一种基于态势推演的应急决策仿真方法技术

本发明专利技术公开一种基于态势推演的应急决策仿真方法，包括步骤：S1、态势数据的获取和分类：态势数据作为推演的基础，通过现场数据的采集，将其按照不同的态势类别进行划分；S2、态势模型描述：紧急事件的态势复杂多变，建立准确合理的态势模型；是进行态势推演与决策的基础。S3、态势推演模型：通过分析事件所受到的客观影响因素，在模拟相同的时间和空间维度下通过对事件的演变路径的分析和计算，获取救援需要面临的主要态势风险。本发明专利技术通过现场数据的采集，将其按照不同的态势类别进行划分。建立准确合理的态势模型，在相同的时间和空间维度下通过对事件的演变路径的分析和计算，能够为一些应急救援决策行为提供动态的态势数据。一些应急救援决策行为提供动态的态势数据。一些应急救援决策行为提供动态的态势数据。

【技术实现步骤摘要】
一种基于态势推演的应急决策仿真方法


[0001]本专利技术属于事件态势应急决策
，具体来说，涉及一种基于态势推演的应急决策仿真方法。

技术介绍

[0002]态势推演过程指在事件内部机理、外部环境因素以及应急决策因素的影响下，事件本身进行能量、信息的更新，从一个状态向另一个状态变化的过程。在应急管理过程中,由于公共安全事件前兆不充分、演化复杂、破坏性较强的特点，应急决策者难以在短时间把控事件态势，制定精准、有效的应对方案，从而使得事件应对不够及时，应急效果不佳。在这种背景下，分析事件的发展机理，对事件态势在时空维度进行推演计算，得出关键时刻和重点区域的风险，帮助应急主体掌握事件应对的最佳时机和方式，即构建态势推演模型是提高应急决策效果的重要举措之一。
[0003]在实时态势基础上，现场环境和人员作为公共安全事件的主要承灾体，是应急决策的主要对象。目前对于公共安全事件环境的救援决策研究，往往是依据当前灾情和资源储备进行目标和约束下的方案求解，较少考虑方案实施的动态效果；且在实际救援过程中，应急资源往往是相对不足的，所以在有限资源下通过决策模型达成较优的救援效果也非常重要。目前对于态势推演、实时决策等问题的研究存在以下几点不足：
[0004](1)态势在时空尺度上的推演研究不足：
[0005]目前对于态势推演问题采用的方法，多数是基于事件机理或专家经验,从发生概率、态势链条、灾害风险等角度分析事件要素间的关系，而较少考虑态势在时间维度和空间维度的演化特性，未能通过推演模型对事件态势进行多维度、精细化的仿真分析，以充分提高辅助决策效果。
[0006](2)缺乏实时救援需求下的应急决策研究：
[0007]在当前关于救援决策的研究中，无论是救援方案制定还是应急资源调配，大多都是基于当前的态势需求进行单轮回决策，且主观定义各应急举措对于救灾的效率，并没有关注态势演化过程中各受灾点的实时需求。在公共安全事件发展过程中，实时态势和方案的实施效果都是动态变化且相互关联的，基于事件态势推演过程的救援方案决策能够提供更多的科学性和准确性。

