灭火救援战例的情景表示方法研究

张鲁君

(济南市消防支队，山东 济南 250101)

灭火救援战例的情景表示方法研究

张鲁君

(济南市消防支队，山东 济南 250101)

以特征要素作为基本要素，采用向量表示法对特征要素进行表示，实现了灭火救援战例的结构化和量化，以情景作为基本单元，提出了适合灭火救援战例的知识表示方法，并以油罐火灾为例进行探析，可以将同类型的灭火救援战例统一表示。

灭火救援；战例；知识表示；特征要素；情景

0 引言

灭火救援战例是消防部队在实践中长期锤炼形成的宝贵资料，从这些庞大的战例资料中不难发现，同类灾害事故的发生、发展、演化具有一定的规律性和相似性。以商场火灾为例，乌鲁木齐“1·2”德汇国际广场火灾扑救战例[1]中，该商场毗邻建筑密集、违章搭建的商铺堵塞消防通道，导致消防车无法进入现场展开；吉林“2·15”中百商厦火灾扑救战例中同样也出现了外部消防车通道被违章搭建物占用和施工桩坑阻挡的情况。战例间的这种相似性在指挥员现场决策时可以发挥强大的经验支持作用。为了发挥战例的辅助决策作用，迫切需要一种方法和思路对战例进行统一的规范化处理，建立一个共享的资源平台，整合战例资源，由此提出灭火救援战例的“情景表示法”。

1 灭火救援战例的特征要素

为了将千差万别的战例用相对统一的方法表示出来，选择在同一类型的战例中建立情景表示法。研究战例的表示法，为的是最终实现现场辅助决策，其理论基础是不同灭火救援战例中的决策经验存在相似和可供借鉴之处。这些共性的问题所能转化成的最小知识单元，就是战例知识表示的基本要素，即特征要素。灭火救援战例的特征要素就是最能反映灭火救援战例本质内容的内在固有指标[2]。

1.1 特征要素的提取

提取特征要素首先要反映灾害事故现场状态中的不同内容，其次要反映现场状态中的主要矛盾，最后要选择对指挥决策影响的重要因素。选取辽宁“7·16”大连中石油保税区油库火灾的灭火救援战例为例，总结该战例的特征要素如表1所示。

表1 特征要素一览表

值得注意的是，某些特征要素存在于灾害事故动态变化的全过程，也有一些特征要素只存在于这个过程中的某个或某几个阶段。对于同一类型的不同灭火救援战例来说，特征要素也不尽相同。不同类型的灭火救援战例的特征要素差别较大。

1.2 特征要素的量化

通过特征要素，初步粗略的描述现场某一状态中的主要矛盾，但对于状态中灾情规模等发生的变化仍然无法精确描述，影响相似性的比较，方案的针对性容易出现较大的偏差，因此，还需要对现场状态规模等变化进行更加精确的表示。量化就是从性质和规模两方面对特征要素描述内容的进一步表示。不同的规模、不同的性质可以描述和区别不同的现场状态，从而采取不同的战术措施，这是特征要素量化的理论基础。特征要素的量化包含量化指标的确定和量化值的提取两个方面。同类型的战例，其量化指标相近，以油罐火灾为例，其灾害对象的量化指标可以总结为表2。

表2 对象量化指标数字编号表

辽宁“7·16”大连中石油保税区油库火灾战例中，将着火罐作为描述对象，油罐类型是地上式金属外浮顶罐，储存原油，罐体容积10×104m3，假设油罐火灾中描述该承载对象的特征要素向量表示形式为：对象=(对象类型，油品类型，罐体类型，结构形式，罐体容积)。

利用元素内容的编号和赋值(表)，就可以实现具体战例中的任意特征要素向量表示。假设油罐为载体类型中的编号1，原油为载体类型中的编号3，地上式金属罐为罐体类型中的编号1，外浮顶罐为结构形式的编号2，罐体容积是10×104m3，文字内容便可以全部实现数字化，该特征要素向量为

TD=(1,3,1,2,10×104,…)

按照这种表示方法，要描述战例中某状态下的某个方面都可以用一个向量表示出来。

2 战例的情景表示

一个灭火救援战例中不是所有的状态都对辅助决策具有借鉴意义，指挥员通常选择具有标志性意义的状态现象进行分析，作出决策，即以“情景”作为基于灭火救援战例的推理单元。“情景”应当突出强调两个重要的方面，首先是灾害事故从发生开始，指挥员面对的伴随时间不断向前推演的真实情境或者状态[3]。其次，是对指挥决策具有意义的一些实时状态。灾害事故发生时开始，现场状态一直在发生变化，按照灾害事故发生、发展、演化的基本规律，受到灭火救援行动等的外在干预，伴随着时间不断向前发生动态演变。这些实时状态中一些影响指挥员决策的关键状态就是“情景”。

2.1 情景的提取

情景的物理划分和提取的节点包括灭火救援战例灾情发生、发展、演化的关键点，灭火救援战例中基本情况发生变化的关键点以及灭火救援战例中决策方案下达、调整等决策关键点，如图1所示。在同一个灭火救援战例中，提取上述情景的分界点，最终达到战例情景化分解的目的。

图1 以力量部署调整为依据的情景

2.2 情景的数字化表示

对某个灭火救援战例而言，情景表示是在情景分解的时间点确定之后，分解出代表整个灭火救援战例的情景。在此基础上，对这些情景进行特征要素的提取及其量化值的确定，就可以实现用特征要素概括情景内容的目的，进而完成灭火救援战例的知识表示。以油罐火灾为例，描述情景的不同维度就是不同的特征要素类型，如表3所示。

多种类型的特征要素组成矩阵的各行，如表4所示。结合量化指标，情景最终就可以用一个数字矩阵表示出来。

表4 油罐火灾情景的矩阵表示

3 结束语

同类战例间的相似性在指挥员现场决策时可以发挥强大的经验支持作用，但是如何用计算机语言将错综复杂的战例文字资源进行统一的知识表示，是首要解决的问题，灭火救援战例情景表示方法可以将同类型的灭火救援战例转化成数字矩阵，为决策推理奠定基础。

[1] 公安部消防局.2008年中国消防年鉴[M].北京:中国人事出版社，2008:557.

[2] 邵荃,翁文国,郑雄，等.城市火灾案例库辅助决策方法的研究[J].中国安全科学学报，2009，(1):113-117.

[3] 袁晓芳.基于情景分析与CBR的非常规突发事件应急决策关键技术研究[D].西安:西安科技大学，2011.

(责任编辑 陈 华)

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

张鲁君(1988— )，女，山东威海人，助理工程师。

D631.6

A

1008-2077(2015)08-0038-03