CN113095977A - 轨道交通车站沉浸式应急演练与自动化评估方法及系统 - Google Patents
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Abstract
公开了一种轨道交通车站沉浸式应急演练与自动化评估方法及系统，包括：基于突发事件以配置形成演练场景；基于对突发事件的应急预案以形成评估标准；通过硬件设备连入以使演练人员进入演练场景，并记录及存储演练行为信息；基于演练行为获取演练人员的位置坐标信息、时间信息、语音信息，结合触发事件和碰撞检测以解析演练人员的应急处置行为；基于评估标准与解析的演练人员的应急处置行为生成演练执行结果与演练评估分析；同步数据存储与更新，实现演练实施的便捷性，基于虚拟现实的演练技术可随时在工作室展开沉浸式应急演练，避免了现场演练所需的时间、地点、天气、人员配合等多种因素的限制。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通安全技术领域，并且特别涉及轨道交通车站沉浸式应急演练与自动化评估方法及系统。
背景技术
近年来，随着轨道交通建设进程的快速发展，其安全与高效运行成为保障人们正常出行的必然需求。为应对因恶劣天气、设备故障和人为损坏等突发事件造成的轨道交通系统正常运行造成的影响，轨道交通运营公司制定应急预案并定期实施应急演练与评估，以提高运营人员安全意识，增强其应急处置能力，完善应急处置策略，确保轨道交通系统安全。
现有轨道交通应急演练以桌面推演和现场演练形式为主，桌面推演需要运营人员在模拟环境下结合演练道具以阐述和现场演示的形式实现对应急演练的关键流程与关键内容的演示，现场演练需运营人员在运营结束后的实际生产环境中根据应急预案要求协同完成信息传递、设备操作和人员疏散等应急处置流程。应急演练评估通常采用第三方人工评估的模式，每名评估员跟随一名演练人员，携带评分表、计时器和执法记录仪等设备，记录其演练过程中的关键行为与对应时间，以评估应急演练执行情况和执行效果。但是，现场演练与人工评估的形式可能会因人员失误与主观因素而产生安全隐患和演练效果评估的不准确。
目前，基于虚拟现实的应急演练技术在轨道交通领域的应用主要集中在车站环境认知、车站设备操作、应急场景的搭建和演练流程的练习阶段，可满足实验环境下的实训与教学需求，但缺少演练执行情况与执行效果的评估体系，难以满足地铁实际应急演练需求。发明专利CN109598076构建了轨道交通应急疏散仿真系统，但主要针对乘客火灾场景下的逃生演练，评估形式主要以记录视频并人工回放以提取实验数据为主，无法满足轨道交通运营公司对运营人员的演练与评估需求。
因此，目前轨道交通应急演练与评估技术的缺点主要集中在：
(1)轨道交通运营管理部门采用的桌面推演应急演练形式，因演练环境并非生产环境，难以实现人员在车站环境中的移动和生产设备的实际操作，人员投入感较差，与实际生产中的应急处置场景差异较大。
(2)轨道交通运营管理部门采用的现场应急演练形式，受演练时间和场地的限制较多，在演练过程中可能会造成人员的受伤、设备的损坏和正常运营工作的延误。
(3)轨道交通运营管理部门采用人工评估形式，受现场演练形式和主观因素影响较大，可能会产生评估员在跟随记录中不慎摔倒、演练数据记录不准确、评分缺乏客观性、人工分析周期较长和人力资源的耗费较大等问题。
(4)轨道交通运营管理部门现有应急管理工作对演练评估数据缺乏系统化的管理与分析，评估报告中通常使用评估表打分得到原始分数表示当次演练效果，难以反映出所评估演练在整体演练中的水平。
(5)现有基于虚拟现实技术的应急演练评估技术，在其他领域的应用中评分方式较为简单且不适用于轨道交通运营人员演练评估，轨道交通领域应用较少且集中在实验室环境下的教学与行人疏散仿真，未建立符合轨道交通公司生产实际的评分方法，以视频记录人工观察与分析的形式工作量较大、分析周期较长，未实现专业和自动化的评估分析，难以满足轨道交通运营安全管理需求。
发明内容
为了解决克服上述现有技术中技术问题，本发明提出了轨道交通车站沉浸式应急演练与自动化评估方法及系统。
