民用机场航站楼火灾应急管理能力评估研究

于淼 刘彦琦 熊佳 余章珏 曹馨月

摘  要：随着国家民用航空产业大力发展，有关民用机场航站楼对于火灾等突发状况的应急管理能力受到广泛关注。本文基于区间层次分析法建立数学分析模型，通过理论研究、线上调查和数据分析，验证该模型能够作为评估机场应急管理能力的实用工具，对一般民用机场航站楼火灾应急管理能力进行评估，具有一定的客观性和参考价值。

关键词：民用航站楼  火灾应急管理能力  区间层次分析法  评估模型

中图分类号：V351                           文献标识码：A文章编号：1674-098X（2021）05（b）-0180-06

Research on Fire Emergency Management Capability Evaluation of Civil Airport Terminal

YU Miao*  LIU Yanqi  XIONG Jia  YU Zhangjue  CAO Xinyue

（Civil Aviation University of China， Tianjin， 300300 China）

Abstract： With the vigorous development of the national civil aviation industry， the emergency management capability of relevant civil airport terminals for fire and other emergencies has been widely concerned. In this paper， a mathematical analysis model is established based on the IAHP. Through theoretical research， online survey， and data analysis， it is verified that this model can be used as a practical tool to evaluate the emergency management capability of the airport， and it has certain objectivity and reference value to evaluate the emergency management capability of the general civil airport terminal.

Key Words： Civil terminal; Fire emergency management capbility; interval analytic hierarchy process; evaluation model

航站楼是一般民用机场的重要组成部分，是为航空旅客提供地面服务的主要建筑物，能够保障出发、到达和中转的旅客迅速且有序地登上飞机或离开机场。保障航站楼的基础设施安全和提高应急管理能力显得尤为重要。因此，需要建立评估民用机场航站楼火灾应急管理能力机制，给予其客观、合理的应急管理能力评价结果，作为衡量航站楼应急管理能力的理论数值依据，为其安全保障、建设发展提供科学、合理化建议。

1  各国对民用机场航站楼火灾应急管理的研究理论方法

在很长一段时间以来评估火灾风险主要有两种方法，一种是定性分析法，另一种是半定量分析法。消防规范发展中心（FCRC）坐落于澳大利亚，他们正在研发一种被称为CESARE-Risk的评价风险的模型，这种模型可以量化建筑消防安全系统性能的风险，同时可以模拟不同的火灾场景，并且将火灾和对火灾的反应的概率特性考虑在内，将建筑内火灾情势根据时间的变化通过确定性模型预测出来。另一个称为Crisp II的模型是從英国的消防系统区域发展而来。这种模型能对建筑物内人员的生命健康状况进行评估，并通过对伤亡数量的平均值的评估得出相对应的风险。而在1965年，加利福尼亚大学的控制论专家查德发表了学术论文《模糊集合》，与以往不同，这篇论文中火灾的影响因素是通过模糊数学的计算公式和专家确认的常数来认定的[1]。

2  民用机场航站楼火灾案例分析

2.1 【案例】4·29上海虹桥机场火灾事故

2016年4月29日上午7∶10，虹桥机场一号航站楼（T1）改造工程施工现场发生火灾，有消息称，本次事故是由于装修材料起火，现场烟很大，事发后大批消防车到场，事故最终导致了2死4伤，机场公安刑侦支队、防火监督处及派出所也赶往现场开展工作。

事故发生后，市区两级急救力量出动10余辆救护车赶赴现场运送和救助伤员。由于各项措施跟进及时到位，虹桥机场一号航站楼运行并未受到影响。

2.2 对4·29上海虹桥机场火灾事故案例分析

在此次案例中，航站楼火灾的发生是建筑材料起火导致，虽然火灾面积不足100m2，但由于事故发生地点在地下，烟雾浓重无法上升，后果十分严重。但由于火灾发生后消防车及时赶到控制火势，上海市区对于火灾的高度重视，市区两级急救力量出动10多辆救护车赶到现场运送治疗，工人的人身安全和机场的财产损失才得到了最小化。

