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熵权模糊综合评价法在地铁消防安全评估中的工程管理应用研究

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  • 论文编号:el2018122420320518188
  • 日期:2018-12-23
  • 来源:上海论文网
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本文是一篇工程管理论文,工程管理专业培养具备管理学、经济学和土木工程技术的基本知识,高级管理人才。学生在校学习期间,要接受工程师和经济师的基本素质训练,打好工程技术、管理、经济、法律、外语及计算机应用方面的坚实基础。(以上内容来自百度百科)今天为大家推荐一篇工程管理论文,供大家参考。
 
1 绪论
 
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
伴随着我国城市化进程的加快,人口密集、交通拥堵、环境恶化等“城市病”越发严重[1]。作为城市公共交通重要组成部分之一,地铁快捷、方便、性价比高及能耗低等优势对于城市功能的合理布局如城市规划、交通、经济乃至社会环境等,均起到十分重要的作用。因此,加快建设地铁项目,已成我国乃至全球其他国家大中城市合理优化城市资源,调整城市发展方向与布局的根本途径之一[2]。虽然地铁建设和运营给居民及城市带来诸多益处,但由于地铁属于人员高度密集的公共场所,内部建筑结构复杂,机电设备种类繁多,一旦引发重大安全事故,造成的人员伤亡、经济损失及社会影响就无法估量[3]。据统计,目前地铁运营事故中,其中最高发生频率当属火灾事故,大致占总比率的65%,而且造成的死伤人数也非常多,社会危害亦最为严重[4],如2003年韩国某地铁发生易燃品爆炸,死亡人数高达135且造成的经济损失高达数亿美元,而我国从1969投入地铁运行至今,因变压设备、线路及违章电焊等问题造成火灾156起,其中重大事故3起,均有不同程度的人员伤亡及经济损失。另外,地铁消防安全是一个复杂的系统工程,地铁风险评价指标的构成因素众多且错综复杂,而且其中部分因子是难以定量或不可定量的。因此,为保证地铁消防安全,识别分析可能诱发地铁运行系统火灾危险的影响因素,采取有效措施加以评估、预防,已成为国内外学者主要研究的课题。然而,现有研究成果多从火灾发生后人员如何逃生、应急处理等角度进行分析,且不少地铁消防安全评价工具,多以主观经验为基准进行定性评价,鲜有科学量化的评估模型。同时,现有研究难以从系统角度全面考虑影响地铁消防安全的各项因素,且评估指标体系过于散乱,随意性太大且缺乏独立性和系统性,因而使整个体系操作性不强。
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1.2 国内外研究现状
本文基于熵权模糊综合评价法构建地铁消防安全评价模型所涉及理论主要有地铁消防安全管理、熵权模糊综合评价法理论与应用等方面,众多学者对此已进行了大量研究并取得了较为丰厚的成果,为本文提供了重要的参考。
 
1.2.1 地铁消防安全管理研究现状
地铁消防安全评估研究主要围绕三个核心理论问题:影响地铁消防安全因素识别、鲜有安全状况评价以及事故发生后的改进措施。国外学者多关注于对材料性能及火灾探测模拟等技术设备方面的研究;而国内学者则主要对于火灾发生后的人员逃生、应急处理方面进行系统分析。具体如下:国外方面,Kim 等[5]对地铁站台烟气管理系统进行防火设计,以减少地铁安全事故的发生;Gabay[6]根据世界各国公路和铁路隧道安全使用的不同法规和指导方针,展示了所采用的方法以及定义有关成本和效率的优化系统的难度;Miclea 等[7]着重介绍了隧道和地铁的国际消防安全设计;Qi[8]基于现实消防需要,建立了消防安全评价模型,并运用模糊综合评价理论的层次分析法确定各因素权重。国内方面,卢文刚[9]从应急处理的角度分析了广州地铁的安全体系问题;卢亿[10]采用事故树模型对地铁火灾进行了定性分析,提出了从火源、易燃物、扑救措施等三方面来进行地铁火灾事故预防措施;商红松[11]提炼了地铁火灾的基本特点以及地铁火灾中心理活动对人员疏散行为的影响,并研究了从火灾发生到疏散结束各时间段的疏散行为,以此揭示了基于地铁发生火灾时人员心理特征的疏散技术和方法,为科学防灾、减灾提出相应的对策;张吉平等[12]指出了新加坡地铁运行中关于设备设施配置、逃生路线设置、乘客逃生能力以及火灾救援管理等方面,均为国内地铁消防安全提供一定的借鉴作用;陈华杰[13]研究了地铁火灾特征与主要原因,并有针对性地制定了相应的消防安全对策,构建了预防为主、防治结合的联合预防体系;张渺[14]探究了地铁消防安全的三个主要影响因素,并总结出了预防地铁火灾事故的具体措施;朱惠军[15]分析了地铁火灾的成因及发生火灾时的严重危害后果,从积极选用阻燃化材料、强化消防设施设计以及细化地铁火灾预案的制定、健全地铁管理制度等重要环节对地铁火灾预防工作提出了一些建议,为地铁的防火工作提供了一定的指导作用;杨建峰[16]基于地铁站火灾危险性的分析结果,重点研究了城市地铁站在建筑结构防火设计、监控报警与消防系统设计、地铁车辆防火设计、应急方案、灭火战术及装备运用等环节的改进措施;张力等[17]总结了地铁火灾起火源多、疏散困难、扑救难度大等特点,并从火灾预防、灭火、疏散 3 个主要方面研究了地铁消防安全中的潜在风险,从点火源、可燃物、消防设施管理以及消防技能培训、部门协作、消防应急演练、社会消防宣传与培训等方面提出了消防安全对策;闫敏[18]基于 F-AHP 理论,采用评价指标体系来构建层次分析模型,并通过实例来进行全面、系统的科学评价;侯团增[19]应用层次分析法将地铁消防安全因素进行定性与定量分析,建立地铁消防系统安全评估指标,并通过模糊综合评价方法来全面考虑影响地铁消防安全的因素。
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2 相关理论概述
 