本发明一方面提出了轨道交通车站沉浸式应急演练与自动化评估方法，包括以下步骤：
基于突发事件以配置形成演练场景；
基于对突发事件的应急预案以形成评估标准；
通过硬件设备连入以使演练人员进入演练场景，并记录及存储演练行为信息，其中硬件设备包括：电脑终端、网络设备、VR头戴设备和万向跑步机；
通过获取演练人员的位置坐标信息、时间信息、语音信息，结合触发事件和碰撞检测解析演练人员的应急处置行为；
基于评估标准与解析的演练人员的应急处置行为生成演练执行结果与演练评估分析；
同步将演练场景配置、评估标准、演练人员的应急处置行为、演练执行结果与演练评估分析的数据存储与更新。
进一步的，基于突发事件以配置形成演练场景，其配置信息包括：突发事件类型、事件参数、演练模式及演练角色。
进一步的，基于对突发事件的应急预案以形成评估标准，包括以下步骤：
基于突发事件载入应急预案；
基于应急预案中的各元素生成预案执行行为要求以构建演练评估指标体系；
基于演练评估指标体系将定性指标模糊化以获得预案中各执行环节的标准分值；
基于车站模型及应急预案中的各元素以形成匹配车站演练场景的评估标准。
进一步的，所述解析演练人员的应急处置行为，包括以下步骤：
基于坐标信息和时间信息以获取演练人员的实时位置及判断演练过程中是否在指定时间到达指定位置；
基于触发事件和碰撞检测以判断演练过程中是否正确操作演练设备；
基于语音信息以解析演练人员的信息传递及规范用语。
进一步的，基于评估标准与解析的演练人员的应急处置行为生成演练执行结果与演练评估分析，包括以下步骤：
匹配演练人员的应急处置行为与评估标准，以获得演练结果原始分数；
根据全部演练数据，抽取样本数据，将原始分数转换为用以体现演练水平差异性的常模分数。
进一步的，所述演练执行结果包括演练分数、演练耗时、演练过程及失误汇总；所述演练评估分析包括综合评价、对比分析、行为分析及改善建议。
本发明另一方面构建了轨道交通车站沉浸式应急演练与自动化评估系统，包括：
交互环境配置模块，用于为演练场景配置模块提供交互性基础演练环境；
演练场景配置模块，用于基于突发事件以配置形成演练场景；
应急预案载入模块，用于基于对突发事件的应急预案以形成评估标准；
虚实交互演练模块，用于通过硬件设备连入以使演练人员进入演练场景，及通过获取演练人员的位置坐标信息、时间信息、语音信息与触发事件和碰撞检测以解析演练人员的应急处置行为；
行为执行评分模块，用于基于评估标准与解析的演练人员的应急处置行为生成演练执行结果，并实现常模分数转化；
演练效果评估模块，用于基于评估标准与解析的演练人员的应急处置行为生成演练执行结果与演练评估分析；
终端应用管理模块，用于同步将演练场景配置、评估标准、演练人员的应急处置行为、演练执行结果与演练评估分析的数据存储与更新。
进一步的，所述应急预案载入模块包括预案执行表转化模块和评分标准计算模块，所述预案执行表转化模块用于基于应急预案中的各元素生成预案执行行为要求以构建演练评估指标体系；所述评分标准计算模块用于基于构建的演练评估指标体系将定性指标模糊化以获得预案中各执行环节的标准分值；基于车站模型及应急预案中的各元素以形成匹配车站演练场景的评估标准。
进一步的，还包括所述交互环境配置模块包括硬件设备模块，所述硬件设备模块用于配置电脑终端、网络设备、VR头戴设备和万向跑步机之间的相互连接以及接入演练场景配置模块。
进一步的，所述虚实交互演练模块包括演练执行模块和行为解析模块，所述演练执行模块用于获取演练人员的位置坐标信息、时间信息、语音信息；所述行为解析模块用于根据演练人员的位置坐标信息、时间信息、语音信息，结合触发事件和碰撞检测解析演练人员的应急处置行为。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)实现演练实施的便捷性，基于虚拟现实的演练技术可随时在工作室展开沉浸式应急演练，避免了现场演练所需的时间(运营结束后)、地点(车站与区间)、天气(非恶劣天气)、人员配合(多部门配合)等多种因素的限制；
