消防聯動設施的工作情況。6）工作人員專業知識、受訓程度、工作態度等。7）乘客的安全意識和安全知識。8）地鐵運營的管理體制。
3． 建立地鐵消防安全措施綜合評價數學模型
3．1 建立綜合評價因素集
根據地鐵災害事故的特點、地鐵火災行為以及地鐵火災防護的研究成果，建立綜合評價因素集。如圖1所示
模型中，決定總目標的因素集U由兩個層次的因素所構成，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(工作人員工作態度),U2H(工作人員受訓程度),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
當消防安全措施評價的目標是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行評價，可得到評價矩陣
3．4 建立綜合評價權重集
為了均衡各影響因素的相對重要性，建立各因素的權重分配，第一層因素的權重設為
模型中，權重集的確定采用層次分析法（AHF），在因素進行兩兩比較時，采用了表1所示的標度方法。表中因素i與j比較，比較結果記為bij。
假設bij表示bi相對于bj的重要性數值，bij按表1取值，根據表1構造判斷矩陣
根據專家評判，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，對此排序結果進行歸一化處理，就得到權重分配。
由于地鐵消防安全措施評價的復雜性和多樣性，所給出的判斷矩陣不可能保持完全一致，有必要進行一致性檢驗，若隨機一致性比率CR<0.10，則判斷矩陣具有滿意的一致性，否則就應該調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重為
按照同樣的道理，可以得到第二層因素的權重，分別為
3．5 建立綜合評價模型
當地鐵消防安全措施的評價目標是US(隧道)時，其綜合評價為
同樣，當地鐵消防安全措施的評價目標分別是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求分別對應的值為B1、 B2、 B3、 B4。
則地鐵消防安全措施綜合評價的結果為，評判集中與i值相對應的評語。
4． 結束語
地下軌道交通，是未來城市發展的主動脈，而消防安全隱患隨時都在威脅著主動脈的安全，為了預防事故的發生，必須要面對各種各樣的事故隱患，進行消防安全評價的過程是專業人員利用其經驗對預防事故隱患的安全措施逐一進行評價的過程，單靠專業人員的主觀決策不但任務量大，而且容易產生片面結果。而采用層次分析法，將各種影響因素系統化、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，建立了一套應用模糊數學原理進行地鐵消防安全評估的方法。
參考文獻
[1]《數學模型》 姜啟源著 高等教育出版社。
[2]《應用模糊數學》 韓立巖、汪培莊著 首都經濟貿易出版社。
[3] 中華人民共和國國家標準 GB50157-92 地下鐵道設計規范 計劃出版社
[4] 《國內外隧道火災及消防技術現狀綜述》
信息來源： 朱 健
