Главная База знаний "Allbest" Безопасность жизнедеятельности и охрана труда Анализ и совершенствование деятельности подразделений ГПС в городе

Анализ и совершенствование деятельности подразделений ГПС в городе

Анализ обстановки с пожарами в городе. Корректировка требуемого количества пожарных автомобилей и определение требуемого числа пожарных депо для города. Разработка проекта организационной структуры пожарной охраны города и анализа системы управления.

Рубрика Безопасность жизнедеятельности и охрана труда
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 06.07.2014
Размер файла 1,1 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ

И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

Академия Государственной противопожарной службы

Кафедра управления и экономики ГПС

Дисциплина "Организация и управление в области обеспечения пожарной безопасности"

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему:

"АНАЛИЗ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ ГПС В ГОРОДЕ"

Выполнил:

слушатель 6-го "Б" курса ИЗиДО

лейтенант внутренней службы

Матвийчук Владимир Иванович

Москва 2011

Содержание

  • Исходные данные
  • 1. Краткая характеристика города Н
  • 2. Анализ обстановки с пожарами в городе
  • 2.1 Анализ пожарных рисков в городе за последние 5 лет
  • 2.2 Анализ динамики числа пожаров в городе за последние 5 лет
  • 2.3 Анализ статистических закономерностей возникновения пожаров в городе по их причинам и объектам
  • 2.4 Анализ динамики числа пожаров в городе по месяцам года и часам суток
  • 2.5 Анализ структуры вызовов пожарных подразделений в городе.
  • 2.6 Анализ статистических закономерностей привлечений пожарной техники для обслуживания вызовов ПП в городе
  • 3. Корректировка требуемого количества основных пожарных автомобилей и определение требуемого числа пожарных депо для города
  • 3.1 Определение требуемого числа основных пожарных автомобилей
  • 3.2 Определение требуемого числа пожарных депо для города
  • 4. Разработка проекта организационной структуры пожарной охраны города и анализа системы управления
  • 4.1 Распределение расчетного количества пожарных автомобилей по районам обслуживания
  • 4.2 Формирование численности личного состава ФПС города
  • 4.3 Анализ организации "Отряд ФПС по охране города Н." как системы
  • 4.4 Анализ системы управления
  • Заключение
  • Литература

Исходные данные

Таблица 1 Исходные данные о городе.

Последняя цифра номера зачетной книжки

Площадь города, G, км2

Средняя скорость движения ПА к месту вызова, х, км/ч

Коэффициент непрямолинейности уличной сети, г

0

25

30

1,2

Таблица 2 Динамика численности населения в городе за 5 последних лет.

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки

Годы

1

2

3

4

5

3

105

104

104

103

104

Таблица 3 Динамика числа пожаров в городе за 5 последних лет.

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки

Годы

1

2

3

4

5

3

205

207

229

233

251

Таблица 4 Динамика числа погибших в городе за 5 последних лет.

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки

Годы

1

2

3

4

5

3

10

9

8

9

10

Таблица 5 Распределение числа пожаров по причинам их возникновения.

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки

Код причины

всего

1

2

3

4

5

6

7

8

9

3

3

29

6

66

25

3

100

12

7

251

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 электрогазосварочных работ; 6 - нарушение правил устройства и эксплуатации теплогенерирующих агрегатов и установок; 7 - неосторожное обращение с огнем (неосторожность при курении, отогревание двигателей и труб открытым огнем и т.п.); 8 - детская шалость с огнем; 9 - прочие причины.

Таблица 6 Распределение числа пожаров по категориям объектов.

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки

Код категории

всего

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

3

24

35

18

31

13

16

5

4

54

20

28

3

251

Примечание: Коды категорий объектов пожара: 1 - здания производственного

назначения; 2 - складские здания; 3 - здания торговых предприятий; 4 - здание образовательный учреждений; 5 - здания детских учреждений; 6 - здания культурно-зрелищных учреждений; 7 - здания лечебно-профилактических учреждений; 8 - здания административно-общественных учреждений; 9 - здания жилого сектора; 10 - строящиеся здания; 11 - транспортные средства; 12 - прочие объекты пожара.

Таблица 7 Распределение числа пожаров по месяцам года.

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки

Янв.

Февр.

Март

Апр.

Май

Июнь

Июль

Авг.

Сент.

Окт.

Ноя.

Дек.

Всего

3

22

16

18

17

21

19

24

23

20

23

22

26

251

Таблица 8 Распределение числа пожаров по часам суток.

пожарная охрана город подразделение

Таблица 9 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

3

251

33

35

9

7

335

Таблица 10 Распределение числа вызовов по районам выезда пожарных частей города.

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки

Район выезда

Всего вызовов

ПЧ-1

ПЧ-2

ПЧ-3

ПЧ-4

3

138

197

0

0

335

Таблица 11 (часть 1) Исходные данные об основных количественных параметрах функционирования пожарной охраны в городе.

