CN112561341A - 一种城市灾害多元动态协同处置系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种城市灾害多元动态协同处置系统，包括：动态协同子系统，利用的衍生/次生突发事件耦合方法，生成多园区/跨部门应急处置方案；综合指挥子系统，对各职能部门进行协同指挥和冲突消解，汇总灾害信息并进行分析与推理，同时下达与分发多个任务；应急物资管理调度子系统，优化多元应急物资调配，对应急物资进行多目标调度管理；应急管理决策知识库，基于物资应急预案自动匹配模型构建应急管理方案，利用跨领域知识图谱、知识冲突与冗余检测机制和群智推理决策方法，构建的应急管理决策知识库。本发明通过城市灾害多元动态协同处置系统，显著提高了城市灾害处理应急处理效率和物资调度的及时性。
Description
技术领域
本发明涉及灾害管理技术领域，尤其涉及一种城市灾害多元动态协同处置系统。
背景技术
随着城市化进程的加速推进，城市灾害的隐蔽性、扩散性、关联性、互动性和破坏性增大增强，城市在灾害面前的脆弱性更加突出,使得城市灾害环境下的指挥机制、应急联动、物资调配渐趋复杂。城市灾害环境下的应急管理指挥工作不仅要遵循防灾、减灾、救灾逐步深入的纵向维度，同时还要从单一应急管理扩展到多园区、跨部门、多区域协同应急体系构建的横向维度。以多元主体良性互动为突破口，科学地揭示协同指挥救援、全国应急联动、优化物资调度、智能辅助决策的内在机理规律，最终形成多元耦合协调的规律性特征和内涵理论，是城市灾害环境下多元协同应急体系构建与关键技术研究的重要科学问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种城市灾害多元动态协同处置系统。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种城市灾害多元动态协同处置系统，包括：
动态协同子系统，基于应急救援指挥语义分析模型，并利用的衍生/次生突发事件耦合方法，生成多园区/跨部门应急处置方案；
综合指挥子系统，对各个职能部门进行协同指挥和冲突消解，汇总各部门上传的灾害信息，并进行多模态数据协同分析与推理，同时下达与分发多个任务；
应急物资管理调度子系统，基于跨区域、多灾种、多资源组合下应急物资的资源约束表达模型，在去中心化协同下优化多元应急物资调配，对多资源组合的应急物资进行多目标调度管理；
应急管理决策知识库，基于物资应急预案自动匹配模型，构建应急管理方案，同时利用跨领域知识图谱、知识冲突与冗余检测机制和群智推理决策方法，构建多资源组合的应急管理决策知识库。
具体的，所述动态协同子系统包括智能方案推荐模块和应急管理智能化指挥模块；通过综合指挥子系统收集灾害信息，以图神经网络为基础，结合概率矩阵分解的推荐模型-协同图神经网络模型生成初步的多园区/跨部门应急处置方案；应急管理智能化指挥模块用于根据接收到智能方案推荐模块的处置方案调用知识库模型和其它部门系统数据，通过应急管理调度子系统去中心化计算和物资调配优化后生成最终的多园区/跨部门应急处置方案。
具体的，所述综合指挥子系统包括信息汇总模块、数据分析模块和任务管理模块；信息汇总模块用于汇总各联动部门灾害信息；数据分析模块用于对汇总的灾害信息进行多模态数据协同分析与推理；任务管理模块用于根据分析与推理结果下达和分发多个任务。
具体的，所述应急物资管理调度子系统包括去中心化计算模块和物资调配优化模块；去中心化计算模块用于对跨区域、多灾种、多资源组合下应急物资调度进行去中心化计算；物资调配优化模块用于根据去中心化计算结果对多元应急物资调配进度进行优化。
具体的，物资调配优化模块用于根据去中心化计算结果对多元应急物资调配进度进行优化过程具体包括：根据指定的预案确定应急资源配送网络各节点的开设地理位置及相应的数据指标，并设置应急区域，以及突发事件的级别和种类，利用储备库信息、供应商信息和供应点物资储备状况，优化选址模型，结合GIS地理信息系统，调用路径优化模型，制定优化的物资运输路线生产最后的资源调度方案。
本发明的有益效果：研究多案例模式学习策略与多领域知识融合技术，提出城市灾难环境下知识驱动的物资应急预案自动匹配模型，建立易操作、高针对、强协作的城市灾难环境下的应急管理方案；研究跨领域知识图谱构建、知识冲突与冗余检测机制和群智推理决策技术，建立多资源组合的应急管理决策知识库，并形成围绕城市灾害环境下一体化全场景的辅助决策体系。
