CN110889211B - 一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法 - Google Patents

一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110889211B
CN110889211B CN201911127213.XA CN201911127213A CN110889211B CN 110889211 B CN110889211 B CN 110889211B CN 201911127213 A CN201911127213 A CN 201911127213A CN 110889211 B CN110889211 B CN 110889211B
Authority
CN
China
Prior art keywords
damage
matrix
state
prop
simulated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911127213.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110889211A (zh
Inventor
任凯
金涛
李营
刘洋
浦金云
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Naval University of Engineering PLA
Original Assignee
Naval University of Engineering PLA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Naval University of Engineering PLA filed Critical Naval University of Engineering PLA
Priority to CN201911127213.XA priority Critical patent/CN110889211B/zh
Publication of CN110889211A publication Critical patent/CN110889211A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110889211B publication Critical patent/CN110889211B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10Services
    • G06Q50/20Education
    • G06Q50/205Education administration or guidance
    • G06Q50/2057Career enhancement or continuing education service

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明提供一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法,其根据损害管制训练要求配置损害管制训练任务,对模拟训练环境中的损害模拟装置和模拟道具设备进行模块化任务加载和参数设定,依据损害发生蔓延机理,建立损害蔓延与场景模拟道具设备状态迁移模型,给出损害状态迁移判据和损害与模拟设备关联判据,通过采集训练进程损害环境探测数据和损害场景模拟道具设备状态数据,评定参训人员损害管制行为对模拟损害的控制效果,实时响应并驱动损害发展蔓延进程;构建损害管制任务驱动模式下的训练成绩评估模型,计算损害管制任务线程影响因子,对多线程多要素损害管制行为效果进行数学描述,给出损害管制训练成绩使损害管制训练成绩得以量化。

Description

一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法
技术领域
本发明涉及损害管制、防灾减灾、救援训练领域,具体是一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法。
背景技术
损害管制、消防救援训练对提高救援人员岗位技能发挥重要作用。现代训练手段能够构建训练场地,模拟损害场景,设置科目情节,考核评估能力。新型损害管制训练设备能够全过程控制损害生成、蔓延和消除,配置了损害场景中与救援相关的模拟设备道具,为参训人员提供逼真的实战环境。
损害管制训练设备构建损害管制训练任务情节源于灾害发展机理,通过模拟系统与参训人员交互完成,损害蔓延、场景变化、人机交互、效果评估。训练设备导调评估系统需要调用导控模型和与之相匹配的成绩评定模型完成训练过程的组织与效果评价。由于损害管制训练过程包含了损害限制消除、人员协调联动、装备器材运用等多方面因素,系统导调控制情节,科学评估训练效果是亟待解决的问题。
现有技术中,构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法主要分为两类:
第一类是人工导调评估模型,由训练组织者控制损害管制任务的启动/停止,并根据参训人员的任务完成时间,完成效果,人工评定成绩,损害发展蔓延进程全部由现场组织者根据经验手动调节;
第二类是半自动导调评估模型,训练系统设备能够自动采集损害管制行动中每个损害点的物理特征参数,根据火灾蔓延规律和进水压力流量控制规律自动调节损害进程,训练组织者根据任务完成时间和损害管制质量人工评分。
而本发明人在实现本发明的过程中,发现上述现有技术中至少存在如下技术问题:
1.现有技术中,不论训练组织者人工操控损害进程还是训练设备按照控制规律自动调节损害,损害管制训练过程导调实际上依据固化规则演进,难以反映复杂的救援行动各种行为之间的相互作用。
2.现有技术中,已有的成绩评估包括了训练组织者主观评价和训练系统自动数据采集两种手段,仅能反映独立的、客观的操作类训练成绩,对于训练任务中相互协同、设备运用、资源调度等行动无法纳入科学的测量和考核评估体系。
3.损害管制情节导调与训练效果评估紧密相连,损害发展蔓延和场景情节变化与参训人员损害管制行动需要建立依存关系,训练效果评估要依据情节变化给出客观评定,这种复杂的导调评估过程仅靠预设的损害蔓延规则不足以表现。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法,用于对损害管制训练过程进行导调,对参训人员损管训练质量进行评估,以解决现有技术中存在的训练任务进程导调主观性强,损害情节演进相对固化,损害过程导调未能融合设备器材运用和资源调度信息,训练成绩评定不客观的技术问题。
本发明采用的技术方案为:
一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法,包括如下步骤:
S101,基于损害管制任务模块化配置损害模拟装置和模拟道具设备;
S102,基于场景模拟损害模拟装置和模拟道具设备配置数据计算并获得损害管制任务线程影响因子;
S103,基于损害发展机理构建损害现象蔓延与场景模拟道具设备状态迁移阈值矩阵;
S104,基于迁移阈值矩阵,采集损害环境可测的设定损害现象测量数据和损害场景模拟道具设备状态数据,计算损害现象蔓延与场景模拟道具设备状态数据矩阵和迁移阈值矩阵的比较阵,并生成模拟环境参数影响损害状态迁移标识矩阵和模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵;
S105,基于模拟损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵和模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵计算模拟损害状态迁移方向标识矩阵并生成模拟损害蔓延趋势梯度。所述模拟损害状态迁移方向标识矩阵,即指任意两个连续测量时刻损害现象发生蔓延的判别标识矩阵和模拟装备道具状态变化对损害蔓延产生影响的判别标识矩阵的逻辑值;
S106,计算损害管制效果有效性评价指标,基于损管任务线程影响因子进一步获得损害管制训练成绩。所述损害管制效果有效性评价指标是指当前损害场景损害管制进程划分的有限个损害发展蔓延阶段所对应的各阶段损害状态迁移方向标识矩阵中非蔓延性元素的统计计算值;所述损害管制训练成绩是指损管训练任务设定的所有损害场景损害管制效果有效性评价指标与所属损害管制任务线程影响因子的加权和。
进一步的,步骤102具体包括:
所述单个损害场景中的损管任务对整体损管任务的影响率的计算方法表示为
Figure RE-GDA0002305293150000031
n为损害管制任务中的模拟损害场景总数,Dimax表示第i个损害场景中可测的设定损害现象总数最大值,Di表示当前损害管制任务中第i个损害场景中设定的可测损害现象的数量;Eimax表示第i个损害场景中可以设定的模拟设备道具最大值,Ei表示当前损害管制任务中第i个损害场景中设定的模拟设备道具数量。
进一步的,步骤103中构建损害蔓延阈值矩阵和构建模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的阈值矩阵的过程包括:
S1031,模拟损害包括了破损进水、舱室火灾和烟气蔓延等,所述模拟损害可通过物理参数测定损害强度,根据损害蔓延机理,模拟损害现象蔓延划分为 m-1个损害蔓延发展阶段;
S1032,对应于m-1个所述模拟损害蔓延阶段,相应的损害蔓延状态迁移可表示为
Figure RE-GDA0002305293150000032
其中,spm-1称为第m-1 个阶段向第m个阶段损害蔓延的蔓延条件,也就是损害蔓延物理测量参数变化达到或者超过蔓延阈值,所述模拟损害在不同阶段发展蔓延的物理特征条件阈值,构成损害蔓延迁移阈值矩阵,所述损害蔓延迁移阈值矩阵的构建方法是对于第K 个场景中设定的总数为DK个可测的模拟损害现象,每个模拟损害现象记为dKi,所有损害现象可表示为
Figure RE-GDA0002305293150000033
模拟损害现象发生
Figure RE-GDA0002305293150000034
蔓延与其相应的物理测量蔓延阈值参数cKi有关;对任意模拟损害现象dKi,其m-1个损害蔓延阶段损害状态变化阈值可分别表示为CKi1,CKi2,CKi3,…,CKi(m-1),所述第 K个场景中的损害蔓延阈值矩阵DK(C)ij可表示为
Figure RE-GDA0002305293150000041
