基于GIS位置分配的城市消防站点优化布局探析_阙泽胜.pdf

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1、２０１３年第２期·北京测绘·１９基于ＧＩＳ位置分配的城市消防站点优化布局探析阙泽胜１２２胡洪卫陈素贤（１．广州中大城乡规划设计研究院有限公司，广东广州５１０２７５；２．深圳市中大东源规划设计有限公司，广东深圳５１８１０９）［摘要］介绍了ＧＩＳ“位置分配”基本原理和优化模型，基于地形图构建路网模型，应用最小化设施点数和最大化覆盖范围模型确定布局方案，划定管理服务区优化消防站选址。通过对消防站可达性及消防出行机动能力分析，找出消防站布局规律，为城市消防站布局规划提供参考。［关键词］ＧＩＳ位置分配ＯＤ成本矩阵消防站［中图分类号］Ｐ２０８［文献标识码］Ｂ［文章编号］１

2、００７－３０００（２０１３）０２－７城市消防站布局是城市消防规划的重要方范围、最小化设施点数、最大化人流量、最大化市面，在城市防灾减灾方面具有重要意义，包括消场份额。在消防站选址布局中，常用优化模型包防站选址和消防站责任区划分。由于缺乏必要括最大化覆盖范围模型、最小化设施点数模型和的基础理论研究和考虑因素不够全面，消防站选最小化抗阻模型。消防点可达性分析方法一般址与责任区划分多依经验判定，主观性较强，再包括基于最小阻抗的可达性分析法、基于平均出加上财政投入不够等诸多原因，目前我国大部分行时间的可达性分析法和基于出行范围的交通城镇，尤以旧城区为典型，消防站布局均

3、存在一可达性分析法。定程度上的站点数量过少、选址较随意、覆盖范２实证研究围有限、责任区划分过大、消防配套设施严重滞［１］后等问题。２．１研究区域与数据获取美国等发达国家在城市消防布局规划研究本文选取广东省潮州市潮安县城为研究区较早，如Ｈｅｌｌｙ系统阐述了消防站选址和责任区域，包括庵埠镇全镇，彩塘镇和东凤镇部分地区，［２］划分问题。如何合理地确定消防站数量、位置、辖９７个村委会和７个居委会，总面积约７０．９５平规模和服务区域，是进行消防站优化布局的关方公里，常住人口约３０．６６万人。［３－６］键，我国学者提出了不同优化模型和算法，使本文采用的路网、建筑物均从潮安

4、县城２０００消防站选址和布局更具理论依据和技术支撑。年地形图中数字化得到。从地形图的城市空地本文针对传统消防站规划方法的不足，应用中挑选出位于临街地段、面积大于１６００平方米的ＧＩＳ的位置分配原理，进行了消防站布局优化和３５个地块，以及《潮安县县城总体规划（２００４－责任区划分探讨，并从交通可达性角度分析实现２０２０）》划定的５个消防站地块作为候选消防站，消防站进一步优化布局的可能契入点，以期探索加上现状１个消防站，总共４１个候选消防站出一种相对经济可行的消防站布局方法。选址。２．２路网模型构建１“位置分配”原理首先提取基础数据，从地形图中获取铁路、ＧＩＳ“位

5、置分配”的基本原理，即在给定需求过境公路、干道、支路和小路线要素，导入个人地和已有设施分布的情况下，由系统根据特定优化理数据库“道路”要素类中，并建立“ＤｒｉｖｅＴｉｍｅ”模型，从用户指点的系列候选设施选址中挑选出行车时间和“Ｌｅｎｇｔｈ”路程字段；其次为拓扑处指点数目的设施选址，实现设施的优化布局。理，重点对线要素重合（Ｏｖｅｒｌａｐ）、交叉（Ｉｎｔｅｒ－ＧＩＳ优化模型一般包括最小化抗阻、最大化覆盖ｓｅｃｔ）、自相交（ＳｅｌｆＩｎｔｅｒｓｅｃｔ）和自重叠（ＳｅｌｆＯ－［收稿日期］２０１２－１２－１６［作者简介］阙泽胜（１９８４—），男，汉族，福建龙岩人，硕士

6、，现主要从事ＧＩＳ在土地利用、城市规划领域应用研究。２０·北京测绘·２０１３年第２期ｖｅｒｌａｐ）拓扑处理，火灾发生位置点和候选消防站防点为候选设施项目，９１７个火灾发生位置点为点要素必须落在道路要素类的节点上；最后建立请求项；阻抗中断设置为４．３，即设施的最大服务网络模型，因消防车具有道路优先权，故将Ｄｒｉｖ－范围是４．３分钟车行时间（这里假设消防站从接ｅＴｉｍｅ行车时间缩短１０％后拟作为消防车行车到报警到上路需４０秒，故车行只允许４．３分钟）。时耗，另考虑消防车不受禁转限制、无红灯等候结果显示，模型自动选择１６个消防站，加上时间、无单行线的限制等因素后建立

7、道路网络现状１个消防站，共１７个可以满足给定条件的基模型。本需求。２．３应用ＧＩＳ优化消防站点布局２）最大化覆盖范围模型确定比选方案。应１）最小化设施点数模型计算消防站点数。用最大化覆盖范围模型，阻抗中断设置为４．３，分加载１个现状消防点为必选设施项，４０个候选消别计算当消防站为１６、１７、１８个时的选址情况。表１消防站布局比选方案的结果汇总能在４．３分能在４．３能在４．３分未能在４．消防站钟内到达的分钟内到钟内到达的３分钟内覆盖比消防站代号个数火灾发生点达的总耗平均耗时到达的火例（％）个数时（分钟）（分钟）灾点个数１位置３６２２７８．１７３．５５８９５２．４

8、０％位置１、位置４、位置１１、位置１７