附图说明
图1是本发明的系统功能模块图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
本实施例中，如图1所示，一种城市灾害多元动态协同处置系统，包括：动态协同子系统，基于应急救援指挥语义分析模型，并利用的衍生/次生突发事件耦合方法，生成多园区/跨部门应急处置方案；综合指挥子系统，对各个职能部门进行协同指挥和冲突消解，汇总各部门上传的灾害信息，并进行多模态数据协同分析与推理，同时下达与分发多个任务；应急物资管理调度子系统，基于跨区域、多灾种、多资源组合下应急物资的资源约束表达模型，在去中心化协同下优化多元应急物资调配，对多资源组合的应急物资进行多目标调度管理；应急管理决策知识库，基于物资应急预案自动匹配模型，构建应急管理方案，同时利用跨领域知识图谱、知识冲突与冗余检测机制和群智推理决策方法，构建多资源组合的应急管理决策知识库。
具体的，所述动态协同子系统包括智能方案推荐模块和应急管理智能化指挥模块。智能方案推荐模块:通过指挥系统收集信息传入该模块，然后调用知识库数据，通过本模块使用大数据分析，对比分析已有的模型，以一种以图神经网络为基础,结合概率矩阵分解的推荐模型-协同图神经网络模型（CGNN）,该模型使用节点向量化模型（Node2Vec）作为全局物品特征向量提取模型,使用概率矩阵分解（PMF）作为局部用户和物品特征向量提取模型,使用标准个性化贝叶斯排序（BPR-Opt）作为优化方法，生成多园区/跨部门应急处置方案；
应急管理智能化指挥模块用于根据接收到智能方案推荐模块的处置方案调用知识库模型和其它部门系统数据，如道路，水源，建筑实施，物资等数据，通过应急管理调度子系统去中心化计算和物资调配优化后生成最终的多园区/跨部门应急处置方案。
动态协同子系统主要围绕城市灾害多园区、跨部门的动态协同处置和指挥救援工作的核心基础，研究神经语言学的语义应用分析，研制应急救援指挥语义分析模型，研究基于概率的衍生/次生突发事件耦合技术，形成多园区/跨部门应急处置方案动态智能推荐模型和应急管理智能化指挥技术模型，实现城市灾害智能应急处置工作在资源调度、突发事件辅助决策和突发联动等方面的全面提升，解决应急指挥工作中“人-物-力”综合协调处置困难、跨部门/地区调度指挥迟滞和应急救援指挥能力落后的问题。
具体的，所述综合指挥子系统包括信息汇总模块、数据分析模块和任务管理模块。综合指挥子系统可收集灾害事件，包含人员上报，系统产生告警等。用户登录指挥系统后，页面展示突发事件，点击事件查询展示事件上报详细信息，并进行灾害事件等级评估，完成灾害事件预案匹配，展示未完成的预警及其预计受灾人数及最佳救援时间；展示人流预警的人流数等信息；展示指定预警的详情、调度计划、救援路线、疏散路线、人员位置、现场监控、事态推演等信息。指挥人员可查询灾害事件附近监控信息、物资、装备和人员信息，选取相应的灾害事件预案，然后下达物资调拨，装备调拨和人员调拨指令。可在灾害处理过程中查询事态进展，查询灾害事件续报/终报详情，灾害事件完成后，生成灾害模型入库。
信息汇总模块用于汇总各联动部门灾害信息；数据分析模块用于对汇总的灾害信息进行多模态数据协同分析与推理；任务管理模块用于根据分析与推理结果下达和分发多个任务。综合指挥子系统研究建设以城市综合应急指挥中心为核心，各部门、基层应急指挥中心为节点，“上下贯通、左右衔接”的综合指挥平台；以实时数据为驱动，以应急指挥业务为导向，研究建立多职能部门清晰明确、合理高效的城市灾害处置流程；研究各职能部门之间的高效协同指挥和冲突消解机制，攻克各联动部门灾害信息汇总、多任务下达与分发、多模态数据协同分析与推理等问题，实现多职能部门合成指挥流程与机制，形成实时数据驱动的跨部门复杂场景立体化合成指挥体系。
具体的，所述应急物资管理调度子系统包括去中心化计算模块和物资调配优化模块。应急物资管理调度子系统首先建立救援物资储备库，配备救援物资，储备库信息维护，首先由应急资源管理和调度机构负责信息收集，录入系统，并进行人员信息维护，由应急资源管理和调度机构负责信息收集，录入系统。