(2)实现保障演练过程人员与设备的安全，基于虚拟现实的人机交互与跑位演练可避免演练人员演练过程中受到跌倒、夹伤等意外性伤害，以及人员操作失误导致的设备损坏与故障，可避免因演练中的意外事件而影响正常运营；
(3)实现符合生产需求的多样化应急演练，单人模式与联合模式的演练模式可满足单人应急处置能力测评与多岗位联合演练评估的需要，多种可选的突发事件场景可模拟符合轨道交通运营实际的复杂性突发事件，充分满足轨道交通应急演练需求；
(4)实现实验过程数据的准确采集，基于位置坐标、系统计时、语音识别等模块可实现演练过程中人员位置、装备携带、设备操作、信息传递用语等应急处置行为的准确记录，充分满足应急演练自动化评估的需要，并可为应急管理的相关科研提供充足和准确的数据；
(5)实现满足生产需求的专业化评分与评估，基于专家打分法、演练行为解析、演练数据存储分析与常模分数转化、安全行为分析等方法，实现评分标准的自动计算、自动化计分、演练结果与演练评估的自动化输出与展示，可实现演练评估的专业分析并提出针对性改善建议，为轨道交通运营人员应急处置提供科学与高效的技术支持；
(6)实现人力资源的节约，基于虚拟现实的应急演练可实现多部门的人员配合减少演练组织部门工作量，基于自动化评估技术可减少评估人员并自动输出演练评估分析报告，有效节约人力资源。
附图说明
包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本发明的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。附图的元件不一定是相互按照比例的。同样的附图标记指代对应的类似部件。
图1是根据本发明的一个实施例的轨道交通车站沉浸式应急演练与自动化评估方法的示意图；
图2是根据本发明的一个实施例的轨道交通车站沉浸式应急演练与自动化评估系统的模块图；
图3是根据本发明的一个实施例的轨道交通车站沉浸式应急演练与自动化评估系统的框架图。
具体实施方式
在以下详细描述中，参考附图，该附图形成详细描述的一部分，并且通过其中可实践本发明的说明性具体实施例来示出。对此，参考描述的图的取向来使用方向术语，例如“顶”、“底”、“左”、“右”、“上”、“下”等。因为实施例的部件可被定位于若干不同取向中，为了图示的目的使用方向术语并且方向术语绝非限制。应当理解的是，可以利用其他实施例或可以做出逻辑改变，而不背离本发明的范围。因此以下详细描述不应当在限制的意义上被采用，并且本发明的范围由所附权利要求来限定。
图1所示，本发明提供了一种轨道交通车站沉浸式应急演练与自动化评估方法，包括以下步骤：
S1：基于突发事件以配置形成演练场景；
S2：基于对突发事件的应急预案以形成评估标准；
S3：通过硬件设备连入以使演练人员进入演练场景，并记录及存储演练行为信息，其中硬件设备包括：电脑终端、网络设备、VR头戴设备和万向跑步机；
S4：基于演练行为信息获取演练人员的位置坐标信息、时间信息、语音信息、结合触发事件和碰撞检测以解析演练人员的应急处置行为；
S5：基于评估标准与解析的演练人员的应急处置行为生成演练执行结果与演练评估分析；
S6：同步将演练场景配置、评估标准、演练人员的应急处置行为、演练执行结果与演练评估分析等数据存储与更新。
在本实施例的S1中，首先根据演练需求输入突发事件类型、事件参数、演练模式、演练角色等演练配置信息，系统根据演练配置生成特定的演练场景。其中，突发事件类型包括轨道交通车站运营工作中可能发生的车站火灾、大客流和设施设备故障等突发事件；基于突发事件类型，为事件配置具体的参数信息，如事件位置、事件触发事件和事件演变过程数据等参数信息，生成符合演练工作需要的突发事件场景；演练人员选择单人演练模式或联合演练模式，并匹配自身岗位对应的值班站长、值班员和站务员等角色。
在本实施例的S2中，生成突发事件情景后，根据应急预案生成对应的评估标准，包括以下步骤；
S21：基于应急预案中的各元素生成预案执行行为要求以构建演练评估指标体系；
S22：基于演练评估指标体系将定性指标模糊化以获得预案中各执行环节的标准分值；
S23：基于车站模型及应急预案中的各元素以形成匹配车站演练场景的评估标准。
