面向不同决策层级需求的化工火灾指挥信息分级研究
杨曦戊1，夏登友2，3，朱毅3，陈昶霖1
（1.中国人民警察大学 研究生院，河北 廊坊 065000；2.中国人民警察大学 救援指挥学院，河北 廊坊 065000；3.河北省应急救援技术重点实验室，河北 廊坊 065000）关键词: 化工火灾；灭火救援；态势信息；博弈论；重要度分级基金项目: 国家自然科学基金项目（52174224）近年来，我国化工产业迅猛发展，各类超大型石化基地、化工园区和炼化一体化项目不断涌现，随之而来的重特大化工火灾也频繁发生。石油化工火灾不仅范围广泛、燃烧迅猛，而且常伴有爆炸、泄漏等次生灾害，给应急救援工作带来了极大挑战。在火灾救援中，各类先进的信息技术（如无人机、遥感技术、地理信息系统等）广泛应用，为救援提供了数据支持。然而，由于指挥层级复杂，各层级对态势信息的需求差异较大，且随着现场态势变化而动态调整。现有的应急救援信息分发机制无法满足各层级的实时需求，导致信息滞后或冗余，影响决策效率和救援效果。因此，本文旨在提出一种面向不同决策层级的化工火灾指挥信息分级方法，以提高态势信息的利用效率。本研究针对重特大化工火灾指挥中的信息分级问题，提出了一套基于博弈论的态势信息分级方法，旨在提升各级指挥主体对态势信息的获取效率。研究的核心在于依据不同指挥层级的需求，通过动态调整信息的分级权重，使信息分发更具针对性和时效性。这种方法不仅提高了应急决策的科学性，也为进一步建立智慧化的化工火灾应急指挥系统提供了技术支撑。通过实现信息的分级管理和按需分发，救援现场的各层级指挥部可以更快速、准确地获取关键信息，确保救援行动的协调和高效展开，具有重要的应用价值。1）信息需求分析与分级指标体系构建：通过分析重特大石油化工火灾的应急救援案例，确定不同指挥层级主体的关键信息需求。作者根据救援指挥的特点，将决策层级划分为三级：第一层级为政府及应急部门组成的总指挥部，第二层级为各区域现场指挥部，第三层级为一线指挥员。本文在对各层级指挥部的态势信息需求进行深入分析的基础上，构建了化工火灾态势信息的分级指标体系，包含了受灾设施信息、灾害事故信息、救援资源信息、环境与气象信息、人员信息等五个一级指标，细化为36个二级指标，以适应复杂的火灾现场需求。2）博弈论组合赋权法应用于态势信息分级：本文创新性地提出了基于博弈论的组合赋权法，将主观性较强的层次分析法（AHP）与客观性强的灰色关联法（GRA）结合，通过博弈论计算出不同指挥层级的态势信息需求权重。通过这种方法，可以动态调整分级指标的权重，使得态势信息的分级过程既考虑专家主观意见，又保留数据的客观性，确保分级结果的科学合理性。3）动态分级算法设计：针对重特大化工火灾现场态势的动态性，本文设计了态势信息的动态分级算法。通过将博弈论组合赋权法应用于火灾态势信息分级模型，可以根据火灾的实时数据自动更新指标权重，从而实现态势信息的动态分级和及时分发。该算法可以应对救援现场各种因素（如风速、火势蔓延速度、人员数量变化等）的实时变化，提高救援过程中态势信息的重要性排序的适应性。 4）实例验证：作者通过一大型石油化工园区火灾案例对提出的分级算法进行验证，结果表明，不同指挥层级在使用本文提出的分级方法后，获得的态势信息与实际需求高度吻合。通过该方法计算出的信息权重与现场专家的反馈结果相一致，验证了该方法在重特大化工火灾场景下的应用有效性。1）态势信息分级体系的建立：首次构建了涵盖化工火灾应急救援现场各层级态势信息需求的分级指标体系，细化为36个二级指标，为实际应用中实现信息按需分发奠定了基础。2）引入博弈论的组合赋权法：利用博弈论的思想对AHP和GRA的权重进行组合赋权，使得分级权重具有主客观兼顾的优势，避免了单一赋权法的偏差。这一方法较好地解决了多层级态势信息权重在信息分级中的平衡问题。3）动态分级算法设计：考虑到火灾救援过程中态势信息的实时变化，提出了一种基于动态数据的权重更新算法，确保了态势信息分级模型的实时性和适应性。本文通过对石油化工火灾应急救援案例的研究，提出了一种面向不同指挥层级需求的态势信息分级方法，并利用博弈论组合赋权法进行多层级信息权重计算。研究表明，本文提出的态势信息分级方法能够实现对重特大化工火灾应急救援过程中信息需求的精确匹配，分级结果与实际案例吻合度高，有效提升了指挥决策的信息利用效率。研究成果为消防救援队伍的决策信息分发提供了理论支持，并为智慧应急体系的建设提供了有力的技术支撑。未来，该研究可以进一步扩展至其他类型的重大灾害场景，如地震、洪涝灾害等，为多灾种应急救援信息分级提供通用的理论方法和技术支持。作者简介：杨曦戊（2000- ），河北廊坊人，中国人民警察大学研究生院硕士研究生，主要研究方向为灭火救援指挥与应急决策。
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