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки

Число ПЧ в городе

Число основных ПА в боевом расчете

Типы и количество специальных ПА в боевом расчете

Среднее время обслуживания вызова,

ф, мин/вызов

3

2

5

2 АЛ

46,8

Таблица 11 (часть 2)

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки

Количество вызовов с различным числом привлекающихся для их обслуживания оперативных отделений на основных ПА

всего

1

2

3

4

5

6

7

8

9

3

99

89

61

69

17

0

0

0

0

335

1. Краткая характеристика города Н

Н. является городом областного подчинения. Застройка центра города в основном 4-х и 5-этажная. Здесь сосредоточена большая часть административных зданий и объектов социально-культурного назначения: здание городской администрации и ряд других муниципальных учреждений; сберегательный банк; Дворец культуры котлостроительного завода с концертным залом на 1200 мест, кинозалом на 450 мест и спортзалом; Дворец культуры профсоюзов (850 мест); крупные торговые мероприятия; филиал политехнического института; детская библиотека.

Территория города разделена рекой на две части. Южная часть города (старый город) занимает около 50% площади всего города и является селитебной и промышленной зоной. Селитебная зона застроена в основном 1 - и 2-этажными зданиями. Большая часть селитебной зоны - это старые здания. На территории промышленной зоны расположены крупные базы и склады с концентрацией больших материальных ценностей. Кроме того, здесь функционируют следующие предприятия:

· витаминный комбинат: 90% цехов относятся к категории производства А и Б;

· завод "Кондиционер": в процессе производства обращается большое количество пластмасс и полиэтиленовой пленки;

· завод металлических конструкций: на заводе в большом количестве применяется ацетилен, пропан, легковоспламеняющиеся растворители и краски; существенную пожарную опасность представляет кровля зданий завода площадью около 4,5 га из сгораемого утеплителя (пенополистирола);

· консервный комбинат: в обращении находится большое количество растительного масла, сахара и тары;

· хлебная база, на которой хранится более 120 тыс. т. зерна;

· комбикормовый завод: процесс приготовления комбикорма и травяной муки относится к категории Б;

· абразивный завод, на котором изготавливают шлифованную шкуру на латексе; 30% производства относится к категории А;

· межобластная нефтебаза, на которой хранится большое количество ЛВЖ и ГЖ;

· товарная станция отделенная железной дорогой с контейнерной площадкой.

Кроме перечисленных объектов, на территории южной части города расположены: мясокомбинат, хладокомбинат, комбинат строительных материалов; мебельная фабрика, кинотеатр и Дворец культуры со зрительными залами на 800 мест каждый.

Северная часть города также имеет селитебную и промышленную зоны. Селитебная часть застроена 1 - и 5-этажными зданиями, где проживает около 60% населения города. В промышленной зоне расположены крупные предприятия:

· котлостроительный завод: на заводе широко применяются ЛВЖ и ГЖ;

· производственное объединение "Маяк" по выпуску радиотехнической аппаратуры; имеются производства категорий А, Б и В;

· швейная фабрика: в процессе приготовления резинового клея и прорезиненных тканей широко применяется бензин;

· завод "Контакт": на заводе в большом количестве применяются легковоспламеняющиеся растворители, лаки и краски;

· шиноремонтный завод: до 30% производства относится к категории А, а остальные к Б.

Восточная часть города представляет перспективную селитебную часть и в последние годы застраивается домами повышенной этажности (9-12 этажей).

Характерной особенностью города является высокая плотность застройки, которая в некоторых частях города достигает 75%.

В 7 км к востоку от города находится крупный химический комбинат. На комбинате имеется объектовая ПЧ с выездной техникой, которая может дополнительно привлекаться для тушения пожаров в городе.

Водоснабжение города осуществляется из артезианских скважин, расположенных в различных его частях. Водопроводная сеть города ветхая и не всегда обеспечивает все возрастающие потребности в воде.

Городская телефонная сеть недостаточно развита. Генеральным планом развития города предусмотрены работы по его устройству, реконструкции водопровода и развитию телефонной связи, но в настоящее время местная администрация ощущает острый дефицит бюджетных средств.

Схема города Н.

2. Анализ обстановки с пожарами в городе

В данном разделе курсовой работы с помощью методов и приемов первичной обработки статистических данных производится выявление и анализ статистических закономерностей возникновения пожаров в городе и процесса обслуживания вызовов ПП в целях оценки результатов деятельности пожарной охраны в городе.

2.1 Анализ пожарных рисков в городе за последние 5 лет

Оценим обстановку с пожарами в городе Н с точки зрения пожарных рисков. Для этого необходимо рассчитать значения основных пожарных интегральных рисков, характеризующих пожарную опасность в городе.

В теории пожарных рисков рассматриваются риски локальные и интегральные.

Локальные риски характеризуют опасности, угрожающие таким объектам защиты как отдельные предприятия, транспортные средства и т.п.

Интегральные риски характеризуют комплекс опасностей, угрожающих таким большим и сложным объектам защиты как города, регионы, страны, включающим в себя как элементы здания, сооружения, различные предприятия, транспортные сети и т.д., то есть они суммируют все локальные риски, присущие этим системам.

К основным пожарным интегральным рискам относятся следующие:

· риск для человека столкнуться с пожаром (его опасными факторами) за единицу времени. Этот риск измеряется в единицах ;

· риск для человека погибнуть при пожаре (оказаться его жертвой). Здесь единица измерения имеет вид ;

· риск для человека погибнуть от пожара за единицу времени .