S1033,所述破损进水特征阈值由模拟损害具备物理测量属性的特征参数组成;
S1034,所述特征参数选取压力P、流量Q、液位H等;
S1035,所述舱室火灾和烟气蔓延特征阈值由模拟损害具备物理测量属性的特征参数组成;
S1036,所述特征参数选取温度T、烟气浓度χ等;
S1037,对应于所述模拟损害现象发生蔓延的m-1个模拟损害蔓延阶段,模拟设备道具状态转换会影响所述损害蔓延发展趋势,这些模拟道具设备组数与场景中模拟损害现象组数相对应,模拟设备道具的运行状态均可以使用开关量参数表示,每组模拟设备道具可包含有限个模拟设备道具,每个设备道具运行状态可记为“1”、“0”或“N”,“1”表示运行/开启,“0”表示停止/关闭,“N”表示“1”和“0”两种状态均满足有效控制损害蔓延的运行状态,每组设备道具运行状态记为eKi,eKi可表示为一组二进制数,即是对应于所述模拟损害现象dKi的模拟设备道具组的运行状态,所有模拟设备道具组分别对应于所述模拟损害现象,表示为
Figure RE-GDA0002305293150000042
所述有效控制损害蔓延的运行状态是指模拟设备道具组运行状态能够有效控制损害发展蔓延的阈值,分别表示为IEi1,IEi2,IEi3,…,IEi(m-1),所述模拟设备道具的开关量值构成模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的迁移阈值矩阵EK(I)ij构建方法是
Figure RE-GDA0002305293150000043
S1038,所述模拟设备道具运行状态阈值由模拟设备道具的运行状态的开关量参数组成;
S1039,所述模拟设备道具的运行状态的开关量参数选取启动(运行)/停止、开启(打开)/关闭等。
进一步的,步骤S104具体包括:
S1041,时刻t,导入所述迁移阈值矩阵;
S1042,所述迁移阈值矩阵包括所述损害蔓延迁移阈值矩阵;
S1043,所述迁移阈值矩阵包括所述模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的迁移阈值矩阵;
S1044,时刻t,导入损害环境采集数据矩阵;
S1045,所述损害环境采集数据包括可测的设定损害现象测量数据,构建可测的设定损害现象测量数据矩阵,所述可测的设定损害现象测量数据矩阵的构建方法是:对任意时刻t获得的一组测量参数ct,所述该组测量参数记录当前时刻模拟损害环境的Dt个可测的模拟损害现象测量参数,例如压力pt、流量qt、液位ht,以及火灾区域温度Tt等,表示为ct=(pt,qt,ht,…,Tt)T;将列向量ct扩张成 m-1列状态参数矩阵Dt(ct)ij表示为Dt×(m-1)维矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000051
S1046,所述损害环境采集数据包括所述模拟设备道具的运行状态的开关量数据,构建模拟设备道具状态参数矩阵,所述模拟设备道具状态参数矩阵的构建方法是:对于任意时刻t获得的一组模拟设备道具状态参数lt,所述该组参数记录了当前时刻模拟损害环境的Et个模拟设备道具组的状态参数,表示为 lt=(e1t,e2t,e3t,…,eEt)T;将列向量lt扩张成m-1列状态参数矩阵Et(et)ij表示为 Et×(m-1)维矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000052
S1047,所述可测的设定损害现象测量数据矩阵与所述损害蔓延阈值矩阵的比较阵可表示为Dt×(m-1)维矩阵τ(ct)ij,τ(ct)ij表示为
Figure RE-GDA0002305293150000061
S1048,所述模拟设备道具状态参数矩阵与所述模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的迁移阈值矩阵的逻辑比较阵可表示为Et×(m-1)维矩阵μ(lt)ij,μ(lt)ij表示为
Figure RE-GDA0002305293150000062
S1049,所述损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵,是指任意时刻t,损害现象发生蔓延的判别标识表示为
Figure RE-GDA0002305293150000063
Γ(t)ij=1表示现象发展蔓延,Γ(t)ij=0,表示损害现象未发展蔓延;所述模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵,模拟装备道具状态变化对损害蔓延产生影响的判别标识表示为
Figure RE-GDA0002305293150000064
Λ(t)ij=0,表示模拟设备道具状态不影响损害发展蔓延,Λ(t)ij=1,表示模拟设备道具状态对损害发展蔓延产生不利影响。
进一步的,步骤S105具体包括:
S1051,对应所述任意测量时刻t1,模拟损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵记为Γ(t1)ij
S1052,对应所述测量时刻t1的连续测量时刻t2,模拟损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵记为Γ(t2)ij
S1053,对应所述测量时刻t1,模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵记为Λ(t1)ij
S1054,对应所述测量时刻t1的连续测量时刻t2,模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵记为Λ(t2)ij
S1055,对应所述测量时刻t1,融合所述模拟设备道具运行状态对损害发展蔓延的影响信息,对损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵和模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵进行信息综合评判表示为
Figure RE-GDA0002305293150000071
S1056,对应所述测量时刻t1的连续测量时刻t2,融合所述模拟设备道具运行状态对损害发展蔓延的影响信息,对损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵和模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵进行信息综合评判表示为
Figure RE-GDA0002305293150000072
S1057,对应所述连续测量时刻t1和t2,损害环境参数影响损害状态迁移方向矩阵表示为
Figure RE-GDA0002305293150000073
Figure RE-GDA0002305293150000074
时,损害场景中可测的设定损害现象损害蔓延第j个阶段的方向梯度分量为正数,该损害现象向损害更加剧烈的方向发展;当
Figure RE-GDA0002305293150000075
时,损害发展蔓延的梯度分量为0,损害状态保持t1时刻迁移方向不变;当
Figure RE-GDA0002305293150000076
时,损害蔓延梯度分量为负数,该损害现象向损害减弱的方向发展;
S1058,对应所述连续测量时刻t1和t2,融合所述模拟设备道具运行状态对损害发展蔓延的影响信息,基于损害环境参数影响损害状态迁移方向矩阵计算模拟损害发展蔓延趋势梯度,获得损害状态迁移方向标识矩阵表示为
Figure RE-GDA0002305293150000077
Figure RE-GDA0002305293150000078
时,损害管制措施是有力的,总会控制损害向可控和减弱的方向发展;当
Figure RE-GDA0002305293150000079
时,损害管制措施是不力的,损害向失控和蔓延的方向发展。
进一步的,步骤S106具体包括:
S1061,第i个损害场景的所有m-1个损害蔓延阶段的所述模拟损害场景损害状态迁移方向标识矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000081
共有m-2个,损害管制的综合评判可对各个阶段损害状态迁移方向标识矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000082
中蔓延性元素
Figure RE-GDA0002305293150000083
的个数进行统计;
S1062,对所述第i个损害场景前k个损害蔓延阶段的k-1个损害状态迁移方向标识矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000084
中蔓延性元素进行统计;
S1063,对所述第i个损害场景第k个损害蔓延阶段至第k+1个损害蔓延阶段的损害状态迁移方向标识矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000085
中蔓延性元素进行统计;
S1064,对所述第i个损害场景第k+1个损害蔓延阶段至第m-1个损害蔓延阶段的后m-k-2个损害蔓延阶段的损害状态迁移方向标识矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000086
中蔓延性元素进行统计;
S1065,对所述第i个损害场景任意选取的第k个损害蔓延阶段至第k+1个损害蔓延阶段的损害状态迁移方向标识矩阵,损害管制效果有效性评价指标表示为
Figure RE-GDA0002305293150000087
S1066,对所述第i个损害场景损害发展全过程所经历的m-1个阶段,包含了m-2个损害管制效果有效性评价指标,设各阶段损害管制效果评价权重为 w1,w2,…,wk,…,wm-3,wm-2
S1067,计算所述第i个损害场景的线程影响因子fi
S1068,所述第i个损害场景的损害管制效果有效性评价指标表示为
Figure RE-GDA0002305293150000088
S1069,计算所有n个损害场景的损害管制全过程效果有效性评价指标
Figure RE-GDA0002305293150000089
进一步的,所述损害模拟装置包括具备响应环境变化并产生随动特性的火灾模拟装置、烟雾布放装置和破损进水模拟装置;所述模拟道具设备包括具备产生动态性能信号、运行指示信号和状态启闭信号的运转机械类、旋转阀门类、电气开关类和结构启闭类模拟道具;所述模块化配置是所述损害模拟装置和模拟道具设备具备独立动态加载和卸除性能。
