Распределение числа пожаров по причинам их возникновения

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО

«РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине «Основы управления обеспечением ПБ»

на тему

«Анализ и совершенствование деятельности ГПС в городе»

 

Выполнил: Скрипниченко Николай Федорович

студент группы ПБ – 512 № 12783

Проверил: старший преподаватель Фисенко Владимир Альбертович

 

Ростов – на – Дону

2013 г.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Таблица 1

Исходные данные о городе

 

Последняя цифра номера зачетной книжки	Численность населения города N, тыс. чел.	Площадь территории города G, км^2	Средняя скорость движения ПА к месту вызова , км/ч	Коэффициент непрямолинейности уличной сети
				1,40

 

Таблица 2

Динамика числа пожаров в городе за 5 последних лет

 

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки	Годы

Таблица 3

Распределение числа пожаров по причинам их возникновения

Код причины
Всего

 

Примечание. Коды причин возникновения пожаров: 1-поджог; 2-неисправность производственного оборудования, нарушение технологического процесса производства; 3-нарушение ППБ при устройстве и эксплуатации печей и дымоходов; 4-нарушение правил устройства и эксплуатации электрооборудования; 5-нарушение ППБ при проведении электросварочных работ; 6-нарушение правил устройства и эксплуатации теплогенерирующих агрегатов и установок; 7-неосторожное обращение с огнем (неосторожность при курении, отогревании двигателей и труб открытым огнём и т.д.); 8-детская шалость с огнем; 9- прочие причины.

Таблица 4

Распределение числа пожаров по категориям объектов

Код причины
Всего

Примечание. Коды категорий объектов пожара: 1-здания производственного назначения; 2-складские здания; 3-здания торговых предприятий; 4-здания образовательных учреждений; 5-здания детских учреждений; 6-здания культурно-зрительных учреждений; 7-здания лечебно-профилактических учреждений; 8-здания административно - общественных учреждений; 9-здания жилого сектора; 10- троящиеся здания; 11- транспортные средства; 12- прочие объекты пожара.

Таблица 5

Распределение числа пожаров по месяцам года

Месяц года
Январь
Февраль
Март
Апрель
Май
Июнь
Июль
Август
Сентябрь
Октябрь
Ноябрь
Декабрь
Всего

Таблица 6

Распределение числа пожаров по часам суток

Часы суток
[00;01)
[01;02)
[02;03)
[03;04)
[04;05)
[05;06)
[06;07)
[07;08)
[08;09)
[09;10)
[10;11)
[11;12)
[12;13)
[13;14)
[14;15)
[15;16)
[16;17)
[17;18)
[18;19)
[19;20)
[20;21)
[21;22)
[22;23)
[23;24)
Всего

 

Таблица 7

Исходные данные распределения числа вызовов по различным причинам

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки	Число вызовов по различным причинам	Всего вызовов
пожары	аварии	ложные	срабатывание сигнализации	прочие

Таблица 8

Распределение числа вызовов по районам выезда пожарных частей города

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки	Районы выезда	Всего вызовов
ПЧ-1	ПЧ-2	ПЧ-3	ПЧ-4

Таблица 9

Исходные данные об основных количественных параметрах функционирования пожарной охраны в городе

 

Число ПЧ в городе

Число основных ПА

Тип и кол-во спец. ПА в боевом расчёте

Среднее время обслуживания вызова

Количество вызовов с различным числом привлекавшихся оперативных отделений на основных ПА

Всего вызовов

2АЛ, АСО

48,0

 

АНАЛИЗ ОБСТАНОВКИ С ПОЖАРАМИ В ГОРОДЕ

 

ЗАЩИТЫ ГОРОДА

 

Чтобы обеспечивать надежную противопожарную защиту города, его пожарная охрана должна располагать достаточным объемом сил и средств. Для этого необходимо рассчитать требуемое для города число ПЧ, количе­ство оперативных отделений на основных и специальных ПА, штатную численность личного состава ПП. В данном разделе на базе нормативного подхода, а также с применением метода математического моделирования осуществляется обоснование и выбор решений ряда организационно-управленческих задач оперативной и профилактической деятельности под­разделений ГПС в городе.