Эти риски связаны соотношением .

Риск характеризует возможность реализации пожарной опасности, а риски и - некоторые последствия этой реализации.

Пожарные риски, во-первых, характеризуют возможность реализации пожарной опасности в виде пожара и, во-вторых, содержат оценки его возможных последствий (а также обстоятельств, способствующих развитию пожара). Следовательно, при их определении необходимо знать частотные характеристики возникновения пожара, а также предполагаемые размеры его социальных, экономических и экологических последствий, обусловленных теми или иными обстоятельствами.

Все основные пожарные риски зависят, прежде всего, от природных, техногенных и социальных факторов. Говоря иными словами, они являются и для отдельного района, города, страны случайными функциями многих переменных, таких как уровни энергопотребления, потребления алкоголя, табака, климатических и других условий, национальных, культурно-исторических особенностей той или иной страны, то есть:

,

где S - социальные факторы и причины пожаров, Т - техногенные и N - природные факторы и причины пожаров. Большинство из этих факторов и причин зависят от времени. Следовательно, все пожарные риски, в конечном счете, являются функциями времени ф:

.

Зависимость пожарных рисков от времени позволяет прослеживать их динамику, обусловленную, в частности, управлением этими рисками (то есть оценивать эффективность управления рисками).

Рассчитаем основные пожарные риски для города Н. за пять лет, используя данные таблиц 2-4. Результаты сведем в таблицу.

Таблица 12. Динамика обстановки с пожарами и основных пожарных рисков в городе Н за 5 лет.

Годы

1

2

3

4

5

Среднее

Население, тыс. чел

105

104

104

103

104

104

Число пожаров

205

207

229

233

251

225

Число погибших

10

9

8

9

10

9,2

,

1,95

1,99

2,2

2,26

2,41

2,16

,

4,88

4,35

3,49

3,86

3,98

4,09

,

9,52

8,66

7,68

8,72

9,59

8,83

Из таблицы следует, что в городе Н на каждую 1 тыс. чел. в среднем за последние 5 лет приходилось 2-3 пожара, при пожарах на каждые 100 тыс. чел. приходилось примерно 9 погибших, а на каждые 100 пожаров - 4-5 погибших. Высокий уровень значения пожарного риска , можно объяснить небольшой численностью населения города Н.

2.2 Анализ динамики числа пожаров в городе за последние 5 лет

При анализе динамики числа пожаров в городе за последние 5 лет необходимо: определить показатели изменения уровней временного ряда числа пожаров за анализируемый период; выявить основную тенденцию ряда динамики, которая позволяет представить его изменение за анализируемый период в виде некоторой математической модели; получить прогнозную оценку числа пожаров в городе на следующий год.

1. Если исследованию подвергаются изменения определенной характеристики у со временем, то перечень значений этой характеристики в последовательные моменты или интервалы времени образует так называемый ряд динамики или временной ряд (соответственно различают моментные и интервальные временные ряды). Временные ряды могут быть образованы значениями абсолютных или относительных характеристик, либо значениями средних величин.

2. Значения изучаемой характеристики у1, у2, …, уN, образующие временной ряд, называют уровнями временного ряда. Первое у1 и последнее уN из этих значений соответственно называют начальным и конечным уровнями ряда.

3. При анализе временных рядов используют комплекс специальных показателей, характеризующих изменчивость в уровнях ряда. К таким показателям относится абсолютный прирост, коэффициент (или темп) роста, коэффициент (или темп) прироста. Расчет этих показателей производится для каждого i-го момента или интервала времени t = 1, 2, …N, где N - число анализируемых моментов или интервалов времени, которому соответствует эмпирическое значение изучаемой характеристики yt.

4. Абсолютный прирост Аt показывает, на сколько единиц увеличился или уменьшился рассматриваемый уровень ряда у, по сравнению с некоторым уровнем, принятым за базу для сравнения убаз:

.

В качестве базы для сравнения можно принять предшествующий, начальный или средний уровни ряда. Значения абсолютного прироста At могут быть положительными (при yt > убаз), отрицательными (при yt < убаз) в данном случае можно говорить об абсолютной убыли, либо равными нулю (при yt = убаз).

5. Коэффициент роста Ht, определяется как отношение рассматриваемого уровня ряда уt к уровню, принятому за базу для сравнения убаз:

.

В зависимости от соотношений значений рассматриваемого и базового уровней значение коэффициента роста Ht может оказаться меньше единицы (при yt < убаз), равным единице (при yt = убаз) или больше единицы (при yt > убаз).

Коэффициент роста, выраженный в процентах, называется темпом роста.

6. Коэффициент прироста Bt определяется как отношение абсолютного прироста At, к уровню, принятому за базу для сравнения убаз:

.

Значения Bt могут быть положительными, отрицательными, либо равными нулю в зависимости от значений абсолютного прироста.

Коэффициент прироста, выраженный в процентах, называется темпом прироста. Он показывает, на сколько процентов увеличилось или уменьшилось значение рассматриваемого уровня ряда yt по сравнению с базисным убаз, принятым за 100 %.

