城市基础设施多灾种链生耦合事故模拟推演方法及系统技术方案

本申请公开了一种城市基础设施多灾种链生耦合事故模拟推演方法及系统，其中，方法包括：基于预先构建的城市基础设施典型事故模拟推演知识库，通过节点关联形成链生耦合事故演化图；对城市中实际在役运行的目标基础设施进行实时监测，获取实时的物联网监测数据和应急处置情况反馈；从而在链生耦合事故演化图的演化路径的相应节点处，在库中输出对应节点事件的后果状态；持续推动城市基础设施多灾种链生耦合事故全过程的模拟仿真和情景推演，直至无法触发后续事件，输出完整的事故演化路径及相应的概率及后果评估信息。由此，解决了相关技术中无法兼顾模拟精度及大规模推广应用的难易度，从而难以实现有效的基础设施事故模拟及评估的技术问题。评估的技术问题。评估的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
城市基础设施多灾种链生耦合事故模拟推演方法及系统


[0001]本申请涉及事故应急推演
，特别涉及一种城市基础设施多灾种链生耦合事故模拟推演方法及系统。

技术介绍

[0002]城市基础设施一般指能源供给系统、给排水系统、道路交通系统、通信系统、环境卫生系统等，是生产单位达到经济效益、环境效益和社会效益的必要条件之一。这类基础设施带来便利性的同时，其高度集中的布置方式也提高了潜在风险的复杂性和严重性。
[0003]相关技术中，针对城市基础设施事故的模拟和评估方法，可以概括为以下三种类型：
[0004]一、以数值模拟为代表的计算机模拟仿真方法，针对单一设备设施后果的模拟精度较高，但耗时很长，无法大规模推广应用；
[0005]二、以贝叶斯网络为代表的图论方法，可以较好地平衡评估精度和耗时，但对于城市基础设施这一复杂事物的链锁耦合事故而言，贝叶斯网络将会过于庞大，实际应用较难；
[0006]三、以层次分析法为代表的半定量指标体系方法，该类方法数据需求较低，较适于实际应用与推广，但评估精度较低，主观性较强。
[0007]综上所述，相关技术中无法兼顾模拟精度及大规模推广应用的难易度，从而难以实现有效的基础设施事故模拟及评估，不利于事故防范，有待改进。

