交通工程技术及应用：消防车配置

2.2.4.1隧道专用消防车辆配置与否判断模型

（1）建模思想

由于消防车相对比较昂贵，所以对高速公路隧道群段是否应该设置专用消防车进行研究。以地方消防队到达隧道群段各隧道的行程时间是否大于黄金救援时间8 min作为判断是否设置隧道群专用消防车的标准。

地方消防队到达高速公路隧道火灾现场的时间应该包括三个部分，分别是地方消防队到达互通匝道的时间（T1）、由匝道至隧道口的时间（T2）、由隧道口至事故地点的时间（T3）。将消防单位由基地出发，经过最近匝道到达隧道口的时间加上隧道口到事故地点的时间，即为救援时间T。其计算公式见式（2-4）。

由于高速公路隧道火灾在隧道中的发生位置具有不可预知性，所以式（2-4）中的T3通常难以确定，特提出通过计算地方消防队到达隧道群段各隧道进出口的时间Ti，然后用Ti中的最大值T与黄金救援时间8 min进行比较的方法判断是否应该设置隧道专用消防车。

（2）模型构建

基于（1）中的建模思想，对高速公路隧道群段是否应该设置隧道专用消防车进行研究。

图2-12为一简化的高速公路路段，其中从互通A到互通B之间有n座隧道；A为距离互通A最近地点的地方消防队，B为距离互通B最近地点的地方消防队。假设地方消防队A到达互通A的时间为tA1（min）、地方消防队B到达互通B的时间为TB1（min）。根据图2-8可构建高速公路隧道群隧道专业消防车是否设置判断模型，具体建模过程见式（2-5）—式（2-10）。需要说明的是：Ki之所以取ZKi和YKi中的最小值，是为了保证消防队B能在黄金救援时间内到达隧道i的任何位置；而Ki+1之所以取ZKi+1和YKi+1中的最大值，也是为了保证消防队A能在黄金救援时间内到达隧道i的任何位置。

图2-12　高速公路隧道群段消防车配置与否判断原理图

式中：

Ki为高速公路第i座小桩号端左线出口与右线进口桩号的较小值；

ZKi为高速公路第i座隧道小桩号端左线出口端桩号；

YKi为高速公路第i座隧道小桩号端右线进口端桩号。

式中：

Ki+1为高速公路第i座大桩号端左线进口与右线出口桩号的较大值；

ZKi+1为高速公路第i座隧道大桩号端左线进口端桩号；

YKi+1为高速公路第i座隧道大桩号端右线出口端桩号。

式中：

TAi为消防队A经互通匝道A到达隧道i大桩号端时间（min）；

TA1为地方消防队A到达高速公路最近互通A的时间（min）；(https://www.xing528.com)

K3为互通A桩号；

vi为高速公路隧道火灾发生时地方消防车队A的平均行驶速度（km/h）。

式中：

TBi为地方消防队B经互通匝道B到达隧道i小桩号端时间（min）；

TB1为地方消防队B到达高速公路最近互通B的时间（min）；

K4为互通B桩号；

vi为高速公路隧道火灾发生时地方消防队B的平均行驶速度（km/h）。

（3）隧道群专业消防车辆配置与否的判断

将（2）中计算得到的T值与黄金救援时间8 min进行比较，如果T＜8 min，那么该隧道群段并不需要设置专业的隧道车辆；如果T≥8 min，那么该隧道群段应该设置专业的隧道消防车。对于隧道专业消防车的设置，如果设置在邻近的隧道管理站中能保证在隧道发生火灾时消防车辆可以在8 min以内赶到火灾现场，那么可以将其设置在邻近的隧道管理站内；如果不能保证，则需另行选址设置专门的隧道消防救援站。

2.2.4.2隧道专业消防车与地方消防车的配合

在2.2.4.1小节的基础上做进一步分析可知，高速公路隧道群段消防车的配置可以分为以下三种情况：

（1）若T＜8 min，不需要配置隧道群专业消防车，隧道群段隧道i的消防归属性可根据地方消防队A与地方消防队B到达隧道i的时间TAi和TBi决定，若TAi＜TBi，则隧道i的消防工作应该归消防队A管辖；若TAi＞TBi，则隧道i的消防工作应该归消防队B管辖。

（2）若T≥8 min，但由于地方消防队A和地方消防队B在8 min内未能到达的隧道只有少数，只需设置一个隧道专业消防队即可。同理，在设置隧道专业消防队时可首先考虑将其设置在邻近的隧道管理站内，如果设置在邻近隧道管理站中不能满足“黄金救援8 min”的要求，可以另行选址设置专门的消防救援站。

（3）T≥8 min，且地方消防队A和地方消防队B在8 min内未能到达的隧道较多，设置一个隧道专业消防队已不能满足要求，此时，可将消防车辆黄金救援时间下8 min内的行程作为隧道专业消防队伍的消防辐射半径，并以此为根据对各隧道专业消防队进行合理布局，布局方法可参照隧道管理站。

地方消防队A和B在8 min内未能到达隧道多和少的判别方法可参照式（2-11）确定，即若D＞2R，则视A与B不能到达的隧道较多；若D≤2R，则视A与B不能到达的隧道较少；R取值可参考表2-3。

式中：

Kn,2为地方消防队A和B在8 min内未能到达的最后一座隧道的大桩号端桩号；

K1,1为地方消防队A和B在8 min内未能到达的第一座隧道的小桩号端桩号。

表2-3　隧道专业消防车辆消防辐射半径