进一步的,所述步骤S102中损害管制任务线程影响因子是指损害管制任务包含多个损害场景时,单个损害场景中的损管任务对整体损管任务的影响率。
进一步的,所述步骤S103中所述损害发展机理包括火灾蔓延和烟气蔓延物理特性,舱壁、管路破损进水压力流量特性,以及模拟道具设备运行状态对损害管制产生有效影响的状态组合;构建所述迁移阈值矩阵包括对损害现象蔓延过程依据损害现象的物理参数设定有限个调整阈值,构建模拟损害蔓延阈值矩阵,对场景模拟道具设备运行依据损害管制有效状态设定开关量值,构建模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的阈值矩阵。
进一步的,所述步骤S104中可测的设定损害现象是指一种损害测量参数,一种损害可以包含若干可测参数,每种参数表征的损害特征记为一种可测的设定损害现象;所述模拟道具设备状态是指损害场景中配置的模拟道具设备的运行状态的开关量状态;所述模拟损害现象蔓延与场景模拟道具设备状态数据矩阵和迁移阈值矩阵的比较阵是指所述模拟损害现象测量数据矩阵与模拟损害蔓延阈值矩阵的差值矩阵和所述模拟设备道具运行状态数据矩阵与模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的阈值矩阵的差值矩阵,所述模拟损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵和模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵是所述数据矩阵和迁移阈值矩阵的比较阵的逻辑计算值。
本发明具有如下技术效果或优点:
1.本发明技术方案依据损害发展基本规律和损害环境模拟设备道具对损害管制行动有效性规则作为基本判据,通过对模拟损害现象变化过程和模拟设备道具运行状态变化关系进行数学描述,建立矩阵逻辑运算推理机制,给出了损害现象蔓延判别标识矩阵和模拟装备道具状态变化对损害蔓延产生影响判别标识矩阵,提出损害管制进程控制模型,用于表现损害管制进程的自动化导调。
2.本发明技术方案依据损害管制全过程损管行动有效性作为基本判据,在所述损害管制效果有效性评价指标的计算过程中,充分融合了损害发展蔓延“方向”信息,对模拟损害控制和模拟设备道具运行状态对损害蔓延影响信息全程跟踪,对损害管制训练过程中的“非蔓延性”损害管制效果给予充分重视,成绩评估过程客观上反映了参训人员全过程能力水平。
3.本发明技术方案依据损害蔓延趋势梯度评估损害管制效果,引进并提出了损害管制任务线程影响因子,构建了多场景全流程损害管制训练评估模型,使得复杂损管训练场景和任务具备量化评估手段。
附图说明
图1为本发明实施例一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法的流程示意图;
图2为本发明实施例中步骤101的具体示意图;
图3为本发明实施例中步骤103的具体流程示意图;
图4为本发明实施例中步骤104的具体流程示意图;
图5为本发明实施例中步骤105的具体流程示意图;
图6为本发明实施例中步骤106的具体流程示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的实施例进行说明,应当理解,此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明,并且在不冲突的情况下,本发明中的所有实施例及实施例中的特征可以相互组合。
为了解决现有技术中存在的,训练任务进程导调主观性强,损害情节演进相对固化,损害过程导调未能融合设备器材运用和资源调度信息,训练成绩评定不客观的技术问题,本发明实施例提供了一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法,该模型用于损害管制训练过程实施自动化导调控制,对训练成绩进行评估。根据损害管制训练任务,对模拟训练环境中的损害模拟装置和模拟道具设备进行模块化任务加载,依据损害发生蔓延机理,建立损害蔓延与场景模拟道具设备状态迁移模型,给出损害状态迁移判据和损害与模拟设备关联判据,通过采集训练进程损害环境探测数据和损害场景模拟道具设备状态数据,评定参训人员损害管制行为对模拟损害的控制效果,实时响应并驱动损害发展蔓延进程;计算损害管制任务线程影响因子,构建损害管制任务驱动模式下的训练成绩评估模型,对多线程多要素损害管制行为效果进行评估,具有损管进程管理科学,损害现象与损管行为响应紧密和训练成绩信息融合全面的技术效果。
请参考图1,其为本发明实施例一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法,具体包括如下步骤:
S101,基于损害管制任务模块化配置损害模拟装置和模拟道具设备。所述损害模拟装置包括具备响应环境变化并产生随动特性的火灾模拟装置、烟雾布放装置和破损进水模拟装置;所述模拟道具设备包括具备产生动态性能信号、运行指示信号和状态启闭信号的运转机械类、旋转阀门类、电气开关类和结构启闭类模拟道具;所述模块化配置是所述损害模拟装置和模拟道具设备具备独立动态加载和卸除性能。
如图2所示案例,但不限于此,已知损害管制训练装备布置了动力机舱训练环境,设置了可连续蔓延的4个起火点SH01~SH04和1个舱室烟雾生成装置 SH05,每个起火点有1个温度测点WD01~WD04,舱内有4个烟雾浓度测量装置YW01~YW04,配置了2组主机启动箱DJ01、DJ02,2组高压空气瓶及放气阀DJ03、DJ04,2个通风机控制柜DJ05、DJ06,2个油柜供油阀DJ07、DJ08, 1个配电柜DJ09等模拟设备道具,根据机舱起大火封舱灭火训练要求,训练组织者预先根据训练难度在管理系统中载入用于训练的起火点数量和参与考核评估的模拟设备道具组合,例如,训练设置4个起火点SH01~SH04,不设置舱室烟雾,1组主机启动箱DJ01,1组高压空气瓶及放气阀DJ03,2个通风机控制柜 DJ05、DJ06,1个油柜供油阀DJ07,1个配电柜DJ09。
S102,基于场景模拟损害模拟装置和模拟道具设备配置数据计算并获得损害管制任务线程影响因子。所述损害管制任务线程影响因子是指损害管制任务包含多个损害场景时,单个损害场景中的损管任务对整体损管任务的影响率。
所述单个损害场景中的损管任务对整体损管任务的影响率的计算方法表示为
Figure RE-GDA0002305293150000111
n为损害管制任务中的模拟损害场景总数,Dimax表示第i个损害场景中可测的设定损害现象总数最大值,Di表示当前损害管制任务中第i个损害场景中设定的可测损害现象的数量;Eimax表示第i个损害场景中可以设定的模拟设备道具最大值,Ei表示当前损害管制任务中第i个损害场景中设定的模拟设备道具数量。
此处,给出一个损害管制任务线程影响因子的计算案例,但不局限于此,根据步骤S101布置模拟损害管制任务场景,场景中可测的设定损害现象总数最大值是8,分别是测点WD01~WD04、YW01~YW04,设定的可测损害现象的数量是4,分别是测点WD01~WD04;场景中模拟设备道具总数最大值是9,分别是 DJ01~DJ09,设定的模拟设备道具的数量是6,分别是DJ01、DJ03、DJ05、DJ06、DJ07、DJ09。所述损害场景中的损管任务对整体损管任务的影响率即为当前场景的损害线程影响因子,
Figure RE-GDA0002305293150000121
S103,基于损害发展机理构建损害现象蔓延与场景模拟道具设备状态迁移阈值矩阵。所述损害发展机理包括火灾蔓延和烟气蔓延物理特性,舱壁、管路破损进水压力流量特性,也包括模拟道具设备运行状态对损害管制产生有效影响的状态组合;所述迁移阈值矩阵包括对损害现象蔓延过程依据损害现象的物理参数设定有限个调整阈值,构建模拟损害蔓延阈值矩阵,对场景模拟道具设备运行依据损害管制有效状态设定开关量值,构建模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的阈值矩阵。
S104,基于迁移阈值矩阵,采集损害环境可测的设定损害现象测量数据和损害场景模拟道具设备状态数据,计算损害现象蔓延与场景模拟道具设备状态数据矩阵和迁移阈值矩阵的比较阵,并生成模拟损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵和模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵。所述可测的设定损害现象是指一种损害测量参数,一种损害可以包含若干可测参数,每种参数表征的损害特征记为一种可测的设定损害现象;所述模拟道具设备状态是指损害场景中配置的模拟道具设备的运行状态的开关量状态;所述模拟损害现象蔓延与场景模拟道具设备状态数据矩阵和迁移阈值矩阵的比较阵是指所述模拟损害现象测量数据矩阵与模拟损害蔓延阈值矩阵的差值矩阵和所述模拟设备道具运行状态数据矩阵与模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的阈值矩阵的差值矩阵。所述模拟损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵和模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵是所述数据矩阵和迁移阈值矩阵的比较阵的逻辑计算值。
S105,基于模拟损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵和模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵计算模拟损害状态迁移方向标识矩阵并生成模拟损害蔓延趋势梯度。所述模拟损害状态迁移方向标识矩阵,即指任意两个连续测量时刻损害现象发生蔓延的判别标识矩阵和模拟装备道具状态变化对损害蔓延产生影响的判别标识矩阵的逻辑值。
S106,计算损害管制效果有效性评价指标,基于损管任务线程影响因子进一步获得损害管制训练成绩。所述损害管制效果有效性评价指标是指当前损害场景损害管制进程划分的有限个损害发展蔓延阶段所对应的各阶段损害状态迁移方向标识矩阵中非蔓延性元素的统计计算值;所述损害管制训练成绩是指损管训练任务设定的所有损害场景损害管制效果有效性评价指标与所属损害管制任务线程影响因子的加权和。
模拟损害蔓延阈值矩阵和模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的阈值矩阵的具体说明,请参考图3,步骤103中阈值矩阵的确定过程包括:
S1031,模拟损害包括了破损进水、舱室火灾和烟气蔓延等,所述模拟损害可通过物理参数测定损害强度,根据损害蔓延机理,模拟损害现象蔓延划分为 m-1个损害蔓延发展阶段。
S1032,对应于m-1个所述模拟损害蔓延阶段,相应的损害蔓延状态迁移可表示为
Figure RE-GDA0002305293150000131
其中,spm-1称为第m-1 个阶段向第m个阶段损害蔓延的蔓延条件,也就是损害蔓延物理测量参数变化达到或者超过蔓延阈值,所述模拟损害在不同阶段发展蔓延的物理特征条件阈值,构成损害蔓延迁移阈值矩阵,所述损害蔓延迁移阈值矩阵的构建方法是对于第K 个场景中设定的总数为DK个可测的模拟损害现象,每个模拟损害现象记为dKi,所有损害现象可表示为
Figure RE-GDA0002305293150000132
模拟损害现象发生
Figure RE-GDA0002305293150000133
蔓延与其相应的物理测量蔓延阈值参数cKi有关;对任意模拟损害现象dKi,其m-1个损害蔓延阶段损害状态变化阈值可分别表示为CKi1,CKi2,CKi3,…,CKi(m-1),所述第 K个场景中的损害蔓延阈值矩阵DK(C)ij可表示为
Figure RE-GDA0002305293150000134
S1033,所述破损进水特征阈值由模拟损害具备物理测量属性的特征参数组成。
S1034,所述特征参数选取压力P、流量Q、液位H等。
S1035,所述舱室火灾和烟气蔓延特征阈值由模拟损害具备物理测量属性的特征参数组成。
S1036,所述特征参数选取温度T、烟气浓度χ等。
此处,给出一个案例,但不限于此,根据步骤S101布置模拟损害管制任务场景,设定的可测损害现象为4个舱室火灾起火区域测点温度WD01~WD04,单位℃,模拟火灾依据起火点温度划分为3个损害蔓延发展阶段。对应于3个所述模拟损害蔓延阶段,相应的损害蔓延状态迁移可表示为
Figure RE-GDA0002305293150000141
即WD01:
Figure RE-GDA0002305293150000142
Figure RE-GDA0002305293150000143
WD03:
Figure RE-GDA0002305293150000144
Figure RE-GDA0002305293150000145
当前场景中的损害蔓延阈值矩阵D1(C)ij可表示为
Figure RE-GDA0002305293150000146
S1037,对应于所述模拟损害现象发生蔓延的m-1个模拟损害蔓延阶段,模拟设备道具状态转换会影响所述损害蔓延发展趋势,这些模拟道具设备组数与场景中模拟损害现象组数相对应,模拟设备道具的运行状态均可以使用开关量参数表示,每组模拟设备道具可包含有限个模拟设备道具,每个设备道具运行状态可记为“1”、“0”或“N”,“1”表示运行/开启,“0”表示停止/关闭,“N”表示“1”和“0”两种状态均满足有效控制损害蔓延的运行状态,每组设备道具运行状态记为eKi,eKi可表示为一组二进制数,即是对应于所述模拟损害现象dKi的模拟设备道具组的运行状态,所有模拟设备道具组分别对应于所述模拟损害现象,表示为
Figure RE-GDA0002305293150000147
所述有效控制损害蔓延的运行状态是指模拟设备道具组运行状态能够有效控制损害发展蔓延的阈值,分别表示为IEi1,IEi2,IEi3,…,IEi(m-1),所述模拟设备道具的开关量值构成模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的迁移阈值矩阵EK(I)ij构建方法是
Figure RE-GDA0002305293150000148
S1038,所述模拟设备道具运行状态阈值由模拟设备道具的运行状态的开关量参数组成。
S1039,所述模拟设备道具的运行状态的开关量参数选取启动(运行)/停止、开启(打开)/关闭等。
此处,给出一个案例,但不限于此,根据步骤S101布置模拟损害管制任务场景,设定的可测损害现象为WD01~WD04,设定的模拟设备道具为DJ01、DJ03、 DJ05、DJ06、DJ07、DJ09;根据模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的要求,模拟设备道具对应于每个可测得模拟损害现象3个所述模拟损害蔓延阶段的运行状态组合为一组二进制数,对应于测点WD01:
Figure RE-GDA0002305293150000151
WD02:
Figure RE-GDA0002305293150000152
WD03:
Figure RE-GDA0002305293150000153
WD04:
Figure RE-GDA0002305293150000154
当前场景中的模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的迁移阈值矩阵可表示E1(I)ij
Figure RE-GDA0002305293150000155
步骤S104中所述损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵和所述模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵的构建方法,请参考图4,其为获得损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵和模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵的方法和流程,具体包括:
S1041,时刻t,导入所述迁移阈值矩阵。
S1042,所述迁移阈值矩阵包括所述损害蔓延迁移阈值矩阵。此处,给出一个案例,但不限于此,根据步骤S101布置模拟损害管制任务场景和步骤S103 确定的损害蔓延迁移阈值矩阵的流程和方法,导入所述损害蔓延迁移阈值矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000156
S1043,所述迁移阈值矩阵包括所述模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的迁移阈值矩阵。此处,给出一个案例,但不限于此,根据步骤S101布置模拟损害管制任务场景和步骤S103确定的模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的迁移阈值矩阵的流程和方法,导入所述模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的迁移阈值矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000161
S1044,时刻t,导入损害环境采集数据矩阵。
S1045,所述损害环境采集数据包括可测的设定损害现象测量数据,构建可测的设定损害现象测量数据矩阵,所述可测的设定损害现象测量数据矩阵的构建方法是:对任意时刻t获得的一组测量参数ct,所述该组测量参数记录当前时刻模拟损害环境的Dt个可测的模拟损害现象测量参数,例如压力pt、流量qt、液位ht,以及火灾区域温度Tt等,表示为ct=(pt,qt,ht,…,Tt)T;将列向量ct扩张成 m-1列状态参数矩阵Dt(ct)ij表示为Dt×(m-1)维矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000162
此处,给出一个案例,但不限于此,根据步骤S101布置模拟损害管制任务场景,设定的可测损害现象为4个舱室火灾起火区域测点温度WD01~WD04,对任意时刻t1获得的一组测量参数
Figure RE-GDA0002305293150000163
将列向量
Figure RE-GDA0002305293150000164
扩张成3列状态参数矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000165
表示为
Figure RE-GDA0002305293150000166
此处,给出另一个案例,但不限于此,根据步骤S101布置模拟损害管制任务场景,设定的可测损害现象为4个舱室火灾起火区域测点温度WD01~WD04,对任意时刻t2, t1<t2,获得的另一组测量参数
Figure RE-GDA0002305293150000167
将列向量
Figure RE-GDA0002305293150000168
扩张成3列状态参数矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000169
表示为
Figure RE-GDA00023052931500001610
类似的,对任意时刻t3,t2<t3,获得的第3组测量参数
Figure RE-GDA00023052931500001611
将列向量
Figure RE-GDA0002305293150000171
扩张成3列状态参数矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000172
表示为
Figure RE-GDA0002305293150000173
以此类推。
S1046,所述损害环境采集数据包括所述模拟设备道具的运行状态的开关量数据,构建模拟设备道具状态参数矩阵,所述模拟设备道具状态参数矩阵的构建方法是:对于任意时刻t获得的一组模拟设备道具状态参数lt,所述该组参数记录了当前时刻模拟损害环境的Et个模拟设备道具组的状态参数,表示为 lt=(e1t,e2t,e3t,…,eEt)T;将列向量lt扩张成m-1列状态参数矩阵Et(et)ij表示为 Et×(m-1)维矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000174
此处,给出一个案例,但不限于此,根据步骤S101布置模拟损害管制任务场景,设定的模拟设备道具为DJ01、DJ03、 DJ05、DJ06、DJ07、DJ09,对任意时刻t1获得的一组状态参数
Figure RE-GDA0002305293150000175
将列向量
Figure RE-GDA0002305293150000176
扩张成3列状态参数矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000177
表示为
Figure RE-GDA0002305293150000178
