关于更改乡镇消防队选址请示

第一篇、基于Dijkstra算法的乡镇消防站选址问题

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第二篇、乡镇消防队标准(GAT 998-2012)

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乡镇消防队标准

前言

本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。

本标准由公安部消防局提出。

本标准由全国消防标准化委员会灭火救援分技术委员会（SAC/TC 113/SC 10）归口。 本标准负责起草单位：公安部消防局社会消防工作指导处。

本标准参加起草单位：广东省公安消防总队、江苏省公安消防总队、浙江省公安消防总队、吉林省公安消防总队、河南省公安消防总队、云南省公安消防总队。 本标准主要起草人：张明灿、司戈、张国庆、孙宇、翟明松、何宁、章志慰、金继忠、王育琼、王新凯、杨磊、段炼。

本标准为首次发布。

引言

根据《中华人民共和国消防法》等法律法规，为积极引导和规范乡镇消防队建设发展，满足乡镇火灾扑救和应急救援需求，就乡镇消防队的建队标准、选址、装备配备、人员配备和执勤管理等提出指导性意见，以更好落实"因地制宜、分类指导"的多种形式消防队伍发展原则，提高乡镇、农村抗御火灾等灾害事故的能力，制定本标准。

1 范围

本标准规定了乡镇消防队的术语和定义、总则、建队标准、选址、装备配备、人员配备、执勤管理。

本标准适用于地方人民政府根据《中华人民共和国消防法》第三十六条规定建立的乡镇专职消防队、志愿消防队。村民委员会及企业按照《中华人民共和国消防法》第四十一条规定建立的志愿消防队等其他多种形式的消防组织，可参照本标准。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GBZ 221 消防员职业健康标准

GB/T 3181 漆膜颜色标准

GB 8108 车用电子警报器

GB 13954 警车、消防车、救护车、工程救险车标志灯具

GB 50016 建筑设计防火规范

GA 856（所有部分） 合同制消防员制式服装

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

乡镇消防队 rural fire department

由地方人民政府建立，在乡镇、农村地区承担火灾扑救和预防工作，并按照国家规定承担重大灾害事故和其他以抢救人员生命为主的应急救援工作的消防队，包括乡镇专职消防队和乡镇志愿消防队。

3.1.1

乡镇专职消防队 rural career fire department

由地方人民政府建立，由乡镇消防员组成（其中乡镇专职消防员占半数以上），承担乡镇、农村火灾扑救和预防工作，并按照国家规定承担重大灾害事故和其他以抢救人员生命为主的应急救援工作的乡镇消防队。

