一种基于大数据的应急指挥调度管理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于大数据的应急指挥调度管理系统及方法，属于应急指挥调度管理技术领域。本系统包括多源数据采集模块、预测模型构建分析模块、遥感信息模块、交通救援路径规划模块、应急预案分析模块；所述多源数据采集模块的输出端与所述预测模型构建分析模块的输入端相连接；所述预测模型构建分析模块的输出端与所述遥感信息模块的输入端相连接；所述遥感信息模块的输出端与所述交通救援路径规划模块的输入端相连接；所述交通救援路径规划模块的输出端与所述应急预案分析模块的输入端相连接。本发明专利技术还提供一种方法，能够满足隧道安全风险的预测，并解决由于隧道事故影响交通状态，导致救援车辆无法及时到达现场展开救援的问题。救援的问题。救援的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的应急指挥调度管理系统及方法


[0001]本专利技术涉及应急指挥调度管理
，具体为一种基于大数据的应急指挥调度管理系统及方法。

技术介绍

[0002]隧道工程具有建造费用高、服役期长、影响因素多等特点，作为地下工程是不可逆工程，不具备拆除重建的条件，隧道的安全性和可靠性问题不仅仅存在于正常使用阶段，也普遍存在于隧道的整个生命周期，即设计、维护使用和老化各个阶段，同时由于各种环境、荷载、材料内部因素等的不利影响下工程结构都不可避免地产生累积损伤、抗力衰减、功能退化；同时由于结构的使用期限很长，期间可能出现的各种无法预见的灾害和意外超载情况，也会对隧道工程结构产生损伤。当结构的功能退化和损伤到达一定的程度时，就可能导致工程事故的发生，甚至造成重大灾难，使生命财产受到损失。
[0003]因此，对于隧道的安全风险监控及预测是一项必要的事情，然而在目前的技术中，尚未有能够从多方面、多角度进行风控的预案分析，另外，一旦隧道发生事故后，隧道附近区域的交通状况就会发生改变，势必会造成交通拥堵等情况，会导致救援车辆无法及时到达现场，严重者甚至会扩大事故状态，影响人民群众财产安全，在目前的技术手段中，仅依靠交警进行人工调控，是远远不能够及时解决问题的。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于大数据的应急指挥调度管理系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于大数据的应急指挥调度管理系统，该系统包括多源数据采集模块、预测模型构建分析模块、遥感信息模块、交通救援路径规划模块、应急预案分析模块；所述多源数据采集模块用于获取隧道历史安全数据，构建多源数据库；所述预测模型构建分析模块用于根据多源数据采集模块的数据信息构建隧道安全预测模型，预测隧道下一周期的隧道安全风险预测值；所述遥感信息模块用于根据遥感信息获取隧道区域地形图，基于实际地理因素构建救援点位，存储救援物资；所述交通救援路径规划模块用于获取隧道区域交通状况历史数据，基于救援点位构建交通救援路径；所述应急预案分析模块用于构建应急指挥调度模拟平台，开展隧道安全模拟救援，并记录应急预案结果，对系统作出反馈；所述多源数据采集模块的输出端与所述预测模型构建分析模块的输入端相连接；所述预测模型构建分析模块的输出端与所述遥感信息模块的输入端相连接；所述遥感信息模块的输出端与所述交通救援路径规划模块的输入端相连接；所述交通救援路径规划模块的输出端与所述应急预案分析模块的输入端相连接。
[0006]根据上述技术方案，所述多源数据采集模块包括国内隧道安全数据采集单元、国
外隧道安全数据采集单元；所述国内隧道安全数据采集单元用于采集国内历史隧道的安全数据；所述国外隧道安全数据采集单元用于采集国外历史隧道的安全数据；所述隧道的安全数据包括荷载计算数据、材料性能数据、安全储备数据、耐久性设计指标、地质情况、施工阶段施工荷载估算偏差数据、施工工艺数据、监控量测数据、日常养护数据、运行数据；所述国内隧道安全数据采集单元的输出端与所述预测模型构建分析模块的输入端相连接；所述国外隧道安全数据采集单元的输出端与所述预测模型构建分析模块的输入端相连接。
