【技术实现步骤摘要】
本申请涉及智能调度，尤其涉及一种基于多车协同的应急车辆调度决策方法及装置。
技术介绍
1、随着城市化的不断加快，火灾越来越频繁且规模越来越大，尤其是在高层住宅、人员密集场所和危险品化工厂等火灾多发区域。在火灾发生后，如果消防应急力量可以迅速抵达火灾地点并立即展开救援行动，将有效地控制和遏制重大火灾的发生。根据《城市消防规划规范》的规定，消防救援必须在5分钟内到达火灾现场。然而，实际情况表明，消防应急救援很难满足“五分钟消防响应”的要求。
2、在一些火灾事件中，由于交通拥堵和消防站与火灾地点之间的距离较远等原因，应急车辆无法在5分钟内全部到达现场，导致火灾蔓延速度快且破坏力巨大，造成了严重的人员伤亡和财产损失。当前的实践中没有针对应急响应车辆开发的指挥和决策辅助工具。当事故发生时，应急指挥只能将应急响应车辆视作大型货车，利用卫星地图软件导航，为应急响应车辆选择地理距离最短的路径。随着日益加速的城市建设与发展，如此简单的规划策略显然不发适应新时代的应急车辆指挥调度。
技术实现思路
1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
2、为此，本申请的第一个目的在于提出一种基于多车协同的应急车辆调度决策方法。
3、本申请的第二个目的在于提出一种装置。
4、本申请的第三个目的在于提出一种电子设备。
5、本申请的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
6、本申请的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。>
7、为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种基于多车协同的应急车辆调度决策方法，包括：
8、获取城市交通网络并抽象化二维交通网络拓扑以及候选消防站相关信息和事故地点相关信息；
9、获取所述交通网络拓扑中各个路段对应的道路相关信息和车流信息；
10、根据所述候选消防站相关信息和事故地点相关信息从所述交通网络拓扑中选取路段组成多个候选救援路线和所述候选救援路线对应的救援通行策略，以及，从所述交通网络拓扑中选取路段组成多个候选返程路线和所述候选返程路线对应的返程通行策略；
11、根据所述道路相关信息、所述车流信息、所述候选救援路线、所述救援通行策略计算救援路径成本和事故损失，并根据所述候选返程路线和所述返程通行策略计算返程路径成本，并根据所述救援路径成本、所述返程路径成本和所述事故损失确定总救援成本；
12、基于所述总救援成本、所述候选消防站相关信息和所述事故地点相关信息进行优化，以确定目标消防站、所述目标消防站派遣应急车辆的目标数量和应急车辆的目标路线，并调度所述目标消防站进行救援。
13、可选的，所述交通网络拓扑中包括路段和所述路段两端的节点，所述交通网络拓扑的公式表达为：
14、
15、其中，a为路段，a为所述交通网络拓扑，(u,v)为从u点指向v点的任一有向弧，u和v为交通网络拓扑a中的任意一个路段a对应的两个节点；
16、所述候选消防站和所述事故地点的公式化表达如下：
17、
18、其中，i为事故地点集合，i为事故地点集合中任意一个事故地点，j为候选消防站集合，j为候选消防站集合中任意一个候选消防站。
19、可选的，所述候选消防站相关信息包括：所述候选消防站可用的应急车辆数量，所述候选消防站的坐标，所述候选消防站的总数量；
20、所述事故地点相关信息包括：事故地点的坐标，事故地点的最少救援应急车辆需求数量。
21、可选的，所述从所述交通网络拓扑中选取路段组成多个候选救援路线和所述候选救援路线对应的救援通行策略，包括：
22、选取一个或多个所述路段以组成候选救援路线，其中，所述候选救援路线的起点为所述候选消防站，所述候选救援路线的终点为所述事故地点，所述救援通行策略包括以下至少一项：路口交通信号控制放行、交通引导社会车辆避让应急车道；
23、确定第一约束条件，其中，所述第一约束条件的公式化表达为：
24、
25、其中，k为候选救援路线集合，kj,i为从消防站j出发往事故地点i的候选救援路线，kj,i∈k；fj,i为第一决策变量，表示从候选消防站j派遣往事故地点i应急车辆的候选数量；为路段a对应的有向弧为(u，v)的第二决策变量，用于表示路段a对应的有向弧是否被选入候选救援路线kj,i；
26、根据所述第一约束条件对所述候选救援路线进行筛选。
27、可选的，所述从所述交通网络拓扑中选取路段组成多个候选返程路线和所述候选返程路线对应的返程通行策略，包括：
28、选取一个或多个所述路段以组成候选返程路线，其中，所述候选返程路线的起点为所述事故地点，所述候选返程路线的终点为所述候选消防站，其中，所述候选返程路线的公式化表达为：
29、ki,j∈k′，其中，ki,j为从事故地点i出发往消防站j的候选返程路线，k′为候选返程路线集合。
30、可选的，所述根据所述道路相关信息、所述车流信息、所述候选救援路线、所述救援通行策略计算救援路径成本和事故损失，包括：
31、模拟在当前救援通行策略下对所述候选救援路线中的各个路段进行交通疏导，并计算交通疏导后所述候选救援路线各个路段中应急车道中社会车对应的第一车流量和第一通行时间，所述候选救援路线各个路段中非应急车道中社会车对应的第二车流量和第二通行时间，所述候选救援路线各个路段中应急车道中应急车辆对应的第三车流量和第三通行时间；
32、根据各个路段对应的所述第一车流量、第一通行时间、第二车流量、第二通行时间、第三车流量、第三通行时间和预设的交通成本转换系数确定所述救援路径成本；
33、根据各个路段对应的所述第三通行时间确定所述事故损失。
34、可选的，所述根据所述候选返程路线和所述返程通行策略计算返程路径成本，包括：
35、计算所述候选返程路线各个路段中应急车辆对应的第四车流量；