 

 

4.1. Обоснование требуемого объема сил и средств пожарной охраны для противопожарной зашиты города на базе нормативного подхода

 

В нашей стране разработан ряд нормативов, регламентирующих неко­торые основные параметры систем противопожарной защиты населенных пунктов [3, 4]. Приведенные в этих документах нормативы имеют одно- или двухфакторную структуру, благодаря которой они оказываются простыми и удобными в использовании. С помощью указанных документов

можно определить требуемое число пожарных депо для города, а также количество ПА различного назначения.

Требуемое для города число пожарных депо и общее количество ПА (вне зависимости от их типов) определяется по прил. 7 [3], исходя из численности населения города и площади его территории.

В соответствии с прил. 7 [3] города делятся на 10 категорий в зависимости от численности их населения. Для каждой категории городов предусмотрен свой норматив числа основных ПА, требуемых для противопожарной защиты города. При этом учитывается 100%-ный резерв этих автомобилей. Согласно работе [22], к основным ПА относятся авто­мобили, которые предназначены для доставки к месту пожара личного со­става и огнетушащих средств (воды, пены, порошков и других составов). Эта группа включает пожарные автоцистерны, автонасосы, насосно-рукавные автомобили, пожарные насосные станции и т.п.

Помимо основных ПА, город должен располагать специальными ПА, которые предназначены для выполнения специфических работ при туше­нии пожаров и служат для доставки к месту пожара боевого расчета, спе­циального пожарно-технического вооружения и аппаратов, необходимых для обеспечения работ по тушению пожаров в различных условиях. К ним относят: автолестницы и коленчатые автоподъемники; автопеноподъемники; автомобили связи и освещения; технические и рукавные автомобили; газодымозащитные и водозащитные автомобили; штабные и оперативные автомобили, оборудованные сигналом сирены и радиостанцией; автомоби­ли-дымососы.

Для городов нормируется количество трех видов специальных ПА: ав­толестниц (автоподъемников), автомобилей газодымозащитной службы, а также автомобилей связи и освещения [3, прил.1]. Нормируемое количест­во специальных ПА в боевом расчете определяется, исходя из численности жителей города. Кроме того, следует предусмотреть 50%-ный резерв такой техники. Количество других типов специальных ПА определяют, исходя из местных условий в каждом конкретном случае с учетом наличия опор­ных пунктов тушения крупных пожаров.

Вспомогательные ПА используются для выполнения второстепенных работ на пожаре. К таким автомобилям относятся: передвижные авторе­монтные мастерские, автотопливозаправщики, грузовые и легковые авто­мобили, автобусы, тракторы и другая автотехника. Тип и количество вспо­могательной пожарной техники выбирается в зависимости от необходимо­сти выполнения ПП работ вспомогательного характера (перевозка людей, различных грузов, обеспечение ГСМ и т.п.). При этом количество вспомо­гательных ПА не должно превышать разницу между нормируемым общим количеством ПА в городе и суммой основных и специальных ПА.

 

 

Пример. Город Н. численностью 143 тыс. человек расположен на пло­щади 49 км². Определить необходимое количество пожарных депо и по­жарных автомобилей для противопожарной защиты города.

1. По прил. 7 [3] определяем, что в городе с указанной численностью населения и площадью территории необходимы пять пожарных депо (два депо на 8 ПА и еще три - на 6 ПА в каждом). Таким образом, в городе для его противопожарной защиты необходимы 34 пожарных автомобилей различного назначения.

2. В соответствии с прил. 7 [3] для городов с любой численностью населения необходимо предусматривать 1 основной ПА на 6,5 тыс. человек (включая 100%-ный резерв). Следовательно, для рассмат­риваемого города необходимо иметь 22 основных ПА, из которых 11ПА должны находиться в боевом расчете (конкретные типы основных ПА принимаются самими слушателями).