3.1.2

乡镇志愿消防队 rural volunteer fire department

由地方人民政府建立，由乡镇消防员组成（其中乡镇志愿消防员占半数以上），承担乡镇、农村火灾扑救工作、开展群众性自防自救的乡镇消防队。

3.2

乡镇消防员 rural firefighter

在乡镇消防队从事火灾预防、扑救和应急救援工作的人员，包括乡镇专职消防员和乡镇志愿消防员。

3.2.1

乡镇专职消防员 rural career firefighter

在乡镇消防队专职从事火灾预防、扑救和应急救援工作的人员。

3.2.2

乡镇志愿消防员 rural volunteer firefighter

在乡镇消防队志愿从事火灾预防、扑救和应急救援工作的人员。

4 总则

4.1 乡镇消防队应纳入城镇体系规划、乡镇规划及消防专项规划，有计划地组织建设。

4.2 经济发达、城市化水平较高地区的乡镇消防队和相邻多个乡镇联合建立的乡镇消防队，可参照《城市消防站建设标准》执行。

4.3 乡镇消防队应承担以下任务：

a) 根据火灾报告、救援求助或地方政府、公安机关及其消防机构的指令，及时赶赴现场实施火灾扑救和应急救援；

b) 熟悉所在乡镇、农村的情况，制定完善灭火救援预案，定期开展灭火救援演练； c) 开展防火巡查和消防宣传教育，普及消防安全知识；

d) 完成地方政府或有关部门交办的其他与消防工作有关的任务。

4.4 乡镇消防队的建设与管理，应遵循利于执勤值班、安全实用、方便生活等原则。

5 建队标准

5.1 分类分级

5.1.1 乡镇消防队分为乡镇专职消防队和乡镇志愿消防队两类。

5.1.2 乡镇专职消防队分为一级乡镇专职消防队和二级乡镇专职消防队。

5.1.3 乡镇消防队车库的车位数应符合表1的规定，根据需要可增设备用车位。

5.1.4 停车面积应根据乡镇消防队的车辆情况确定，且每个车位的停车面积不宜小于50 m2。

5.2 适用

5.2.1 在公安消防队辖区面积之外的乡镇，应按照5.2.2、5.2.3、5.2.4的规定建立乡镇消防队。

5.2.2 符合下列情况之一的，应建立一级乡镇专职消防队：

a) 建成区面积超过5 km2或者建成区内常住人口超过50000人以上的乡镇； b) 易燃易爆危险品生产、经营单位和劳动密集型企业集中的乡镇；

c) 全国重点镇。

5.2.3 符合下列情况之一的，应建立二级乡镇专职消防队：

a) 建成区面积2 km2～5 km2或者建成区内常住人口20000～50000人的乡镇； b) 省级重点镇、中心镇；

c) 历史文化名镇；

d) 其他经济较为发达、人口较为集中的乡镇。

5.2.4 属于5.2.2和5.2.3规定以外的乡镇应建立乡镇志愿消防队。

5.3 项目构成

5.3.1 乡镇消防队建设项目由场地、房屋建筑、装备等组成。乡镇消防队的场地，主要是指室外训练场。

5.3.2 乡镇消防队的房屋建筑，包括业务用房和辅助用房。其中，业务用房包括：消防车库、通信值班室、备勤室、器材库、会议室（学习室）和体能训练室、清洗（烘干）室、训练塔等；辅助用房包括：餐厅、厨房、浴室、厕所等。

5.3.3 乡镇消防队的装备，由消防车辆、灭火器材、灭火药剂、抢险救援器材、消防员防护器材、通信器材、训练器材等组成。

5.3.4 乡镇消防队的场地和房屋建筑，可在满足使用功能需要的前提下与其他单位合用。

5.3.5 乡镇消防队应设置技能、体能训练设施和器材。

5.4 建筑面积

5.4.1 乡镇消防队的建筑面积指标，应符合下列规定：

a) 一级乡镇专职消防队500 m2～700 m2；

b) 二级乡镇专职消防队300 m2～500 m2；

c) 乡镇志愿消防队100 m2～300 m2。

5.4.2 乡镇消防队业务用房和辅助用房的建筑面积指标，可参照表2确定。

第三篇、乡镇消防规划

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第四篇、乡镇专职消防队建设管理实施暂行办法

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**市乡镇专职消防队建设管理实施暂行办法

第一条 为了规范乡镇专职消防队建设和管理，提高乡镇专职消防队灭火救援和火灾预防能力，积极引导乡镇专职消防队建设发展，满足乡镇火灾扑救和应急救援需求，根据《中华人民共和国消防法》等有关法律法规，结合本市实际，制定本暂行办法。

第二条 本办法所指的乡镇专职消防队是指由地方人民政府建立，由专职人员执勤，承担乡镇火灾扑救工作，并按照国家规定承担重大灾害事故和其他以抢救人员生命为主的应急救援工作的消防队。

