王二飞

摘 要:业为了定量对地铁站点消防安全进行风险评估,根据地铁站点影响消防安全的各项指标和因素,解决地铁站点系统内不确定信息难以量化的问题,引入信息熵。以信息熵来度量整个地铁站点的消防安全风险,构建地铁站点消防风险评估指标体系。同时介绍了信息熵法的计算步骤,并探析了将信息熵法应用于评估地铁站点消防风险的可行性。

关键词:风险评估 信息熵 评价指标

中图分类号:TV877 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)01(c)-0134-02

现今地铁为代表的城市轨道交通系统已经成为城市密集人口区域出行的主要方式。然而地铁车站内环境封闭客流量大,发生火灾安全事故对于人群的疏散和救援十分困难,其火灾特点具有火情发展快,扑救难度大,人员疏散难,逃生时间短,逃生途径少等弊端,对人员的生命和财产造成巨大威胁。

1 地铁站点消防风险评估的研究概述

对于地下建筑内的消防风险度评估,国内外在火灾风险评估研究的过程中,主要开展了制定发展规划,进行专题研究,建立评估模型,开发相应的软件等多项工作。对于建筑评估研究首先明确建筑的消防性能目标,并选用合适的评估手段衡量建筑达到目标的程度。

对于城市建筑进行火灾风险评估的方法多种多样,主要有事故分析,灰色系统预测,回归预测等。自1948年美国数学家香农在解决信息度量问题时提出信息熵的概念以来,信息熵理论的应用已经十分广泛,其已经应用于:数据集分割、教育信息处理、工程造价风险分析、临床定量诊断分析、信息熵在粗糙集理论、信息熵在优化问题等领域上。

2 地铁站点消防风险评估体系的构建

地铁车站的消防系统是一个非常复杂的系统,各个因素间紧密关联,任何因素的故障或失效都有可能造成重大的后果。根据系统安全的基本思想,以现代事故预防的理论和方法体系为核心,从系统的及基本特征(整体性、层次性、目的性和适应性)为出发点,从人(乘客,工作人员)的风险、物(建筑,设备)的风险、环境(周边环境)的风险,管理(规章)的风险四个方面设置了消防风险评价指标,见表1。

3 信息熵法在地铁站点消防风险评估中的应用

1948年,维纳出版《控制论》,申农发表《通信数字理论》,几乎同时以熵的形式表述了信息量的概念。维纳指出,信息损失的过程与熵增加十分相似,系统的信息量与其熵互为消长,其定义n个可能的消息X1,X2,……Xn,其状态的概率为P1,P2……Pn,(i=1,2……n),假设H(P1,P2,P3……Pn),为这一概率分布的不确定性量度,它应满足,函数(其中为k比例系数),用来表示

信息源输出后每个消息提供的平均信息量,将此函数称为信息熵。

在评估过程中用信息熵值来计算各地铁车站风险评价指标权重,对各评价指标进行加权,从而得出的结果较以往的评价方法更加客观,其过程如下。

(一)评价指标的选取

对于地铁车站消防风险的评价指标的选取,本文从人、物、环、管风险中选取了12个评价指标,对全国同类型的10个地铁车站进行评价,形成了12个评价指标,10个被评价对象的评价体系。设有m个评价指标,n个被评价对象形成一个多对象关于多评价指标的评价矩阵如下。

(二)数据的标准化处理

在本文中采取了极差标准化法来去除各指标量纲影响数据的标准化处理。

(三)计算各指标的熵值

在评价中指标的熵权表示该指标在风险评估中的重要程度,熵权越大,说明该指标对风险水平的影响也更加的大,也表示该指标提供的有用信息也更多。

(五)熵权评价模型

根据熵的定义,用个评价指标,个评价对象的综合评价值为:

4 结语

信息熵的理论的应用在随着理论的发展和各学科间的交叉渗透,应用范围得到了很大的拓展,但是在安全领域应用尚处于初级阶段,但是用信息熵理论进行安全评估,有着传统定性和定量方占有优势,受人的主观因素的影响较少结果更加客观。本文运用信息熵理论进行地铁站点消防安全评估的计算,为地下公共建筑内的消防安全评估提供了一个新的评估方法。

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