3. По прил. 1 [3] находим, что помимо основных ПА, в городе необ­ходимо иметь в боевом расчете 3 специальных ПА (две автолестницы или автоподъемника, два автомобиля газодымозащитной службы и один ав­томобиль связи и освещения). Кроме того, необходимо предусмотреть 50%-ный резерв этой техники (в резерв, например, можно включить одну автолестницу и один автомобиль газодымозащитной службы). Следова­тельно, всего в городе должно быть 9 специальных ПА

 

Для города

 

1. Для моделирования процесса обслуживания вызовов ПП в городе будем использовать следующие параметры:

– средняя длительность времени обслуживания вызовов ПП в городе; для рассматриваемого примера = 48 мин/вызов = 0,8 ч/вызов (значение берем из табл. 9 исходных данных);

- плотность потока вызовов, т.е. среднее число вызовов, поступаю­щих за единицу времени.

 

 

Определение числа основных пожарных автомобилей

Из-за ограничений в материальных и трудовых ресурсах ПО произво­дится корректировка найденного на базе нормативного подхода количества оперативных отделений на основных ПА для города.

С этой целью на основе моделирования процесса занятости того или иного числа оператив­ных отделений на основных ПА обслуживание вызовов в городе обосно­вывается минимальным количеством оперативных отделений на основных ПА, которое необходимо включить в боевой расчет городских ПЧ для обеспечения надежной противопожарной защиты города.

 

2. Для определения величины необходимо вычислить ожидаемое число вызовов ПП в городе для следующего года. Согласно расчетам, про­веденным в разд. 3.1, в следующем году можно ожидать около 343 пожа­ров. При этом доля пожаров в общем числе вызовов в городе составляет 70 % (см. разд. 3.4). Тогда, решая пропорцию, получим приблизительно общее число вызовов в следующем году

 

п = 343 • 100/70 = 490 вызовов.

 

Принимая за период времени наблюдения невисокосный год (Т_на6л = 1 год = 365 сут = 8760 ч), вычислим плотность потока вызовов как сред­нее арифметическое с размерностью вызовов/ч:

 

(вызовов/ч). (30)

 

3. Вычисляем приведенную плотность потока вызовов

. (31)

 

Так как - величина безразмерная, то при проведении вычислений по формуле (31) единицы измерения времени в величинах и должны быть согласованы. Для рассматриваемого примера:

 

= 0,0559 (вызовов/ч) • 0,8 (ч/вызов) = 0,04472.

 

4. Рассмотрим возникающую в процессе оперативной деятельности ПП ситуацию {k}, в которой обслуживанием вызовов в городе одновре­менно занято некоторое число k ПА (k = 0, 1, 2,...).

Вероятность того, что в произвольный момент времени все ПА в го­роде свободны от обслуживания вызовов, т.е. находятся в состоянии ожи­дания очередного вызова (имеет место ситуация {0}), вычисляем по фор­муле

 

, (32)

 

где е - основание натурального логарифма.

Для рассматриваемого примера:

.

5. Вероятность р{k} того, что в произвольный момент времени обслуживанием вызовов в городе будут одновременно заняты k ПА (т.е. имеет место ситуация {k}),вычисляем последовательно для k = 1, 2, 3,... с помощью рекуррентной формулы:

, k = 1, 2, 3,..., (33)

где - относительная частота (частость) привлечения определенного чис­ла l ПА для обслуживания вызова в городе, которая вычисляется по фор­муле (28) в разд. 3.5.

Производя расчеты по формуле (33) для рассматриваемого примера, получаем:

р{1} = αω₁p{0} = 0,04472•0,32•0,95655 = 0,0137;

 

р{2} = α/2[ω₁p{1}+2ω₂p{0}] = 0,04472/2 [ 0,32•0, 0,0137 +

+2•0,24•0,95655] = 0,0102;

 

р{3} = α/3[ω₁p{2}+2ω₂p{1}+3ω₃p{0}] =0,04472/3 [0,32•0,0102 +

+ 2•0,24•0,0137+ 3•0,223•0,95655] = 0,00975

 

р{4}= α/4[ω₁p{3}+2 ω₂ p{2}+3 ω₃ p{1}+4 ω₄ p{0}] = 0,04472/4 [0,32•0,00975+2•0,24•0,0102+3•0,223•0,0137+4•0,069•0,95655]=0,0034

 