2.1 地铁消防安全现状概述
自 1969 年 10 月 1 日,中国第一条地铁—北京地铁一号线正式通车,我国地铁已走过了 44 年的发展历程,截止到 2010 年底,国内已有 12 个城市共计拥有 1400 多公里地铁里程,拥有轨道车辆 6000 多辆,全年实现旅客运量 55.7 亿。伴随时代发展与城市化进展加快,公共交通需求与日俱增,修建地铁和轻轨等城市轨道交通依然是各大中城市整体规划中国的必要基础设施,未来 5~10 年将是中国城市地铁大发展的黄金时期。2012 年 11 月 24 日作为浙江省首条地铁线路的杭州地铁 1 号线正式通车运营,全长 53 公里,共设车站 31 座,两次穿越钱塘江、四次越过京杭大运河。预计到 2020 年我国将建设地铁线路 177 条,总长度超过 7000 公里,客流量也将有大幅提升。伴随着我国地铁建设的不断发展,其突发事故尤其是火灾也成为了影响地铁运营安全、人民出行便捷的巨大阻力,其主要特点及危险性分析如下:随着地铁覆盖面的逐步扩大,其安全问题也引起了人们的日益重视 。因地铁运行方式具有一定的特殊性,大多处于地下封闭空间,建筑结构复杂、逃生出口较少、疏散线路较长、通风照明及通讯条件较差、电器设备种类繁多、人员高度密集、流量较大,一旦发生火灾,其状况将比地面建筑更加难以控制,后果也更为严重[34]。总体来说,城市地铁交通火灾特点主要表现在以下几个方面:一是大量烟雾不易扩散;城市轨道交通发生火灾时,由于空气供给不足、气体交换不充分,排烟设施极易失效,而电缆、装修材料等由于不完全燃烧产生大量一氧化碳等有毒气体。同时,热量聚集在地下建筑物内无法扩散,短时间内导致温度骤升,甚至较早地出现“爆燃”现象,给遇险人员和救援人员带来极大生命威胁。二是疏散逃生条件较差;城市轨道交通运营环境的特定性,决定了乘客疏散逃生途径的单一性。
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2.2 熵权模糊综合评价法介绍
 
2.2.1 熵权的概念
熵反映了一个系统的无序化程度,具有不确定性度量的特点。一个系统的熵值随着外部环境的变化而变化,当熵为状态函数时,系统的不确定性随着熵值的增大而增大,反之,熵值越小,系统越趋于稳定[35]。进一步的,熵权法是依据多个待评价单元指标值所创建的判断矩阵,计算出较为客观的各指标权重的方法。采用熵权法赋权,可根据决策中获得信息的多少和质量来决定精度,以此排除指标赋值时的主观任意性。采用熵权法赋权,可根据决策中获得信息的数量及质量来决定精度,以此排除指标赋值时的主观任意性[36]。
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3 地铁消防安全评价指标体系构建 ........... 18
3.1 指标体系的构建原则 ...........18
3.2 地铁消防安全评价指标选取及分析 .......19
3.3 本章小结 ...........21
4 实证研究 ........... 23
4.1 郑州市地铁一号线概述 .......23
4.2 郑州市地铁一号线消防安全评价研究 .............23
4.2.1 确定评价指标集和评语集.......... 23#p#分页标题#e#
4.2.2 建立标准化评价矩阵........ 24
4.2.3 构建模糊关系评价矩阵及确定权重.... 24
4.2.4 评价结果分析 ......... 27
4.3 本章小结 ...........30
5 地铁消防安全保障措施 ....... 31
5.1 设备方面改进 .............31
5.1.1 完善火灾监控系统 ........... 31
5.1.2 加强消防设施维护管理.... 32
5.2 管理方面改进 .............32
5.3 物品方面改进 .............33
5.4 人员方面改进 ...........34
5.5 加大城市整体消防建设投入 .........35
5.6 本章小结 ...........35
 
