CN115374591A - 情景演练方法、系统、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents
情景演练方法、系统、设备及计算机可读存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115374591A CN115374591A CN202111229987.0A CN202111229987A CN115374591A CN 115374591 A CN115374591 A CN 115374591A CN 202111229987 A CN202111229987 A CN 202111229987A CN 115374591 A CN115374591 A CN 115374591A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- drilling
- information
- scene
- emergency
- instruction
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 79
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 276
- 238000013515 script Methods 0.000 claims abstract description 89
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 45
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 25
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 20
- 230000007480 spreading Effects 0.000 claims description 17
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000011161 development Methods 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 206010000369 Accident Diseases 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 230000000739 chaotic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 238000012502 risk assessment Methods 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION 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
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
- G06Q50/26—Government or public services
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
- G06F2111/10—Numerical modelling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Economics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Marketing (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
Abstract
本发明公开了一种情景演练方法、系统、设备及计算机可读存储介质，所述情景演练方法包括以下步骤：获取预设事故案例与地铁站建筑信息，基于情景构建理论和数值仿真技术，构建突发事件演练情景信息；将所述突发事件演练情景信息发送至预设终端，并接收所述预设终端基于所述突发事件演练情景信息匹配预设应急预案设计生成的演练脚本信息；获取用户的演练指令，根据所述演练指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，构建初始虚拟演练场景；获取用户的控制指令，并根据所述控制指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，对所述初始虚拟演练场景进行更新，以生成实时虚拟演练场景信息。本发明提高了情景演练的准确性与真实性。
Description
技术领域
本发明涉及应急演练技术领域，尤其涉及一种情景演练方法、系统、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
目前我国地方政府和各行业依据国务院应急办演练指南的架构，出台了各自的应急情景演练指南，目前的应急情景演练多采用实地演练和桌面推演的方式。实地演练的应急情景演练虽然真实性较高，但是组织和实施耗时耗力，评估和改进的效果不易体现，且不具备可移植性。目前，桌面推演的应急情景演练，一方面现有应急情景演练的演练脚本大多是基于应急预案或应急处置卡简单编制，演练科目互相割裂，演练场景大多在某一小区域或某一视角，而非覆盖整个地铁站，另一方面，突发事故的过程和影响范围大多是工作人员简单估计，以动画特效展示为目的，而非真实再现事故发展过程，从而基于上述原因，目前的情景演练方法在真实性与准确性上存在不足。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种情景演练方法，旨在解决目前的情景演练方法在真实性与准确性上存在不足的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种情景演练方法，所述情景演练方法包括以下步骤：
获取预设事故案例与地铁站建筑信息，基于情景构建理论和数值仿真技术，构建突发事件演练情景信息；
将所述突发事件演练情景信息发送至预设终端，并接收所述预设终端基于所述突发事件演练情景信息匹配预设应急预案生成的演练脚本信息；
获取用户的演练指令，根据所述演练指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，构建初始虚拟演练场景；
获取用户的控制指令，并根据所述控制指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，对所述初始虚拟演练场景进行更新，以生成实时虚拟演练场景信息。
优选地，所述获取预设事故案例与地铁站实景信息，基于情景构建理论和数值仿真技术，构建突发事件演练情景信息的步骤包括：
获取预设事故案例，基于情景构建理论，构建突发事件情景；
获取地铁站建筑信息，根据所述地铁站建筑信息构建地铁站实景模型；
根据所述突发事件情景中的火灾烟气蔓延信息和人员应急疏散信息，基于所述数值仿真技术，在所述地铁站实景模型中模拟火灾烟气蔓延环境和人员疏散过程，生成突发事件演练情景信息。
优选地，所述获取地铁站建筑信息，根据所述地铁站建筑信息构建地铁站实景模型的步骤包括：
获取地铁站各区域的三维点云数据；
对所述三维点云数据进行数据处理，获得完整的地铁站点云模型；
根据所述地铁站点云模型，构建地铁站实景模型。
优选地，所述获取用户的演练指令，根据所述演练指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，构建初始虚拟演练场景的步骤包括：
获取用户的演练指令，并根据所述演练指令，获得所述演练脚本信息中对应所述演练指令的角色脚本信息；
根据所述角色脚本信息与所述突发事件演练情景信息，构建用户演练角色指令对应角色的初始虚拟演练场景。
优选地，所述获取用户的控制指令，并根据所述控制指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，对所述初始虚拟演练场景进行更新，以生成实时虚拟演练场景信息的步骤包括：
获取用户的控制指令，并根据所述控制指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，产生所述控制指令对应的角色操作信息；
根据所述角色操作信息对所述初始虚拟演练场景进行更新，以生成实时虚拟演练场景信息。
优选地，所述角色操作信息包括角色移动信息和角色交互信息，所述获取用户的控制指令，并根据所述演练脚本信息和所述控制指令，产生所述控制指令对应的角色操作信息的步骤包括以下步骤：
获取用户的控制指令，其中所述控制指令包括移动指令与交互指令；
根据所述移动指令，生成角色移动信息；
根据所述交互指令和所述演练脚本信息，生成角色交互信息。
优选地，所述情景演练方法还包括：
所述演练脚本信息包括至少一个演练角色以及所述演练角色对应的应急处置流程。
此外，为实现以上目的，本发明还提供一种情景演练系统，所述情景演练系统包括：
情景构建模块，用于获取预设事故案例与地铁站建筑信息，基于情景构建理论和数值仿真技术，构建突发事件演练情景信息；
脚本生成模块，用于将所述突发事件演练情景信息发送至预设终端，并接收所述预设终端基于所述突发事件演练情景信息匹配预设应急预案设计生成的演练脚本信息；
场景构建模块，用于获取用户的演练指令，根据所述演练指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，构建初始虚拟演练场景；
演练交互模块，用于获取用户的控制指令，并根据所述控制指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，对所述初始虚拟演练场景进行更新，以生成实时虚拟演练场景信息。
此外，为实现以上目的，本发明还提供一种情景演练设备，所述情景演练设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述任一项所述的情景演练方法的步骤。
此外，为实现以上目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有情景演练程序，所述情景演练程序被处理器执行时实现如上所述任一项所述的情景演练方法的步骤。
本发明提出的一种情景演练方法，首先通过获取预设事故案例与地铁站建筑信息，然后分别基于情景构建理论和预设事故案例，构建得出定性的突发事件情景，然后再根据地铁站建筑信息，构建地铁站实景模型，再基于数值仿真技术和突发事件情景，在所述地铁站实景模型中模拟突发事件的发生过程(如火灾烟气蔓延环境、人员疏散过程等)，从而量化及可视化所述突发事件情景，获得完整的突发事件情景链，构建突发事件演练情景信息。然后将所述突发事件演练情景信息发送至预设终端，并接收所述终端基于所述突发事件演练情景信息匹配预设应急预案生成的演练脚本信息。其次，获取用户的演练指令，根据所述演练指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，构建初始虚拟演练场景。通过接收用户的演练指令，调用演练脚本信息以及所述突发事件演练情景信息，从而结合所述突发事件演练情景信息和所述演练指令中对应的角色脚本信息，构建出与所述演练指令对应的初始虚拟场景。再次，获取用户的控制指令，并根据所述控制指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，对所述初始虚拟演练场景进行更新，以生成实时虚拟演练场景信息。通过接收用户的控制指令，基于预设的演练脚本信息，确定用户的控制指令对于对应的角色的操作信息，如角色视角的移动以及与脚本、场景之间的交互信息。最后，根据所述角色操作信息对所述初始虚拟演练场景进行更新，以生成实时虚拟演练场景信息，通过角色操作信息对初始虚拟演练场景进行更新，即对用户的控制指令作出反馈，从而实现了用户与演练场景之间的交互。从而本发明通过获取预设事故案例与地铁站建筑信息，基于情景构建理论和数值仿真技术，构建突发事件演练情景信息，提高了所需演练的情景的真实性和准确性，进而在此情景的基础上获得的演练脚本信息也更加具有实际参考价值，最后用户在演练场景能够以整个突发事件为视角，并通过对应的控制指令与演练场景进行交互，参与到整个突发事件的发展过程中，从而提高了情景演练的真实性，本发明结合上述方式大幅提升了情景演练真实性与准确性。
附图说明
图1为本发明情景演练方法第一实施例的流程示意图；
图2为图1中步骤S100的细化流程示意图；
图3为本发明情景演练方法虚拟演练场景中模拟火灾烟气蔓延环境一示例图；
图4为本发明情景演练方法虚拟演练场景中人员疏散过程的一示例图；
图5为图1中步骤S300的细化流程示意图；
图6为本发明情景演练方法虚拟演练场景中用户进行交互的第一示例图；
图7为图1中步骤S400的细化流程示意图；
图8为本发明情景演练方法虚拟演练场景中用户进行交互的第二示例图；
图9为本发明情景演练方法虚拟演练场景中用户进行交互的第三示例图；
图10为本发明情景演练方法虚拟演练场景中用户进行交互的第四示例图；
图11为本发明情景演练方法虚拟演练场景中用户进行交互的第五示例图；
图12为本发明实施例方案涉及的系统示意图；
图13为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的情景演练设备结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，本发明第一实施例提供一种情景演练方法，所述情景演练方法包括：
步骤S100，获取预设事故案例与地铁站建筑信息，基于情景构建理论和数值仿真技术，构建突发事件演练情景信息；
具体地，获取预设事故案例，然后基于情景构建理论和预设事故案例，构建得出定性的突发事件情景。首先获取与地铁站火灾相关的预存事故案例信息，然后基于情景构建理论，对预存事故案例进行全景式描述，包括诱发条件、破坏强度、波及范围、复杂程度及严重后果等情景信息，对所述情景信息进行分析处理，从而获得定性的突发事件情景。获取地铁站建筑信息，然后再根据地铁站建筑信息，构建地铁站实景模型。所述地铁站建筑信息包括地铁站的整体信息(如地铁站主体建筑、停靠在站点的地铁、闸机以及设置在地铁站和地铁内的栅栏、座椅等设施)，基于所述地铁建筑信息，构建的地铁站实景模型可以与实际地铁站保持一致。最后，再基于数值仿真技术和突发事件情景，在所述地铁站实景模型中模拟突发事件的发生过程(如火灾烟气蔓延环境、人员疏散过程等)，从而量化及可视化所述突发事件情景，获得完整的突发事件情景链，构建突发事件演练情景信息。
如图2所示，图2为图1中步骤S100的细化流程示意图，步骤S100包括以下步骤：
步骤S110，获取预设事故案例，基于情景构建理论，构建突发事件情景；
具体地，通过地铁枢纽站的风险分析得到风险最大公约级，再根据所述预存事故案例信息进行共性分析的方式初步筛选出“可信、最坏”的突发事件情景，筛选出的所述突发事件情景为定性的情景，更进一步地，将所述初步筛选出的突发事件情景发送给用户，用户对所述突发事件情景进行调整，从而提高所述突发事件情景的准确性与真实性。例如：展会期间早高峰某列地铁行驶在A站至B站下行区间段，3号车厢内某乘客在车厢中部泼洒并点燃2L汽油，由于该乘客阻挠，其他乘客无法灭火，火势迅速扩大，产生大量黑烟，车厢内一片混乱，多名乘客被烧伤，行李被引燃。同一时刻，L1线、L4线上下行隧道共有4列载满乘客的列车驶向会展中心B站，B站的站厅层、L1线站台层和L4线站台层均有大量乘客滞留，面临避险决策。
步骤S120，获取地铁站建筑信息，根据所述地铁站建筑信息构建地铁站实景模型；
具体地，所述地铁站建筑信息，可以通过直接获得地铁站的BIM(BuildingInformation Modeling，建筑信息模型)或者通过仪器扫描地铁站信息的方式获得。其次，可以直接采用地铁的BIM作为地铁站实景模型，也可以根据扫描获得的地铁站建筑信息构建地铁站实景模型。
步骤S130，根据所述突发事件情景中的火灾烟气蔓延信息和人员应急疏散信息，基于所述数值仿真技术，在所述地铁站实景模型中模拟火灾烟气蔓延环境和人员疏散过程，生成突发事件演练情景信息。
具体地，根据所述突发事件情景中的火灾烟气蔓延信息和人员应急疏散信息，由于地铁站起火位置和防排烟措施设计不同导致的存在的火灾烟气蔓延环境和人员应急疏散过程等火灾工况信息不同，根据所述火灾烟气蔓延信息和所述人员应急疏散信息，基于数值仿真方式在所述地铁站实景模型中模拟火灾烟气蔓延环境和人员疏散过程，从而生成对应的突发事件演练情景信息。例如，利用FDS(Fire Dynamics Simulator，火灾动力学模拟工具)模拟不同工况的烟气扩散过程和蔓延范围，同时利用Pathfinder(智能人员紧急疏散逃生评估系统)模拟得到人员应急疏散过程，获得火灾影响重点区域、人员疏散重要节点等信息。
如图3所示，图3为本发明情景演练方法虚拟演练场景中模拟火灾烟气蔓延环境的一示例图。例如，通过Unity平台内置的模块化Shuriken粒子系统，其采用模块化管理配合使用粒子曲线编辑器编辑制作火焰烟雾等特效。Shuriken粒子系统由一个个小的图像或网格组成，这些粒子都具有特定的质感，通过对所有粒子整体层面上的系统动态性以及每单个粒子的动态性进行控制来模拟自然景物中一些具有不同程度的动态性和随机性的特定自然景物。根据制作需编辑Particle System面板中的参数，如启用其中的Texture SheetAnimation等属性，并在材质中设置火焰序列贴图，实现循环播放序列图，达到火焰不断燃烧的效果。
其次，Unity平台内置的导航网格(Navigation Mesh，简称Navmesh)自动寻路AI系统是3D场景世界中用于实现动态物体自动寻路的一种技术。基于场景标记的导航区域包括可行走和不可行走区域等，将场景中复杂的结构组织关系简化为带有一定信息的众多不规则的三角形网格，在这些网格的基础上通过计算某两个点所在的三角形Mesh的距离，根据区域不同的Cost(消耗)，采用广度优先的遍历，找到一条最短路径实现自动寻路，即Navigation寻路导航系统导航算法中会计算出累加起来Cost(消耗)最低的路径(不一定是视觉上最短可行路径)。通过给复数人物角色代理应用自动寻路功能来最终模拟形成火灾事故发生时客流疏散的效果。更进一步地，为了提高演练场景的真实感，如图4所示，图4为本发明情景演练方法虚拟演练场景中人员疏散过程的一示例图，还可以设置指引标识物或者工作人员的贴图或模型，指引客流疏散。
更进一步地，为模拟人物动作状态的多样性，提升场景效果的真实性和丰富程度，可以为人物角色添加了多种人物骨骼动画。假设，人物骨骼动画包括：奔跑1种、坐姿2种、站姿7种，如交谈、聆听、听音乐等骨骼动作。并且由于人物骨骼动画在性能上有较大消耗，可将同一个骨骼动画应用到多个角色上，达到动画复用效果，即动画重定向，达到降低性能消耗的目的。
在另一实施例中，步骤S120包括以下步骤：
步骤S121，获取地铁站各区域的三维点云数据；
步骤S122，将所述三维点云数据去除数据噪点并进行数据拼接，获得完整的地铁站点云模型；
步骤S123，根据所述地铁站点云模型，构建地铁站实景模型。
具体地，可以通过固定式三维点云扫描仪对地铁站的各区域进行扫描，从而获得地铁站各区域的三维点云数据，然后将所述三维点云数据进行数据噪点去除后并进行数据拼接，从而得到完整的地铁站点云模型。再制作地铁站贴图，再在所述地铁站点云模型和地铁站贴图的基础上结合BIM建模技术，从而精确重构地铁站建筑模型，进一步地使地铁站实景模型中其他模型(即闸机、座椅、栅栏等附属设施)与所述地铁站建筑的尺寸比例保持一致并添加了UV坐标信息，从而为所述地铁站建筑模型增加了更多的模型细节和符合基于物理渲染的系列贴图，进而获得地铁站实景模型，即地铁站实际三维场景模型。
步骤S200，将所述突发事件演练情景信息发送至预设终端，并接收所述预设终端基于所述突发事件演练情景信息匹配预设应急预案设计生成的演练脚本信息；
具体地，将所述突发事件演练情景信息发送至预设终端，所述预设终端根据所述突发事件演练情景信息与应急预案进行匹配，进一步地，所述预设终端将所述突发事件演练情景信息和预设应急预案展示给用户，用户基于所述突发事件演练情景信息和预设应急预案进行匹配设计生成演练脚本信息。其中，用户还可以对地铁站的应急预案、应急处置卡等的准确性进行检验，对所述演练脚本信息进行调整，保证所述演练脚本信息的准确性与可行性。
步骤S300，获取用户的演练指令，根据所述演练指令、演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，构建初始虚拟演练场景；
具体地，通过获取用户的演练指令，然后根据所述演练指令对应的所述演练脚本信息中对应的角色演练脚本与情景信息与所述突发事件演练情景信息，构建出于所述演练指令对应的初始虚拟演练场景。
如图5所示，图5为图1中步骤S300的细化流程示意图，步骤S300还包括以下步骤：
步骤S310，获取用户的演练指令，并根据所述演练指令，获得所述演练脚本信息中对应所述演练指令的角色脚本信息；
步骤S320，根据所述角色脚本信息与所述突发事件演练情景信息，构建用户演练角色指令对应角色的初始虚拟演练场景。
具体地，所述演练脚本信息包括至少一个演练角色以及所述演练角色对应的应急处置流程。所述演练指令包括演练角色指令与火灾工况指令。根据所述演练角色指令与火灾工况指令，获得所述演练脚本信息中所述火灾工况指令对应的火灾工况下，对应角色的角色脚本信息。其中，所述演练脚本信息包括至少一个演练角色(如地铁站各岗位工作人员、乘客等)以及所述演练角色所述突发事件演练情景信息中的火灾工况下对应的应急处置流程。例如，接收到用户发出的演练角色指令为值班站长，则获得演练脚本信息中值班站长的角色脚本。如图6所示，图6为本发明情景演练方法虚拟演练场景中用户进行交互的第一示例图，用户可通过手柄与UI面板进行交互，选择需要演练的角色。同上，在所述突发事件演练情景信息中存在多个火灾工况时，用户也可通过手柄与UI面板进行交互，选择需要演练的工况。最后，根据所述角色脚本信息与所述突发事件演练情景信息，构建用户演练指令对应角色演练脚本的第一人称视角的初始虚拟演练场景。例如，所述角色脚本信息的初始场景为该角色在车控室，则基于所述突发事件演练情景信息将用户演练指令对应的初始虚拟演练场景设置为第一人称的视角中的车控室。
步骤S400，获取用户的控制指令，并根据所述控制指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，对所述初始虚拟演练场景进行更新，以生成实时虚拟演练场景信息。
具体地，用户可以通过虚拟现实设备(如HTC Vive Pro)向所述情景演练装置发出控制指令，当所述情景演练装置接收到用户的控制指令时，则根据所述控制指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，对所述初始虚拟演练场景进行更新，以生成实时虚拟演练场景信息。用户通过控制指令控制角色视角移动以及与初始虚拟场景进行交互，以达到推进演练情景发展的目的。
如图7所示，图7为图1中步骤S400的细化流程示意图，步骤S400包括：
步骤S410，获取用户的控制指令，并根据所述演练脚本信息和所述控制指令，产生所述控制指令对应的角色操作信息；
具体地，通过接收用户的控制指令，基于预设的演练脚本信息，确定用户的控制指令对于对应的角色操作信息，如角色视角的移动以及与脚本、场景之间的交互信息。
更进一步地，所述角色操作信息包括角色移动信息和角色交互信息，步骤S410包括以下步骤：
步骤S411，获取用户的控制指令，其中所述控制指令包括移动指令与交互指令；
步骤S412，根据所述移动指令，生成角色移动信息；
步骤S413，根据所述交互指令和所述演练脚本信息，生成角色交互信息。
具体地，所述角色操作信息包括角色移动信息和角色交互信息。用户的控制指令可以包括移动指令与交互指令，其中移动指令用于控制角色的移动，交互指令用于与所述初始虚拟演练场景进行交互。根据所述移动指令，生成角色移动信息。
如图8所示，图8为本发明情景演练方法虚拟演练场景中用户进行交互的第二示例图。例如，以HTC Vive Pro硬件设备为例，用户可以设置左手手柄扳机键控制贝塞尔曲线形式的射线选定的角色移动位置，由此获得移动指令，根据所述移动指令，得知用户期望在初始虚拟演练场景移动至哪一位置，从而获得角色移动信息。根据所述交互指令和所述演练脚本信息，生成角色交互信息。如图9所示，图9为本发明情景演练方法虚拟演练场景中用户进行交互的第三示例图。例如，用户可以通过设置右手手柄扳机键控制直线形式的射线与UI面板以及场景之间进行交互，由此获得交互指令，然后根据所述交互指令与所述演练脚本信息，从而确定角色交互信息。
步骤S420，根据所述角色操作信息对所述初始虚拟演练场景进行更新，以生成实时虚拟演练场景信息。
具体地，所述角色操作信息可以包括角色移动信息和角色交互信息。根据所述角色操作信息中的角色移动信息，确定用户的期望位置，从而对所述初始虚拟演练场景进行更新，获得期望位置的虚拟演练场景信息。根据所述角色操作信息中的角色交互信息，根据所述交互信息，确定后续的情景发展，从而获得交互后的虚拟演练场景信息。综合所述期望位置的虚拟演练场景信息和交互后的虚拟演练场景信息，获得实时虚拟演练场景信息。
如图10所示，图10为本发明情景演练方法虚拟演练场景中用户进行交互的第四示例图。用户可以通过虚拟现实硬件终端设备根据UI面板的提示，对UI面板进行操作，从而是的所述情景演练系统根据用户的操作信息对虚拟场景进行更新，从而实现用户与虚拟演练场景进行交互。此外，如图11所示，图11为本发明情景演练方法虚拟演练场景中用户进行交互的第五示例图。用户可以根据UI面板的提示信息，进行不同选项的选择，从而推进情景的不同的发展方向，从而更进一步地提高演练情景的真实性。
在本发明第一实施例中，首先通过获取预设事故案例与地铁站建筑信息，然后分别基于情景构建理论和预设事故案例，构建得出定性的突发事件情景，然后再根据地铁站建筑信息，构建地铁站实景模型，再基于数值仿真技术和突发事件情景，在所述地铁站实景模型中模拟突发事件的发生过程(如火灾烟气蔓延环境、人员疏散过程等)，从而量化及可视化所述突发事件情景，获得完整的突发事件情景链，构建突发事件演练情景信息。然后将所述突发事件演练情景信息发送至预设终端，并接收所述终端基于所述突发事件演练情景信息匹配预设应急预案生成的演练脚本信息。其次，获取用户的演练指令，根据所述演练指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，构建初始虚拟演练场景。通过接收用户的演练指令，调用演练脚本信息以及所述突发事件演练情景信息，从而结合所述突发事件演练情景信息和所述演练指令中对应的角色脚本信息，构建出与所述演练指令对应的初始虚拟场景。再次，获取用户的控制指令，并根据所述控制指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，对所述初始虚拟演练场景进行更新，以生成实时虚拟演练场景信息。通过接收用户的控制指令，基于预设的演练脚本信息，确定用户的控制指令对于对应的角色的操作信息，如角色视角的移动以及与脚本、场景之间的交互信息。最后，根据所述角色操作信息对所述初始虚拟演练场景进行更新，以生成实时虚拟演练场景信息，通过角色操作信息对初始虚拟演练场景进行更新，即对用户的控制指令作出反馈，从而实现了用户与演练场景之间的交互。从而本实施例通过获取预设事故案例与地铁站建筑信息，基于情景构建理论和数值仿真技术，构建突发事件演练情景信息，提高了所需演练的情景的真实性和准确性，进而在此情景的基础上获得的演练脚本信息也更加具有实际参考价值，最后用户在演练场景能够以整个突发事件为视角，并通过对应的控制指令与演练场景进行交互，参与到整个突发事件的发展过程中，从而提高了情景演练的真实性，本实施例结合上述方式大幅提升了情景演练真实性与准确性。
参照图12，本发明实施例还提供一种情景演练系统，所述情景演练系统包括：
情景构建模块10，用于获取预设事故案例与地铁站建筑信息，基于情景构建理论和数值仿真技术，构建突发事件演练情景信息；
脚本生成模块20，用于将所述突发事件演练情景信息发送至预设终端，并接收所述预设终端基于所述突发事件演练情景信息匹配预设应急预案设计生成的演练脚本信息；
场景构建模块30，用于获取用户的演练指令，根据所述演练指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，构建初始虚拟演练场景；
演练交互模块40，用于获取用户的控制指令，并根据所述控制指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，对所述初始虚拟演练场景进行更新，以生成实时虚拟演练场景信息。
进一步地，所述情景演练系统还包括：
情景构建模块10，还用于获取预设事故案例，基于情景构建理论，构建突发事件情景；
情景构建模块10，还用于获取地铁站建筑信息，根据所述地铁站建筑信息构建地铁站实景模型；
情景构建模块10，还用于根据所述突发事件情景中的火灾烟气蔓延信息和人员应急疏散信息，基于所述数值仿真技术，在所述地铁站实景模型中模拟火灾烟气蔓延环境和人员疏散过程，生成突发事件演练情景信息。
进一步地，所述情景演练系统还包括：
情景构建模块10，还用于获取地铁站各区域的三维点云数据；
情景构建模块10，还用于对所述三维点云数据进行数据处理，获得完整的地铁站点云模型；
情景构建模块10，还用于根据所述地铁站点云模型，构建地铁站实景模型。
进一步地，所述情景演练系统还包括：
脚本生成模块20，还用于获取用户的演练指令，并根据所述演练指令，获得所述演练脚本信息中对应所述演练指令的角色脚本信息；
脚本生成模块20，还用于根据所述角色脚本信息与所述突发事件演练情景信息，构建用户演练角色指令对应角色的初始虚拟演练场景。
进一步地，所述情景演练系统还包括：
场景构建模块30，还用于获取用户的控制指令，并根据所述控制指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，产生所述控制指令对应的角色操作信息；
场景构建模块30，还用于根据所述角色操作信息对所述初始虚拟演练场景进行更新，以生成实时虚拟演练场景信息。
进一步地，所述角色操作信息包括角色移动信息和角色交互信息，所述情景演练系统还包括：
演练交互模块40，还用于获取用户的控制指令，其中所述控制指令包括移动指令与交互指令；
演练交互模块40，还用于根据所述移动指令，生成角色移动信息；
演练交互模块40，还用于根据所述交互指令和所述演练脚本信息，生成角色交互信息。
进一步地，所述情景演练系统还包括：
所述演练脚本信息包括至少一个演练角色以及所述演练角色对应的应急处置流程。
此外，本发明还提供一种情景演练设备。
如图13所示，图13是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的情景演练设备结构示意图。
如图10所示，本发明实施例情景演练设备可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
可选地，该情景演练设备还可以包括摄像头、RF(Radio Frequency，射频)电路，传感器、音频电路、WiFi模块等等。其中，传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示屏的亮度，关闭显示屏和/或背光。作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别姿态的应用(比如横竖屏切换、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；当然，还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。
本领域技术人员可以理解，图10中示出的情景演练设备结构并不构成对情景演练设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图10所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及情景演练应用程序。所述情景演练设备实现上述实施例提供的情景演练方法的操作，具体实现步骤可参照上述实施例，此处不多做赘述。
此外，本发明实施例还提出一种计算机存储介质。
所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例提供的情景演练方法的操作，具体实现步骤可参照上述实施例，此处不多做赘述。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体/操作/对象与另一个实体/操作/对象区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体/操作/对象之间存在任何这种实际的关系或者顺序；术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的。可以根据实际的需要选择中的部分或者全部模块来实现本发明方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种情景演练方法，其特征在于，所述情景演练方法包括以下步骤：
获取预设事故案例与地铁站建筑信息，基于情景构建理论和数值仿真技术，构建突发事件演练情景信息；
将所述突发事件演练情景信息发送至预设终端，并接收所述预设终端基于所述突发事件演练情景信息匹配预设应急预案设计生成的演练脚本信息；
获取用户的演练指令，根据所述演练指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，构建初始虚拟演练场景；
获取用户的控制指令，并根据所述控制指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，对所述初始虚拟演练场景进行更新，以生成实时虚拟演练场景信息。
2.如权利要求1所述的情景演练方法，其特征在于，所述获取预设事故案例与地铁站实景信息，基于情景构建理论和数值仿真技术，构建突发事件演练情景信息的步骤包括：
获取预设事故案例，基于情景构建理论，构建突发事件情景；
获取地铁站建筑信息，根据所述地铁站建筑信息构建地铁站实景模型；
根据所述突发事件情景中的火灾烟气蔓延信息和人员应急疏散信息，基于所述数值仿真技术，在所述地铁站实景模型中模拟火灾烟气蔓延环境和人员疏散过程，生成突发事件演练情景信息。
3.如权利要求2所述的情景演练方法，其特征在于，所述获取地铁站建筑信息，根据所述地铁站建筑信息构建地铁站实景模型的步骤包括：
获取地铁站各区域的三维点云数据；
对所述三维点云数据进行数据处理，获得完整的地铁站点云模型；
根据所述地铁站点云模型，构建地铁站实景模型。
4.如权利要求1所述的情景演练方法，其特征在于，所述获取用户的演练指令，根据所述演练指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，构建初始虚拟演练场景的步骤包括：
获取用户的演练指令，并根据所述演练指令，获得所述演练脚本信息中对应所述演练指令的角色脚本信息；
根据所述角色脚本信息与所述突发事件演练情景信息，构建用户演练角色指令对应角色的初始虚拟演练场景。
5.如权利要求1所述的情景演练方法，其特征在于，所述获取用户的控制指令，并根据所述控制指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，对所述初始虚拟演练场景进行更新，以生成实时虚拟演练场景信息的步骤包括：
获取用户的控制指令，并根据所述控制指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，产生所述控制指令对应的角色操作信息；
根据所述角色操作信息对所述初始虚拟演练场景进行更新，以生成实时虚拟演练场景信息。
6.如权利要求5所述的情景演练方法，其特征在于，所述角色操作信息包括角色移动信息和角色交互信息，所述获取用户的控制指令，并根据所述演练脚本信息和所述控制指令，产生所述控制指令对应的角色操作信息的步骤包括以下步骤：
获取用户的控制指令，其中所述控制指令包括移动指令与交互指令；
根据所述移动指令，生成角色移动信息；
根据所述交互指令和所述演练脚本信息，生成角色交互信息。
7.如权利要求1至6中任一项所述的情景演练方法，其特征在于，所述情景演练方法还包括：
所述演练脚本信息包括至少一个演练角色以及所述演练角色对应的应急处置流程。
8.一种情景演练系统，其特征在于，所述情景演练系统包括：
情景构建模块，用于获取预设事故案例与地铁站建筑信息，基于情景构建理论和数值仿真技术，构建突发事件演练情景信息；
脚本生成模块，用于将所述突发事件演练情景信息发送至预设终端，并接收所述预设终端基于所述突发事件演练情景信息匹配预设应急预案设计生成的演练脚本信息；
场景构建模块，用于获取用户的演练指令，根据所述演练指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，构建初始虚拟演练场景；
演练交互模块，用于获取用户的控制指令，并根据所述控制指令、所述演练脚本信息与所述突发事件演练情景信息，对所述初始虚拟演练场景进行更新，以生成实时虚拟演练场景信息。
9.一种情景演练设备，其特征在于，所述情景演练设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的情景演练方法的步骤。
10.一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上存储有情景演练程序，所述情景演练程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的情景演练方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111229987.0A CN115374591A (zh) | 2021-10-21 | 2021-10-21 | 情景演练方法、系统、设备及计算机可读存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111229987.0A CN115374591A (zh) | 2021-10-21 | 2021-10-21 | 情景演练方法、系统、设备及计算机可读存储介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115374591A true CN115374591A (zh) | 2022-11-22 |
Family
ID=84060636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111229987.0A Pending CN115374591A (zh) | 2021-10-21 | 2021-10-21 | 情景演练方法、系统、设备及计算机可读存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115374591A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116206086A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-06-02 | 北京尚优力达科技有限公司 | 一种基于mr设备的应急演练方法及系统 |
| CN116738812A (zh) * | 2023-08-14 | 2023-09-12 | 中科三清科技有限公司 | 情景模拟系统、计算平台和存储介质 |
-
2021
- 2021-10-21 CN CN202111229987.0A patent/CN115374591A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116206086A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-06-02 | 北京尚优力达科技有限公司 | 一种基于mr设备的应急演练方法及系统 |
| CN116738812A (zh) * | 2023-08-14 | 2023-09-12 | 中科三清科技有限公司 | 情景模拟系统、计算平台和存储介质 |
| CN116738812B (zh) * | 2023-08-14 | 2023-11-21 | 中科三清科技有限公司 | 情景模拟系统、计算平台和存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | BIM based virtual environment for fire emergency evacuation | |
| CN102930753B (zh) | 加油站虚拟培训系统及应用 | |
| CN115374591A (zh) | 情景演练方法、系统、设备及计算机可读存储介质 | |
| CN110794968B (zh) | 基于情景构建的应急演练交互系统及方法 | |
| KR20110123334A (ko) | 가상현실 교육 시스템 제작 도구 및 방법 | |
| CN104978693A (zh) | 一种基于国网gis电力应急处置态势模拟推演系统及方法 | |
| CN106530887A (zh) | 模拟火灾现场逃生方法及装置 | |
| Li et al. | A virtual reality platform for safety training in coal mines with AI and cloud computing | |
| CN107153744B (zh) | 地下三维管线决策系统 | |
| CN110503581A (zh) | 基于Unity3D的可视化培训系统 | |
| Racz et al. | VR aided architecture and interior design | |
| Gagliardi et al. | Characterization and future perspectives of Virtual Reality Evacuation Drills for safe built environments: A Systematic Literature Review | |
| Ostkamp et al. | Supporting design, prototyping, and evaluation of public display systems | |
| Lee et al. | Immersive authoring of Tangible Augmented Reality content: A user study | |
| Nóbrega et al. | Flood emergency interaction and visualization system | |
| van Hegelsom et al. | Development of a 3D digital twin of the Swalmen Tunnel in the Rijkswaterstaat project | |
| US10921950B1 (en) | Pointing and interaction control devices for large scale tabletop models | |
| KR102269142B1 (ko) | 그래픽 유저 인터페이스 기반의 도시 지진 대피 시뮬레이션 방법 및 장치 | |
| CN115990335A (zh) | 虚拟场景的构建方法、装置、电子设备、介质和产品 | |
| CN112132962A (zh) | 基于虚拟现实的城轨车辆检修作业工艺研究方法 | |
| Hew et al. | Markerless Augmented Reality for iOS Platform: A University Navigational System | |
| Yan et al. | Developing the eXtended Tangible User Interface as an Experimental Platform for Geo CPS | |
| KR102600869B1 (ko) | Ｃｍｓ 기반 드론 시뮬레이션을 이용한 학습 서비스 제공 시스템 | |
| Nakanishi et al. | Hybrid prototyping by using virtual and miniature simulation for designing spatial interactive information systems | |
| Lee | Emerging Trends in Geospatial Technologies for Study of Urban Landscape |
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 |