此处,给出另一个案例,但不限于此,根据步骤S101布置模拟损害管制任务场景,设定的模拟设备道具为DJ01、DJ03、DJ05、DJ06、DJ07、DJ09,对任意时刻t2,t1<t2,获得的另一组状态参数
Figure RE-GDA0002305293150000179
将列向量
Figure RE-GDA00023052931500001710
扩张成3列状态参数矩阵
Figure RE-GDA00023052931500001711
表示为
Figure RE-GDA00023052931500001712
类似的,对任意时刻t3,t2<t3,获得的第3组状态参数
Figure RE-GDA00023052931500001713
将列向量
Figure RE-GDA00023052931500001714
扩张成3列状态参数矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000181
表示为
Figure RE-GDA0002305293150000182
以此类推。
S1047,所述可测的设定损害现象测量数据矩阵与所述损害蔓延阈值矩阵的比较阵可表示为Dt×(m-1)维矩阵τ(ct)ij,τ(ct)ij表示为
Figure RE-GDA0002305293150000183
此处,给出一个案例,但不限于此,根据步骤1042导入的损害蔓延迁移阈值矩阵D1(C)ij和步骤1045获得的损害现象测量数据矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000184
Figure RE-GDA0002305293150000185
时刻t1所述可测的设定损害现象测量数据矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000186
与所述损害蔓延阈值矩阵D1(C)ij的比较阵
Figure RE-GDA0002305293150000187
Figure RE-GDA0002305293150000188
时刻t2所述可测的设定损害现象测量数据矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000189
与所述损害蔓延阈值矩阵D1(C)ij的比较阵
Figure RE-GDA00023052931500001810
Figure RE-GDA00023052931500001811
时刻t3所述可测的设定损害现象测量数据矩阵
Figure RE-GDA00023052931500001812
与所述损害蔓延阈值矩阵D1(C)ij的比较阵
Figure RE-GDA00023052931500001813
Figure RE-GDA00023052931500001814
S1048,所述模拟设备道具状态参数矩阵与所述模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的迁移阈值矩阵的逻辑比较阵可表示为Et×(m-1)维矩阵μ(lt)ij,μ(lt)ij表示为
Figure RE-GDA0002305293150000191
此处,给出一个案例,但不限于此,根据步骤1043导入的模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的迁移阈值矩阵E1(I)ij和步骤1046获得的模拟设备道具状态参数矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000192
Figure RE-GDA0002305293150000193
时刻t1所述模拟设备道具状态参数矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000194
与所述模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的迁移阈值矩阵E1(I)ij的逻辑比较阵
Figure RE-GDA0002305293150000195
Figure RE-GDA0002305293150000196
时刻t2所述模拟设备道具状态参数矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000197
与所述模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的迁移阈值矩阵E1(I)ij的逻辑比较阵
Figure RE-GDA0002305293150000198
Figure RE-GDA0002305293150000199
时刻t3所述模拟设备道具状态参数矩阵
Figure RE-GDA00023052931500001910
与所述模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的迁移阈值矩阵E1(I)ij的逻辑比较阵
Figure RE-GDA00023052931500001911
Figure RE-GDA00023052931500001912
S1049,所述损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵,是指任意时刻t,损害现象发生蔓延的判别标识表示为
Figure RE-GDA00023052931500001913
Γ(t)ij=1表示现象发展蔓延,Γ(t)ij=0,表示损害现象未发展蔓延;所述模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵,模拟装备道具状态变化对损害蔓延产生影响的判别标识表示为
Figure RE-GDA00023052931500001914
Λ(t)ij=0,表示模拟设备道具状态不影响损害发展蔓延,Λ(t)ij=1,表示模拟设备道具状态对损害发展蔓延产生不利影响。此处,给出一个案例,但不限于此,根据步骤1047所述t1、t2和t3时刻可测的设定损害现象测量数据矩阵与所述损害蔓延阈值矩阵的比较阵
Figure RE-GDA0002305293150000201
Figure RE-GDA0002305293150000202
Figure RE-GDA0002305293150000203
可获得t1时刻所述损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000204
可获得t2时刻所述损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000205
可获得t3时刻所述损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000206
根据步骤1048所述t1、t2和t3时刻所述模拟设备道具状态参数矩阵与所述模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的迁移阈值矩阵的逻辑比较阵
Figure RE-GDA0002305293150000207
Figure RE-GDA0002305293150000208
可获得t1时刻所述模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000209
可获得t2时刻所述模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵
Figure RE-GDA00023052931500002010
可获得t3时刻所述模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵
Figure RE-GDA00023052931500002011
步骤S105中所述任意两个连续测量时刻损害现象发生蔓延的判别标识矩阵和模拟装备道具状态变化对损害蔓延产生影响的判别标识矩阵的构建方法,请参考图5,其为获得任意两个连续测量时刻损害现象发生蔓延的判别标识矩阵和模拟装备道具状态变化对损害蔓延产生影响的判别标识矩阵的方法和流程,具体包括:
S1051,对应所述任意测量时刻t1,模拟损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵记为Γ(t1)ij
S1052,对应所述测量时刻t1的连续测量时刻t2,模拟损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵记为Γ(t2)ij
S1053,对应所述测量时刻t1,模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵记为Λ(t1)ij
S1054,对应所述测量时刻t1的连续测量时刻t2,模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵记为Λ(t2)ij
S1055,对应所述测量时刻t1,融合所述模拟设备道具运行状态对损害发展蔓延的影响信息,对损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵和模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵进行信息综合评判表示为
Figure RE-GDA0002305293150000211
S1056,对应所述测量时刻t1的连续测量时刻t2,融合所述模拟设备道具运行状态对损害发展蔓延的影响信息,对损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵和模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵进行信息综合评判表示为
Figure RE-GDA0002305293150000212
此处,给出一个案例,但不限于此,根据步骤1049获得的所述t1、t2、t3时刻损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵Γ(t1)ij、Γ(t2)ij、Γ(t3)ij和所述t1、t2、 t3时刻模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵Λ(t1)ij、Λ(t2)ij、Λ(t3)ij,对应所述t1、t2、t3测量时刻,融合所述模拟设备道具运行状态对损害发展蔓延的影响信息,对损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵和模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵进行信息综合评判表示为
Figure RE-GDA0002305293150000213
Figure RE-GDA0002305293150000221
S1057,对应所述连续测量时刻t1和t2,损害环境参数影响损害状态迁移方向矩阵表示为
Figure RE-GDA0002305293150000222
Figure RE-GDA0002305293150000223
时,损害场景中可测的设定损害现象损害蔓延第j个阶段的方向梯度分量为正数,该损害现象向损害更加剧烈的方向发展;当▽Γ(t)ij=0时,损害发展蔓延的梯度分量为0,损害状态保持t1时刻迁移方向不变;当▽Γ(t)ij<0时,损害蔓延梯度分量为负数,该损害现象向损害减弱的方向发展。此处,给出一个案例,但不限于此,根据步骤1049获得的所述t1、t2、t3时刻损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵Γ(t1)ij、Γ(t2)ij、Γ(t3)ij,对应所述t1、t2测量时刻,所述损害环境参数影响损害状态迁移方向矩阵表示为
Figure RE-GDA0002305293150000224
类似的,对应所述t2、t3测量时刻,所述损害环境参数影响损害状态迁移方向矩阵表示为
Figure RE-GDA0002305293150000225
S1058,对应所述连续测量时刻t1和t2,融合所述模拟设备道具运行状态对损害发展蔓延的影响信息,基于损害环境参数影响损害状态迁移方向矩阵计算模拟损害发展蔓延趋势梯度,获得损害状态迁移方向标识矩阵表示为
Figure RE-GDA0002305293150000226
Figure RE-GDA0002305293150000227
时,损害管制措施是有力的,总会控制损害向可控和减弱的方向发展;当
Figure RE-GDA0002305293150000228
时,损害管制措施是不力的,损害向失控和蔓延的方向发展。此处,给出一个案例,但不限于此,根据步骤1056获得的所述t1、t2、t3时刻融合所述模拟设备道具运行状态对损害发展蔓延的影响信息的损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵和模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵的综合评判矩阵Γ(t1)ij∨Λ(t1)ij、Γ(t2)ij∨Λ(t2)ij、Γ(t3)ij∨Λ(t3)ij,以及步骤1057获得的所述t1、t2、t3时刻损害环境参数影响损害状态迁移方向矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000231
损害状态迁移方向标识矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000232
此时,可判别为模拟损害呈现蔓延扩大趋势;类似的,损害状态迁移方向标识矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000233
此时,可判别为模拟损害呈现可控并减弱趋势。
步骤S106中所述损害管制训练成绩的计算方法,请参考图6,其为获得损害管制训练成绩的方法和流程,具体包括:
S1061,第i个损害场景的所有m-1个损害蔓延阶段的所述模拟损害场景损害状态迁移方向标识矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000234
共有m-2个,损害管制的综合评判可对各个阶段损害状态迁移方向标识矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000235
中蔓延性元素
Figure RE-GDA0002305293150000236
的个数进行统计。
S1062,对所述第i个损害场景前k个损害蔓延阶段的k-1个损害状态迁移方向标识矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000237
中蔓延性元素进行统计。
S1063,对所述第i个损害场景第k个损害蔓延阶段至第k+1个损害蔓延阶段的损害状态迁移方向标识矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000238
中蔓延性元素进行统计。
S1064,对所述第i个损害场景第k+1个损害蔓延阶段至第m-1个损害蔓延阶段的后m-k-2个损害蔓延阶段的损害状态迁移方向标识矩阵
Figure RE-GDA0002305293150000239
中蔓延性元素进行统计。
此处,给出一个案例,但不限于此,根据步骤101布置模拟损害管制任务场景,按照步骤103确定的损害蔓延迁移阈值矩阵的流程和方法划定3个损害蔓延阶段,所有3个所述损害蔓延阶段的所述模拟损害场景损害状态迁移方向标识矩阵共有2个,分别是
Figure RE-GDA00023052931500002310
Figure RE-GDA00023052931500002311
Figure RE-GDA00023052931500002312
Figure RE-GDA00023052931500002313
元素的个数进行统计,获得
Figure RE-GDA0002305293150000241
中的蔓延性元素个数是4;对
Figure RE-GDA0002305293150000242
Figure RE-GDA0002305293150000243
元素的个数进行统计获得
Figure RE-GDA0002305293150000244
中的蔓延性元素个数是0。
S1065,对所述第i个损害场景任意选取的第k个损害蔓延阶段至第k+1个损害蔓延阶段的损害状态迁移方向标识矩阵,损害管制效果有效性评价指标表示为
Figure RE-GDA0002305293150000245
S1066,对所述第i个损害场景损害发展全过程所经历的m-1个阶段,包含了m-2个损害管制效果有效性评价指标,设各阶段损害管制效果评价权重为 w1,w2,…,wk,…,wm-3,wm-2
S1067,计算所述第i个损害场景的线程影响因子fi
S1068,所述第i个损害场景的损害管制效果有效性评价指标表示为
Figure RE-GDA0002305293150000246
S1069,计算所有n个损害场景的损害管制全过程效果有效性评价指标
Figure RE-GDA0002305293150000247
此处,给出一个案例,但不限于此,根据步骤101布置模拟损害管制任务场景,按照步骤103确定的损害蔓延迁移阈值矩阵的流程和方法划定3个损害蔓延阶段,按照步骤102确定的场景损害管制任务线程影响因子的方法计算所述场景损害任务线程影响因子,所述模拟损害管制任务场景的所有3个所述损害蔓延阶段包含了2个损害管制效果有效性评价指标,经计算分别是
Figure RE-GDA0002305293150000248
Figure RE-GDA0002305293150000249
设各阶段损害管制效果评价权重为w1=0.5,w2=0.5;所述损害管制效果有效性评价指标为G1=0.833;所述损害场景的线程影响因子为f1=0.588,也就是损害管制训练的难度是0.588,可以获得当前损害管制任务全过程效果有效性评价指标为G=f1·G1=0.588×0.833=0.490,也即损害管制训练的难度越大,损害管制效果有效性评价指标越高,损害管制任务全过程效果有效性评价指标越高。

Claims (10)

1.一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法,其特征在于包括如下步骤:
S101,基于损害管制任务模块化配置损害模拟装置和模拟道具设备;
S102,基于场景模拟损害模拟装置和模拟道具设备配置数据计算并获得损害管制任务线程影响因子;
S103,基于损害发展机理构建损害现象蔓延与场景模拟道具设备状态迁移阈值矩阵;
S104,基于迁移阈值矩阵,采集损害环境可测的设定损害现象测量数据和损害场景模拟道具设备状态数据,计算损害现象蔓延与场景模拟道具设备状态数据矩阵和迁移阈值矩阵的比较阵,并生成模拟环境参数影响损害状态迁移标识矩阵和模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵;
S105,基于模拟损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵和模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵计算模拟损害状态迁移方向标识矩阵并生成模拟损害蔓延趋势梯度,所述模拟损害状态迁移方向标识矩阵,即指任意两个连续测量时刻损害现象发生蔓延的判别标识矩阵和模拟装备道具状态变化对损害蔓延产生影响的判别标识矩阵的逻辑值;
S106,计算损害管制效果有效性评价指标,基于损管任务线程影响因子进一步获得损害管制训练成绩,所述损害管制效果有效性评价指标是指当前损害场景损害管制进程划分的有限个损害发展蔓延阶段所对应的各阶段损害状态迁移方向标识矩阵中非蔓延性元素的统计计算值;所述损害管制训练成绩是指损管训练任务设定的所有损害场景损害管制效果有效性评价指标与所属损害管制任务线程影响因子的加权和。
2.如权利要求1所述的一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法,其特征在于步骤S102所述单个损害场景中的损管任务对整体损管任务的影响率的计算方法表示为
Figure RE-FDA0002305293140000011
n为损害管制任务中的模拟损害场景总数,Dimax表示第i个损害场景中可测的设定损害现象总数最大值,Di表示当前损害管制任务中第i个损害场景中设定的可测损害现象的数量;Eimax表示第i个损害场景中可以设定的模拟设备道具最大值,Ei表示当前损害管制任务中第i个损害场景中设定的模拟设备道具数量,损害管制任务线程影响因子体现了所述损害场景损害管制训练的难度。
3.如权利要求1所述的一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法,其特征在于:步骤103中构建损害蔓延阈值矩阵和构建模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的阈值矩阵的过程包括:
S1031,模拟损害包括了破损进水、舱室火灾和烟气蔓延,所述模拟损害可通过物理参数测定损害强度,根据损害蔓延机理,模拟损害现象蔓延划分为m-1个损害蔓延发展阶段;
S1032,对应于m-1个所述模拟损害蔓延阶段,相应的损害蔓延状态迁移可表示为
Figure RE-FDA0002305293140000021
其中,spm-1称为第m-1个阶段向第m个阶段损害蔓延的蔓延条件,也就是损害蔓延物理测量参数变化达到或者超过蔓延阈值,所述模拟损害在不同阶段发展蔓延的物理特征条件阈值,构成损害蔓延迁移阈值矩阵,所述损害蔓延迁移阈值矩阵的构建方法是对于第K个场景中设定的总数为DK个可测的模拟损害现象,每个模拟损害现象记为dKi,所有损害现象可表示为
Figure RE-FDA0002305293140000022
模拟损害现象发生
Figure RE-FDA0002305293140000023
蔓延与其相应的物理测量蔓延阈值参数cKi有关;对任意模拟损害现象dKi,其m-1个损害蔓延阶段损害状态变化阈值可分别表示为CKi1,CKi2,CKi3,…,CKi(m-1),所述第K个场景中的损害蔓延阈值矩阵DK(C)ij可表示为
Figure RE-FDA0002305293140000024
S1033,所述破损进水特征阈值由模拟损害具备物理测量属性的特征参数组成;
S1034,所述特征参数选取压力P、流量Q、液位H等;
S1035,所述舱室火灾和烟气蔓延特征阈值由模拟损害具备物理测量属性的特征参数组成;
S1036,所述特征参数选取温度T、烟气浓度χ等;
S1037,对应于所述模拟损害现象发生蔓延的m-1个模拟损害蔓延阶段,模拟设备道具状态转换会影响所述损害蔓延发展趋势,这些模拟道具设备组数与场景中模拟损害现象组数相对应,模拟设备道具的运行状态均可以使用开关量参数表示,每组模拟设备道具可包含有限个模拟设备道具,每个设备道具运行状态可记为“1”、“0”或“N”,“1”表示运行/开启,“0”表示停止/关闭,“N”表示“1”和“0”两种状态均满足有效控制损害蔓延的运行状态,每组设备道具运行状态记为eKi,eKi可表示为一组二进制数,即是对应于所述模拟损害现象dKi的模拟设备道具组的运行状态,所有模拟设备道具组分别对应于所述模拟损害现象,表示为
Figure RE-FDA0002305293140000031
所述有效控制损害蔓延的运行状态是指模拟设备道具组运行状态能够有效控制损害发展蔓延的阈值,分别表示为IEi1,IEi2,IEi3,…,IEi(m-1),所述模拟设备道具的开关量值构成模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的迁移阈值矩阵EK(I)ij构建方法是
Figure RE-FDA0002305293140000032
S1038,所述模拟设备道具运行状态阈值由模拟设备道具的运行状态的开关量参数组成;
S1039,所述模拟设备道具的运行状态的开关量参数选取启动(运行)/停止、开启(打开)/关闭等。
4.如权利要求1所述的一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法,其特征在于:步骤S104具体包括:
S1041,时刻t,导入所述迁移阈值矩阵;
S1042,所述迁移阈值矩阵包括所述损害蔓延迁移阈值矩阵;
S1043,所述迁移阈值矩阵包括所述模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的迁移阈值矩阵;
S1044,时刻t,导入损害环境采集数据矩阵;
S1045,所述损害环境采集数据包括可测的设定损害现象测量数据,构建可测的设定损害现象测量数据矩阵,所述可测的设定损害现象测量数据矩阵的构建方法是:对任意时刻t获得的一组测量参数ct,所述该组测量参数记录当前时刻模拟损害环境的Dt个可测的模拟损害现象测量参数,例如压力pt、流量qt、液位ht,以及火灾区域温度Tt,表示为ct=(pt,qt,ht,…,Tt)T;将列向量ct扩张成m-1列状态参数矩阵Dt(ct)ij表示为Dt×(m-1)维矩阵
Figure RE-FDA0002305293140000041
S1046,所述损害环境采集数据包括所述模拟设备道具的运行状态的开关量数据,构建模拟设备道具状态参数矩阵,所述模拟设备道具状态参数矩阵的构建方法是:对于任意时刻t获得的一组模拟设备道具状态参数lt,所述该组参数记录了当前时刻模拟损害环境的Et个模拟设备道具组的状态参数,表示为lt=(e1t,e2t,e3t,…,eEt)T;将列向量lt扩张成m-1列状态参数矩阵Et(et)ij表示为Et×(m-1)维矩阵
Figure RE-FDA0002305293140000042
S1047,所述可测的设定损害现象测量数据矩阵与所述损害蔓延阈值矩阵的比较阵可表示为Dt×(m-1)维矩阵τ(ct)ij,τ(ct)ij表示为
Figure RE-FDA0002305293140000043
S1048,所述模拟设备道具状态参数矩阵与所述模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的迁移阈值矩阵的比较阵可表示为Et×(m-1)维矩阵μ(lt)ij,μ(lt)ij表示为
Figure RE-FDA0002305293140000051
S1049,所述损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵,是指任意时刻t,损害现象发生蔓延的判别标识表示为
Figure RE-FDA0002305293140000052
Γ(t)ij=1表示现象发展蔓延,Γ(t)ij=0,表示损害现象未发展蔓延;所述模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵,模拟装备道具状态变化对损害蔓延产生影响的判别标识表示为
Figure RE-FDA0002305293140000053
Λ(t)ij=0,表示模拟设备道具状态不影响损害发展蔓延,Λ(t)ij=1,表示模拟设备道具状态对损害发展蔓延产生不利影响。
5.如权利要求1所述的一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法,其特征在于:步骤S105具体包括:
S1051,对应所述任意测量时刻t1,模拟损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵记为Γ(t1)ij
S1052,对应所述测量时刻t1的连续测量时刻t2,模拟损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵记为Γ(t2)ij
S1053,对应所述测量时刻t1,模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵记为Λ(t1)ij;S1054,对应所述测量时刻t1的连续测量时刻t2,模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵记为Λ(t2)ij
S1055,对应所述测量时刻t1,融合所述模拟设备道具运行状态对损害发展蔓延的影响信息,对损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵和模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵进行信息综合评判表示为
Figure RE-FDA0002305293140000054
S1056,对应所述测量时刻t1的连续测量时刻t2,融合所述模拟设备道具运行状态对损害发展蔓延的影响信息,对损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵和模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵进行信息综合评判表示为
Figure RE-FDA0002305293140000061
S1057,对应所述连续测量时刻t1和t2,损害环境参数影响损害状态迁移方向矩阵表示为
Figure RE-FDA0002305293140000062
Figure RE-FDA0002305293140000063
时,损害场景中可测的设定损害现象损害蔓延第j个阶段的方向梯度分量为正数,该损害现象向损害更加剧烈的方向发展;当
Figure RE-FDA0002305293140000064
时,损害发展蔓延的梯度分量为0,损害状态保持t1时刻迁移方向不变;当
Figure RE-FDA0002305293140000065
时,损害蔓延梯度分量为负数,该损害现象向损害减弱的方向发展;
S1058,对应所述连续测量时刻t1和t2,融合所述模拟设备道具运行状态对损害发展蔓延的影响信息,基于损害环境参数影响损害状态迁移方向矩阵计算模拟损害发展蔓延趋势梯度,获得损害状态迁移方向标识矩阵表示为
Figure RE-FDA0002305293140000066
Figure RE-FDA0002305293140000067
时,损害管制措施是有力的,总会控制损害向可控和减弱的方向发展;当
Figure RE-FDA0002305293140000068
时,损害管制措施是不力的,损害向失控和蔓延的方向发展。
6.如权利要求1所述的一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法,其特征在于:步骤S106具体包括:
S1061,第i个损害场景的所有m-1个损害蔓延阶段的所述模拟损害场景损害状态迁移方向标识矩阵
Figure RE-FDA0002305293140000069
共有m-2个,损害管制的综合评判可对各个阶段损害状态迁移方向标识矩阵
Figure RE-FDA00023052931400000610
中蔓延性元素
Figure RE-FDA00023052931400000611
的个数进行统计;
S1062,对所述第i个损害场景前k个损害蔓延阶段的k-1个损害状态迁移方向标识矩阵
Figure RE-FDA00023052931400000612
中蔓延性元素进行统计;
S1063,对所述第i个损害场景第k个损害蔓延阶段至第k+1个损害蔓延阶段的损害状态迁移方向标识矩阵
Figure RE-FDA00023052931400000613
中蔓延性元素进行统计;
