基于supermap 的城市火灾扑救辅助决策系统.doc

基于SuperMap 的城市火灾扑救辅助决策系统 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室民 0551－3606453 关键字：城市火灾、GIS、扑救、辅助决策 1 背景 实现火灾的安全扑救是国家的重大需求。针对火灾发生的中后期，研究火灾扑救调度指挥过程的辅助决策和应急预案系统，实现由传统的管理模式向基于“火灾动力学”的科学管理和应急预案模式转变，将为火灾灾情控制提供重要手段，为最大程度地降低火灾对国家和人民生命财产的损失提供可能。建立火灾扑救辅助决策系统需要解决的难点有两方面：一方面，影响火灾的因素非常多，与火灾相关的信息量巨大；另一方面，火灾扑救调度过程本身是离散事件，有许多相关规律需要研究。 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室首先引入北京超图地理信息技术有限公司生产的先进地理信息系统软件开发平台SuperMap Objects，充分利用其全组件开发技术，其强大的地理空间数据管理性能和强大的GIS 空间分析功能，结合火灾扑救开放环境海量信息的处理，建立了城市火灾扑救辅助决策系统。 火灾科学国家重点实验室还针对火灾扑救的各个环节，包括火蔓延预测预报、应急预案、人员疏散等方面开展深入的研究，建立了相关的模型。 城市火灾扑救辅助决策系统采用VC++进行开发。 2 系统功能 2.1. 城市火灾危险评估与重大危险源辨识 针对城市不同社区的特点，建立生活区、文教区、商业区、工业区、人员密集区等社区的火灾危险评估指标和可接受安全系数指标等评价体系，从而实现对重大危险源的辨识。 2.2. 消防资源优化配置 在火灾危险评估的基础上，采用GIS 空间分析功能，对消防责任分区进行优化，从而实现消防救援力量的合理布局。图1 所示为各种消防资源的分布，图2 所示为各种消防数据的分层管理。 2.3. 火灾扑救最佳调度路径分析 接到火灾警报后，由专家系统根据火灾等级、类型，决定调配扑火队伍方案，给出扑救调度的最佳路径，并在地图上显示（如图3 所示）。同时，针对较大的火灾等级，还可决策出警戒区域的设置范围。 2.4. 燃气管网泄漏与爆炸危险性分析 建立不同管径和压力的燃气管泄漏模型，预测泄漏区域的浓度分布，并对爆炸危险性进行分析，给出建议进行人员疏散的范围和时间（如图4 所示）。 2.5. 大型超规建筑人员疏散动态模拟 建立和发展了格子气模型和多粒子自驱动模型，可以较好地模拟人在火灾环境中的心理因素对逃生行动的影响。采用SuperMap Objects 的跟踪层技术实现了人员疏散的动态模拟（如图5所示），对某机场航站楼的设计进行了人员疏散安全分析，为修改设计提供了火灾安全方面的依据。 3 结束语 火灾过程的模拟和扑救辅助决策中有大量的专业模型，SuperMap Objects 作为先进的组件式GIS 平台，可以选用VC++、VB 等多种语言进行开发，极大地方便了二次建模。SuperMap Objects提供的空间分析、路径分析等功能在火灾扑救辅助决策中也发挥了重要的作用。 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室开发的城市火灾扑救辅助决策系统为城市消防规划管理和调度指挥系统的建立提供了一个范例。