评估标准根据具体的突发事件情景，载入相关应急预案，融合各预案主要元素并生成预案执行行为要求，构建演练评估指标体系，使用专家打分法为各项行为要求评分，融合层次分析法和优劣解距离法将定性指标模糊化得到各指标的权重值并进行排序，最终得到各执行环节的标准分值；基于车站模型，根据应急预案的跑位位置、演练时间、设备操作和信息传递要求，匹配出适应当前车站和演练场景的量化评估标准。
在本实施例的S3中，硬件设备包括VR设备、跑步机、电脑终端、网络设备等，通过硬件设备实现演练人员与系统场景中“人-机-环”的交互，演练人员进入虚拟沉浸式演练环境，开始演练行为的操作，系统自动记录和存储演练行为信息。其中，交互性通过车站环境和人员模型添加动画和物理属性并基于社会力模型和动态路径规划算法，实现设备工作状态变化、环境变化、人员自动寻路与避障等效果；单人演练模式，演练人员直接通过硬件设备进入沉浸式演练环境，联合演练模式通过网络设备将多台电脑终端连接，其中一台电脑作为服务器并布设集中式系统用于业务处理与计算，其他电脑作为交互与显示使用的用户端。
在本实施例的S4中，解析演练人员的应急处置行为，包括以下步骤：
S41：基于坐标信息和时间信息以获取演练人员的实时位置及判断演练过程中是否在指定时间到达指定位置；
S42：基于触发事件和碰撞检测以判断演练过程中是否正确操作演练设备；
S43：基于语音信息以解析演练人员的信息传递及规范用语。
通过位置坐标信息、系统时间信息与语音信息等模块，解析演练人员的应急处置行为。其中，通过坐标信息获取演练人员的实时位置，结合时间信息判断演练人员在跑位演练中是否在指定时间内到达指定位置；通过触发事件和碰撞检测结合判定其是否按规定正确操作设施设备、是否携带齐全演练装备；通过语音识别API接口实现语音关键字识别，判定其是否及时与其他岗位演练人员传递信息、是否规范用语。
在本实施例S5中，基于评估标准与解析的演练人员的应急处置行为生成演练执行结果与演练评估分析，包括以下步骤：
S51：匹配演练人员的应急处置与评估标准，以获得演练结果原始分数；
S52：根据全部演练数据，抽取样本数据，将原始分数转换为用以体现演练水平差异性的常模分数。
根据评估标准与演练人员的应急处置行为解析，生成演练执行结果与演练评估分析。其中，演练执行结果包括本次演练的演练分数、演练耗时、演练失误汇总等结果，演练评估分析结果包括演练过程的综合评价、演练人员的行为分析与改善建议等内容。其中，演练分数通过识别演练人员在场景中的设备操作、跑位、装备携带、信息传递等行为，根据应急处置行为评估标准进行匹配评分，得到演练结果原始分数；根据大量演练数据，抽取样本数据，将原始分数转化为可反应出演练水平差异的常模分数。演练耗时、演练失误汇总根据系统关键行为记录汇总得到。其中，综合评价是评分等级及其他可增加事项；行为分析根据安全行为学理论对应急演练中出现的错误(如未携带齐全装备、汇报内容不全、执行时机错误、设备操作错误、遗漏关键处置行为等)，划分为工作态度不端正、技能不熟练、操作遗漏等原因；改善建议是根据错误行为与错误原因，匹配预设的改善建议，如增强理论培训、增强安全意识、增强演练实训等。
在本实施例S6中，演练系统结束，同步在相应的库中将系统配置、评分标准与演练过程等数据进行存储与更新。其中，系统配置包括车站环境配置、列车环境配置、硬件适配配置、用户信息配置、突发事件参数配置等配置信息；评估标准包括为每种突发事件及同一突发事件不同参数的评估标准库；演练过程数据包括演练过程记录、演练关键行为识别、演练结果、演练评估分析等内容。系统数据库实现系统各类数据的存储，并提供系统功能模块间对数据的调用与交互。
图2和图3所示，本发明还提供一种轨道交通车站沉浸式应急演练与自动化评估系统，包括：
演练场景配置模块，用于基于突发事件以配置形成演练场景；
应急预案载入模块，用于基于对突发事件的应急预案以形成评估标准；
交互环境配置模块，用于为演练场景配置模块提供交互性基础演练环境；
虚实交互演练模块，用于通过硬件设备连入以使演练人员进入演练场景，及基于演练行为信息获取演练人员的位置坐标信息、时间信息、语音信息、触发事件、碰撞检测以解析演练人员的应急处置行为；
