滅火救援戰(zhàn)例的情景表示方法研究

張魯君

(濟(jì)南市消防支隊(duì)，山東 濟(jì)南 250101)

滅火救援戰(zhàn)例的情景表示方法研究

張魯君

(濟(jì)南市消防支隊(duì)，山東 濟(jì)南 250101)

以特征要素作為基本要素，采用向量表示法對(duì)特征要素進(jìn)行表示，實(shí)現(xiàn)了滅火救援戰(zhàn)例的結(jié)構(gòu)化和量化，以情景作為基本單元，提出了適合滅火救援戰(zhàn)例的知識(shí)表示方法，并以油罐火災(zāi)為例進(jìn)行探析，可以將同類型的滅火救援戰(zhàn)例統(tǒng)一表示。

滅火救援；戰(zhàn)例；知識(shí)表示；特征要素；情景

0 引言

滅火救援戰(zhàn)例是消防部隊(duì)在實(shí)踐中長(zhǎng)期錘煉形成的寶貴資料，從這些龐大的戰(zhàn)例資料中不難發(fā)現(xiàn)，同類災(zāi)害事故的發(fā)生、發(fā)展、演化具有一定的規(guī)律性和相似性。以商場(chǎng)火災(zāi)為例，烏魯木齊“1·2”德匯國(guó)際廣場(chǎng)火災(zāi)撲救戰(zhàn)例[1]中，該商場(chǎng)毗鄰建筑密集、違章搭建的商鋪堵塞消防通道，導(dǎo)致消防車無(wú)法進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)展開(kāi)；吉林“2·15”中百商廈火災(zāi)撲救戰(zhàn)例中同樣也出現(xiàn)了外部消防車通道被違章搭建物占用和施工樁坑阻擋的情況。戰(zhàn)例間的這種相似性在指揮員現(xiàn)場(chǎng)決策時(shí)可以發(fā)揮強(qiáng)大的經(jīng)驗(yàn)支持作用。為了發(fā)揮戰(zhàn)例的輔助決策作用，迫切需要一種方法和思路對(duì)戰(zhàn)例進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)范化處理，建立一個(gè)共享的資源平臺(tái)，整合戰(zhàn)例資源，由此提出滅火救援戰(zhàn)例的“情景表示法”。

1 滅火救援戰(zhàn)例的特征要素

為了將千差萬(wàn)別的戰(zhàn)例用相對(duì)統(tǒng)一的方法表示出來(lái)，選擇在同一類型的戰(zhàn)例中建立情景表示法。研究戰(zhàn)例的表示法，為的是最終實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)輔助決策，其理論基礎(chǔ)是不同滅火救援戰(zhàn)例中的決策經(jīng)驗(yàn)存在相似和可供借鑒之處。這些共性的問(wèn)題所能轉(zhuǎn)化成的最小知識(shí)單元，就是戰(zhàn)例知識(shí)表示的基本要素，即特征要素。滅火救援戰(zhàn)例的特征要素就是最能反映滅火救援戰(zhàn)例本質(zhì)內(nèi)容的內(nèi)在固有指標(biāo)[2]。

1.1 特征要素的提取

提取特征要素首先要反映災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)中的不同內(nèi)容，其次要反映現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)中的主要矛盾，最后要選擇對(duì)指揮決策影響的重要因素。選取遼寧“7·16”大連中石油保稅區(qū)油庫(kù)火災(zāi)的滅火救援戰(zhàn)例為例，總結(jié)該戰(zhàn)例的特征要素如表1所示。

表1 特征要素一覽表

值得注意的是，某些特征要素存在于災(zāi)害事故動(dòng)態(tài)變化的全過(guò)程，也有一些特征要素只存在于這個(gè)過(guò)程中的某個(gè)或某幾個(gè)階段。對(duì)于同一類型的不同滅火救援戰(zhàn)例來(lái)說(shuō)，特征要素也不盡相同。不同類型的滅火救援戰(zhàn)例的特征要素差別較大。

1.2 特征要素的量化

通過(guò)特征要素，初步粗略的描述現(xiàn)場(chǎng)某一狀態(tài)中的主要矛盾，但對(duì)于狀態(tài)中災(zāi)情規(guī)模等發(fā)生的變化仍然無(wú)法精確描述，影響相似性的比較，方案的針對(duì)性容易出現(xiàn)較大的偏差，因此，還需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)規(guī)模等變化進(jìn)行更加精確的表示。量化就是從性質(zhì)和規(guī)模兩方面對(duì)特征要素描述內(nèi)容的進(jìn)一步表示。不同的規(guī)模、不同的性質(zhì)可以描述和區(qū)別不同的現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)，從而采取不同的戰(zhàn)術(shù)措施，這是特征要素量化的理論基礎(chǔ)。特征要素的量化包含量化指標(biāo)的確定和量化值的提取兩個(gè)方面。同類型的戰(zhàn)例，其量化指標(biāo)相近，以油罐火災(zāi)為例，其災(zāi)害對(duì)象的量化指標(biāo)可以總結(jié)為表2。

表2 對(duì)象量化指標(biāo)數(shù)字編號(hào)表

遼寧“7·16”大連中石油保稅區(qū)油庫(kù)火災(zāi)戰(zhàn)例中，將著火罐作為描述對(duì)象，油罐類型是地上式金屬外浮頂罐，儲(chǔ)存原油，罐體容積10×104m3，假設(shè)油罐火災(zāi)中描述該承載對(duì)象的特征要素向量表示形式為：對(duì)象=(對(duì)象類型，油品類型，罐體類型，結(jié)構(gòu)形式，罐體容積)。

