摘 要：分析泡沫灭火剂应急调运速度影响因素，考虑泡沫灭火剂的需求累积性，以最短时间内一次性足量供给为最终目标，同时考虑多出救点将增加灭火剂调运过程中的不确定性，建立时间最短单目标调运模型以及时间最短、出救点数量最少的双目标泡沫灭火剂调运优化模型。以某石化火灾为例，进行灭火剂调运优化分析。研究结果可为提高泡沫灭火剂调运的及时性及可靠性提供参考。

关键词：泡沫灭火剂；调运；优化分析；应急救援

近年来，大型石油储罐、石化企业发展迅速，与之而来的火灾安全风险不断增加，一旦发生火灾或爆炸事故，将会造成重大的人员伤亡和经济损失。而事故发生后应急泡沫灭火剂的快速、有效供给是扑救该类火灾的关键。但大型石化火灾发生后，所需泡沫灭火剂较多，辖区储备泡沫灭火剂往往不能满足灭火需求，需要从省内或外省调运。提高应急泡沫灭火剂调运效率，及时进行泡沫灭火剂的供给，对减少灾害后果有重要意义，而多地联勤保障已经成为灭火剂应急调运保障的主要模式。

应急物资的调运问题多年来一直受到众多学者的关注，主要针对不同的灾害类型进行单需求点或多需求点应急物资调运、调运路径分析 、应急物资分配等方面的研究。对于单需求点应急物资调运，研究多侧重于运力充足情况下以时间最早、出救点数最少为目标进行优化分析。而泡沫灭火剂多地联勤保障，往往存在运力不足、出救点数量多且分散等现实问题。同时，在以往的研究过程中大多未考虑应急物资累积性需求和非累积性需求的差异。而泡沫灭火剂属于累积性需求物资，即上一时间段的短缺不仅会形成下一时间段的累积性需求，同时还会扩大下一时间段的需求。同样，上一时间段的非足量供给不会减少下一时间段的需求。

考虑灭火剂需求的累积性，以一次性足量供给为总目标，系统分析影响调运时间的因素，综合考虑运输方式的选择、运输要求等限制因素，构建以调运时间最短、出救点数最少为目标的单需求点灭火剂应急调运模型，以提高应急调运工作的稳定性和可靠性。

一、调运影响因素分析

泡沫灭火剂作为累积性的应急需求物资，在最短时间内一次性足量供给是保障的重点内容。应急物资调运速度主要由物资调度时间及运输时间决定。在应急物资的补给过程中，政府对突发事件信息的反应时滞和政府应急物资调度能力起到了决定性作用。而在泡沫液应急调运过程中，涉及联勤单位较多，仅以公路运输方式为例，当火灾现场所需泡沫液不能满足需求时，由火灾发生地的应急调运指挥机构协调储备点的应急办，再由应急办协调交通部门，通过下属的运管局调动当地的物流公司，协调大型运输车辆、装卸设备以及装卸和运输人员；同时需要交通部门进行道路疏通管理，调运流程如图 1 所示。而众多环节中不确定性因素较多，应尽可能减少出救点数，以减小政府调度能力对调运速度的影响。而出救点选择需要综合考虑出救点灭火剂储备量及运输时间。 

影响运输时间的因素主要为距离及运输方式。泡沫灭火剂调运可以选择铁路、公路、水路和航空 4 种运输方式。由于水路运输受通航条件限制，铁路运输受行程及线路限制，这两种运输方式只有在特定条件下才采用。从历次大型石化火灾灭火保障实践来看，多以公路及航空运输为主。公路运输虽然速度上低于飞机运输，但具有中间环节少的优势。因此，需要针对不同的运输距离确定适宜的运输工具。两者的运输环节如图 2、图 3 所示。

二、 问题描述及建模建立

假设某地石化企业（火场 B）发生火灾，在灭火总攻阶段对泡沫灭火剂的需求量为 X；泡沫灭火剂储备点有 A₁，A₂， A₃，…， A_n 共 n 个储备点，各泡沫灭火剂储备点储备量为 x_i，同时各点总储备量满足火场对泡沫灭火剂的需求，即∑_i=1x_i ≥ X;从各储备点调运泡沫灭火剂运输至火场所需要的时间分别为 t₁， t₂， t₃，…， t_n。在此基础上，合理选择储备点和提供的泡沫液数量，使应急调运的时间最短，灭火进攻开展最早。