行为执行评分模块，用于基于评估标准与解析的演练人员的应急处置行为生成演练执行结果；
演练效果评估模块，用于基于评估标准与解析的演练人员的应急处置行为生成演练执行结果与演练评估分析；
终端应用管理模块，用于同步将演练场景配置、评估标准、演练人员的应急处置行为、演练执行结果与演练评估分析存储与更新。
本系统基于虚拟现实技术实现沉浸式应急演练与自动化评估，以Unity为开发平台，使用C#脚本语言在通过Visual Studio开发完成。系统以VR头戴设备、万向跑步机、电脑终端和网络设备为硬件支持，系统运行环境为装有Windows操作系统的高性能电脑，电脑配置要求：处理器：≥1*8核，16线程，主频≥3.5GHz；显存容量≥11GB；显卡接口：支持HDMI或DisplayPort接口；内存：≥32GB。
交互环境配置模块是用于配置电脑终端、网络设备、VR头戴设备和万向跑步机之间的相互连接以及接入演练场景配置模块，是实现沉浸式应急演练与评估的基础部分，由硬件设备模块和演练环境模块组成。首先进行硬件设备的安装与调试过程，将电脑终端和万向跑步机布设在工作室内，通过网络设备连接多台电脑终端，将VR头戴设备和万向跑步机与电脑终端连接，调配并校准各设备，实现设备间的互联与精准定位。启动系统，根据演练任务需要，配置设施设备状态、环境声音和虚拟乘客等车站环境模型，以及车载设备状态、环境声音和虚拟乘务人员等列车环境模型参数，为演练场景配置模块提供可交互性基础演练环境。
演练场景配置模块是构建应急演练场景的主体部分，由演练模式配置与演练场景配置模块组成。演练模式参数根据用户选择的单人模式/联合演练模式确定系统采用单机运行模式或多终端设备间互联模式，联合演练模式将多名参与人的行为集成显示在同一演练场景中；演练角色配置为用户匹配人物形象，并生成演练人员所需执行的任务表；运行模式根据是用户硬件配置情况，为系统提供以手柄和跑步机的形式获取用户操控行为；记录模式根据是否需要记录演练完整过程，选择是否录屏。演练场景配置为系统提供突发事件场景，根据事件类型与事件数据在场景中模拟设备故障或灾害等事件的产生、蔓延与消亡等演化过程；事件位置与触发时间为场景提供事件发生的位置坐标与触发条件，为应急预案载入与匹配提供了特定的场景模式。
应急预案载入模块由预案执行表转化模块和评分标准计算模块组成，是实现演练自动化评分的重要组成。预案执行表转化模块用于基于应急预案中的各元素生成预案执行行为要求以构建演练评估指标体系；具体的，基于演练场景配置模块提供的特定场景与演练岗位等信息，将相关应急预案载入系统，按主要元素划分并融合为适配于本场景的跑位位置、演练时间、设备操作和信息传递的执行要求；评分标准计算模块用于基于演练评估指标体系将定性指标模糊化以获得预案中各执行环节的标准分值；基于车站模型及应急预案中的各元素以形成匹配车站演练场景的评估标准。具体的，将专家对各项执行行为的打分，使用层次分析法和优劣解距离法计算得各环节的标准分值；基于车站空间模型，通过各关键位置坐标规划应急跑位轨迹，依据人员常规运动速度、应急处置时间和设备操作时间计算各环节所需时间；提取信息汇报规范用语关键词，用于匹配人员所传递的信息；系统根据场景进程，判断各操作行为所执行的时间是否符合预案要求。
虚实交互演练模块包括演练执行模块和行为解析模块，是实现演练行为识别与解析的核心组成。其中，演练执行模块用于获取演练人员的位置坐标信息、时间信息、语音信息、触发事件及碰撞检测；行为解析模块用于根据演练人员的位置坐标信息、时间信息、语音信息，结合系统触发事件和碰撞检测以解析演练人员的应急处置行为。演练人员通过VR头戴设备和万向跑步机等硬件设备进入沉浸式演练环境，在系统内执行巡视与应急处置等演练任务，实现演练人员在系统中的虚拟运动以及与系统“人-机-环”间的交互；操作设备获取用户的定位、动作、朝向、运动等信息后，通过有线的方式传递至系统中，系统接收数据做出响应，并将渲染结果通过显示设备反馈给用户。行为解析模块通过人物模型位置组件与系统计时实时获取演练人员位置坐标，以碰撞检测与触发事件获取演练人员的设备操作与装备携带，通过麦克风获取语音信息并调用语音识别API接口实现信息传递过程中关键词的识别，为系统执行评分模块提供演练过程和关键行为特征数据。