利用元素內(nèi)容的編號(hào)和賦值(表)，就可以實(shí)現(xiàn)具體戰(zhàn)例中的任意特征要素向量表示。假設(shè)油罐為載體類型中的編號(hào)1，原油為載體類型中的編號(hào)3，地上式金屬罐為罐體類型中的編號(hào)1，外浮頂罐為結(jié)構(gòu)形式的編號(hào)2，罐體容積是10×104m3，文字內(nèi)容便可以全部實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，該特征要素向量為

TD=(1,3,1,2,10×104,…)

按照這種表示方法，要描述戰(zhàn)例中某狀態(tài)下的某個(gè)方面都可以用一個(gè)向量表示出來(lái)。

2 戰(zhàn)例的情景表示

一個(gè)滅火救援戰(zhàn)例中不是所有的狀態(tài)都對(duì)輔助決策具有借鑒意義，指揮員通常選擇具有標(biāo)志性意義的狀態(tài)現(xiàn)象進(jìn)行分析，作出決策，即以“情景”作為基于滅火救援戰(zhàn)例的推理單元。“情景”應(yīng)當(dāng)突出強(qiáng)調(diào)兩個(gè)重要的方面，首先是災(zāi)害事故從發(fā)生開(kāi)始，指揮員面對(duì)的伴隨時(shí)間不斷向前推演的真實(shí)情境或者狀態(tài)[3]。其次，是對(duì)指揮決策具有意義的一些實(shí)時(shí)狀態(tài)。災(zāi)害事故發(fā)生時(shí)開(kāi)始，現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)一直在發(fā)生變化，按照災(zāi)害事故發(fā)生、發(fā)展、演化的基本規(guī)律，受到滅火救援行動(dòng)等的外在干預(yù)，伴隨著時(shí)間不斷向前發(fā)生動(dòng)態(tài)演變。這些實(shí)時(shí)狀態(tài)中一些影響指揮員決策的關(guān)鍵狀態(tài)就是“情景”。

2.1 情景的提取

情景的物理劃分和提取的節(jié)點(diǎn)包括滅火救援戰(zhàn)例災(zāi)情發(fā)生、發(fā)展、演化的關(guān)鍵點(diǎn)，滅火救援戰(zhàn)例中基本情況發(fā)生變化的關(guān)鍵點(diǎn)以及滅火救援戰(zhàn)例中決策方案下達(dá)、調(diào)整等決策關(guān)鍵點(diǎn)，如圖1所示。在同一個(gè)滅火救援戰(zhàn)例中，提取上述情景的分界點(diǎn)，最終達(dá)到戰(zhàn)例情景化分解的目的。

圖1 以力量部署調(diào)整為依據(jù)的情景

2.2 情景的數(shù)字化表示

對(duì)某個(gè)滅火救援戰(zhàn)例而言，情景表示是在情景分解的時(shí)間點(diǎn)確定之后，分解出代表整個(gè)滅火救援戰(zhàn)例的情景。在此基礎(chǔ)上，對(duì)這些情景進(jìn)行特征要素的提取及其量化值的確定，就可以實(shí)現(xiàn)用特征要素概括情景內(nèi)容的目的，進(jìn)而完成滅火救援戰(zhàn)例的知識(shí)表示。以油罐火災(zāi)為例，描述情景的不同維度就是不同的特征要素類型，如表3所示。

多種類型的特征要素組成矩陣的各行，如表4所示。結(jié)合量化指標(biāo)，情景最終就可以用一個(gè)數(shù)字矩陣表示出來(lái)。

表4 油罐火災(zāi)情景的矩陣表示

3 結(jié)束語(yǔ)

同類戰(zhàn)例間的相似性在指揮員現(xiàn)場(chǎng)決策時(shí)可以發(fā)揮強(qiáng)大的經(jīng)驗(yàn)支持作用，但是如何用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言將錯(cuò)綜復(fù)雜的戰(zhàn)例文字資源進(jìn)行統(tǒng)一的知識(shí)表示，是首要解決的問(wèn)題，滅火救援戰(zhàn)例情景表示方法可以將同類型的滅火救援戰(zhàn)例轉(zhuǎn)化成數(shù)字矩陣，為決策推理奠定基礎(chǔ)。

[1] 公安部消防局.2008年中國(guó)消防年鑒[M].北京:中國(guó)人事出版社，2008:557.

[2] 邵荃,翁文國(guó),鄭雄，等.城市火災(zāi)案例庫(kù)輔助決策方法的研究[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2009，(1):113-117.

[3] 袁曉芳.基于情景分析與CBR的非常規(guī)突發(fā)事件應(yīng)急決策關(guān)鍵技術(shù)研究[D].西安:西安科技大學(xué)，2011.

(責(zé)任編輯 陳 華)

A Study on a Scenario-knowledge Representation Based on Cases of Fire Department Emergency Rescue

ZHANG Lujun

(Ji’nanMunicipalFireBrigade,ShandongProvince250101,China)

The characteristic elements are picked up and quantified. With the method of vector, the characteristic elements have been represented. The structured and quantified cases have been realized. Based on the analysis and the definition of scenario, this paper divides cases into several scenarios, which provides a method of knowledge representation for a tank fire.

fire emergency rescue; cases; knowledge representation; characteristic element; scenario

2015-06-26

張魯君(1988— )，女，山東威海人，助理工程師。

D631.6

A

1008-2077(2015)08-0038-03