Произведем расчеты рассмотренных показателей для интервального временного ряда, отражающего динамику числа пожаров в городе за пять лет (N=5). За базу для сравнения с тем или иным уровнем ряда yt принят предшествующий уровень рада (убаз = yt-1). Вычисляемые при таком условии показатели At, Ht и Bt, (t= 1,2,., N) называются цепными.

Результаты расчетов сведем в таблицу.

Таблица 13 Показатели ряда динамики числа пожаров в городе за 5 лет.

Показатели изменчивости ряда

Годы t

1

2

3

4

5

Число пожаров за год yt

205

207

229

233

251

Абсолютный прирост At

-

+2

+22

+4

+18

Коэффициент роста Ht

-

1,01

1,106

1,017

1,077

Темп роста, %

-

101

110,6

101,7

107,7

Коэффициент прироста Bt

-

+0,01

+0,106

+0,017

+0,077

Темп прироста, %

-

+1

+10,6

+1,7

+7,7

7. При анализе временных рядов используются также следующие обобщенные показатели:

средний уровень ряда, вычисление которого производится по формуле:

;

дисперсия ряда, по значению которой можно оценить разброс значений уровней ряда вокруг их среднего уровня, вычисляется по формуле:

;

стандарт ряда (среднеквадратичное отклонение), вычисляемый как:

;

коэффициент вариации ряда, который является относительной мерой рассеяния значений уровней ряда вокруг их среднего уровня и вычисляется по формуле:

.

Для временного ряда, представленного в табл.3, значения перечисленных обобщенных показателей оказались следующими:

(пожаров/год);

;

; .

8. Эффективным способом выявления основной тенденции процесса изменения уровней временного ряда является его математическое моделирование. При этом уровни ряда выражаются в виде функции времени:

.

9. Если характер динамики подтверждает предположение о том, что наблюдаемое в t-м году число пожаров в городе yt (t = 1,2,…, N, где N - число анализируемых лет) изменяется с течением времени с более или менее постоянной абсолютной скоростью, то математическим выражением такой тенденции будет являться линейная зависимость вида:

,

где - расчетное значение числа пожаров в t-м году; а и b - коэффициенты; t - номер года.

10. Для нахождения неизвестных коэффициентов используется метод наименьших квадратов. Согласно этому методу, коэффициенты (а и b) уравнения вычисляются таким образом, чтобы сумма квадратов отклонений наблюдаемых значений yt от расчетных значений была минимальной, т.е. отвечала условию:

.

Чтобы найти неизвестные коэффициенты а и b следует воспользоваться тем фактом, что в точке экстремума (в данном случае в точке минимума) производная функции равна нулю. Для этого нужно приравнять к нулю частные производные:

; ,

что дает для определения коэффициентов а и b систему линейных уравнений:

.

Решая эту систему, получаем уравнения для нахождения коэффициентов а и b:

; .

Зная величины коэффициентов а и b и предполагая, что имеющаяся тенденция изменения числа пожаров в городе останется неизменной, можно вычислить прогнозную оценку числа пожаров в интересующем году, подставив в уравнение в пункте 9 номер этого года.

Выполним прогнозирование числа пожаров в городе на год вперед по исходным данным числа пожаров в городе за последние 5 лет.

Для выявления тенденции изменения числа пожаров в городе используем аналитическое выравнивание временного ряда в виде зависимости в пункте 9.

Для нахождения коэффициентов а и b предварительно составим вспомогательную таблицу 14.

Таблица 14

t

t2

yt

t. yt

1

1

205

205

2

4

207

414

3

9

229

687

4

16

233

932

5

25

251

1255

Находим значения коэффициентов:

; .

Определяем ориентировочное значение числа пожаров в городе в следующем году (t = 6):

.

Наносим на график эмпирические значения числа пожаров за прошедшие 5 лет, выровненные уровни этого временного ряда и прогнозируемое значение для шестого года (рис.1).

Рис. 1. Динамика числа пожаров в городе по годам. 1 - эмпирические значения; 2 - теоретические значения.

Вывод. В рассматриваемом случае можно констатировать, что наблюдается тенденция роста числа пожаров в городе. Этот факт необходимо будет учесть при обосновании требуемого количества сил и средств ПП города на перспективу.

2.3 Анализ статистических закономерностей возникновения пожаров в городе по их причинам и объектам

1. По данным табл. 5 находим число ти пожаров в городе, которые возникли по и-й причине (и = 1,2,…,U, где U - общее число причин пожаров, которое, согласно кодификатору, равно 9). Для полученных значений ти, называемых абсолютными частотами, должно выполняться соотношение:

,

где т - общее число пожаров в городе за последний год.

2. Производим вычисление доли , которую в общем числе пожаров составляют пожары, возникшие по и-й причине:

.

Для полученных в результате вычислений значений , называемых относительными частотами или частостями, должно выполняться соотношение:

.

3. Перечень различных причин пожара, каждой из которых поставлено в соответствие значение частоты и частости, образует дискретный вариационный ряд, представляемый в виде табл.15.

Таблица 15 Распределение числа пожаров, произошедших в городе, по причинам их возникновения.