[0007]根据上述技术方案，所述预测模型构建分析模块包括模型构建单元、预测分析单元；所述模型构建单元用于根据历史数据构建下一周期的隧道安全风险预测模型；所述预测分析单元用于获取下一周期的隧道安全风险预测值；所述模型构建单元的输出端与所述预测分析单元的输入端相连接；所述预测分析单元的输出端与所述遥感信息模块的输入端相连接。
[0008]根据上述技术方案，所述遥感信息模块包括遥感数据单元、救援点位构建单元；所述遥感数据单元用于获取遥感信息数据，构建隧道区域地形图；所述救援点位构建单元用于根据隧道区域地形图构建救援点位，存储救援物资；所述遥感数据单元的输出端与所述救援点位构建单元的输入端相连接；所述救援点位构建单元的输出端与所述交通救援路径规划模块的输入端相连接。
[0009]根据上述技术方案，所述交通救援路径规划模块包括救援路径规划单元、输出单元；所述救援路径规划单元用于根据救援点位构建规划救援路径；所述输出单元用于输出规划后的救援路径，系统进行存储；所述救援路径规划单元的输出端与所述输出单元的输入端相连接；所述输出单元的输出端与所述应急预案分析模块的输入端相连接。
[0010]根据上述技术方案，所述应急预案分析模块包括应急指挥调度模拟平台构建单元；应急预案分析单元；所述应急指挥调度模拟平台构建单元用于构建应急指挥调度模拟平台，对隧道安全风险及救援进行模拟；所述应急预案分析单元用于对应急预案结果进行分析，对救援路径进行整理，并反馈结果至系统，系统做出适应性调整；所述应急指挥调度模拟平台构建单元的输出端与所述应急预案分析单元的输入端相连接。
[0011]一种基于大数据的应急指挥调度管理方法，该方法包括以下步骤：S1、获取隧道历史安全数据，构建多源数据库，基于多源数据构建隧道安全预测模型，预测隧道下一周期的隧道安全风险预测值；S2、利用遥感信息获取隧道区域地形图，基于实际地理因素构建救援点位，存储救援物资；S3、获取隧道区域交通状况历史数据，构建大数据信息库，基于救援点位建立下一
周期的交通救援路径；S4、构建应急指挥调度模拟平台，在下一周期的隧道安全风险预测值超出阈值时，按照预设交通救援路径开展紧急模拟救援，并记录应急预案结果。
[0012]根据上述技术方案，在步骤S1中，构建隧道安全预测模型包括：获取隧道历史安全数据，所述隧道历史安全数据包括国内外隧道的安全数据以及监测隧道的安全数据；所述隧道的安全数据包括荷载计算数据、材料性能数据、安全储备数据、耐久性设计指标、地质情况、施工阶段施工荷载估算偏差数据、施工工艺数据、监控量测数据、日常养护数据、运行数据；根据隧道的安全数据构建多源数据库；所述周期以年份为单位，一年为一个周期，初始周期为隧道竣工时的年份；在多源数据库中确定参与分析的a种数据类型，确定训练周期数量为k，分别对应选取共计k组数据，进行归一化数据处理后构建数据序列，作为模型输入；根据数据序列，进行一次累加生成，构建一次累加生成序列，记为；其中，为一次累加生成序列中的第个值；代表序列数；在数据离散的情况下，构建一次累加生成序列与周期的微分方程：其中，为发展灰数；为内生控制灰数；t代表周期；为内生控制灰数；t代表周期；利用最小二乘法，建立矩阵并求导，可获取最优解估计值，记为、；构建初始预测值方程：其中，代表一次累加生成序列值下的第期的隧道安全风险预
测值；为自然对数函数的底数；构建最终预测值方程：其中，为根据输入的组数据进行预测得出的期隧道安全风险预测值。
[0013]在上述技术方案中，由于隧道安全事故发生的概率低，因此能够依靠的准确的历史数据较少，而且隧道的各项基本安全数据又与隧道安全没有过于明显的规律，因此利用灰色系统预测模型对隧道安全进行预测，适用于短期预测，满足系统精度需求。