第三条 乡镇专职消防队建设坚持“因地制宜、分类指导”的发展原则，提高广大农村地区抗御火灾等灾害事故的能力。

第四条 乡镇专职消防队由本级人民政府建立，报县级人民政府批准，并报市级公安消防机构验收。乡镇专职消防队的撤销由县级人民政府和市级公安消防机构批准。

第五条 乡镇专职消防队按站房规模和人员装备配备分为一级、二级和三级。

（一） 下列情况，应当建立一级乡镇专职消防队：

1、建成区面积超过5平方公里或者乡镇政府所在地常住人口超过30000人以上的乡镇；

2、易燃易爆危险品生产、经营单位和劳动密集型企业密集的乡镇；

3、全国重点镇；

4、国家级经济技术开发区、高新技术产业开发区等其他类

型的国家级开发区所在乡镇；

5、国家级风景名胜区所在乡镇；

6、历史文化名镇；

7、乡镇联合建立的消防队。

（二）下列情况，应当建立二级乡镇专职消防队：

1、建成区面积3～5平方公里或者乡镇政府所在地常住人口10000～30000人的乡镇；

2、省级重点镇、中心镇；

3、省级经济技术开发区、高新技术产业开发区和其他类型的省级开发区所在乡镇；

4、省级风景名胜区；

5、其他经济较为发达、人口较为集中的乡镇。

（三）下列情况，宜建立三级乡镇专职消防队：

1、建成区面积小于3平方公里且常住人口小于10000人的乡镇；

2、历史文化名村；

3、经济较为发达、人口较为集中的村。

（四）经济发达、城市化水平较高的乡镇，可以按照《城市消防站建设标准》的标准建设乡镇消防队。

第六条 乡镇专职消防队的建设规模，应根据其分级和有利于执勤备战、方便生活、安全使用等原则合理确定。

（一）乡镇专职消防队的选址应符合下列条件：

应设在辖区内的适中位置和便于车辆迅速出动的临街地段，其用地应满足业务训练的需要；

其主体建筑距医院、学校、幼儿园、托儿所、影剧院、商场、体育场馆、展览馆等容纳人员较多的公共建筑的主要疏散出口不应小于50m。

辖区内有生产、贮存危险化学品单位的，应设置在常年主导风向的上风或侧风处，其边界距上述危险部位不宜小于200m；

乡镇专职消防队不宜设在综合性建筑物中。特殊情况下附设在其它建筑物中的乡镇消防队，应采用耐火极限不低于2.00h的隔墙和不低于1.50h的楼板与其他部位隔开，并有独立的功能分区。关于更改乡镇消防队选址请示

（二）乡镇专职消防队的建设用地面积，应根据建筑占地面积、车位用地和室外训练场地面积等确定。

乡镇专职消防队的建设用地面积，宜按下列标准确定。 一级乡镇专职消防队1500～2000㎡；

二级乡镇专职消防队1200～1500㎡；

三级乡镇专职消防队800～1200㎡。

（三）乡镇专职消防队建筑面积指标宜符合下列规定：

1、一级乡镇专职消防队700～900㎡；

2、二级乡镇专职消防队500～700㎡；

3、三级乡镇专职消防队300～500㎡。

4、乡镇消防队各种用房的使用面积指标，可参照表2确定，但必须设置消防车库、值班通讯室和器材库。

表2 乡镇消防队各种用房的使用面积指标（m）

2

（四）一级乡镇专职消防队宜独立建造，层高可按单层或多层设计;二、三级乡镇专职消防队可独立建造，也可附设在其它建筑物内，层高可按单层或二层设计。

（五）乡镇专职消防队车库的车位数不应小于下列规定：

一级乡镇专职消防队车位数不应小于3个；

二级乡镇专职消防队车位数不宜小于2个；

三级乡镇专职消防队车位数不宜小于1个；

乡镇消防队的车库可视情况增设备用车位。

第七条 乡镇专职消防队的装备配备，应适应本辖区内火灾

扑救和应急救援的需要，并不小于下列规定：

一级乡镇专职消防队水罐消防车不少于2台，消防摩托车不少于2台；

二级乡镇专职消防队水罐消防车不少于1台，消防摩托车不少于1台；

三级乡镇专职消防队水罐消防车不少于1台；

有条件的乡镇可根据实际情况增配其他消防车。

（一）乡镇专职消防队水罐消防车随车器材的品种及数量，不宜低于本实施办法附录A中表A.1的规定；泡沫水罐消防车随车器材的品种及数量，不宜低于本实施办法附录A中表A.2的规定。随车器材装备的技术性能应符合国家有关标准。

（二）乡镇专职消防队员基本防护装备、特种防护装备的品种及数量，不宜低于本实施办法附录A中表A.3的规定。防护装备的技术性能应符合国家有关标准。

（三）乡镇专职消防队抢险救援器材的品种及数量，不宜低于本实施办法附录A中表A.4的规定。抢险救援器材的技术性能应符合国家有关标准。

（四）乡镇专职消防队通信摄影器材的品种及数量，不宜低于本实施办法附录A中表A.5的规定。通信摄影器材的技术性能应符合国家有关标准。

（五）乡镇专职消防队应设置业务体能训练设施及必要的室外训练场地。

（六）乡镇专职消防队的消防水带、灭火剂等易损耗装备，宜按照不低于执勤配备量1:1的比例保持库存备用量。 第八条 乡镇专职消防队的人员配备应符合下列规定： 一级乡镇专职消防队人数不应少于20人；