р{5}= α/5[ω₁p{4}+2 ω₂ p{3}+3 ω₃ p{2}+4 ω₄ p{1}+5 ω₅ p{0}] =0,04472/5 [0,32•0,0034+2•0,24•0,00975+3•0,223•0,0102 +4•0,069•0,0137+5•0,062•0,95655]=0,0027

 

р{6}= α/6[ω₁p{5}+2 ω₂ p{4}+3 ω₃ p{3}+4 ω₄ p{2}+5 ω₅ p{1}+6 ω₆ p{0}] = =0,04472/6 [0,32•0,0027+2•0,24•0,0034+3•0,223•0,00975+4•0,069•0,0102 +

5•0,062•0,0137+6•0,039•0,95655]=0,00169

 

р{7}= α/7[ω₁p{6}+2 ω₂ p{5}+3 ω₃ p{4}+4 ω₄ p{3}+5 ω₅ p{2}+6 ω₆ p{1}}+7 ω₇ p{0}]= 0,04472/7[0,32•0,00169+2•0,24•0,0027+3•0,223•0,0034+4•0,069•0,00975+5•0,062•0,0102 +6•0,039•0,0137+7•0,019•0,95655]=0,0008

 

р{8}= α/8 [ω₁p{7}+2 ω₂ p{6}+3 ω₃ p{5}+4 ω₄ p{4}+5 ω₅ p{3}+6 ω₆ p{2}}+7 ω₇ p{1}+8 ω₈ p{0}] = 0,04472/8 [0,32•0,0008 + 2•0,24•0,00169+3•0,223•0,0027+ +4•0,069•0,0034+5•0,062•0,00975+6•0,039•0,0102+7•0,019•0,0137+8•0,029••0,95655]=0,000729

 

Значения вероятностей p{k] для k = 0, 1,2,... связаны между собой соотношением:

. (34)

6. Вычисляем суммарную продолжительность времени T{k] пребыва­ния в ситуации {k} за период времени наблюдения Т_на6лпо формуле:

 

T{k}= T_набл р{k}, k=1,2,3… (35)

Значения T{k} для k = 0, 1, 2,... связаны соотношением:

. (36)

7. Вычисляем частоту возникновения ситуации {k} f {k} (среднее чис­ло случаев за единицу времени) в результате поступления вызовов по фор­муле:

, k=1,2,3 …, (37)

где n - плотность потока вызовов, вызовов/год.

Для рассматриваемого примера при = 490 вызовов/год получаем:

 

f {1 } = nω₁p{0} = 490•0,32• = 149,99(случаев/год);

 

f {2} = n[ω₁p{1}+ω₂p{0}] = 490•[0,32•0,0137+ 0,24• ] = 114,6 (случ./год);

 

f {3} = n[ω₁p{2}+ω₂p{1}+ω₃p{0}] = 490 [0,32•0,0102+ 0,24•0,0137+

+ 0,223• ] = 107,7 (случ./год)

f {4 } = n[ω₁p{3}+ ω₂p{2}+ ω₃p{1}+ ω₄p{0} =490 [0,32•0,00975 + 0,24•0,0102+ +0,223•0,0137+0,069•0,95655] =46,45

f {5 } = n[ω₁p{4}+ ω₂p{3}+ ω₃p{2}+ ω₄p{1}+ ω₅p{0} =490 [0,32•0,0034+0,24•0,00975 +0,223•0,0102+0,069•0,0137+0,062•0,95655=32

f {6 } = n[ω₁p{5}+ ω₂p{4}+ ω₃p{3}+ ω₄p{2}+ ω₅p{1}+ ω₆p{0} =490 [0,32•0,0027+0,24•0,0034+0,223•0,00975 +0,069•0,0102+0,062•0,0137+0,039• =20,6

f {7 } = n[ω₁p{6}+ ω₂p{5}+ ω₃p{4}+ ω₄p{3}+ ω₅p{2}+ ω₆p{1}+ ω₇p{0}= 490 [0,32•0,00169+0,24•0,0027+0,223•0,0034+0,069•0,00975+0,062•0,0102+0,039•0,0137+0,019• =10,5

f {8 } = n[ω₁p{7}+ ω₂p{6}+ ω₃p{5}+ ω₄p{4}+ ω₅p{3}+ ω₆p{2}+ ω₇p{1}+ ω₈p{0}=490[0,32 •0,0008+0,24•0,00169+0,223•0,0027+0,069•0,0034+0,062•0,00975+0,039•0,0102+0,019•0,0137+0,029• =7,5