行为执行评分模块由原始分数计算和常模分数转化模块组成，是实现演练自动化评估的关键组成。原始分数计算模块从是否执行、执行时间和规范性等方面对将虚实交互模块提供的关键行为特征数据进行计算，其中是否执行通过触发事件获取，执行事件用系统计时与系统进程对比获取执行时间是否正确，规范性通过根据演练人员路径曲折度计算跑位轨迹规范分值，根据演练实际用时与系统测算的各阶段与总耗时对比计算时间规范性得分，根据语音信息中关键词匹配度计算信息传递规范性得分，最终得到演练行为执行情况的原始分数；常模分数转化模块基于大量演练原始分数数据，根据演练人员的年龄、工龄等基本信息抽取足够大并具有代表性的样本，将原始分数与平均数的距离以标准差为单位表示出来，得到能反映出演练人员应急处置能力差异性的标准常模分数，为演练效果评估模块提供演练评分结果数据。
演练效果评估模块由演练执行结果模块和演练效果评估分析模块组成，对演练情况进行综合评估分析。演练执行结果模块基于行为执行评分模块提供的评分结果数据，接入虚实交互演练模块提供的演练耗时和关键行为特征等演练过程数据，为终端应用管理模块提供演练执行结果的可视化展示与导出；演练效果评估模块基于上述数据，与平均得分数据和行为特征数据对比分析，得到演练人员各项行为的优劣评价；通过安全行为学理论分析演练人员得分偏低项目的原因，并匹配针对性改善建议，并为终端应用管理模块提供可视化展示与数据导出。
终端应用管理模块由数据管理模块和终端显示模块组成，数据管理模块用于存储系统配置、演练过程、演练结果、评估标准等数据，为系统各模块之间的数据交互与配置提供统一管理，每次演练完成后系统记录本次演练过程数据并更新评分标准；终端显示模块为演练过程展示、系统参数配置、用户权限管理、数据管理与导出等数据维护与展示工作提供可视化管理平台。
通过上述系统和方法，实现演练实施的便捷性，基于虚拟现实的演练技术可随时在工作室展开沉浸式应急演练，避免了现场演练所需的时间(运营结束后)、地点(车站与区间)、天气(非恶劣天气)、人员配合(多部门配合)等多种因素的限制；实现保障演练过程人员与设备的安全，基于虚拟现实的人机交互与跑位演练可避免演练人员演练过程中受到跌倒、夹伤等意外性伤害，以及人员操作失误导致的设备损坏与故障，可避免因演练中的意外事件而影响正常运营；实现符合生产需求的多样化应急演练，单人模式与联合模式的演练模式可满足单人应急处置能力测评与多岗位联合演练评估的需要，多种可选的突发事件场景可模拟符合轨道交通运营实际的复杂性突发事件，充分满足轨道交通应急演练需求；实现实验过程数据的准确采集，基于位置坐标、系统计时、语音识别等模块可实现演练过程中人员位置、装备携带、设备操作、信息传递用语等应急处置行为的准确记录，充分满足应急演练自动化评估的需要，并可为应急管理的相关科研提供充足和准确的数据；实现满足生产需求的专业化评分与评估，基于专家打分法、演练行为解析、演练数据存储分析与常模分数转化、安全行为分析等方法，实现评分标准的自动计算、自动化计分、演练结果与演练评估的自动化输出与展示，可实现演练评估的专业分析并提出针对性改善建议，为轨道交通运营人员应急处置提供科学与高效的技术支持；实现人力资源的节约，基于虚拟现实的应急演练可实现多部门的人员配合减少演练组织部门工作量，基于自动化评估技术可减少评估人员并自动输出演练评估分析报告，有效节约人力资源。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.轨道交通车站沉浸式应急演练与自动化评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
基于突发事件以配置形成演练场景；
基于对突发事件的应急预案以形成评估标准；
通过硬件设备连入以使演练人员进入演练场景，并记录及存储演练行为信息，其中硬件设备包括：电脑终端、网络设备、VR头戴设备和万向跑步机；