二级乡镇专职消防队人数不应少于15人；

三级乡镇专职消防队人数不应少于10人；

第五篇、城市消防队的选址

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城市消防队的选址

摘要

随着城市的发展，街道、小区相互交错，突发火灾往往会造成巨大的损失。针对消防队合理选址的问题，本文首先通过聚类分析作出初步规划，其次运用分块求解的思路得出了所有位置点坐标的响应时间函数，建立0-1规划模型，解决了在不同约束条件下的选址问题，研究了模型在假设不成立情况下的再规划算法，为解决实际情况下合理确定消防队选址提供了依据。

针对问题一，首先提取出决策变量、约束条件，其次对已有指标进行标准化处理，得到总响应时间的目标函数，从而解出所有点的响应时间；最后对不同点的响应时间比较得到最优方案。

针对问题二，首先对问题进行考察，将其定性为多目标规划模型。先结合问题一的模型，构造k=2时的响应函数；然后根据问题一中的初始模型增加约束条件，运用分块的方法简化求解；且在不同区域仍然沿用问题一的求解方法，辅助于MATLAB 计算得到符合要求的最佳选址地点。最后在对本市街道图平均分块的基础上给出k3时的响应函数。

针对问题三，首先对增加的第一个消防队位置的限定条件进行分析，得出仍是基于问题一的多目标规划；然后采取问题一的解决方法，建立了简洁的离散规划模型；最后在考虑选取举例火情消防队的基础上，重新计算得到新的选址方案。

针对问题四，首先对增加的第k+1个消防队位置的限定条件进行分析，，为尽量缩短总响应时间，当某一街道中点发生火灾时，让距离近的消防队实施救援任务。由火灾点与k+1个消防队最短距离之和的目标函数和搜索算法求解。

针对问题五和问题六，在取消了火灾发生点和消防队位置固定在街道中央的假设基础上，采用灵敏度分析研究其在变化时对模型最优解的影响并以此对模型进行评价和改进。

本文的优点是运用了分块求解的算法，建立了多目标规划模型，降低问题求解的规模，而不仅仅是通过枚举法对所有方案进行遍历，从而比较深入的研究了消防队的选址问题。

关键词 分块求解 0-1规划模型 多目标规划模型 灵敏度分析

1 问题重述

图1示意了某城市27个正方形街区的分布，阴影部分是一个矩形障碍。为简化问题，假设街区的长度为2个单位长度；火灾集中发生在每条街道的中点；消防队设置于街道的中点。

图1、某城市27个正方形街区的分布示意图

现需要在这个城市建设若干个消防队，你们的任务是为消防队选定位置，使得总响应时间最少。

（1）准备建立1个消防队，应建在哪里？

（2）准备建立2个消防队，应建在哪里？如果准备建立k个消防队呢？

（3）在问题1完成的条件下（已建立1个使得总响应时间最少的消防队），需要再建立1个消防队，该如何选址？

（4）一般地，考虑问题2完成的条件下（已建立k个使得总响应时间最少的消防队），需要再建立第k+1个消防队，该如何选址？

（5）你们也已发现，火灾集中发生在每条街道的中点的假设是很不合理的，如果去掉这个假设，你们的模型还能工作吗？

（6）如果消防队的位置不限定于街道的中点，你们有何评论？

2 问题分析

城市消防队的合理选址对及时有效应对突发状况有着重要的作用。本题依据实际应用需求和准则优化目标，考察依据特定的城市街区实况选取地址的问题，要求在不同条件下总响应时间最少。

问题一首先从最简单的情况出发，只建立一个消防队，单纯考虑每一点与总响应时间的一一对应关系。本文在解决问题时，首先考虑到这是一道小规模的规划问题，分别

用MATLAB计算出每一点的总响应时间，从而选出总响应时间最少的那个点作为消防队的最优选址。

问题二是在问题一的基础上增加了一个或多个消防队，进一步增加了对各个消防队间选址关系的限制。本文首先结合问题一的模型，构造k=2时的响应函数；其次对问题一中的初始模型增加约束条件，通过分块简化求解，然后在不同区域仍然沿用问题一的求解方法，运用MATLAB计算得到符合要求的最佳选址点。

