Алгоритм оптимального розподілу техніки між пожежними підрозділами

Басманов Олексій Євгенович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-6434-6575

Савельєв Дмитро Ігорович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-4310-0437

Мележик Роман Сергійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-6425-4147

Луценко Тетяна Олексіївна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-7373-4548

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-38-12

Ключові слова: локальна територія, рівень небезпеки, функціональна спроможність, район обслуговування, розміщення підрозділів

Анотація

Об’єктом дослідження є процес функціонування пожежних підрозділів, а предметом дослідження – розподіл техніки між підрозділами, що обслуговують певну область. Побудовано алгоритм оптимального розподілу техніки між пожежними підрозділами. На практиці це відкриває можливості для зменшення часу слідування пожежних підрозділів до місця виклику за рахунок зміни зон обслуговування підрозділами. Модель спирається на припущення про достатність сил та засобів в пожежних підрозділах для проведення рятувальних робіт і ліквідації пожеж в області їх обслуговування. Модель виходить із розбиття всієї області відповідальності на окремі підобласті або виділення окремих об’єктів, для яких відомий перелік можливих аварійних ситуацій, пов’язаних з пожежами, їх частота, сили і засоби, необхідні для їх ліквідації. Джерелом такої інформації можуть бути статистичні дані щодо пожеж на таких об’єктах або розрахункові дані щодо рівня пожежної небезпеки. Сформульовано задачу оптимального визначення області відповідальності рятувальних підрозділів. Критерієм оптимізації є мінімум часу слідування підрозділів від місця розташування до місця виклику. Цільова функція включає в себе як час слідування, так і кількість одиниць техніки, залученої до ліквідації пожежі. Це дозволяє врахувати складність аварійної ситуації, оскільки більш складні ситуації будуть вимагати залучення більшої кількості техніки і підрозділів. Обмеження задачі визначаються наявними силами і засобами в пожежних підрозділах. Побудовано алгоритм оптимального розподілу техніки між існуючими пожежними підрозділами. Показано, що область припустимих рішень є опуклою. Побудована модель може бути використана для визначення зон обслуговування вже існуючих пожежних підрозділів, а також при виборі місць розташування додаткових пожежних підрозділів.

Посилання

1. Xia Z., Li H., Chen Y., Yu W. Integrating Spatial and Non-Spatial Dimensions to Measure Urban Fire Service Access. ISPRS International Journal of Geo-Information. 2019. Vol. 8(3). P. 138. doi: 10.3390/ijgi8030138
2. Murray A. T. Optimising the spatial location of urban fire stations. Fire Safety Journal. 2013. Vol. 62. Part A. P. 64–71. doi: 10.1016/j.firesaf.2013.03.002
3. Oh J. Y., Hessami A., Yang H. Y Minimizing Response Time with Optimal. Studies in Engineering and Technology. 2019. Vol. 6(1). P. 47–58. doi: 10.11114/set.v6i1.4187
4. Corcoran J., Higgs G., Higginson A. Fire incidence in metropolitan areas: A comparative study of Brisbane (Australia) and Cardiff (United Kingdom). Applied Ge-ography. 2011. Vol. 31(1). P. 65–75. doi: 10.1016/j.apgeog.2010.02.003
5. Zhu S., Liu W., Liu D., Li Y. The impact of dynamic traffic conditions on the sustainability of urban fire service. Sustainable Cities and Society. 2023. Vol. 96. P. 104667. doi: 10.1016/j.scs.2023.104667
6. Park P. Y., Jung W. R., Yeboah G., Rempel G., Paulsen D., Rumpel D. First re-sponders’ response area and response time analysis with/without grade crossing moni-toring system. Fire Safety Journal. 2016. Vol. 79. P. 100–110. doi: 10.1016/j.firesaf.2015.11.003
7. Liu D., Xu Z., Yan L., Fan C. Dynamic estimation system for fire station ser-vice areas based on travel time data. Fire Safety Journal. 2020. Vol. 118. P. 103238. doi: 10.1016/j.firesaf.2020.103238
8. Guan J., Zhang K., Shen Q., He Y. Dynamic Modal Accessibility Gap: Meas-urement and Application Using Travel Routes Data. Transportation Research Part D: Transport and Environment. 2020. Vol. 81. P. 102272. doi: 10.1016/j.trd.2020.102272
9. Yeboah G., Park P. Y. Using survival analysis to improve pre-emptive fire en-gine allocation for emergency response. Fire Safety Journal. 2018. Vol. 97. P. 76–84. doi: 10.1016/j.firesaf.2018.02.005
10. KC K., Corcoran J. Modelling residential fire incident response times: A spa-tial analytic approach. Applied Geography. 2017. Vol. 84. P. 64–74. doi: 10.1016/j.apgeog.2017.03.004
11. Xu Z., Liu D., Yan L. Evaluating spatial configuration of fire stations based on real-time traffic. Case Studies in Thermal Engineering. 2021. Vol. 25. P. 100957. Doi: 10.1016/j.csite.2021.100957
12. Chen M., Wang K., Dong X., Li H. Emergency rescue capability evaluation on urban fire stations in China. Process Safety and Environmental Protection. 2020. Vol. 135. P. 59-69. doi: 10.1016/j.psep.2019.12.028
13. Кустов М. В., Федоряка О. І., Корнієнко Р. В. Ефективність методу тери-торіального розміщення пожежних підрозділів різної функціональної спроможності. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2022. № 2(36). С. 54–65. doi: 10.52363/2524-0226-2022-36-5
14. Shahparvari S., Fadaki M., Chhetri P. Spatial accessibility of fire stations for enhancing operational response in Melbourne. Fire Safety Journal. 2020. Vol. 117. P. 103149. doi: 10.1016/j.firesaf.2020.103149
15. Wang J., Liu H., An S., Cui N. A new partial coverage locating model for co-operative fire services. Information Sciences. 2016. Vol. 373. P. 527–538. doi: 10.1016/j.ins.2016.06.030
16. Batanović V., Petrović D., Petrović R. Fuzzy logic based algorithms for max-imum covering location problems. Information Sciences. 2009. Vol. 179(1–2). P. 120–129. doi: 10.1016/j.ins.2008.08.019
17. Chen H., Xu R. Achieving Least Relocation of Existing Facilities in Spatial Optimisation: A Bi-Objective Model. 12th International Conference on Geographic Information Science (GIScience 2023). 2023. Vol. 277. P. 19:1–19:5. doi: 10.4230/LIPIcs.GIScience.2023.19
18. Yao J., Zhang X., Murray A. T. Location optimization of urban fire stations: Access and service coverage. Computers, Environment and Urban Systems. 2019. Vol. 73. P. 184–190. doi: 10.1016/j.compenvurbsys.2018.10.006
19. Кустов М. В., Тютюник В. В., Федоряка О. І. Оцінка рівня пожежної не-безпеки локальної території. Проблемы пожарной безопасности. 2020. № 48. С. 83–93. URL: https://nuczu.edu.ua/images/topmenu/science/zbirky-naukovykh-prats-ppb/ppb48/12.pdf