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的应急指挥调度管理系统，其特征在于：该系统包括多源数据采集模块、预测模型构建分析模块、遥感信息模块、交通救援路径规划模块、应急预案分析模块；所述多源数据采集模块用于获取隧道历史安全数据，构建多源数据库；所述预测模型构建分析模块用于根据多源数据采集模块的数据信息构建隧道安全预测模型，预测隧道下一周期的隧道安全风险预测值；所述遥感信息模块用于根据遥感信息获取隧道区域地形图，基于实际地理因素构建救援点位，存储救援物资；所述交通救援路径规划模块用于获取隧道区域交通状况历史数据，基于救援点位构建交通救援路径；所述应急预案分析模块用于构建应急指挥调度模拟平台，开展隧道安全模拟救援，并记录应急预案结果，对系统作出反馈；所述多源数据采集模块的输出端与所述预测模型构建分析模块的输入端相连接；所述预测模型构建分析模块的输出端与所述遥感信息模块的输入端相连接；所述遥感信息模块的输出端与所述交通救援路径规划模块的输入端相连接；所述交通救援路径规划模块的输出端与所述应急预案分析模块的输入端相连接。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的应急指挥调度管理系统，其特征在于：所述多源数据采集模块包括国内隧道安全数据采集单元、国外隧道安全数据采集单元；所述国内隧道安全数据采集单元用于采集国内历史隧道的安全数据；所述国外隧道安全数据采集单元用于采集国外历史隧道的安全数据；所述隧道的安全数据包括荷载计算数据、材料性能数据、安全储备数据、耐久性设计指标、地质情况、施工阶段施工荷载估算偏差数据、施工工艺数据、监控量测数据、日常养护数据、运行数据；所述国内隧道安全数据采集单元的输出端与所述预测模型构建分析模块的输入端相连接；所述国外隧道安全数据采集单元的输出端与所述预测模型构建分析模块的输入端相连接。3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的应急指挥调度管理系统，其特征在于：所述预测模型构建分析模块包括模型构建单元、预测分析单元；所述模型构建单元用于根据历史数据构建下一周期的隧道安全风险预测模型；所述预测分析单元用于获取下一周期的隧道安全风险预测值；所述模型构建单元的输出端与所述预测分析单元的输入端相连接；所述预测分析单元的输出端与所述遥感信息模块的输入端相连接。4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的应急指挥调度管理系统，其特征在于：所述遥感信息模块包括遥感数据单元、救援点位构建单元；所述遥感数据单元用于获取遥感信息数据，构建隧道区域地形图；所述救援点位构建单元用于根据隧道区域地形图构建救援点位，存储救援物资；所述遥感数据单元的输出端与所述救援点位构建单元的输入端相连接；所述救援点位构建单元的输出端与所述交通救援路径规划模块的输入端相连接。5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的应急指挥调度管理系统，其特征在于：所述交通救援路径规划模块包括救援路径规划单元、输出单元；所述救援路径规划单元用于根据救援点位构建规划救援路径；所述输出单元用于输出规划后的救援路径，系统进行存储；
所述救援路径规划单元的输出端与所述输出单元的输入端相连接；所述输出单元的输出端与所述应急预案分析模块的输入端相连接。6.根据权利要求1所述的一种基于大数据的应急指挥调度管理系统，其特征在于：所述应急预案分析模块包括应急指挥调度模拟平台构建单元；应急预案分析单元；所述应急指挥调度模拟平台构建单元用于构建应急指挥调度模拟平台，对隧道安全风险及救援进行模拟；所述应急预案分析单元用于对应急预案结果进行分析，对救援路径进行整理，并反馈结果至系统，系统做出适应性调整；所述应急指挥调度模拟平台构建单元的输出端与所述应急预案分析单元的输入端相连接。7.一种基于大数据的应急指挥调度管理方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1、获取隧道历史安全数据，构建多源数据库，基于多源数据构建隧道安全预测模型，预测隧道下一周期的隧道安全风...

【专利技术属性】
技术研发人员：王福喜，周建良，罗涛，李白玥，丁天，张澍珣，
申请(专利权)人：南京城建隧桥智慧管理有限公司，
类型：发明
国别省市：