Значения f {k} для k = 1, 2, 3,... связаны соотношением:

. (38)

 

8. Результаты расчетов заносим в табл. 18

Таблица 18

Теоретические значения характеристик одновременной занятости этого или иного числа k оперативных отделений на основных пожарных автомобилях

Число ПА k	Вероятность p{k}	Суммарная длительность времени T{k}, ч/год	Частота f{k}, случаев/год
		8379,3	-
	0,0137		149,99
	0,0102	89,3	114,6
	0,00975	85,4	107,7
	0,0034	29,8	46,45
	0,0027	23,6
	0,00169	14,8	20,6
	0,0008		10,5
	0,000729		7,5
Всего

 

9. По результатам расчетов делаем вывод о характере изменений ве­роятностных, временных и частотных характеристик в зависимости oт числа k ПА, одновременно занятых обслуживанием вызовов в городе. С увеличением числа k ПА (табл. 18) значения вероятностных, временных и частотных характеристик одновременной занятости отделений обслужива­нием вызовов монотонно уменьшаются. Важно заметить, что примерно 96 % времени оперативные отделения находятся в ситуации {0}, т.е. ожидают поступления очередного вызова (р{0} = 0,95655).

10. Зная вероятностные характеристики одновременной занятости оперативных отделений обслуживанием вызовов, можно обосновать количество N оперативных отделений на основных ПА в составе дежурных караулов городских ПЧ достаточное для того, чтобы обеспечить безотказное обслуживание вызовов.

Отказ понимается как событие, которое состоит в том, что по очеред­ному вызову не может выехать требуемое число ПА вследствие их занято­сти обслуживанием ранее поступивших вызовов (недостающее число ПА приходится дополнительно привлекать из объектовых ПЧ либо извне го­рода, что нежелательно). Отказ называется полный, если по вызову не мо­жет выехать ни один ПА. Отказ называется частичным, если по вызову может выехать число ПА, меньшее требуемого для его обслуживания.

Полезными критериями для обоснования числа N ПА для города яв­ляются вероятностные, частотные и временные характеристики безотказ­ности обслуживания вызовов.

11. Вероятность p{> N } того, что в произвольный момент времени за­данного числа N ПА окажется недостаточно для обслуживания вызовов в городе (т.е. имеет место ситуация {> N }, в которой обслуживанием вызовов одновременно занято число ПА, превышающее заданное значение N),вы­числяем по формуле:

, N= 1,2,3…, (39)

где p {k} - вычисляемая по формулам (32) и (33) вероятность того, что в произвольный момент времени обслуживанием вызовов в городе будут одновременно заняты k оперативных отделений на основных ПА.

Производя расчеты по формуле (39) для рассматриваемого примера, получаем:

 

p {>0} =1- p {0} = 1- = 0,04345;

 

p {>1} =1- p {0} – p {1} = p {>0} - p {1} = 0,04345- 0,0137= 0,02975;

p {>2} =1- p {0} – p {1} – p {2} = p {>1} – p {2} 0,02975- 0,0102=0,01955

 

p {>3} = p {>2}-– p {3}=0,01955-0,00975=0,0098

p {>4} = p {>3}-– p {4}=0,0098-0,0034=0,0064

p {>5} = p {>5}-– p {5}=0,0064-0,0027=0,0037

p {>6} = p {>6}-– p {6}=0,0037-0,00169=0,00201
p {>7} = p {>7}-– p {7}=0,00201-0,0008=0,00121

p {>8} = p {>8}-– p {8}=0,00121-0,000729=0,000481

 

 

12. Ожидаемая за период времени наблюдения Т_на6л суммарная про­должительность Т {> N } одновременной занятости обслуживанием вызовов в городе с числом ПА, превышающим заданное значение N (т.е. с привле­чением дополнительных ПА), оценивается по формуле:

 

T{>N} = Т_на6л p{>N}, N = 0,1,2,... (40)

 

13. Частота возникновения отказов (как полных, так и частичных) в обслуживании вызовов в городе при заданном числе N ПА вычис­ляется по формулам:

(41)

f_отк(N)=λ– f_отк(N-1)–f(N), N=1,2,3…, (42)

где f {k} - вычисляемая по формуле (37) частота возникновения ситуации одновременной занятости k ПА в результате поступления вызовов.