而这一切应急措施的背后，映射出了我国对于民航运输机场火灾应急管理经验的逐渐逐步丰富和实践得到的良好效果。自2000年我国民用运输机场应急救援规则颁布，再到2015年上海制定了《根据上海浦东和虹桥国际机场地区突发事件应急预案（2015版）》，上海虹桥国际机场的应急救援计划和机制都得到了充分的理论基础，这对于发生如火灾等突发情况时机场、医疗部门、警方多方协调管理提出了具有可行性、易于反应的有效指导。

虽然这次上海虹桥机场航站楼的火灾体现了航站楼火灾应急管理理论与实践相结合的进步，但从人员伤亡和财产损失来看，火灾的防控及应急管理能力仍有进步的空间。因此，通过对国内外对于民用机场航站楼火灾应急管理能力的研究，可以展开关于我国民用机场应急救援体系的思考。完善并丰富我国现有民用机场航站楼有关的应急措施，建立并发展一套更加高效可执行的管理方式成了重中之重。因此，在得出切实可行的结论和有关措施之前，首先需要用科学的模型分析方法对我国民用机场航站楼火灾应急管理能力进行准确的评估。

3  区间层次分析法对一般民用机场航站楼火灾应急管理能力评估

本研究采用区间层次分析法（interval analytic hierarchy process，IAHP）来评估民用机场航站楼的火灾应急管理能力。在20世纪70年代，美国运筹学家Saaty首次提出了一种多准则决策方法——层次分析法（AHP），将一些人们难以完全定量分析的主观判断进行了量化，使定量分析与定性分析紧密结合在一起，并迅速且广泛地被应用于科研等许多领域。在21世纪这样一个信息化的时代，科技的发展及思想的改变导致越来越多的不确定性信息出现在需要评价的事物上，以及信息的不充分与及周围环境的干扰会使得人们进行相互比较时出现不确定的主观判断。对不确定性的评估判断用点值来描述显然缺乏准确性，所以采用区间数来描述更为合理。

区间层次分析法将传统的层次分析法与区间数学结合在一起，利用区间数代替点值，形成由区间数构成的判断矩阵，区间确定了取值范围或变异程度，反映判断的模糊性和不确定性[2]。然后对权重向量进行求解，通过对区间数判断矩阵和权重向量的计算得到区间数综合权重，最后根据结果再排序。这种方法不仅提高了决策的准确性，还使得当区间数X=[x-，x+]的上界x+和下界x-相同时，区间数将成为点值，由此可以看出iahp方法与ahp方法有异曲同工之妙。区间层次分析法的原理和层次分析法的原理基本相同，但区间层次分析法利用区间数代替点值来计算，计算权重时采用的是区间数的运算法则，结果以区间数的形式體现[3]。该方法步骤主要如下：（1）建立安全评价指标体系;（2）形成区间判断矩阵;（3）对判断矩阵进行一致性检验;（4）判断矩阵权重 。

3.1 基于IAHP的民用机场航站楼火灾应急管理能力评估

3.1.1 建立安全评价指标体系

在咨询过航站楼火灾应急管理相关领域的专家后，根据区间层次分析法的步骤将其划分为3个层次，具体分层如下所示。

图1所示结构是围绕机场的应急管理能力评估s这一目标建立的，救援保障A、防火管理能力及现状B、防火领导小组C、D是与决策层直接相关的影响因子，同样，消防器材的维保A1、防火队伍的培训A2、防火救援应急物资储备A3、人员岗位的合理安排A4又构成了救援保障A的影响因子。IAHP的最终目的是计算出各方案对于总目标的相对重要程度，所以求出综合权重前，必须对局部权重进行求解。局部权重可以分为两类，一类是处在同一级别的影响因子对于上一级的影响因子的相对重要程度，称为属性权重，例如上图中影响因子A、B、C、D 相对s的权重;另一类是各方案的相对重要性，称相对权重，例如救援保障A中的消防器材的维保A1、防火队伍的培训A2、防火救援应急物资储备A3、人员岗位的合理安排A4相互的重要性评分。要想得到各方案就总目标s的综合权重，就需要先求得相对s的影响因子 A、B、C、D 的相对权重以及 A、B、C、D对s的属性权重。同样，要求得 A、B、C、D的方案权重，又分别需要计算其下一级影响因子的相对权重和属性权重[4]。