问题三是对问题一的继承和发展，增加了第一个消防队位置的限定条件，，要求得到新的符合约束的选址方案。本文沿用问题一的思路，依旧建立了简单的离散规划模型，在考虑选取距离火情消防队的基础上，重新计算得到新的选址方案。关于更改乡镇消防队选址请示

问题四的解决建立在问题二的基础上，又受问题二的限制，为尽量缩短总响应时间，当某一街道中点发生火灾时，让距离近的消防队实施救援任务。建立使火灾点与k+1个消防队最短距离之和最小的目标函数，并用搜索算法求解。

问题五和问题六，在取消了火灾发生点和消防队位置固定在街道中央的假设基础上，采用灵敏度分析研究其在变化时对模型最优解的影响并以此对模型进行评价和改进。

3 符号约定

4 模型假设

（1） 矩形障碍区域中均不会发生火灾；

（2） 每个地区发生火灾的可能性较低，可以认为在同一街区不会同时发生两起事

件；

（3） 忽略车辆拐弯和过十字路口的时间，仅考虑沿街道行驶的时间；

（4） 认为车辆行驶经过所有街道的时间相等，为2；

（5） 设置的所有消防队功能相同，当火灾发生时，总能从离事件最近的消防队派

出车辆；

（6） 所有地点发生灾情的可能性相同，次数设为单位1；

（7） 当连接两点不同路径所用时间相同时，路径可以任选其一。

（8） 障碍北侧和西侧道路可以通行。

5 问题一模型的建立与求解

5.1 问题的分析

根据对问题的整体把握，我们认为应急车辆做出响应时间最短是指到达事件发生点的时间最少，这样可能的位置点数只有有限个，所以我们将其定性为小规模的规划问题，可行解的解空间相对较小，只需要检验每一个位置点对 所有街区发生时间做出的响应时间，选择响应时间最少的那个点建立消防队。以左下角（西南角）为原点（0，0），东西为x轴，南北为y轴（如图1-2）。

图1-2

5.2 模型的建立

基于条件我们做出如下分析：

一个位置点对某一街区发生事件的响应时间=位置点到街区的街道数车辆行

驶一条街道的时间；

一个位置点对城市所有应急事件的响应时间总和=该位置点对所有街区的应急

事件响应时间的总和；

取总响应时间最少的位置点为消防队的选址点。

消防队到街道中点Mij（i，j）的时间计算公式为：

X1-i+2 X1为偶数且Y1=j且X1 TMij=Y1-j+2 X1为奇数且X1=i且Y j X-i+Y1-j 其他1

其中（X1，Y1）表示 消防队的位置坐标；

可以求出消防队到所有街道中点所需要的总响应时间T：

T=TMij

同理可求出其他所有点的响应时间，比较所有点的响应时间从而找出最小值，其所在的位置坐标即为所求的消防队位置坐标。

5.3 模型的求解

经计算可得，消防队的位置应为(5,6)（6，7），并且可以算出从这一点到任意一个街道中点的总响应时间为426（如图1-3），存在两个最佳位置，其他的任何地方的响应时间都会大于426。还注意到从这个位置到临近障碍区的街道并不因为障碍而增加时间。其他点的响应时间见附录一。

图1-3

第六篇、加强和改进乡镇政府专职消防队建设

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加强和改进乡镇政府专职消防队建设

近年来，全省各地紧紧围绕国发46号文件和公安部等五部委《关于加强多种形式消防队伍建设发展的意见》，大力发展乡镇政府专职消防队，**、**等地乡镇政府专职消防队建设形成了一定规模，发挥了良好的社会效益，有效地缓解了我省农村交通不便导致火灾救援不及时的问题，成为公安现役消防部队的有益补充和广大农村消防安全的坚实屏障。但是，由于编制、经费等多方面因素的制约，各地已建成的乡镇政府专职消防队在运行中不同程度地出现了车辆损坏、装备短缺、人员流失等问题，经费、营房和车库的落实率也处于较低水平，极大地制约了乡镇政府专职消防队在农村火灾防控中的积极作用。为进一步加强和改进乡镇政府专职消防队建设工作，特提出以下建议：