技术实现思路

[0008]本申请提供一种城市基础设施多灾种链生耦合事故模拟推演方法及系统，以解决相关技术中无法兼顾模拟精度及大规模推广应用的难易度，从而难以实现有效的基础设施事故模拟及评估的技术问题。
[0009]本申请第一方面实施例提供一种城市基础设施多灾种链生耦合事故模拟推演方法，包括以下步骤：基于预先构建的城市基础设施典型事故模拟推演知识库，通过节点关联形成链生耦合事故演化图；对城市中实际在役运行的目标基础设施进行实时监测，获取实时的物联网监测数据和应急处置情况反馈；基于预先构建的城市基础设施典型事故致灾机理基础数据与模型库，在所述链生耦合事故演化图的演化路径的相应节点处，根据预设场景和/或所述物联网监测数据和应急处置情况反馈，在库中输出对应节点事件的后果状态；沿路径节点逐个得到对应节点事件的后果状态，持续推动城市基础设施多灾种链生耦合事故全过程的模拟仿真和情景推演，直至无法触发后续事件，输出完整的事故演化路径及相应的概率及后果评估信息。
[0010]可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：利用预设的基于多米诺效应的断链决策模型，得到所述预设场景或实时监测所在实际场景的最优应急决策建议信息。
[0011]可选地，在本申请的一个实施例中，所述最优应急决策建议信息包括应急物资、设备、工具调配、人员疏散时间和灭火方式中的至少一项。
[0012]可选地，在本申请的一个实施例中，在通过所述节点关联形成所述链生耦合事故演化图之前，还包括：基于事件链理论与方法构建所述城市基础设施典型事故模拟推演知识库；确定节点要素与演化规则，其中，节点要素包括条件/研判/决策节点、中间节点和后果节点，且所述演化规则为基于事件链/预案链理论和模型的事故演化规则，以得到所述链生耦合事故演化图。
[0013]可选地，在本申请的一个实施例中，所述确定节点要素与演化规则，包括：运用预设的事件链和预案链的理念得到演化图拓扑结构；和/或，运用预设的贝叶斯网络得到经济损失严重性、人员伤亡严重性；和/或，运用预设的风险矩阵对经济损失和人员伤亡的严重性进行重分类，得到综合后果严重性。
[0014]本申请第二方面实施例提供一种城市基础设施多灾种链生耦合事故模拟推演系统，包括：演化图形成模块，用于基于预先构建的城市基础设施典型事故模拟推演知识库，通过节点关联形成链生耦合事故演化图；监测模块，用于对城市中实际在役运行的目标基础设施进行实时监测，获取实时的物联网监测数据和应急处置情况反馈；状态输出模块，用于基于预先构建的城市基础设施典型事故致灾机理基础数据与模型库，在所述链生耦合事故演化图的演化路径的相应节点处，根据预设场景和/或所述物联网监测数据和应急处置情况反馈，在库中输出对应节点事件的后果状态；推演模块，用于沿路径节点逐个得到对应节点事件的后果状态，持续推动城市基础设施多灾种链生耦合事故全过程的模拟仿真和情景推演，直至无法触发后续事件，输出完整的事故演化路径及相应的概率及后果评估信息。
[0015]可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：建议模块，用于利用预设的基于多米诺效应的断链决策模型，得到所述预设场景或实时监测所在实际场景的最优应急决策建议信息。
[0016]可选地，在本申请的一个实施例中，所述最优应急决策建议信息包括应急物资、设备、工具调配、人员疏散时间和灭火方式中的至少一项。
[0017]可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：模拟模块，用于基于事件链理论与方法构建所述城市基础设施典型事故模拟推演知识库；确定模块，用于确定节点要素与演化规则，其中，节点要素包括条件/研判/决策节点、中间节点和后果节点，且所述演化规则为基于事件链/预案链理论和模型的事故演化规则，以得到所述链生耦合事故演化图。
[0018]可选地，在本申请的一个实施例中，所述确定模块包括：获取单元，用于运用预设的事件链和预案链的理念得到演化图拓扑结构；和/或，评估单元，用于运用预设的贝叶斯网络得到经济损失严重性、人员伤亡严重性；和/或，重分类单元，用于运用预设的风险矩阵对经济损失和人员伤亡的严重性进行重分类，得到综合后果严重性。
[0019]本申请第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的城市基础设施多灾种链生耦合事故模拟推演方法。
[0020]本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的城市基础设施多灾种链生耦合事故模拟推演方法。
[0021]本申请实施例可以结合监测数据、专家经验和情景研究数据，实现可视化、可交互、可定量的耦合事故推演，从而动态推演基础设施耦合事故演化路径、评估事故后果严重
性、提出实时应急决策建议，在保证模拟精度的基础上，可以实现大规模推广应用，为城市基础设施的日常运营和应急管理提供技术支撑，通过生成灾害演化路径，为应急准备工作提供参考；通过评估各项事故后果严重性，为应急资源的合理布置提供依据；通过为决策者提供实时决策建议，为科学决策和精准救援提供助力，从而进一步落实防范化解重特大事故的要求。由此，解决了相关技术中无法兼顾模拟精度及大规模推广应用的难易度，从而难以实现有效的基础设施事故模拟及评估的技术问题。
[0022]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0023]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0024]图1为根据本申请实施例提供的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市基础设施多灾种链生耦合事故模拟推演方法，其特征在于，包括以下步骤：基于预先构建的城市基础设施典型事故模拟推演知识库，通过节点关联形成链生耦合事故演化图；对城市中实际在役运行的目标基础设施进行实时监测，获取实时的物联网监测数据和应急处置情况反馈；基于预先构建的城市基础设施典型事故致灾机理基础数据与模型库，在所述链生耦合事故演化图的演化路径的相应节点处，根据预设场景和/或所述物联网监测数据和应急处置情况反馈，在库中输出对应节点事件的后果状态；沿路径节点逐个得到对应节点事件的后果状态，持续推动城市基础设施多灾种链生耦合事故全过程的模拟仿真和情景推演，直至无法触发后续事件，输出完整的事故演化路径及相应的概率及后果评估信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：利用预设的基于多米诺效应的断链决策模型，得到所述预设场景或实时监测所在实际场景的最优应急决策建议信息。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述最优应急决策建议信息包括应急物资、设备、工具调配、人员疏散时间和灭火方式中的至少一项。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在通过所述节点关联形成所述链生耦合事故演化图之前，还包括：基于事件链理论与方法构建所述城市基础设施典型事故模拟推演知识库；确定节点要素与演化规则，其中，节点要素包括条件/研判/决策节点、中间节点和后果节点，且所述演化规则为基于事件链/预案链理论和模型的事故演化规则，以得到所述链生耦合事故演化图。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定节点要素与演化规则，包括：运用预设的事件链和预案链的理念得到演化图拓扑结构；和/或，运用预设的贝叶斯网络得到经济损失严重性、人员伤亡严重性；和/或，运用预设的风险矩阵对经济损失和人员伤亡的严重性进行重分类，得到综合后果严重性。6.一种城市基础设施多灾种链生耦合事故模拟推演系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：周睿，顾寅，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：