36、根据所述第四车流量和候选返程路线各个路段中的背景社会车流量确定第五车流量；
37、根据所述第五车流量确定候选返程路线中各个路段的第四通行时间，并确定所述返程路径成本。
38、可选的，所述基于所述总救援成本、所述候选消防站相关信息和所述事故地点相关信息进行优化，以确定目标消防站、所述目标消防站派遣应急车辆的目标数量和应急车辆的目标路线，包括：
39、将所述救援路径成本、所述返程路径成本和所述事故损失相加以获取候选路线对应所述总救援成本，其中，单个所述候选路线中包括一个候选救援路径和一个候选返程路径；
40、将各个所述候选路线对应的总救援成本进行对比，获取满足约束条件，且总救援成本最小的候选路线，并将该候选路线作为所述目标路线；
41、确定目标路线对应的候选消防站为所述目标消防站，确定所述目标路线对应应急车辆的候本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于多车协同的应急车辆调度决策方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交通网络拓扑中包括路段和所述路段两端的节点，所述交通网络拓扑的公式表达为：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述候选消防站相关信息包括：所述候选消防站可用的应急车辆数量，所述候选消防站的坐标，所述候选消防站的总数量；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从所述交通网络拓扑中选取路段组成多个候选救援路线和所述候选救援路线对应的救援通行策略，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述从所述交通网络拓扑中选取路段组成多个候选返程路线和所述候选返程路线对应的返程通行策略，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述道路相关信息、所述车流信息、所述候选救援路线、所述救援通行策略计算救援路径成本和事故损失，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述候选返程路线和所述返程通行策略计算返程路径成本，包括：
8.根据权利要求7所述
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一车流量的公式化表达为：
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第三通行时间的公式化表达为：
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第四车流量的公式化表达为：
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述总救援成本的公式化表达为：
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述约束条件包括以下至少一项：
14.一种基于多车协同的应急车辆调度决策装置，其特征在于，包括：
15.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；
16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1-13中任一项所述的方法。
17.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-13中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于多车协同的应急车辆调度决策方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交通网络拓扑中包括路段和所述路段两端的节点，所述交通网络拓扑的公式表达为：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述候选消防站相关信息包括：所述候选消防站可用的应急车辆数量，所述候选消防站的坐标，所述候选消防站的总数量；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从所述交通网络拓扑中选取路段组成多个候选救援路线和所述候选救援路线对应的救援通行策略，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述从所述交通网络拓扑中选取路段组成多个候选返程路线和所述候选返程路线对应的返程通行策略，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述道路相关信息、所述车流信息、所述候选救援路线、所述救援通行策略计算救援路径成本和事故损失，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述候选返程路线和所述返程通行策略计算返程路径成本，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述总救援成本、所述候选消防站相...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘晗，魏世博，吴兵，柴佳美，顾彧，林俊淇，贾新雷，李丹，张泽玮，王月，
申请(专利权)人：煤炭科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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