一、落实编制，保留专职队员业务骨干

专职消防队员工作危险性高、专业性强的特点，决定了专职消防队必须保留一批经验丰富、爱岗敬业的业务骨干，以长期保持队伍战斗力。但是，由于现有专职消防队员多为合同制招聘，造成人员流动性大，而业务骨干作为队员中的佼佼者，相对容易找到待遇更高、编制更稳定的工作，流失的可能性更大，导致队伍战斗力受到极大影响。为保证专职消防队伍，特别是业务骨干的稳定，依据《事业单位公开招

聘暂行规定》（人事部令第6号）和《**省事业单位新增人员公开招聘暂行办法》（*人发[2006]4号），建议由省人力社保厅和省编委办出台指导意见，市、县两级人力社保部门和编制部门具体组织实施，通过事业编制人员招考，先期为具备驾驶员资格的专职消防队正、副队长解决全额拨款事业编制，并逐步扩大到专职消防队业务骨干，以解决专职消防队员的后顾之忧。

二、多方投入，建立业务经费保障机制 乡镇政府专职消防队所需运行经费包括队员工资福利保险、车辆装备购臵及维护保养、执勤训练油料器材损耗和必要的办公经费等，每队每年至少花费40万元以上，导致乡镇财政不堪重负。为保证专职消防队的正常运行，建议拓宽经费来源，建立切实可行的业务经费保障机制。一是由省政府出台《**省乡镇政府专职消防队管理办法》，明确县、乡两级财政分担比例，将专职消防队业务经费纳入县、乡两级财政预算。二是依据《税收减免管理办法（试行）》（国税发[2005]129号），由省国税局出台具体规定，通过实施税收减免，鼓励企业捐资。三是依据《中央财政农业生产防灾救灾资金管理办法》（财农[2013]3号），结合乡镇政府专职消防队承担的抗旱救灾、抗洪抢险和地质灾害救援等职能，从农业防灾救灾资金中拨付部分资金，用于弥补乡镇政府专职消防队业务经费。

三、因地制宜，确保建队标准务实可行

2012年6月，公安部出台《乡镇消防队标准》（GA/T998-2012），明确了乡镇消防队建筑面积、用地面积、车库数量、装备配备、人员配备等基本标准，但就我省实际而言，已建成的乡镇政府专职消防队基本达不到该标准的硬件要求，且按该标准建队所需资金较多，一定程度上会影响乡镇政府建立专职消防队的积极性。因此，建议省公安厅、省质量技术监督局在充分调研的基础上，联合制订符合我省实际的乡镇消防队地方标准，对乡镇政府专职消防队必要的车辆装备、值班场所、车库和训练场地进行强制性要求，对其他营房设施给予适当放宽，以适应我省经济社会发展实际。

四、整合资源，实现专职队伍一队多能

根据发达地区经验，乡镇政府专职消防队除灭火救援外，还承担防火检查巡查、消防宣传教育等职能。结合我省实际，建议省政府出台《**省乡镇政府专职消防队管理办法》，明确乡镇政府专职消防队的工作职能，其中，事业编制人员可在公安派出所领导下开展日常消防监督检查，其余队员可参与防火巡查、消防宣传、社会救助等工作，使我省乡镇政府专职消防队发挥“灭火救援战斗队、防火安全检查队、消防知识宣传队、为民服务志愿队”的作用，做到一专多能、一队多职。

第七篇、消防队选址模型的建立与分析

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消防队选址模型的建立与分析

本文就给定的城市交通图，对城市消防站三类选址问题进行了探讨，并分别建立了相应模型，较好的解决了消防队选址问题。对解决目前各个城市消防站增建选址问题有一定指导意义。

模型Ⅰ：提出了一个完整的消防队选址评估模型。通过对不同影响因素的分析，利用加权方式平衡了防火单位差别和道路差别。根据选址问题的特点和要求，在时间最短的基础上，构造了火灾损失最小的数学模型。把Floy-Warshall算法引入到该模型的求解中，顺利解决了求防火单位最短距离问题。通过计算机编程，求得了模型的最优解，验证了模型的正确性。实例求解表明，该模型可以有效、快速地求得消防队选址问题的全局最优解。