Проводя для рассматриваемого примера расчеты по формулам (41) и (42), получаем:

f_отк(0)=λ= 490,0 (случаев/год);

fотк(1)=λ - f(1)= 490 -149,99 = 340,01 (случаев/год);

fотк(2)=λ - f(1) - f(2)= fотк(1)- f(2)= 340,01 - 114,6 = 225,41 (случаев/год);

fотк(3)= λ - f(1) - f(2) - f(3) = fотк(2)- f(3)= 225,41 - 107,7= 117,71, (случа­ев/год)

fотк(4)= 117,71-46,45=71,26

fотк(5)= 71,26-32=39,26

fотк(6)= 39,26-20,6=18,66

fотк(7)= 18,66-10,5=8,16

fотк(8)= 8,16-7,5=0,66

14. Частота возникновения полных отказов f_п.о.(N) обслуживании вы­зовов в городе при заданном числе N ПA вычисляется по формулам:

 

f_п.о.(0)=λ; (43)

f_п.о.(N)=λр{>(N-1)}, N=1,2,3… (44)

f_п.о.(0)=490

f_п.о.(1)=490* 0,02975= 14,57

f_п.о.(2)=9,58

f_п.о.(3)=4,802

f_п.о.(4)= 3,136

f_п.о.(5)=1,813

f_п.о.(6)=0,98

f_п.о.(7)=0,5929

f_п.о.(8)=0,23
15. Частота возникновения частичных отказов f_ч.о.(N) в обслуживании вызовов в городе при заданном числе N ПA вычисляется по формуле:

 

f_ч.о.(N) = f_отк(N)–f_п.о.(N), N=1,2,3… (45)

f_ч.о.(0)=0

f_ч.о.(1)= 340,01-14,57=325,43

f_ч.о.(2)= 225,41-9,58=215,83

f_ч.о.(3)= 117,71-4,802=112,9

f_ч.о.(4)= 71,26-3,136=68,424

f_ч.о.(5)= 39,26-1,813=37,447

f_ч.о.(6)= 18,66-0,98=17,68

f_ч.о.(7)= 8,16-0,5929=7,5671

f_ч.о.(8)= 0,66-0,23=0,43

 

 

16. Результаты расчетов величин р{>N}, T{>N}, , f_п.о.(N), f_ч.о.(N) сводим в табл. 19.

Таблица 19

Расчетные значения критериев для обоснования числа N оперативных отделений на основных пожарных автомобилях в городе

 

Число ПА N	Вероятность р{N}	Продолжительность времени Т{>N}, ч/год	Частота отказов, случаев/год
fотк(N)	fп.о.(N)	fч.о.(N)
	0,04345	380,6		490	0,0
	0,02975	260,6	340,01	14,57	325,43
	0,01955	171,2	225,41	9,58	215,83
	0,0098	85,848	117,71,	4,802	112,9
	0,0064	56,064	71,26	3,136	68,424
	0,0037	32,412	39,26	1,813	37,447
	0,00201	17,6	18,66	0,98	17,68
	0,00121	10,6	8,16	0,5929	7,5671
	0,000481		0,66	0,23	0,43

 

17. По результатам расчетов производится обоснование числа N опе­ративных отделений на основных ПА, обеспечивающих надежную проти­вопожарную защиту города. Значения всех критериев монотонно убывают с увеличением числа оперативных отделений в городе (что соответствует повышению уровня противопожарной защиты города), поэтому из эконо­мических соображений разумно ограничиться таким числом N отделений, которое обеспечивает достаточно малые значения рассматриваемых крите­риев. Если для рассматриваемого примера в состав дежурных караулов го­родских ПЧ включить 6 оперативных отделений на основных ПА, то будет

обеспечен весьма высокий уровень противопожарной защиты города: в те­чение года для обслуживания вызовов ПП в городе потребуется привлечь дополнительные отделения извне лишь в единичных случаях (f_отк(6)= 0,9). При этом суммарная продолжительность занятости дополнительных отде­лений обслуживанием вызовов в городе составит около 0,2 ч за год.