Код причины пожара, и

Число пожаров (абсолютная частота), ти

Относительная частота,

Центральный угол, , 0

1

3

0,012

4

2

29

0,115

42

3

6

0,024

9

4

66

0,263

95

5

25

0,1

36

6

3

0,012

4

7

100

0,398

143

8

12

0,048

17

9

7

0,028

10

Всего

т = 251

1,000

360

4. Для графического отображения распределения относительных частот производится построение секторной круговой диаграммы (рис.2). Для построения диаграммы на круге произвольного диаметра с помощью транспортира выделяют секторы с центральными углами (и = 1,2,…,U), пропорциональными относительным частотам . Центральные углы вычисляются по формуле: .

При этом достаточно ограничиться целыми значениями, так как при помощи транспортира затруднительно добиться точности до долей градуса.

Полученные значения центральных углов вносятся в табл.15. Для них должно выполняться соотношение:

.

Поскольку центральные углы меньше 10° трудно различимы на секторной круговой диаграмме, целесообразно сгруппировать такие углы в один и назвать "Прочее". Так, в нашем случае объединяем в одну группу пожары с кодами причин их возникновения, равными 1, 3 и 6. При этом суммарное значение центрального угла для этой группы составило: 4° + 9° + 4° = 17°.

Для улучшения восприятия диаграммы следует расположить секторы в порядке убывания значений их центральных углов. Рядом с окружностью изображается так называемая легенда, предназначенная для указания соответствия секторов диаграммы и причин возникновения пожара.

Рис. 2. Секторная круговая диаграмма распределения числа пожаров по причинам их возникновения. 7 - неосторожное обращение с огнем; 4 - нарушение правил устройства и эксплуатации электрооборудования; 2 - неисправность производственного оборудования; 5 - нарушение ППБ при проведении электрогазосварочных работ; 8 - детская шалость с огнем; 9 - прочие причины.

5. По данным табл.6 формируется дискретный вариационный ряд числа пожаров в городе, которые возникли на объектах k-й категории (k =1,2,. K, где К - общее число категорий объектов пожара, которое, согласно кодификатору, равно 12). Полученный ряд представляется в виде табл.16.

Таблица 16 Распределение числа пожаров, произошедших в городе, по категориям объектов.

Код категории объекта пожара, k

Число пожаров (абсолютная частота), тk

Относительная частота,

, %

1

24

9,6

2

35

13,9

3

18

7,2

4

31

12,3

5

13

5,2

6

16

6,4

7

5

2

8

4

1,6

9

54

21,5

10

20

8

11

28

11,1

12

3

1,2

Всего

т = 251

100,0

Помимо абсолютных значений, в таблицу включаются относительные частоты, вычисляемые по формуле и для удобства выраженные в процентах.

6. Распределение числа пожаров по категориям объектов их возникновения отображается в виде столбиковой диаграммы (рис.3).

При этом целесообразно упорядочить столбики диаграммы по убыванию соответствующих им абсолютных частот.

Рис.3. Столбиковая диаграмма распределения числа пожаров по категориям объектов. 9 - здания жилого сектора; 2 - складские здания; 4 - здание образовательный учреждений; 11 - транспортные средства; 1 - здания производственного назначения; 10 - строящиеся здания; 3 - здания торговых предприятий; 6 - здания культурно-зрелищных учреждений; 5 - здания детских учреждений; 7 - здания лечебно-профилактических учреждений; 8 - здания административно-общественных учреждений; 12 - прочие объекты пожара.

7. По результатам статистического исследования выявляются наиболее и наименее распространенные причины возникновения пожаров и категории объектов, где пожары возникают наиболее часто и наиболее редко.

В нашем случае:

· чаще всего причиной возникновения пожара является неосторожное обращение с огнем (код причины пожара 7), доля таких пожаров в общем числе составляет около 40% (относительная частота равна 0,398 (см. табл.15)); на втором месте причиной пожара является нарушение правил устройства и эксплуатации электрооборудования (код причины пожара 4), доля таких пожаров в общем числе составляет около 26% (относительная частота равна 0,263 (см. табл.15));

· редко пожары возникают по причине поджога и нарушения правил устройства и эксплуатации теплогенерирующих агрегатов и установок (коды причин пожара 1 и 6), доля таких пожаров в общем числе составляет около 1% (относительная частота равна 0,012 (см. табл.15));

· чаще всего пожары происходят в жилом секторе (категория объектов пожара 9), их доля в общем числе пожаров составляет 21,5 %;

· реже всего возникают пожары в зданиях прочих объектов (категория объектов 12), их доля в общем числе пожаров составляет 1,2 %; редко пожары также возникают в зданиях административно-общественных и лечебно-профилактических учреждений (категория объектов 8 и 7), их доля в общем числе пожаров составляет 1,6 и 2% соответственно.

2.4 Анализ динамики числа пожаров в городе по месяцам года и часам суток

1. По данным табл.7 формируем ряд динамики числа пожаров в городе по месяцам года в виде табл.17.