设 φ 是储备点选取的应急调运方案，则实现泡沫液调运任务的时间为 T(φ)。该方案中选出的储备点为 A_i1,A_i2,…,A_im, 对应的应急调运时间为 t_i1,t_i2,…,t_im。这些储备点相应的泡沫灭火剂调运量为 x_i1,x_i2,…,x_im.。其中,i₁,i₂,…,i_m是 1， 2，…， n 的一个子序列。

在泡沫灭火剂应急调运中，不同储备点的调运工作同时开展，整个调运工作的完成时间是最后一个储备点将灭火剂运达火场的时间。多个储备点参与调运时，整个应急调运工作花费的时间是 T(φ)=max t_ij（j=1， 2，…， m）。

将参与调运的储备点数目记作 N(φ)。在泡沫灭火剂的应急调运中，时间为调运的首要目标，要在应急调运时间最短的目标下，再使参与调运的储备点数目最少，数学模型建立如式（2）所示。

三、案例分析

假定某大型石油化工企业 B 发生火灾，泡沫需求量 X为 500 t 通过应急物资储备管理平台可知，有 A₁， A₂，…， A₂₀共 20 个泡沫液储备点可以进行应急调运。储备的泡沫液量和运输距离分别用 x 和 D 表示，见表 1 所示。假定泡沫灭火剂采用承重 1 t 的方形桶储装。 

由于多数储备点运输距离相对近，采用公路运输的方式，现假定每个储备点配备叉车 2 台。而对于 A₁₈、A₂₀ 两个储备点，由于运输距离较长，如果采用空运，假设起飞机场作业叉车为 6 辆，捆扎打板人员为 6 组，降落机场作业叉车数量为 6 辆，公路运输距离为 200 km，航空运输距离为(D-200) km，则 20 个储备点调运泡沫灭火剂的时间，见表 2 所示。运输时间的具体计算方法参见文献[7]。计算中 ， A18、 A20 两点公路运输的时间分别为 16.11、24.17 h，比航空运输时间长，故按照调运时间最短的要求，选择航空运输。通过计算可知，单纯考虑时间最短时调运方案为：φ={(A₁,30),(A₂,26),(A₄,20),(A₁₅,27),(A₁₃,40),(A₇,62),(A₆,25),(A₈,50),(A₁₉,45),(A₁₁,20),(A₁₇,48),(A₁₂,40),(A₃,35),(A₁₄,24),(A₁₀,80)}。 

方案共涉及储备点 N(φ)=15 个，总调运量为 X =572t，调运的时间为 t_k = 5.00 h 。同时，考虑参与调运的泡沫液储备点数量最少时最优的调运方案为：φ={(A₁₀,80),(A₁₆,65),(A₇,62),(A₅,50),(A₈,50),(A₁₇,48),(A₁₉,45),(A₁₂,40),(A₁₃,40),(A₃,35)}。方案涉及的储备点数量是 N(φ)=10 个 ，总调运量为X=515t，调运的时间为 t_k = 5.00 h ，参与调运的储备点数量减少 7 个。

四、 结束语

大型石油化工火灾泡沫液的应急调运是处置该类事故的关键，而泡沫灭火剂储备点较多、分布相对分散、距离火场位置不同，在调运中应有所取舍。在泡沫灭火剂的应急调运中，由于灭火时间紧迫，调运时间最短为应急调运工作的首要目标。分析影响调运速度的因素，并建立了时间最短、出救点数最少的单需求点调运模型，考虑不同出救点泡沫灭火剂储备量及与火场距离，选择合适的运输工具，在满足时间最短的基础上，找到出救点数量最少的灭火剂调运方案，提高应急调运工作的稳定性和可靠性。

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本文主要内容来自于：张芳1，刘滋豪2，陈智慧1，张晓青1

（1. 中国人民武装警察部队学院，河北 廊坊 065000；2. 公安消防部队士官学校，江苏 南京 211100）

中图分类号：X921；TQ569,TU998.1   文献标志码：A  文章编号：1009-0029 （2018） 04-0529-03

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