 

18. Несмотря на наличие количественных критериев, процедура опре­деления требуемого числа оперативных отделений на основных ПА для города является неформализованной. Субъективным моментом остается назначение порога "достаточной малости" значений критериев. В каждом конкретном случае при обосновании следует опираться не только на полу­ченные в результате расчетов значения критериев, но и принимать во вни­мание число мест дислокации ПП (пожарных депо) в городе, характери­стики пожарной опасности объектов в различных районах города, наличие в городе объектовых ПЧ, при необходимости могут быть привлечены допол­нительные отделения. Кроме того для окончательного обоснования реше­ний по определению количества оперативных отделений на основных ПА для города требуется учитывать результаты расчета сил и средств, необхо­димых для тушения пожара на наиболее важном, крупном объекте города. Методика расчета сил и средств при разработке плана пожаротушения та­кого объекта рассматривается в курсе "Пожарная тактика".

 

Определение требуемого числа пожарных депо для города

 

1. Выбор числа и мест дислокации ПЧ (пожарных депо) и установле­ние границ их районов обслуживания представляют собой взаимосвязанные задачи, при решении которых руководствуются стремлением обеспе­чить своевременное прибытие к местам вызовов первых оперативных от­делений. Для того чтобы судить о возможностях своевременного прибытия первых оперативных отделений при том или ином варианте выбора мест дислокации ПЧ и установлении границ их районов обслуживания, приме­няют различные численные характеристики (критерии). Наиболее простым из них является радиус обслуживания R ПЧ, представляющий собой рас­стояние (по прямой) от места дислокации ПЧ (пожарного депо) до наибо­лее удаленной точки ее района обслуживания. Радиус обслуживания соот­ветствует радиусу окружности с центром в месте дислокации ПЧ, описан­ной вокруг ее района обслуживания.

 

2. В соответствии с прил. 7 [4] радиус обслуживания городских ПЧ не должен превышать 3 км, т.е. должно выполняться следующее условие:

R<R*. ( 46)

В этом случае (46) решение задач выбора мест дислокации городских пожарных частей и установление границ их районов обслуживания можно производить геометрическим путем непосредственно на карте города.

 

3. С увеличением числа пожарных депо в городе возрастает уровень его противопожарной защиты. Однако необходимость экономии городской территории, выделяемой под застройку пожарными депо, а также эконо­мии материальных затрат на их строительство обуславливают строитель­ство в городе лишь такого числа депо, которое было бы достаточным для выполнения заданного нормативного требования (46). Ориентировочная оценка необходимого числа пожарных депо для города может быть полу­чена расчетным путем.

 

4. При выборе мест дислокации городских пожарных частей и уста­новлении границ их районов обслуживания целесообразно стремиться к тому, чтобы каждая пожарная часть обеспечивала требуемый уровень про­тивопожарной защиты на возможно большей территории.

 

5. Максимальная территория района обслуживания, в пределах кото­рой выполняется это нормативное требование (46), должна иметь форму круга с радиусом R*,центр которого является местом дислокации пожар­ного депо. Однако покрыть территорию города такими геометрическими фигурами без остатков и наложений невозможно, поэтому рассмотрим идеальную форму района обслуживания для каждой пожарной части в ви­де правильного шестиугольника.

Эта геометрическая фигура обладает сле­дующими замечательными свойствами: среди всех правильных много­угольников, геометрические размеры которых определяются описанной вокруг каждого из них окружностью фиксированного радиуса, и которые, будучи многократно уложенными на плоскости, могут покрыть ее без ос­татков и наложений (к таким фигурам относятся правильные треугольни­ки, четырехугольники и шестиугольники), правильный шестиугольник яв­ляется фигурой с наибольшей площадью.