技术实现思路

[0008]针对现有态势推演的应急决策态势在时空尺度上的推演研究不足，缺乏实时救援需求下的应急决策研究的问题，本专利技术提供了一种基于态势推演的应急决策仿真方法。
[0009]为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0010]一种基于态势推演的应急决策仿真方法，包括步骤：
[0011]S1、态势数据的获取和分类：态势数据作为推演的基础，通过现场数据的采集，将其按照不同的态势类别进行划分；
[0012]S2、态势模型描述：紧急事件的态势复杂多变，建立准确合理的态势模型；是进行态势推演与决策的基础。
[0013]S3、态势推演模型：通过分析事件所受到的客观影响因素，在模拟相同的时间和空间维度下通过对事件的演变路径的分析和计算，获取救援需要面临的主要态势风险。
[0014]进一步地，按照所建立的公共安全事件分析模型，该模型中三条边分别为突发事件、承灾载体以及应急管理，模型所对应的三个角为三类灾害，分别为物质、能量和信息，这三类灾害构成了突发事件、承灾载体和应急管理之间的连通方式，从而驱动了事件的实时变化过程；将态势分为三类：承灾体类、应急管理类、突发事件类。
[0015]进一步地，承灾体类包括移动性实体和非移动性实体；承灾态势指各承灾体在时空尺度上的状态；应急管理类态势要素表示因人为救援的干预，对事件演化路径产生的影响，以及应急活动自身随时间变化的特征，具体包括任务类别、任务执行进程、参与人员的执行状态和执行效果；突发事件类态势是对于事件各时刻状态的直接描述，包括公共安全事件类别、事件波及面积、事件持续时长、衍生事件的发生状态和事件危害数据。
[0016]进一步地，对于划分出的三类态势，公共安全事件会随着时空维度的变化而变化，将其统一表示为：
[0017]S＝(st,K,M)
[0018]式中，S为公共安全事件的态势集合，st＝{s,t}为态势的时空属性，即态势在t时刻所处的位置s，K＝{}分别表示承灾体类、应急管理类、突发事件类的态势集合，由多个态势要素组成，在描述态势要素时采用知识元模型进行标准化的描述，知识元模型包括对象知识元、属性知识元和关系知识元；M表示态势要素间的相互作用关系。
[0019]进一步地，对象知识元：
[0020]每一类态势都包含多个态势要素，对于任何一个态势要素K
i
，对象知识元表示为：
[0021]K
i
＝{N
i
,A
i
,R
i
},i∈[1,n][0022]其中N
i
为态势要素的属性名称集，A
i
为定性或者定量描述态势要素的属性状态集合，包含输入、输出以及状态属性，R
i
为态势要素属性间关系集合；
[0023]属性知识元：
[0024]属性知识元是对各态势要素知识元某一属性的标准化描述，表示为：
[0025][0026]其中b
i
为态势属性的特征描述，例如可描述性、可测度等；d
i
为测度量纲，如属性的取值类型、取值区间、取值单位等；是对态势属性时变规律的描述，表征属性从t时刻到t+l时刻的变化规则；S
i
为要素在事件演变过程中的状态属性集；
[0027]当态势要素属性具有可测性同时随时间变化规律有关，表示为：
[0028][0029]关系知识元：
[0030]关系知识元是对各态势要素属性间关系的标准化描述，表示为：
[0031][0032]其中p
i
表示映射属性，如函数映射、模糊函数、随机函数、线性规则、非线性规则等；表示态势要素属性间关系中的输入属性集；表示态势要素属性间关系中的输出属
性集；表示态势要素从输入到输出的函数关系，包含输入属性与状态属性间关系、状态属性和状态属性间关系，以及状态属性与输出属性间关系。
[0033]进一步地，态势模型描述中将事件在各种因素自身属性、人为干预以及外部因素的影响下朝着不同路径发展演变的过程称为公共安全事件的演化机理，同时根据演化机理分为转化、蔓延、衍生和耦合四类机理；在某一个事件中，会根据时间的推移展现出一种或者多种机理。
[0034]进一步地，公共安全事件的态势演化路径分为3种路径：控制路径、恶化路径和放纵路径。
[0035]进一步地，态势推演模型分为原生事件态势推演与衍生事件态势推演两类。
[0036]进一步地，原生事件态势推演详细步骤包括：
[0037]首先通过划定区域来获取各区域的承灾体位置和属性值；
[0038]确定影响各承灾体态势演变的因素；
[0039]通过各影响要素的实时数据决定其状态转移时间；
[0040]当推演时钟与区域的状态转移时间相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于态势推演的应急决策仿真方法，包括步骤：S1、态势数据的获取和分类：态势数据作为推演的基础，通过现场数据的采集，将其按照不同的态势类别进行划分；S2、态势模型描述：紧急事件的态势复杂多变，建立准确合理的态势模型；S3、态势推演模型：通过分析事件所受到的客观影响因素，在模拟相同的时间和空间维度下通过对事件的演变路径的分析和计算，获取救援需要面临的主要态势风险。2.根据权利要求1所述的一种基于态势推演的应急决策仿真方法，其特征在于，按照所建立的公共安全事件分析模型，该模型中三条边分别为突发事件、承灾载体以及应急管理，模型所对应的三个角为三类灾害，分别为物质、能量和信息，这三类灾害构成了突发事件、承灾载体和应急管理之间的连通方式，从而驱动了事件的实时变化过程；基于所建立的公共安全事件分析模型将态势分为三类：承灾体类、应急管理类、突发事件类。3.根据权利要求2所述的一种基于态势推演的应急决策仿真方法，其特征在于，承灾体类包括移动性实体和非移动性实体；承灾态势指各承灾体在时空尺度上的状态；应急管理类态势要素表示因人为救援的干预，对事件演化路径产生的影响，以及应急活动自身随时间变化的特征，具体包括任务类别、任务执行进程、参与人员的执行状态和执行效果；突发事件类态势是对于事件各时刻状态的直接描述，包括公共安全事件类别、事件波及面积、事件持续时长、衍生事件的发生状态和事件危害数据。4.根据权利要求3所述的一种基于态势推演的应急决策仿真方法，其特征在于，对于划分出的三类态势，公共安全事件会随着时空维度的变化而变化，将其统一表示为：S＝(st,K,M)式中，S为公共安全事件的态势集合，st＝{s,t}为态势的时空属性，即态势在t时刻所处的位置s，K＝{K1，K2，K3}分别表示承灾体类、应急管理类、突发事件类的态势集合，由多个态势要素组成，在描述态势要素时采用知识元模型进行标准化的描述，知识元模型包括对象知识元、属性知识元和关系知识元；M表示态势要素间的相互作用关系。5.根据权利要求4所述的一种基于态势推演的应急决策仿真方法，其特征在于，对象知识元：每一类态势都包含多个态势要素，对于任何一个态势要素K
i
，对象知识元表示为：K
i
＝{N
i
,A
i
,R
i
},i∈[1,n]其中N
i
为态势要素的属性名称...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖波，刘鹏珍，曹畅，
申请(专利权)人：西安空天仿真科技有限公司，
类型：发明
国别省市：