Так как месяцы года различаются между собой по количеству суток, то было бы некорректным сравнивать абсолютные значения числа пожаров для различных месяцев. Поэтому, помимо абсолютных значений для каждого месяца года применяем относительные значения числа пожаров в сутки, вычисляемые по формуле:

,

где - относительное значение числа пожаров для i-го месяца, пожаров/сут; - число пожаров в i-м месяце; Ti - продолжительность i-го месяца, сут.

2. Вычисляем среднее значение числа пожаров в сутки для города по формуле:

,

где т - общее число пожаров в городе за последний год; Тнабл - период времени наблюдения (1 не високосный год равен 365 сут.).

Таблица 17 Распределение числа пожаров по месяцам года.

Месяц года, i

Число пожаров, тi

Продолжительность месяца, Ti, сут.

Относительное значение, , пожаров/сут

Январь

22

31

0,71

Февраль

16

28

0,571

Март

18

31

0,581

Апрель

17

30

0,567

Май

21

31

0,677

Июнь

19

30

0,633

Июль

24

31

0,774

Август

23

31

0,742

Сентябрь

20

30

0,667

Октябрь

23

31

0,742

Ноябрь

22

30

0,733

Декабрь

26

31

0,839

Всего

т = 251

Tнабл = 365

3. Динамику числа пожаров в городе по месяцам года изображаем в виде радиальной круговой диаграммы (рис.4).

Рис.4. Радиальная круговая диаграмм динамики числа пожаров в городе по месяцам года.

Для построения диаграммы проводится окружность с радиусом, пропорциональным среднему значению числа пожаров в сутки в городе. Окружность с помощью лучей, выходящих из ее центра, делится на 12 равных частей (по числу месяцев в году). Лучи последовательно нумеруются в направлении по часовой стрелке.

Вдоль луча, соответствующего i-му месяцу, от центра окружности откладывается отрезок, пропорциональный относительному значению числа пожаров в этом месяце . Концы отрезков соединяются замкнутой ломаной линией.

4. По данным табл.8 формируется ряд динамики числа пожаров в городе по часам суток в виде табл.18.

Таблица 18 Распределение числа пожаров в городе по часам суток.

Час суток, j

Период времени суток, час

Число mj пожаров за данный период

0

[00; 01)

5

1

[01; 02)

6

2

[02; 03)

3

3

[03; 04)

6

4

[04; 05)

6

5

[05; 06)

7

6

[06; 07)

7

7

[07; 08)

8

8

[08; 09)

9

9

[09;

10)

8

10

[10;

11)

9

11

[11;

12)

7

12

[12; 13)

14

13

[13; 14)

12

14

[14; 15)

10

15

[15; 16)

13

16

[16; 17)

10

17

[17; 18)

16

18

[18; 19)

14

19

[19; 20)

16

20

[20; 21)

15

21

[21; 22)

18

22

[22; 23)

19

23

[23; 24)

13

Всего

[00; 24)

т = 251

5. Вычисляем средний уровень ряда динамики, т.е. среднее число пожаров, возничих в течение периода времени продолжительностью 1 час, по формуле:

.

Для нашего случая имеем:

.

6. Динамику числа пожаров по часам суток отображаем в виде столбиковой диаграммы (рис.5). Штриховой линией на диаграмме обозначается средний уровень ряда динамики.

7. По результатам статистического исследования выявляются месяцы года и часы суток, в которые возникает наибольшее и наименьшее число пожаров в городе, а также месяцы года и часы суток, когда число возникающих пожаров больше и меньше среднего уровня.

Для нашего случая:

· в январе, июле, августе, октябре, ноябре и декабре наблюдается повышенный уровень пожарной опасности, причем пик числа пожаров приходится на декабрь (0,839 пожаров в сутки);

· пониженный уровень пожарной опасности наблюдается в феврале, марте и апреле, причем меньше всего пожаров отмечается в апреле (0,567 пожаров в сутки);

· максимальное число пожаров происходит в период [22; 23) (зафиксировано 19 пожаров), минимум приходится на период [02; 03) (зафиксировано 3 пожара);

· на диаграмме (рис.5) отчетливо видно, что во второй половине суток (с 12 до 24 ч) наблюдается повышенный относительно среднего уровень пожарной опасности, причем во второй половине суток зафиксировано 170 пожаров, а в первой половине суток (с 00 до 12 ч) лишь 81. Таким образом, частота возникновения пожаров во второй половине суток в 2,1 раза выше, чем в первой.

Рис. 5. Динамика числа пожаров в городе по часам суток.

2.5 Анализ структуры вызовов пожарных подразделений в городе.

1. По данным табл. 9 определяем число ni вызовов ПП в городе, возникших по i-й причине (i = 1,2,…, I где I - общее число различных причин вызова, которое в исходных данных равно 5). Для полученных значений частот ni должно выполняться соотношение:

,

где n - общее число вызовов ПП в городе за последний год (период времени наблюдения Тнабл = 365 сут).

2. Производим вычисление доли , которую в общем числе вызовов составляют вызовы, возникшие по i-й причине:

.

Для полученных в результате вычислений значений должно выполняться соотношение:

.

3. Представляем в виде табл. 19 полученный дискретный вариационный ряд.

