消防综合模拟训练基地的最优选址
2011-10-09王乾中国人民武装警察部队学院研究生二队河北廊坊065000
王乾 中国人民武装警察部队学院 研究生二队 河北 廊坊 065000
消防综合模拟训练基地的最优选址
王乾 中国人民武装警察部队学院 研究生二队 河北 廊坊 065000
阐述了消防综合模拟训练基地选址的必要性,结合实际分析消防模拟训练基地选址的条件,通过MATLAB软件计算确定选址城市。
消防综合模拟训练基地;选址;MATLAB
一、消防综合模拟训练基地建设的必要性
随着经济的不断发展,消防部队所承担的任务越来越重。在提出了消防铁军的概念后,对消防官兵的训练标准又有了更高的要求。现在许多省份都在进行着消防综合模拟训练基地的建设或规划研究。消防模拟训练基地的建设是未来培养更有战斗力的消防官兵的基础。而消防综合模拟训练基地的选址则是基础的基础。
二、消防综合模拟训练基地选址的条件
1 尽量在本省或本市的中心
由于消防模拟训练基地一般是面向多城市的,所以在选址时尽量考虑如何使各地的消防部队方便快捷的到达比较合理。而且当出现重大险情时,训练基地的受训人员也可以尽快地返回部队或者赶赴现场。
2 由于可能会造成污染,应该在城市河流下游及常年主导风向的侧风向。
在模拟训练或、综合演练或者大型演习中还是会有火烟和烟气产生,所以不可避免地会有一定的影响。而且泡沫、干粉等灭火剂也会造成一定程度水污染。
3 由于会有噪音等情况,应尽量远离居民区。
4 所需占地面积较大。
三、消防综合模拟训练基地选址计算
根据现阶段的实际情况,许多省份只有一个综合模拟训练基地,甚至许多省份的消防模拟训练基地还在规划和建设之中。但是随着社会的发展,随着消防力量的不断优化,这类综合模拟训练基地会更广泛地被使用和建设。
1 建设第一个模拟训练基地
建设第一个模拟训练基地时,一般根据各市之间所需最小路程来计算比较合理。
如某省有X1X2X3…Xn个市,各市之间的最小路程如下表:
则其他各市到达X1市的最小路程的总和S1= X12+X13+…+X1n
其他各市到达X2市的最小路程的总和S2= X12+X23+…+X2n
其他各市到达Xn市的最小路程的总和Sn= X1n+X2n+…+X(n-1)n
则Smin所对应的城市最适合作为模拟训练基地的建设城市。
2 建设第二个模拟训练基地
一般来说不存在同时建设2个模拟训练基地情况,所以在建设新的模拟训练基地的时候,则考虑两个消防模拟训练基地既要承担差不多的工作量,又要对其他城市的路程不太远。在这里主要考虑的是其路程和最短认为比较优,因为在建设第一个模拟训练基地的时候是满足所有城市的需求的,所以再建设了第二个模拟训练基地后总路程变小了更为合适。
第一个消防模拟训练基地的位置为X1,我们要找到另一个城市Xy,使得其他城市或者到X1,或者到Xy,两者的路程和最小。所以在考虑缩短距离的情况下,则可以认为到个这两个城市的路程和最小时的Xy就是建设第二个模拟训练基地的最优城市。
在这里把第一个模拟训练基地所在的城市定义为X1。
结合辽宁省的实例,通过MATLAB软件计算可以比较好的进行优化分析。
2.1 建立一个各市之间路程的矩阵
本文为了便于计算,选取了辽宁省6个城市进行分析,他们分别是沈阳,大连,鞍山,阜新,丹东,锦州,分别定义为x1到x6(在这里定义好各个城市后就不能够再改变顺序了)。它们之间的路程可以利用矩阵来较好的描述。x(1,2)即为沈阳和大连的距离。
在MATLAB里输入
x=[0 350 85 152 192 203;350 0 278 350 272 250;85 278 0 155 155 160;152 350 155 0 310 111;192 272 155 310 0 294;203 250 160 11 294 0]
显示如图:
2.2 定义一个最小路程s
S=0
2.3 建立简单的循环语句计算最优地点。
For i=1:6
For j=1:6
If x ( 1 , j ) >= x ( i , j )
s = s + x ( i , j )
else s = s + x(1 , j )
end
end
l(i)=s
s=0
end
通过l =982 632 745 738 712 538这6个值我们就可以清楚地知道,第六个城市即锦州,最适合建立第二个模拟训练基地。而通过实际的分析和考虑,在地图上锦州的位置也是交通便利的枢纽位置。所以此方法是比较有合理性的。
3 建立更多的消防模拟训练基地
建立第三个、第四个甚至更多的模拟训练基地的时候,方法依然和建立第二个模拟训练基地的方法大致相同。其原理(公式2)与公式1相同。
公式2
建立第四个或者更多的模拟训练基地的情况原理依旧同上,在本文就不进行更多的分析和阐述了。
四、结语
本文只是通过简单的假设来构建的模型,不能反映全部真实的情况。对于许多客观的实际问题还没有办法加进去。希望在以后的研究中继续完善此类问题。
[1]谢金星,薛毅. 优化建模与LINDO/LINGO软件[ M ]. 清华大学出版社.2009
[2]曹卫华,郭正. 最优化技术方法及MATLAB的实现[ M ]. 化学工业出版社.2010
[3]吴军. 消防站优化布局方法与技术研究[ J ]. 灭火指挥与救援.2005
10.3969/j.issn.1001-8972.2011.02.057