3.1.2 建立判断矩阵

在经过搜集资料，调查询问后选定了专家组，由专家组成员根据步骤一得到的指标体系进行打分，由于分级太多会超越人们的判断能力导致判断不可避免的出现失误，所以打分采用传统的1～9标度法如表2所示，对影响因子进行比较对比。通过查阅1～9标度法可以将专家的语言描述量化，使得到的数据便于计算。在专家组成员根据表2对图1中各影响因子重要性进行对比打分整理后，根据评价指标体系，结合专家定量值，就可以构造出5个区间判断矩阵[5]，详见表1。

3.1.3 判断矩阵一致性检验

由于专家组成员的知识经验不同，所以评价时会出现不一致的情况。根据这种不一致的情况所得出的数据继续计算可能导致错误的计算结果，所以需要对矩阵的一致性检验[6]。

3.1.4 判断矩阵权重求解

IAHP计算方法主要包括区间特征根法、随机模拟法、迭代法等多种方法，在此我们采用特征根法（IEM）来计算，因为计算过程复杂，在此不再列出[7]。

3.2 现列好5个判断矩阵并依次计算好各层次的组合权重如下

（1）应急管理能力评估（s）一致性比例：0.0042; 对应急管理能力评估s的权重：1.0000; λmax：4.0112，详见表2。

（2）救援保障（A）一致性比例：0.0451;对应急管理能力评估s的权重：0.5966;λmax：4.1203。见表3。

（3）防火管理能力（B）一致性比例：0.0123;对应急管理能力评估s的权重：0.2144;λmax：4.0327。见表4。

（4）防火领导小组（C）一致性比例：0.0213;对应急管理能力评估s的权重：0.1205; λmax：4.0569。见表5。

（5）火灾应急管理员（D）一致性比例：0.0123; 对应急管理能力评估s的权重：0.0685;λmax：4.0327详见表6。

（6）汇总。由表7可见，救援保障A在中间层要素权重是占比重最高的，从而可见救援保障对于航站楼火灾应急管理的重要性。

建筑火灾应急管理是城市建设和公共安全防护的关键因素。由于火灾经常伴有大量损失，事前控制的重要性不言而喻[8]。航站楼公共区内的候机厅、休息区占有较大的面积，该区域内的旅客行李、座椅具有一定的火灾危险性;建筑内配套的服务设施如商铺、餐饮店、办公用房等也存在着大量可燃物，火灾荷载大、火灾危险性高[9]。本文综合考虑了民用机场航站楼火灾应急管理能力评估的4个主要因素，基于区间层次分析法建立了区间判断矩阵，通过计算得出了民用机场航站楼火灾应急管理能力评估的各项指标因素的重要性排序，从而得出以下结论与思考。

（1）模型中准则层的指标因素权重按所占比重大小排序为：救援保障A>防火管理能力B>防火领导小组C>火灾应急管理D，在救援保障的子因素中，消防器材的维保和防火救援应急物资储备占的比重最大。及时维修和保养消防器材能够在火灾发生时保证消防设施正常运行，发挥有效的安全预警，及早发现火情，防止火势蔓延，降低火灾危害，保障国家财产免受损失和人民群众的安全，具有十分重要的意义。另外，防火救援应急物资储备在火灾应急中也起着举足轻重的作用，充足的应急物资可以在发生火灾后为救灾及救援受困人员及时提供补给，保障救灾工作的持续进行，减少人员伤亡和财产损失。因此，民用机场航站楼应当定期维护、保养消防设施，发现故障及时清除，确保设施的正常使用，同时也要保证防火救援应急物资储备充足。