Таблица 19 Распределение числа вызовов пожарных подразделений, произошедших в городе, по причинам их возникновения.

Код причины, i

Причина вызова

Число вызовов (частота), ni

Относительная частота,

Центральный угол, , 0

1

Пожар

251

0,749

270

2

Авария

33

0,099

36

3

Ложный вызов

35

0,104

37

4

Сигнализация

9

0,027

10

5

Другие причины

7

0,021

7

Всего

n = 335

1,000

360

4. Для графического отображения распределения относительных частот производится построение секторной круговой диаграммы (рис.6), при этом предварительно вычислив центральные углы по формуле: .

Рис. 6. Секторная круговая диаграмма распределения числа вызовов пожарных подразделений в городе по причинам их возникновения.

5. По результатам статистического исследования делается заключение о том, какая причина вызова ПП в городе является преобладающей.

В нашем случае можно сделать вывод о том, что больше всего вызовов ПП в городе связаны с пожарами и они составляют около 75% от общего числа вызовов ПП в городе (= 0,749).

2.6 Анализ статистических закономерностей привлечений пожарной техники для обслуживания вызовов ПП в городе

1. По данным табл.11 (часть 2) определяем число nl вызовов ПП в городе, по каждому из которых выезжало определенное число l основных ПА (l =1,2,., L, где L - максимальное число выезжавших по вызову ПА). Для полученных в результате подсчетов значений частот nl должно выполняться соотношение:

,

где п - общее число вызовов ПП в городе за период времени наблюдения Тнабл = 365 сут.

2. Производим вычисление доли , которую в общем числе вызовов составляют вызовы, для обслуживания которых привлекалось определенное число l ПА:

.

Для полученных в результате вычислений значений должно выполняться соотношение:

.

3. Перечень различных значений числа l выезжавших по вызову ПА, каждому из которых поставлено в соответствие значение частоты nl и частости , образует дискретный вариационный ряд, представленный в виде табл. 20.

Таблица 20 Распределение числа вызовов, произошедших в городе, в зависимости от количества привлекавшихся для их обслуживания пожарных автомобилей.

Количество ПА, l

Число вызовов (частота), nl

Относительная частота,

Центральный угол, , 0

1

99

0,295

106

2

89

0,266

96

3

61

0,182

66

4

69

0, 206

74

5

17

0,051

18

Всего

n = 335

1,000

360

4. Для графического отображения полученного распределения производим построение секторной круговой диаграммы (рис.7), при этом предварительно вычислив центральные углы по формуле: .

Рис. 7. Секторная круговая диаграмма распределения числа вызовов пожарных подразделений в зависимости от количества выезжавших для их обслуживания пожарных автомобилей.

5. По результатам статистического исследования делаем вывод о том, какое число ПА привлекается для обслуживания преобладающей части вызовов.

В нашем случае можно констатировать, что около 56 % от общего числа вызовов в городе обслуживается с привлечением не более двух ПА, т.е. силами одного караула (так как ).

1. Обоснование требуемого объема сил и средств пожарной охраны для противопожарной 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 с помощью метода математического моделирования осуществляется обоснование и выбор решений ряда организационно-управленческих задач оперативной и профилактической деятельности подразделений ФПС в городе.

3. Корректировка требуемого количества основных пожарных автомобилей и определение требуемого числа пожарных депо для города

Указанные в предыдущем разделе нормативы рассчитаны для городов с некоторым усредненным уровнем пожарной опасности, который определяется лишь численностью населения города и площадью его территории. Индивидуальные нормативы разработаны только для Москвы и Санкт-Петербурга. Существующие между городами различия в других факторах обусловливающих пожарную опасность, при этом не учитываются (считается, что эти факторы тесно корректированы с численностью населения города, либо они не столь уж существенны). Отсюда очевидны значительные упрощения предпосылок нормативного подхода и грубые, усредненные оценки искомых параметров, игнорирующие местные условия и нарушающие нередко принцип экономической эффективности. Эти недостатки могут быть преодолены с применением метода математического моделирования.

3.1 Определение требуемого 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.

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

- средняя длительность времени обслуживания вызова ПП в городе; в нашем случае мин/вызов = 0,78 ч/вызов (значение берем из табл.11 исходных данных);

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

2. Для определения величины л необходимо вычислить ожидаемое число вызовов ПП в городе для следующего года. Согласно расчетам, проведенным в разд. 3.2, в следующем году можно ожидать около 260 пожаров.

При этом доля пожаров в общем числе вызовов в городе составляет 74,9% (см. разд.3.5). Тогда, решая пропорцию, общее число вызовов в следующем году составит приблизительно

вызовов.

Принимая за период времени наблюдения не високосный год (Тнабл = 1 год = 365 сут. = 8760 ч), вычислим плотность потока вызовов как среднее арифметическое с размерностью вызовов/час:

(вызовов/ч).

3. Вычисляем приведенную плотность потока вызовов по формуле:

.

Так как б - величина безразмерная, то при проведении вычислений единицы измерения времени в величинах л и должны быть согласованы. Тогда:

.

4. Рассмотрим возникающую в процессе оперативной деятельности ПП ситуацию {к}, в которой обслуживанием вызовов в городе одновременно занято некоторое число к ПА (к = 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:

,

где е - основание натурального логарифма.