5 地铁消防安全改进措施
 
通过上文对郑州市地铁一号线进行模糊综合评价,其消防安全状况整体优异,但也存在设备、管理、物品、人员等方面的风险。为进一步优化城市地铁消防管理水平,大力保障乘客人身安全,本文针对上述风险提出以下工作整改措施。
 
5.1 设备方面改进
 
5.1.1 完善火灾监控系统
根据上文评价结果得知,郑州地铁 1 号线的火灾监控系统还有待进一步提升,据实际调研结果上看,特别是在信息传递方面容易出现重复传递或传递延迟等问题。因此,建议各地铁站的火灾自动报警系统应以国外的两级管理制度为主要参考,具体为第一级为中央火灾管理中心,作用于控制中心大楼的中央控制室内;第二级为车站管理级,安置在各地铁车站、车辆段及停车场内,主要与车站值班室与车辆监控中心相连接。同时,在列车的每节车厢内安装火灾报警或应急呼叫报警系统,利用无线平台与控制中心联网,以最大程度地提高列车司机和控制中心对列车动态信息的监控水平。最后,以上各级监控与地市报警系统应该实时通联,一旦发生紧急事故,能够使火灾报警信号做到及时、准确以及稳定地传达到各级监控中心,使地铁火灾发生时所进行的疏散、灭火等行动做到有序不乱。
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结论
 
作为完善城市功能布局、缓解交通压力的必备基础设施,城市地铁轨道交通因其大多处于地下封闭空间,建筑结构复杂以及人员高度密集较大等特点,易于发生火灾事故且导致的社会不良影响及人身财产损失也更为严重。因此,准确评估现有地铁消防安全状况,找出潜在风险因素,能够从根源上及时发现隐患,最大程度上避免或降低火灾风险以及减少对人们造成的直接伤害。有鉴于此,本文针对现有研究成果的理论空白,基于系统思维,结合实际调研成果及专家建议,建立了综合评价指标体系,并将熵权模糊理论引入到地铁消防安全评估中,采用定量与定性相结合的分析方法,对现有特定地铁消防整体管理水平及各个影响环节进行分析评估,通过研究分析得到如下结论:
(1)基于现有文献研究,并结合多地实际调研成果及该领域专家意见,有效识别出了预防地铁火灾风险的主要影响因素,基本从设备、管理、人员、环境、行车、物品及信息化等 7 个方面进行划分,并在此基础上,分别从各个方面共选取出 21 个二级细分指标建立其评价体系,不仅从根本上揭示了火灾事故频发的原因,理清了火灾发生的脉络,而且以其为基础构建出的评价体系具有一定的可操作性及普适性。
(2)将熵权综合模糊评价法引入到地铁消防安全评估中,并以郑州市地铁1 号线为例进行分析,研究发现从整体上来看,现阶段综合得分为 92 分,达到了国内一流水平,其火灾风险较低,安全状况较好且各个指标的评价结果也较为出色。但与此同时,依据评分结果其火灾潜在风险依然较高,特别在安全架构体系建设、危险品处理水平、乘客安全意识水平、管理者规章执行水平等方面还有很大的进步空间,这也与实际状况基本吻合,同时验证了熵权综合模糊评价法在该研究领域的可行性与适用性。
(3)通过对郑州市地铁 1 号线为例暴露出的一些典型消防问题进行研究,提出一系列适用于其他城市地铁安全状况的改进措施,主要从设备、管理、物品、人员及政策扶持投入等方面进行详尽阐述,如完善火灾监控系统、优化消防安全管理机构,加强危险品检测以及全面深化消防宣传教育培训等具体手段,以期为各个城市乃至我国相关部门制定相关政策提供可靠的理论支撑以及重要的参考价值。
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参考文献(略)
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