 

6. Площадь территории района обслуживания S, имеющего форму правильного шестиугольника, выражается через значение R радиуса описанной вокруг него окружности (радиуса обслуживания) следующим образом:

. (47)

 

7. Допустим, что территорию города, площадь которой составляет G, удалось разбить на некоторое число К районов обслуживания, имеющих идеальную форму и одинаковую площадь. Площадь территории каждого выделенного района S определяется по формуле

. (48)

 

8. Очевидно, что для того, чтобы выполнялось нормативное требова­ние (46), площадь территории S каждого выделенного района обслужива­ния не должна превосходить допустимого значения S*, которое определяется путем подстановки в формулу (47) допустимого значения радиуса обслуживания R*:

 

. (49)

 

9. Для выполнения условия

(50)

с учетом выражений (48) и (49) получаем, что выделяемое число К районов обслуживания городских пожарных частей должно удовлетворять сле­дующему ограничению:

. (51)

 

Таким образом, если площадь территории города равна G, то мини­мально необходимое число К* пожарных депо (с соответствующими рай­онами обслуживания) определяется по формуле:

. (52)

 

10. Используя значение площади территории города (см. табл. 1), вычис­ляем по формуле (52) минимально необходимое число ПЧ для города.

Пример. При нормативной величине допустимого радиуса обслужи­вания для ПЧ R *= 3 км в городе с территорией G = 49 км необходимо иметь не менее трех пожарных частей:

 

.

11. Для оценки своевременности прибытия первых оперативных отде­лений к месту вызова целесообразно использовать и такие численные критерии, как длина пути или длительность времени следования первого оперативного отделения от пожарного депо до наиболее удаленной точки района
обслуживания, так как эти величины приближенно связаны с величи­ной радиуса обслуживания ПЧ и между собой.

12. Длина пути d ПА от пожарного депо до наиболее удаленной точки
района обслуживания связана с величиной радиуса обслуживания R приближенным соотношением:

, (53)

где - коэффициент непрямолинейности уличной сети (его максимальное соотношение в градостроительной практике принимают равным = 1,41).

13. Длительность времени следования первого оперативного отде­ления (ПА) от пожарного депо до наиболее удаленной точки района об­служивания связана с величиной радиуса обслуживания R следующим приближенным соотношением:

(54)

где - средняя скорость движения ПА в рассматриваемом районе (либо в городе).

14. С учетом соотношений (49) и (54) формула (52) преобразуется для проведения расчетов, исходя из допустимых значений d* или :

. (55)

При проведении расчетов по формуле (55) размерности величин и должны быть согласованы.

15. Используя исходные данные из табл. 1, вычисляем минимальное число К* пожарных депо для города по формуле (55), варьируя значения от 3 до 11 мин с шагом 1 мин. В качестве примера в табл. 20 представ­лены результаты расчётов по формуле (55) при фиксированных значениях величин С = 49 км , = 42 км/ч и = 1,41.

К3=2*1,41^2*49 / 3√3(42*0,05)^2 = 194.8/5.19*4.41=8.5

К4=194.8/5.19 (42*0,067)^2=37.53/7.9=4.75

К5=194.8/5.19(42*0,083)^2=37.53/12.15=3.09

К6=194.8/5.19(42*0,1)^2=37.53/17.64=2.13

К7=194.8/5.19(42*0,1167)^ 2=37.53/24=1.56

К8=194.8/5.19(42*00,133)^2=37.53/31.2=1.2

К9=194.8/5.19(42*0,15)^2=37.53/39.69=0.94

К10=194.8/5.19(42*0,167)^2=37.53/49.2=0.76

Таблица 20

 

Необходимое число К* пожарных депо в городе в зависимости от

допустимой длительности времени следования оперативного отделения к месту вызова

 

Заданная величина допустимой длительности времени следования первого оперативного отделения к месту вызова τ^2сл, мин	Минимально необходимое число пожарных депо для города.
3 (0,05)
4 (0,067)
5 (0,083)
6 (0,1)
7(0,1167)
8 (0,133)
9(0,15)
10(0,167)