通过获取演练人员的位置坐标信息、时间信息、语音信息，结合触发事件和碰撞检测解析演练人员的应急处置行为；
基于评估标准与解析的演练人员的应急处置行为生成演练执行结果与演练评估分析；
同步将演练场景配置、评估标准、演练人员的应急处置行为、演练执行结果与演练评估分析的数据存储与更新。
2.根据权利要求1所述的轨道交通车站沉浸式应急演练与自动化评估方法，其特征在于，基于突发事件以配置形成演练场景，其配置信息包括：突发事件类型、事件参数、演练模式及演练角色。
3.根据权利要求1所述的轨道交通车站沉浸式应急演练与自动化评估方法，其特征在于，基于对突发事件的应急预案以形成评估标准，包括以下步骤：
基于突发事件载入应急预案；
基于应急预案中的各元素生成预案执行行为要求以构建演练评估指标体系；
基于演练评估指标体系将定性指标模糊化以获得预案中各执行环节的标准分值；
基于车站模型及应急预案中的各元素以形成匹配车站演练场景的评估标准。
4.权利要求1所述的轨道交通车站沉浸式应急演练与自动化评估方法，其特征在于，所述解析演练人员的应急处置行为，包括以下步骤：
基于坐标信息和时间信息以获取演练人员的实时位置及判断演练过程中是否在指定时间到达指定位置；
基于触发事件和碰撞检测以判断演练过程中是否正确操作演练设备；
基于语音信息以解析演练人员的信息传递及规范用语。
5.权利要求1所述的轨道交通车站沉浸式应急演练与自动化评估方法，其特征在于，基于评估标准与解析的演练人员的应急处置行为生成演练执行结果与演练评估分析，包括以下步骤：
匹配演练人员的应急处置行为与评估标准，以获得演练结果原始分数；
根据全部演练数据，抽取样本数据，将原始分数转换为用以体现演练水平差异性的常模分数。
6.权利要求1所述的轨道交通车站沉浸式应急演练与自动化评估方法，其特征在于，所述演练执行结果包括演练分数、演练耗时、演练过程及失误汇总；所述演练评估分析包括综合评价、对比分析、行为分析及改善建议。
7.轨道交通车站沉浸式应急演练与自动化评估系统，其特征在于，包括：
演练场景配置模块，用于基于突发事件以配置形成演练场景；
应急预案载入模块，用于基于对突发事件的应急预案以形成评估标准；
虚实交互演练模块，用于通过硬件设备连入以使演练人员进入演练场景，及通过获取演练人员的位置坐标信息、时间信息、语音信息，结合触发事件和碰撞检测解析演练人员的应急处置行为；
行为执行评分模块，用于基于评估标准与解析的演练人员的应急处置行为生成演练执行结果；
演练效果评估模块，用于基于评估标准与解析的演练人员的应急处置行为生成演练执行结果与演练评估分析；
终端应用管理模块，用于同步将演练场景配置、评估标准、演练人员的应急处置行为、演练执行结果与演练评估分析的数据存储与更新。
8.根据权利要求7所述的轨道交通车站沉浸式应急演练与自动化评估系统，其特征在于，所述应急预案载入模块包括预案执行表转化模块和评分标准计算模块，所述预案执行表转化模块用于基于应急预案中的各元素生成预案执行行为要求以构建演练评估指标体系；所述评分标准计算模块用于基于演练评估指标体系将定性指标模糊化以获得预案中各执行环节的标准分值；基于车站模型及应急预案中的各元素以形成匹配车站演练场景的评估标准。
9.根据权利要求7所述的轨道交通车站沉浸式应急演练与自动化评估系统，其特征在于，还包括交互环境配置模块，用于为演练场景配置模块提供交互性基础演练环境；所述交互环境配置模块包括硬件设备模块，所述硬件设备模块用于配置电脑终端、网络设备、VR头戴设备和万向跑步机之间的相互连接以及接入演练场景配置模块。
10.根据权利要求7所述的轨道交通车站沉浸式应急演练与自动化评估系统，其特征在于，所述虚实交互演练模块包括演练执行模块和行为解析模块，所述演练执行模块用于获取演练人员的位置坐标信息、时间信息、语音信息；所述行为解析模块用于根据演练人员的位置坐标信息、时间信息、语音信息与触发事件和碰撞检测以解析演练人员的应急处置行为。
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