（2）模型中的防火队伍的培训、专项演练以及指挥协调员也占有很大的比重，对消防队伍的培训和救火的专项演练对救火工作的顺利进行有着重大的意义，是日常消防管理的重要组成部分。建议引进专业技术机构提供专业指导和帮助，同时通过鼓励员工报考注册消防工程师等证书，举办消防安全知识培训等途径提升消防人员专业管理能力[10]。积极开展对民用机场航站楼工作人员的消防培训工作，能有效加强航站楼工作人员的防火防灾意识，提高他们应对突发火灾的处理能力，包括在火灾发生初期使用消防器材控制火情，指挥引导机场乘客从逃生路线快速撤离，到后期火势变大时的逃生自救。专业的培训和定期的演练可以在火灾发生时较大程度地减少人员伤亡和财产损失。

（3）应急预案体系和应急响应的启动也在应急能力中也占有一定比例。机场航站楼作为大型空间建筑，其功能结构复杂，体积巨大，设备设施多样化，人员分布密集且人员类型多样化等特点，一旦发生火灾类型的紧急事件，容易发生不可估量的后果。而突发事件具有强烈的不确定性，提前制定完备有效的应急救援方案，明确救援职责，救援重点环节，是抵御事故风险，防止事故发生发展，降低事故后果的重要途径[11]。完善应急预案体系能让管理者对火灾发生时采取救援措施的范围和方法有整体上的认识，航站楼的工作人员也可根据制定的应急预案第一时间做出反应措施，尽可能地减少损失。应急预案分为基本应急预案和专项应急预案。基本应急预案的制定赋予了应急预案较大的灵活性，而且可以初步地指导应对某些突发情况。基于基本应急预案，可进一步制定针对特殊情形的专项应急预案，从而采取针对性较强的救援方法，开展行之有效的应急启动工作。

4  结语

本文运用区间层次分析法对民用机场航站楼火灾应急管理能力进行评估，并经分析计算得出了影响民用机场航站楼火灾应急管理能力评价指标的重要权重排序， 作为衡量航站楼应急管理能力的理论数值，便于相关部门采取有效措施对重要的因素进行及时完善和加强，并为其建设发展提供参考意见。

参考文献

[1] 董尧.某国际机场航站楼火灾风险评估研究[D].西安：西安科技大学，2006.

[2] 肖遥，张东胜，董博恺.基于IAHP和模糊综合评判的企业安全风险预警系统研究[J].北京化工大学学报：自然科学版，2020，47（5）：109-117.

[3] 岳进，郭辉.基于区间层次分析法和专家群决策的MOOC适切性评价[J].电化教育研究，2019，    40（3）：54-58.

[4] 肖峻，王成山，周敏.基于区间层次分析法的城市电网规划综合评判决策[J].中国电机工程学报，2004 （4）：     54-61.

[5] 邓钟，赵玉鹏.基于IAHP的高层建筑火灾风险评价[J].河南科技，2015（21）：112.

[6] 薛洁.化学实验室安全管理模糊综合评价研究[J].环境与发展，2019，31（7）：113-114，117.

[7] 潘杰，施式亮，李润求，等.基于IAHP的地下商业街火灾风险评价[J].河北工程大学学报：自然科学版，2016，33（1）：71-75.

[8] Guofeng Ma， Sheng Tan， Shanshan Shang. The Evaluation of Building Fire Emergency Response Capability Based on the CMM [J].Public Health 2019，16（11）：1962.

[9] 崔海浩，阚强.某民用机场航站楼防火设计分析[J].消防科学与技术，2020，39（6）：793-796.

[10] 王琳，姜兰，杨玲.基于AHP的航站楼消防安全管理评估研究——以某机场为例[J].安全，2020，41（9）：75-80.

[11] 張俊鹏，民用机场航站楼火灾事故应急救援方案仿真与优化研究[D].天津：中国民航大学，2018.