.预设应急资源配送网络，根据指定的预案指定应急资源配送网络各节点的开设地理位置及相应的数据指标去中心化计算模块用于对跨区域、多灾种、多资源组合下应急物资调度进行去中心化计算；物资调配优化模块用于根据去中心化计算结果对多元应急物资调配进度进行优化，具体包括：根据指定的预案确定应急资源配送网络各节点的开设地理位置及相应的数据指标，并设置应急区域，以及突发事件的级别和种类，利用储备库信息、供应商信息和供应点物资储备状况，优化选址模型，结合GIS地理信息系统，调用路径优化模型，制定优化的物资运输路线生产最后的资源调度方案。
应急物资管理调度子系统研究跨区域、多灾种、多资源组合下应急物资的资源约束表达模型，揭示需求不确定情况下生活、工作、医疗等方面多用途、多目标调度管理的内在机理，基于区块链的去中心化计算和分布式共识机制，提出面向多资源组合的应急物资多目标调度管理模型；研究去中心化协同下多元应急物资调配优化方法，结合链式数据的信息可溯特性，形成面向城市灾害救援的应急物资快速响应能力和高透明度的物资流向追溯体系。
应急管理决策知识库研究多案例模式学习策略与多领域知识融合技术，提出城市灾难环境下知识驱动的物资应急预案自动匹配模型，建立易操作、高针对、强协作的城市灾难环境下的应急管理方案；研究跨领域知识图谱构建、知识冲突与冗余检测机制和群智推理决策技术，建立多资源组合的应急管理决策知识库，并形成围绕城市灾害环境下一体化全场景的辅助决策体系。应急管理决策知识库预案生成方案过程包括：首先手动创建预案模型，初选择预案分类，选择文档材料等。然后设置预案权限、提交保存、审核预案，不通过则重新修改预案
，审核通过后预案分类选择，预案入库（还可以通过,指挥系统，多协同系统未搜索到的预案完成指挥调度后自动入库）。最后分析构建跨领域知识图谱、解决知识冲突与冗余检测机制
，知识库更新，定期更新知识库预案方案。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种城市灾害多元动态协同处置系统，其特征在于，包括：
动态协同子系统，基于应急救援指挥语义分析模型，并利用的衍生/次生突发事件耦合方法，生成多园区/跨部门应急处置方案；
综合指挥子系统，对各个职能部门进行协同指挥和冲突消解，汇总各部门上传的灾害信息，并进行多模态数据协同分析与推理，同时下达与分发多个任务；
应急物资管理调度子系统，基于跨区域、多灾种、多资源组合下应急物资的资源约束表达模型，在去中心化协同下优化多元应急物资调配，对多资源组合的应急物资进行多目标调度管理；
应急管理决策知识库，基于物资应急预案自动匹配模型，构建应急管理方案，同时利用跨领域知识图谱、知识冲突与冗余检测机制和群智推理决策方法，构建多资源组合的应急管理决策知识库。
2.根据权利要求1所述的一种城市灾害多元动态协同处置系统，其特征在于，所述动态协同子系统包括智能方案推荐模块和应急管理智能化指挥模块；智能方案推荐模块通过综合指挥子系统收集灾害信息，以图神经网络为基础，结合概率矩阵分解的推荐模型-协同图神经网络模型生成初步的多园区/跨部门应急处置方案；应急管理智能化指挥模块用于根据接收到智能方案推荐模块的处置方案调用知识库模型和其它部门系统数据，通过应急管理调度子系统去中心化计算和物资调配优化后生成最终的多园区/跨部门应急处置方案。
3.根据权利要求1所述的一种城市灾害多元动态协同处置系统，其特征在于，所述综合指挥子系统包括信息汇总模块、数据分析模块和任务管理模块；
信息汇总模块用于汇总各联动部门灾害信息；
数据分析模块用于对汇总的灾害信息进行多模态数据协同分析与推理；
任务管理模块用于根据分析与推理结果下达和分发多个任务。
4.根据权利要求1所述的一种城市灾害多元动态协同处置系统，其特征在于，所述应急物资管理调度子系统包括去中心化计算模块和物资调配优化模块；去中心化计算模块用于对跨区域、多灾种、多资源组合下应急物资调度进行去中心化计算；物资调配优化模块用于根据去中心化计算结果对多元应急物资调配进度进行优化。
5.根据权利要求4所述的一种城市灾害多元动态协同处置系统，其特征在于，所述物资调配优化模块用于根据去中心化计算结果对多元应急物资调配进度进行优化过程具体包括：根据指定的预案确定应急资源配送网络各节点的开设地理位置及相应的数据指标，并设置应急区域，以及突发事件的级别和种类，利用储备库信息、供应商信息和供应点物资储备状况，优化选址模型，结合GIS地理信息系统，调用路径优化模型，制定优化的物资运输路线生产最后的资源调度方案。
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