CN111310330A - 安全应急预案数字化参数设计方法、系统、存储介质及计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本发明设计安全应急管理领域，为安全应急预案数字化参数设计方法、系统、存储介质及计算机设备，建立突发事件安全应急预案模型，并自动形成应急指挥方案，提高了应急指挥的实用性和科学性。其方法包括：分析安全应急各领域的文本形式预案，从中抽取信息得到针对不同类别和等级的突发事件应急处置的特点与流程，构建安全应急预案模型；对安全应急预案模型中的各本体进行对象化设计，结合实际的安全应急处置内容，形成数字化流程；安全应急预案部分属性项参数化，对于模糊不定的影响对象、影响范围、应急资源、调度范围与数量进行参数化，并通过可视化方法展示，从而将文本形式预案转换为数字化参数应急预案。
Description
技术领域
本发明涉及安全应急管理领域，特别涉及安全应急预案数字化参数设计方法、系统、存储介质及计算机设备。
背景技术
安全应急预案是针对具体设备、设施、场所和环境，在安全评价的基础上，为降低事故造成的人身、财产与环境损失，就事故发生后的应急救援机构和人员，应急救援的设备、设施、条件和环境，行动的步骤和纲领，控制事故发展的方法和程序等，预先做出的科学而有效的计划和安排。安全应急预案包括用于综合处理的综合应急预案，用于专项处理的专项应急预案，用于现场处理的现场处置预案，用于某个部门处置的部门应急预案，用于各个单位应急处置的单位应急预案等；根据事件类型可分为以下四类：自然灾害、事故灾难、公共卫生事件、社会安全事件。安全应急预案的具体内容根据其所处层级和适用范围的不同，在组成和侧重范围上有所差别，基本都包括了总则、突发事件应急响应、应急组织指挥机构、预报报警、应急处置、善后恢复、应急保障措施等内容。
目前大多数安全应急预案仍多停留在文本化管理阶段，文本预案是指政府为了能够快速有效地应对突发公共事件，根据事件的特点、以往应对类似事件的经验、对事件结果的预测分析而预先制定的行动方案。它是以文本为表现形式的突发事件应急预案，是安全应急预案的直观表现形式，也是目前安全应急预案的主要形式。
安全应急预案的文本存在形式针对突发性事件无法灵活应对，限制了应急部门对其科学合理的使用，其主要存在以下问题：预案形式单一、表达不够直观形象，不能根据灾情发展情况自动关联有直接针对性的处置内容和方法，智能化程度较低；仅能满足简单的检索和查询，无法获取突发事件应急数据库的支持，难以有效利用应急有关的数据；决策者难以在应急预案的基础上针对性地形成应急指挥方案，应急指挥方案与应急预案的关联度依赖于应急指挥者对预案的把握程度，严重影响了应急指挥的实用性和科学性。
发明内容
本发明的第一目的在于克服文本形式安全应急预案的缺点与不足，提供安全应急预案数字化参数设计方法，基于本体论思想或面向对象建模思想，建立突发事件安全应急预案模型，基于所建立的应急预案模型自动形成应急指挥方案，提高了应急指挥的实用性和科学性。
本发明的第二目的是提供安全应急预案数字化参数设计系统，该设计系统与上述设计方法相对应。
本发明的第三目的是提供存储介质，存储介质上设有能实现本发明的设计方法的计算机程序。
本发明的第四目的是提供计算机设备，该计算机设备能实现本发明的设计方法。
本发明的设计方法采用如下技术方案来实现：安全应急预案数字化参数设计方法，包括以下步骤：
步骤1、分析安全应急各领域的文本形式预案，从文本形式预案中抽取信息，得到针对不同类别和等级的突发事件应急处置的特点与流程，构建安全应急预案模型；
步骤2、安全应急预案内容的结构化与数字化处理，对安全应急预案模型中的各本体进行对象化设计，结合实际的安全应急处置内容，形成数字化流程，所述数字化流程包括事件预案基本信息获取、影响对象及疏散信息设置、应急资源及调度方案建立；
步骤3、安全应急预案部分属性项参数化，对于模糊不定的影响对象、影响范围、应急资源、调度范围与数量进行参数化，并通过可视化方法展示，从而将文本形式预案转换为数字化参数应急预案。
在一个实施例中，步骤1基于本体论方法构建安全应急预案模型，包括：
步骤111、确定本体研究的领域和范畴；
步骤112、针对研究本体的安全应急预案，列出相关名词，包括安全应急事件类型、安全应急预案类型、安全应急预案名称、安全应急预案触发条件、安全应急预案等级、应急资源调度方案、疏散处置；
步骤113、定义类别和类别的等级体系，确定本体的所有组成部分和属性，建立每一组成部分的属性与类别关系或属性与实例关系；
步骤114、确定类别和属性，以及属性与类别的连接关系，建立最终的安全应急预案本体模型。
在另一个实施例中，步骤1基于面向对象建模方法构建安全应急预案模型，包括：
步骤121、确定对象和类，将每次突发事件作为对象，突发事件的应急预案包括应急预案基本信息类、突发事件受影响对象疏散处置类、应急资源调度类；
步骤122、确定类和对象之间的关系，以及类与类之间的关系；
步骤123、根据类的功能确定应急预案每个类中的属性，应急预案基本信息类的属性包括事件类型、事件级别；针对受影响对象的不同，确定突发事件受影响对象疏散处置类的属性包括受影响范围、最小疏散半径；确定应急资源调度类的属性包括资源名称、资源数量、资源调度半径；
步骤124、建立类和对象之间、类与类之间的连接关系得到最终的基于面向对象设计的安全应急预案模型。
本发明的设计系统采用如下技术方案来实现：安全应急预案数字化参数设计系统，包括：
安全应急预案模型的构建模块，分析安全应急各领域的文本形式预案，从文本形式预案中抽取信息，得到针对不同类别和等级的突发事件应急处置的特点与流程，基于本体论方法或面向对象建模方法构建安全应急预案模型；
安全应急预案内容的结构化与数字化处理模块，对安全应急预案模型中的各本体进行对象化设计，结合实际的安全应急处置内容，形成数字化流程，所述数字化流程包括事件预案基本信息获取、影响对象及疏散信息设置、应急资源及调度方案建立；
安全应急预案部分属性项参数化处理模块，对于模糊不定的影响对象、影响范围、应急资源、调度范围与数量进行参数化，并通过可视化方法展示，从而将文本形式预案转换为数字化参数应急预案。
本发明的存储介质，其上存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行时实现本发明设计方法的步骤。
本发明的计算机设备，包括存储器和处理器，存储器上有可执行程序，所述处理器执行所述可执行程序时，实现本发明设计方法的步骤。
与现有技术相比，本发明取得的有益效果包括：
本发明从现有文本化应急预案案例中抽取了应急预案所具有的一般信息，包括突发事件应急预案类别、突发事件应急预案级别、突发事件应急预案组织机构、突发事件应急预案资源分配方案、应急预案处置过程等基础信息，分别利用本体论方法和面向对象建模方法，建立了一种突发事件安全应急预案模型，将应急预案的文本形式转变为可以用计算机知识表示的形式；利用面向对象设计、空间数据库等技术对应急预案模型中的各部分对象化设计，形成模型数字化结构；对应急预案模型属性参数化，并通过可视化方法展示。因而本发明可以基于所建立的应急预案模型，自动形成应急指挥方案，并将应急指挥方案通过可视化方式直观地展示出来，提高了应急指挥的实用性和科学性。
附图说明
图1是本发明设计方法的整体流程图；
图2是安全应急预案领域本体模型示意图；
图3是基于面向对象设计思想的安全应急预案模型示意图；
图4是应急预案参数化结构图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的实施过程作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本发明安全应急预案数字化参数设计方法的整体流程如图1所示，主要包括安全应急预案模型建立、数字化过程、参数化过程三个关键环节，具体包括如下步骤：
步骤1、构建安全应急预案模型。分析安全应急各领域的文本形式预案，从安全应急各领域的文本形式预案中抽取突发事件基本信息、突发事件处置流程、应急资源调度方案等信息，得到针对不同类别和等级的突发事件应急处置的特点与流程，基于本体论方法构建安全应急预案模型。
安全应急预案模型的构建是本发明的关键环节，本发明利用本体论中领域本体建模的思想或者面向对象设计的思想将文本形式的预案转化为结构化的应急预案，两种模型的建立方式则一即可实现本步骤。本实施例利用本体论中领域本体建模的思想，建立基于领域本体的安全应急预案模型，具体建模步骤包括如下：
步骤111、确定本体研究的领域和范畴。在建立本体前，需要明确研究目标、大致范畴以及领域中相关名词等，本发明研究的领域是安全应急管理领域，主要围绕安全应急预案建立模型，包括自然灾害、事故灾难、社会安全等安全应急事件。
步骤112、罗列领域相关名词及其解释。针对研究本体的安全应急预案，列出相关名词，包括安全应急事件类型、安全应急预案类型、安全应急预案名称、安全应急预案触发条件、安全应急预案等级、应急资源调度方案、疏散处置等概念。
步骤113、定义类别和类别的等级体系，确定本体的所有组成部分和属性，建立每一组成部分的属性与类别关系或属性与实例关系。本发明采用自顶向下和自底向上相结合的方法完善模型中类别的等级体系。首先根据文本形式预案提炼的结构化数据，确定研究本体的固有属性和所有可能组成部分，然后针对本体的每一组成部分，确定其相应的属性、类别、组成部分；对每一组成部分建立属性与类别关系，或者属性与实例的关系，针对每一组成部分不断重复上述过程，直到本体的所有组成部分和属性确定完毕。
步骤114、确定安全应急预案模型。在经过步骤113后，确定类别和属性，以及属性与类别的连接关系，建立最终的安全应急预案本体模型。模型如图2所示，其中P表示组成部分，K表示类别，A表示属性。
步骤2、安全应急预案内容的结构化与数字化处理。利用面向对象设计、空间数据库等技术对安全应急预案模型中的各本体进行对象化设计，结合实际的安全应急处置内容，例如案件信息、应急疏散、抢险救灾(应急调度)，形成数字化流程，所述数字化流程包括事件预案基本信息获取、影响对象及疏散信息设置、应急资源及调度方案建立。
本发明中安全应急预案的数字化是指根据安全应急预案模型，利用软件开发、网络信息技术、空间数据库等技术对应急预案模型中的各部分进行模块化设计，将安全应急预案从预案制定到事件处置流程自动化、可视化。安全应急预案的结构化数字化过程，包括如下步骤：
步骤21、建立各个功能模块。根据安全应急预案模型，将整个安全应急预案分解为预案基本信息模块、应急资源调度模块、疏散处置模块，这三个功能模块相互独立同时相互关联。
步骤22、细化每个功能模块。针对步骤21的三个功能模块进行细化设计；包括：根据安全应急预案模型，预案基本信息模块主要包括预案编号、预案名称、应急响应等级、预案类型、预案内容、参与机构等部分，形成包括预案基本信息管理、应急资源调度管理、疏散处置方案设计等在内的初步预案流程。
步骤23、功能模块联动。分析预案流程的关键节点，如预案启动、预案级别、响应处置等关键节点从而得到详细的预案流程，结合预案基本信息模块、应急资源调度模块、疏散处置模块三个功能模块，制定预案模板，并开发成能够自动执行的预案流程。
步骤24、应急资源、处置流程可视化。建立应急预案数据库，存储各类应急预案数据，应急预案数据包括应急资源、预案信息、疏散信息、调度信息；将各种突发事件信息、应急资源等信息与能够自动执行的预案流程关联；对应急预案进行推演，展示预案从制定到处置的可视化流程，包括应急资源调度过程、疏散对象处置过程，以及预案的基本信息都可以进行实时展示。
步骤3、安全应急预案部分属性项参数化。对于模糊不定的影响对象、影响范围、应急资源、调度范围与数量等进行参数化，并通过可视化方法展示，从而将文本形式的应急预案转换为数字化参数应急预案。
本发明中安全应急预案的参数化是指将安全应急预案模型属性进行实例化，即为属性的实例赋值的过程。应急预案的参数化可以直观反映应急资源调度情况，疏散处置设置情况等。安全应急预案参数化结构如图4，其中P表示组成部分，K表示类别，I表示实例参数；过程包括如下步骤：
步骤31、突发事件情况分析。分析突发事件类型、事件的危险源、事件的基本受影响对象以及可能需要调度的资源等，将分析结果作为参数设置的依据。
步骤32、明确需要设置的参数属性。不同应急预案类型中的受影响对象、疏散半径、影响范围、应急资源及调度范围与数量等都会不同，需要根据突发事件基本情况，确定需要调度的应急资源、受影响对象等参数属性。
步骤33、属性参数值设置。结合突发事件情况分析结果以及安全应急专家经验，分析突发事件现场情况，给出人工设置的经验值，作为属性的参数值。例如，当某路段发生重大交通事故时，首先分析现场情况，是否会存在二次事故，然后明确需要的对象，例如车辆和人群，需要调用哪些应急资源。根据安全应急专家经验，确定应急资源类型及数量(如需要调度故障清理车、救护车等，数量为10辆、2辆等)，明确应急资源最大调度半径，即明确应急资源可以调度的范围，例如调度半径设置为5km，表示可以在5km范围内寻找应急资源用于调度。
实施例2
本实施例为安全应急预案数字化参数设计方法，与实施例1不同之处在于，通过建立基于面向对象设计的安全应急预案模型以实现步骤1，其余步骤2、步骤3与实施例1相同，不赘述。
在实施例1中所构建的安全应急预案本体模型能够很好的表示安全应急预案领域的知识、概念以及各个概念之间的关系，应用该模型可以将复杂的安全应急预案知识结构化。为了在软件开发层面便于安全应急预案数字化的开发，本实施例基于面向对象设计的思想，建立了一种安全应急预案模型，该模型借鉴领域本体模型的思想，但是设计上更便于工程开发。基于面向对象设计的安全应急预案模型的具体建模步骤如下：
步骤121、确定对象和类。在安全应急预案中，由于预案是针对每次突发事件，因此1个事件对应1个预案，可以将每次突发事件作为对象，突发事件的应急预案需要3个过程，即突发事件的应急预案包括应急预案基本信息类、突发事件受影响对象疏散处置类、应急资源调度类三大类。
步骤122、确定类和对象之间的关系，以及类与类之间的关系。分析真实突发事件应急预案案例，具体包括不同突发事件所采取的疏散处置和资源调度策略是否相同，以及不同的突发事件与某个应急预案的关系，即各个类之间的实体连接关系、类与对象之间的实体连接关系。
步骤123、确定类中的属性。应急预案每个类中的属性根据类的功能所确定，应急预案基本信息类的属性主要包括事件类型、事件级别等；针对受影响对象的不同，确定突发事件受影响对象疏散处置类的属性包括受影响范围、最小疏散半径；应急资源调度类，主要是用于对不同的突发事件分配不同的资源，因此确定应急资源调度类的属性包括资源名称、资源数量、资源调度半径等，并保留这些属性。
步骤124、确定类中的属性后，建立类和对象之间、类与类之间的连接关系得到最终的基于面向对象设计的安全应急预案模型，UML图如图3所示。
实施例3
本实施例提出安全应急预案数字化参数设计系统，与本发明的设计方法基于相同的构思；本实施例的设计系统包括：
安全应急预案模型的构建模块，用于实现本发明设计方法的步骤1，分析安全应急各领域的文本形式预案，从文本形式预案中抽取信息，得到针对不同类别和等级的突发事件应急处置的特点与流程，基于本体论方法或面向对象建模方法构建安全应急预案模型；
安全应急预案内容的结构化与数字化处理模块，用于实现本发明设计方法的步骤2，对安全应急预案模型中的各本体进行对象化设计，结合实际的安全应急处置内容，形成数字化流程，所述数字化流程包括事件预案基本信息获取、影响对象及疏散信息设置、应急资源及调度方案建立；
安全应急预案部分属性项参数化处理模块，用于实现本发明设计方法的步骤3，对于模糊不定的影响对象、影响范围、应急资源、调度范围与数量进行参数化，并通过可视化方法展示，从而将文本形式预案转换为数字化参数应急预案。
基于与设计方法相同的构思，本实施例还提出存储介质，其上存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行时实现本发明设计方法的各步骤。
基于与设计方法相同的构思，本实施例还提出计算机设备，包括存储器和处理器，存储器上有可执行程序，所述处理器执行所述可执行程序时，实现本发明设计方法的步骤。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.安全应急预案数字化参数设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、分析安全应急各领域的文本形式预案，从文本形式预案中抽取信息，得到针对不同类别和等级的突发事件应急处置的特点与流程，构建安全应急预案模型；
步骤2、安全应急预案内容的结构化与数字化处理，对安全应急预案模型中的各本体进行对象化设计，结合实际的安全应急处置内容，形成数字化流程，所述数字化流程包括事件预案基本信息获取、影响对象及疏散信息设置、应急资源及调度方案建立；
步骤3、安全应急预案部分属性项参数化，对于模糊不定的影响对象、影响范围、应急资源、调度范围与数量进行参数化，并通过可视化方法展示，从而将文本形式预案转换为数字化参数应急预案。
2.根据权利要求1所述的安全应急预案数字化参数设计方法，其特征在于，步骤1基于本体论方法构建安全应急预案模型，包括：
步骤111、确定本体研究的领域和范畴；
步骤112、针对研究本体的安全应急预案，列出相关名词，包括安全应急事件类型、安全应急预案类型、安全应急预案名称、安全应急预案触发条件、安全应急预案等级、应急资源调度方案、疏散处置；