模型Ⅱ：在对模型Ⅰ求得的结果充分分析的基础上，将模型进行了合理的简化。顺利解决了消防队的数目扩大到两个时变量过多模型求解困难的问题。

模型Ⅲ：综合模型Ⅰ与模型Ⅱ，通过分阶段选址，提出了改进的模型，顺利解决了新增消防站选址问题。

关键词：消防站选址 最短路Floy-Warshall算法

（一）问题重述

1.1 基本情况

专职消防队是指在城市新区、经济开发区、工业集中区及经济较为发达的中心乡镇,根据《中华人民共和国消防法》，按照质量建队的要求,建立的承担区域性火灾扑救任务的市办、县办专职的消防队。消防队的任务是在发生火灾时及时赶到火灾现场，扑救火灾，抢救人的生命和重要物资。因此消防站的选址一定要科学合理，在火灾发生时及时尽快赶到火灾现场，减小损失。

1.2 问题的由来

总体来说全国大部分城市，消防站布点少，保护面积过大，如规划前广州市消防站所服务的最小责任区达11.8平方公里，最大责任区面积达700平方公里。从2001年的统计资料看，全国266个地级以上城市应有公安消防站2655个，实有1548个，欠账41.7%。不少城市已建的消防站责任区保护面积过大，难以满足消防车5min到达责任区边缘的要求，有些地区，甚至连一个消防站都没有。因此，在资源有限的条件下，消防队的选址显得尤为重要。另外，在一座城市中，有重点防火单位，一级防火单位，一般防火单位之分。道路也有主干道和一般街道之分。所以消防队的选址不能简单的定在城市中心，而应当根据各单位分布，道路交通状况，综合考虑选址地点，必要时应当增加消防队的数目，保证在火灾发生时消防队的及时到达。

1.3 问题的要求

有一座城市，需要建立消防队，城市地图如下，其中实线为主干道，虚线为一般街道，标A的地方为重点防火单位所在地。标B的地方为一级防火单位。其他地方为一般防火单位，均匀分布在主干道和一般街道两旁。图中数字为相应关于更改乡镇消防队选址请示

路线长度，单位为公里。

（1）请你为消防队选一个合适的建队地址。 （2）若要同时建两个消防队，地址该如何选？

（3）若第二个消防队在前面已建好一个后再建，该如何选择地址？（可以类似自画图，考虑复杂程度，本图街道画得较少）

（二）基本假设

为简化模型，便于量化与计算，现作假设如下：

1.不考虑消防队的反应时间，假设接到火情的瞬间，消防队即出发救火。

2. 不考虑路况，转弯，各路段加减速情况，假设消防车一直匀速运动。因此行车时间的衡量可简化为距离的衡量。主干路与一般街道的区别用路长的加权表示。

（三）符号设定关于更改乡镇消防队选址请示

用于标定具体位置 。当1,ij15i,j——城市地图中的各防火单位，

代表防火单位Ai,Aj；当16i,j27时，i,j代表防火单位Bi15,Bj15。

R

时，i,j

——城市地图防火单位邻接矩阵。Ri,j表示点i,j之间道路实际距离，

若无直连道路，赋值为inf，代表无穷大。

W

——赋权矩阵。当ijk时，Wi,j表示防火单位k的重要度加权；当

ij且i,j有直连道路时，Wi,j表示此道路加权值；当ij且i,j无直连道路

时，Wi,j赋值inf。

A

W,Ai,j表示防火单位i,j之——加权后的道路邻接矩阵。定义AR

间加权后道路距离，若无直连道路，赋值为inf，代表无穷大

D——最短距离矩阵，Di,j表示i,j间最短距离。

——火灾损失。

n——防火单位总个数。

B

s(k)——防火单位k距离消防队的最短距离。

Mi,j，Ni,j——火灾损失指标函数。

（四）模型的建立与问题解决

4.1．问题的初步分析

通常选址问题只考虑到距离因素的影响，而消防队选址则还需要考虑到目标的重要性和时间因素。消防目标分布较为分散、地域跨度大，这对消防队位置的确定产生了较大的影响。其实影响消防站选址的因素很多,例如交通条件、自然地理条件、道路状况、地价、城市功能分区要求等。显然，其中一些因素只能由人进行主观判断，而有些因素则可以利用计算机进行分析。事实上，要使火灾损失达到最小，最重要的是消防队接到火警后应能够尽快到达火灾现场。因此，在以往的研究中，一般都将消防车辆的行车时间作为评判消防站选址优劣的原则。本文则在此基础上，结合各单位防火级别的不同，火灾时间与损失的关系，建立了一个更为合理的评估模型体系。