В нашем случае:

.

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

,

где - относительная частота (частость) привлечения определенного числа l ПА для обслуживания вызова в городе, которая вычисляется по формуле в пункте 2 раздела 3.6.

Производя расчеты, получаем:

;

;

;

;

.

Значения вероятностей р{к} для к = 0,1,2,… связаны между собой соотношением:

.

6. Вычисляем суммарную продолжительность времени Т{к) пребывания в ситуации {к} за период времени наблюдения Тнабл по формуле:

, к = 0,1,2,…

Значения Т{к} для к = 0,1,2,… связаны соотношением:

.

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

, к = 1,2,3,…,

где л - плотность потока вызовов, вызовов/год.

В нашем случае при л = 347 вызовов/год получаем:

(случаев/год);

(случ. /год);

(случ. /год);

(случ. /год);

(случ. /год).

Значения f {к} для к = 1,2,3,… связаны соотношением:

.

8. Результаты расчетов заносим в табл. 21.

Таблица 21 Теоретические значения характеристик одновременной занятости того или иного числа к оперативных отделений на основных пожарных автомобилях.

Число ПА, k

Вероятность p{к}

Суммарная длительность времени, T{к}, ч/год

Частота f{к}, случаев/год

0

0,969584

8493,6

-

1

0,008835

77,4

99,3

2

0,008007

70,1

90,4

3

0,005523

48,4

62,9

4

0,006252

54,8

71,2

5

0,001629

14,3

19,5

Всего

? 1,000000

? 8760

? л = 347

9. По результатам расчетов делаем вывод о характере изменений вероятностных, временных и частотных характеристик в зависимости от числа к ПА, одновременно занятых обслуживанием вызовов в городе.

С увеличением числа к ПА (табл.21) значения вероятностных, временных и частотных характеристик одновременной занятости отделений обслуживанием вызовов уменьшаются. Исключение составляет небольшой скачок при к = 4 ПА.

Важно заметить, что примерно 96% времени оперативные отделения находятся в ситуации {0}, т.е. ожидают поступления очередного вызова (р{0) = 0,969584).

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 полным, 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 р{>N} того, что в произвольный момент времени за данного 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 = 0,1,2,…,

где р{к} - вычисляемая по формулам пункта 4 и 5 данного раздела, - вероятность того, что в произвольный момент времени обслуживанием вызовов в городе будут одновременно заняты к оперативных отделений на основных ПА

Производя расчеты, получаем:

;

;

;

;

;

.

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

, N = 0,1,2,….

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

;

, N = 1,2,3,…,

где f{k} - вычисляемая по формуле в пункте 7, - частота возникновения ситуации одновременной занятости к ПА в результате поступления вызовов.

Проводя расчеты, получаем:

(случаев/год);

(случаев/год);

(случаев/год);

(случаев/год);

(случаев/год);

(случаев/год).

Таблица 22 Расчетные значения критериев для обоснования числа N оперативных отделений на основных ПА в городе.

Число ПА, k

Вероятность p{>N}

Продолжительность времени, T{>N}, ч/год

Частота f{к}, случаев/год

fотк (N)

fп. о (N)

fч. о (N)

0

0,030416

266,4

347

347

0

1

0,021581

189

247,7

10,5

237,2

2

0,013574

118,9

157,3

7,5

149,8

3

0,008051

70,5

94,4

4,7

89,7

4

0,001799

15,6

23,2

2,8

20,4

5

0,00017

1,5

3,7

0,6

3,1

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

;

, N = 1,2,3,….

15. Частота возникновения частичных отказов fч. о (N) в обслуживании вызовов в городе при заданном числе N ПA вычисляется по формуле:

, N = 1,2,3,….

16. Результаты расчетов сводим в табл. 22.

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 в нашем случае в состав дежурных караулов городских ПЧ включить 5 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 (fотк (5) = 3,7). При этом суммарная продолжительность занятости дополнительных отделений обслуживанием вызовов в городе составит около 1,5 ч за год.

3.2 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). В настоящее время, согласно Федерального закона №123 "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" пожарные депо необходимо располагать так, чтобы время следования пожарных подразделений в городских поселениях не превышало 10 минут. Однако, в настоящее время существует множество различных методик определения требуемого числа пожарных депо.

Мы будем рассчитывать с помощью методики, разработанной в Академии ГПС МЧС, при этом учитывая вышеуказанный критерий.

В данной методике мы определяем требуемое количество депо для города исходя из радиуса обслуживания R ПЧ, который представляет 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. Радиус обслуживания городских ПЧ не должен превышать 3 км, т.е. должно выполняться следующее условие:

R<R*.

В этом случае 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. 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 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.

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

.

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:

.

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

.

9. Для выполнения условия

получаем, что выделяемое число К районов обслуживания городских пожарных частей должно удовлетворять следующему ограничению:

.

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

.

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

При нормативной величине допустимого радиуса обслуживания для ПЧ R* = 3 км в городе с территорией G = 25 км2 необходимо иметь не менее одной пожарной части:

ПЧ.

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.

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены