基于案例推理的城市综合应急智能仿真系统的运行方法

摘要

本发明涉及综合应急管理技术领域，具体涉及基于案例推理的城市综合应急智能仿真系统的运行方法。本发明以结构化的事件信息为条件，在案例库中进行检索，获取案例库中相似案例，并依据各参演实体的行动规则，结合模型进行有效推理，改造案例中的情景，形成新的模拟演练情景，供参演单位进行参演。在城市综合应急模拟演练结束后，通过对模拟演练的评价、修正、总结，并最终保存为新的案例，实现了案例库的自我增长和模拟演练系统的自我学能力，为以后模拟演练情景的生成奠定坚实基础。本发明解决了模拟演练情景缺乏根据当前各参演实体的行为规则进行情景演化模拟仿真等问题；可以应用于城市综合应急智能仿真系统。

主权项

基于案例推理的城市综合应急智能仿真系统的运行方法，其特征在于：所述的系统共分为4层，分别为应用层、应用支撑层、数据层和基础支撑层；应用层主要包括应急模拟演练和模拟演练参数设置两部分；模拟演练参数设置是为模拟演练设置初始启动条件，应急模拟演练是基于仿真情景的模拟演练的具体执行，其中仿真情景是由案例推理模块根据各演练实体的具体行动规则进行实时生成的；应用支撑层主要包括通信模块、情景仿真模块、数据采集模块、案例推理模块、计划执行模块、参数设置模块、评估模块和基础支撑模块；其中基础支撑模块包括地理信息技术、视频管理技术、移动应用技术和物联网技术；数据层主要包括案例库、模型库、业务库、资源库、预案库、基础库、知识库、法律法规库；其中案例库中存放结构化案例信息包括历史案例和以往模拟演练中经评估和修正后的演练情景案例；模型库包括各种突发事件发展模型、对周围环境的影响模型、事件连锁反应模型；业务库存放各参演实体描述数据、实时任务执行结果数据；资源库包括应急资源、危险源和防护目标数据；基础支撑层主要包括存储设备、服务器设备、应用工作站、移动应用终端、网络、数据库、操作系统软硬件基础设施；所述的方法包括以下几个步骤：1)城市应急模拟演练开始前，首先对假定突发事件进行结构化描述、对参与演练的队伍进行结构化描述、对评估方式进行结构化描述；突发事件结构化描述属性包括事件名称、事件发生时间、事件发生地点、事件所属类别、事件的基本情况描述；参演队伍结构化描述属性包括参演队伍、队伍类别、人员组成、职责、装备、方位、联系方式；评估方式结构化描述属性包括时间节点、预期目标；2)启动应急模拟演练后，系统首先根据事件描述，通过案例推理模块，从案例库中匹配相似案例，并抽取案例情景，对案例情景根据设定突发事件进行改造，生成新的模拟演练仿真情景，并以可视化统一态势图的方式展示给各参演单位；3)各参演实体以模拟演练仿真情景为蓝本，根据应急预案，进行执行，执行结果数据发送到仿真系统；对于桌面演练，只需要将执行参数进行输入，对于实战演练或综合演练，需要利用通信系统和传感器，将演练队伍的实时数据传输到仿真系统平台上；4)系统根据评估参数设置和各参演实体的行动规则，确定是否进入下一个模拟演练仿真情景，如果需要进入下一个模拟演练仿真情景，则根据事件描述和各参演实体的行动规则，从案例库中重新检索相似案例，依照上述2)、3)、4)的步骤进行循环；如果根据演练评估参数需要结束演练或由演练控制组决定强行终止演练，则系统进入演练评估步骤；5)演练评估对演练过程进行查看，对演练情景的真实性和各演练实体的执行效果进行打分，对各演练情景和执行结果错误内容进行修正，并提交保存，新生成的演练情景作为案例存入到案例库中；所述的案例推理是根据当前设定事件和参演实体的行动规则，从案例库中找到与该事件最为相似的案件，并将该案件的实际情景，作为案例的模拟情景进行显示，以达到模拟案例情景真实再现，锻炼模拟演练人员和提高模拟演练实效的效果；具体流程为：A)先对事件信息、各参演实体行动规则信息进行数据过滤，抽取其中的关键字信息，用于案例的检索；B)采用近邻法检索、归纳法检索、模板检索多种检索策略，从案例库中检索出最为相似的案例；C)对检索结果进行汇总、筛选，选择出最重要的几个案例，然后进行多维属性合并，形成新的案例资源；D)对新的案例资源依据设定事件信息进行类比转换，使得显示的信息更加逼真，更加贴合演练实际；步骤A)中，从结构化事件描述中提取事件名称、演习地点、事件类别、事件种类、参演单位、启动时间信息，从演习目的、演习需求、演习备注非结构化描述中提取行政区域、死亡人数、受伤人数、影响区域、经济损失、失踪人数、受困人数、已采取措施、资源调度请求信息；其中非结构化信息提取方法基于非结构化信息表，该表存放非结构化信息主要信息关键字，从非结构化文本中检索出与表格中信息相符的内容；步骤B)中，检索时采用串行的策略进行检索，即先用模板检索方法从案例库中检索出包含关键字的所有案例信息，然后在模板检索结果的基础上，利用近邻法重新进行检索、排序，最后利用归纳法，将检索结果进行最终排序；模板检索即关键字检索，依照数据过滤功能中过滤出来的特征关键字，采用SQL查询的方式，在案例库中进行全文检索；近邻法采用特征间的加权匹配来估算案例之间的相似度；步骤C)中，对结果进行汇总，从案例相似度优先级排序中，基于设定阀值选择分值高的几个案例，作为汇总的数据信息源，然后根据结构化的情景要素，对案例信息进行抽取、归纳、合并，形成新的案例情景；分值高案例的选择是根据各案例分值的综合分布图，利用初始阀值和案例间分值变化梯度来决定的；信息抽取方式是根据事件情景描述要素和参演实体来决定的；归纳、合并是依据各案例要素的信息描述，进行信息选择来确定的；步骤D)中，类比转换即对源案例的情景描述进行实例化修改，将源案例中的特定描述信息，转换为新设定事件的描述信息，以便于应用于新事件模拟仿真情景的描述中；对于复杂的数据信息，根据需要进行重新调整求解。