在确立了以行车距离为基础作为消防站选址原则后，如何计算行车距离就成了关键问题。对于一般防火单位，均匀分布在道路两旁，最明显的计算方法是积分法。设消防站位于x0,y0处，火灾发生点为x,y，sx,yx0,y0表示从消防站到火灾现场的最短距离，为了体现不同单位防火级别的不同，例如易

燃易爆物品工厂，仓库与一般的住宅区火灾危险性不同。用Wx,y表示火灾现场x,y处的火灾重要性权重，对一般地区可取Wx,

y

为1，对重要地区

可取Wx,y为大于1的实数,则位于x0,y0处的消防站至该区内所有假设火灾发生点的总行车距离为

S

Wx,ysx,y

i1l

i

n

x0,y0dxdy

其中li为各路段。上述积分法理论上简单，但在实际应用中却并不实用。这是因为积分表达式中的Wx,y和sx,yx0,y0并不是简单的连续函数，且这种对整个责任区段进行积分的过程也不容易编程实现。对于本题而言，一般防火单位均匀分布在主干道和一般街道两旁，因此只要能够有效到达重点防火单位和一级防火单位（也即图中各节点），就也能有效到达一般防火单位。故将模型合理简化为考虑有限个防火单位的选址问题。

4.2模型Ⅰ：单个消防队选址模型 4.2.1模型初步分析

根据题目所提供的城市图，提取数据，给出道路邻接矩阵R（具体数据见附录一）。其中Ri,j表示防火单位i,j之间道路实际距离，若无直连道路，赋值为，代表无穷大

为便于量化求解，将题目中的重点防火单位，一级防火单位，主干路，一般街道赋权处理。防火单位的处理以一级防火单位为基准，权重为1，重点防火单位赋权，1可以适度照顾重点防火单位；道路的处理以一般道路为基准，权重为1，主干路赋权v，v1可体现主干路的行车速度优势，由此得到赋权矩

inf

阵W（具体数据见附录二）。当ijk时，Wi,j表示防火单位k的重要度加权；当ij且i,j有直连道路时，Wi,j表示此道路加权值；当ij且i,j无直连道路时，Wi,j赋值inf。

定义加权后的道路邻接矩阵

ARW

Ai,j表示防火单位i,j之间加权后道路距离，若无直连道路，赋值为inf，

代表无穷大。

定义最短距离矩阵D，其中Di,j表示道路加权后i,j间最短距离。显然，要求出D并不容易，逐条计算的方法繁复且不具有通用性，借助计算机求解是可行的方案。在图论中有许多求节点间最短距离的算法，在这里我们采用Floy-Warshall算法编程求解。

Floy-Warshall算法是基于动态规划的一种求有向图GV,E顶点间最短路径的解决方案。它的运行时间为V3，并且允许权值为负的边存在，但我们假设不存在权值为负的边。该算法利用最短路径结构的一个特征，即考虑最短路径上的中间顶点，其中简单路径pv1,v2,,vl上的中间顶点是除v1，vl之外p上的任何一个顶点，即任何属于集合v2,,vl1的顶点。[2]具体算法分析见参考文献[2]。

本文在Matlab环境下采用Floy-Warshall算法编程，圆满实现了矩阵D的求解（程序代码见附录三，程序文件为floyd.m）

4.2.2模型的建立与求解 不妨假设消防队建在道路i,j之间的某个点上(ij)。设它距离i点xi,j，则显然距离j点A(i,j)xi,j。假设k为一个防火单位，则它距离消防队的最短距离为

s(k)minDi,kxi,j,Dj,kAi,jxi,j

一般而言，火灾发生后，火势以失火点为中心，以均匀速度向四周呈圆形蔓延，所以蔓延的半径r与时间t成正比。故火灾损失B与t2成正比，在速度v一定的情况下，s与t成正比，故损失B与s2成正比。结合防火防火单位的重要度加权，建立火灾损失指标函数如下:

n2

Mi,jminWk,ks(k)

k1

根据指标函数依次对图中的道路进行分析，可以得到一个有限点的集合。量化火灾损失

BminminMi,j

第八篇、基于Dijkstra算法的乡镇消防站选址问题

关于更改乡镇消防队选址请示