步骤113、定义类别和类别的等级体系，确定本体的所有组成部分和属性，建立每一组成部分的属性与类别关系或属性与实例关系；
步骤114、确定类别和属性，以及属性与类别的连接关系，建立最终的安全应急预案本体模型。
3.根据权利要求2所述的安全应急预案数字化参数设计方法，其特征在于，步骤113中，首先根据文本形式预案提炼的结构化数据，确定研究本体的固有属性和所有可能组成部分，然后针对本体的每一组成部分，确定其相应的属性、类别、组成部分；对每一组成部分建立属性与类别关系，或者属性与实例的关系，针对每一组成部分不断重复上述过程，直到本体的所有组成部分和属性确定完毕。
4.根据权利要求1所述的安全应急预案数字化参数设计方法，其特征在于，步骤1基于面向对象建模方法构建安全应急预案模型，包括：
步骤121、确定对象和类，将每次突发事件作为对象，突发事件的应急预案包括应急预案基本信息类、突发事件受影响对象疏散处置类、应急资源调度类；
步骤122、确定类和对象之间的关系，以及类与类之间的关系；
步骤123、根据类的功能确定应急预案每个类中的属性，应急预案基本信息类的属性包括事件类型、事件级别；针对受影响对象的不同，确定突发事件受影响对象疏散处置类的属性包括受影响范围、最小疏散半径；确定应急资源调度类的属性包括资源名称、资源数量、资源调度半径；
步骤124、建立类和对象之间、类与类之间的连接关系得到最终的基于面向对象设计的安全应急预案模型。
5.根据权利要求1所述的安全应急预案数字化参数设计方法，其特征在于，步骤2包括如下步骤：
步骤21、根据安全应急预案模型，将整个安全应急预案分解为预案基本信息模块、应急资源调度模块、疏散处置模块，这三个功能模块相互独立同时相互关联；
步骤22、针对步骤21的三个功能模块进行细化设计，形成初步预案流程；
步骤23、功能模块联动，分析初步预案流程中包括预案启动、预案级别、响应处置在内的关键节点从而得到详细的预案流程，结合预案基本信息模块、应急资源调度模块、疏散处置模块，制定预案模板，并开发成能够自动执行的预案流程；
步骤24、应急资源、处置流程可视化，建立应急预案数据库，存储各类应急预案数据，将各种突发事件信息、应急资源信息与预案流程关联；对应急预案进行推演，展示预案从制定到处置的可视化流程。
6.根据权利要求5所述的安全应急预案数字化参数设计方法，其特征在于，步骤22中，细化设计包括：根据安全应急预案模型，预案基本信息模块包括预案编号、预案名称、应急响应等级、预案类型、预案内容、参与机构，形成包括预案基本信息管理、应急资源调度管理、疏散处置方案设计在内的初步预案流程。
7.根据权利要求1所述的安全应急预案数字化参数设计方法，其特征在于，步骤3包括：
步骤31、分析突发事件类型、事件的危险源、事件的基本受影响对象以及可能需要调度的资源，将突发事件情况的分析结果作为参数设置的依据；
步骤32、根据突发事件基本情况，明确需要设置的参数属性；
步骤33、属性参数值设置。结合突发事件情况的分析结果以及安全应急专家经验，分析突发事件现场情况，给出人工设置的经验值，作为属性的参数值；根据安全应急专家经验，确定应急资源类型及数量，明确应急资源最大调度半径。
8.安全应急预案数字化参数设计系统，其特征在于，包括：
安全应急预案模型的构建模块，分析安全应急各领域的文本形式预案，从文本形式预案中抽取信息，得到针对不同类别和等级的突发事件应急处置的特点与流程，基于本体论方法或面向对象建模方法构建安全应急预案模型；
安全应急预案内容的结构化与数字化处理模块，对安全应急预案模型中的各本体进行对象化设计，结合实际的安全应急处置内容，形成数字化流程，所述数字化流程包括事件预案基本信息获取、影响对象及疏散信息设置、应急资源及调度方案建立；
安全应急预案部分属性项参数化处理模块，对于模糊不定的影响对象、影响范围、应急资源、调度范围与数量进行参数化，并通过可视化方法展示，从而将文本形式预案转换为数字化参数应急预案。
9.存储介质，其上存储有可执行程序，其特征在于，所述可执行程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述设计方法的步骤。
10.计算机设备，包括存储器和处理器，存储器上有可执行程序，其特征在于，所述处理器执行所述可执行程序时，实现权利要求1-7中任一项所述设计方法的步骤。
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