S1064,对所述第i个损害场景第k+1个损害蔓延阶段至第m-1个损害蔓延阶段的后m-k-2个损害蔓延阶段的损害状态迁移方向标识矩阵
Figure RE-FDA0002305293140000071
中蔓延性元素进行统计;
S1065,对所述第i个损害场景任意选取的第k个损害蔓延阶段至第k+1个损害蔓延阶段的损害状态迁移方向标识矩阵,损害管制效果有效性评价指标表示为
Figure RE-FDA0002305293140000072
S1066,对所述第i个损害场景损害发展全过程所经历的m-1个阶段,包含了m-2个损害管制效果有效性评价指标,设各阶段损害管制效果评价权重为w1,w2,…,wk,…,wm-3,wm-2
S1067,计算所述第i个损害场景的线程影响因子fi
S1068,所述第i个损害场景的损害管制效果有效性评价指标表示为
Figure RE-FDA0002305293140000073
S1069,计算所有n个损害场景的损害管制全过程效果有效性评价指标
Figure RE-FDA0002305293140000074
7.如权利要求1所述的一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法,其特征在于:所述损害模拟装置包括具备响应环境变化并产生随动特性的火灾模拟装置、烟雾布放装置和破损进水模拟装置;所述模拟道具设备包括具备产生动态性能信号、运行指示信号和状态启闭信号的运转机械类、旋转阀门类、电气开关类和结构启闭类模拟道具;所述模块化配置是所述损害模拟装置和模拟道具设备具备独立动态加载和卸除性能。
8.如权利要求1所述的一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法,其特征在于:所述步骤S102中损害管制任务线程影响因子是指损害管制任务包含多个损害场景时,单个损害场景中的损管任务对整体损管任务的影响率。
9.如权利要求1所述的一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法,其特征在于:所述步骤S103中所述损害发展机理包括火灾蔓延和烟气蔓延物理特性,舱壁、管路破损进水压力流量特性,以及模拟道具设备运行状态对损害管制产生有效影响的状态组合;构建所述迁移阈值矩阵包括对损害现象蔓延过程依据损害现象的物理参数设定有限个调整阈值,构建模拟损害蔓延阈值矩阵,对场景模拟道具设备运行依据损害管制有效状态设定开关量值,构建模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的阈值矩阵。
10.如权利要求1所述的一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法,其特征在于:所述步骤S104中可测的设定损害现象是指一种损害测量参数,一种损害可以包含若干可测参数,每种参数表征的损害特征记为一种可测的设定损害现象;所述模拟道具设备状态是指损害场景中配置的模拟道具设备的运行状态的开关量状态;所述模拟损害现象蔓延与场景模拟道具设备状态数据矩阵和迁移阈值矩阵的比较阵是指所述模拟损害现象测量数据矩阵与模拟损害蔓延阈值矩阵的差值矩阵和所述模拟设备道具运行状态数据矩阵与模拟设备道具对损害状态产生有效控制影响的阈值矩阵的差值矩阵,所述模拟损害环境参数影响损害状态迁移标识矩阵和模拟设备道具影响损害状态迁移标识矩阵是所述数据矩阵和迁移阈值矩阵的比较阵的逻辑计算值。
CN201911127213.XA 2019-11-18 2019-11-18 一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法 Active CN110889211B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911127213.XA CN110889211B (zh) 2019-11-18 2019-11-18 一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911127213.XA CN110889211B (zh) 2019-11-18 2019-11-18 一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110889211A CN110889211A (zh) 2020-03-17
CN110889211B true CN110889211B (zh) 2022-09-27

Family

ID=69747831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911127213.XA Active CN110889211B (zh) 2019-11-18 2019-11-18 一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110889211B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106781793A (zh) * 2016-11-28 2017-05-31 中国人民解放军海军工程大学 一种灭火训练过程交互、成绩评估装置及方法
CN106777908A (zh) * 2016-11-28 2017-05-31 中国人民解放军海军工程大学 一种构建灭火训练过程交互、成绩评估模型的方法
CN110135741A (zh) * 2019-05-20 2019-08-16 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 基于舰载机火灾的灭火训练成绩评估系统及方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106781793A (zh) * 2016-11-28 2017-05-31 中国人民解放军海军工程大学 一种灭火训练过程交互、成绩评估装置及方法
CN106777908A (zh) * 2016-11-28 2017-05-31 中国人民解放军海军工程大学 一种构建灭火训练过程交互、成绩评估模型的方法
CN110135741A (zh) * 2019-05-20 2019-08-16 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 基于舰载机火灾的灭火训练成绩评估系统及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
舰船损管指挥训练评估体系模型的构建方法;陈晓洪等;《江苏船舶》;20100430(第02期);全文 *
舰艇损害管制决策训练平台的构建;彭政勇等;《中国水运(下半月)》;20080820(第08期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110889211A (zh) 2020-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2510556C (en) Method and system for simulation-based troubleshooting and fault verification in operator-controlled complex systems
CN108171256A (zh) 人脸图像质评模型构建、筛选、识别方法及设备和介质
Treisman A theory of criterion setting: an alternative to the attention band and response ratio hypotheses in magnitude estimation and cross-modality matching.
CN110427311A (zh) 基于时序特征处理与模型优化的磁盘故障预测方法和系统
CN113362671B (zh) 一种船用核应急演练模拟系统及演练方法
JP5954952B2 (ja) ガス保安訓練システム
Ding et al. Intelligent emergency digital twin system for monitoring building fire evacuation
CN110889211B (zh) 一种构建损害管制训练过程导调、成绩评估模型的方法
CN109192187A (zh) 基于人工智能的作曲方法、系统、计算机设备和存储介质
CN116579231A (zh) 一种基于强化学习的环境建模方法
US20140052425A1 (en) Method and apparatus for evaluating a model of an industrial plant process
CN112541399A (zh) 一种输电线路监拍控制方法及装置
Laughery Using discrete-event simulation to model human performance in complex systems
JP2621913B2 (ja) プラントの運転制御装置
CN110738906B (zh) 一种网络仿真系统
CN107728889A (zh) 一种基于LabVIEW的虚拟雷诺实验系统
JP2015022156A (ja) 運転訓練再生装置
CN106781793A (zh) 一种灭火训练过程交互、成绩评估装置及方法
JP6053320B2 (ja) 電力系統設備を対象にする訓練シミュレータ
CN111724052A (zh) 一种船舶轮机模拟器智能评估系统
Yayun et al. Research on public building fire risk assessment control model
Fum et al. The role of compound cues in causal judgment: Associative and probabilistic effects
CN117540462B (zh) 一种基于bim的应急模拟监测方法及系统
Wang et al. Modeling a strategy with learning in a complex task
CN117334092A (zh) 一种灭火模拟训练打分装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant