一種基于智能化應(yīng)急演練方案的三維自動(dòng)推演方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及應(yīng)急救援模擬演練三維應(yīng)用領(lǐng)域，具體地說是一種基于智能化應(yīng)急演 練方案的三維自動(dòng)推演方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，我國工業(yè)生產(chǎn)安全事故和自然災(zāi)害事件頻發(fā)，這些突發(fā)事件具有危害大、 擴(kuò)散快和防范難的特點(diǎn)，對人民群眾生命和財(cái)產(chǎn)安全以及國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展都造成了極大的影 響。因此，應(yīng)急救援和應(yīng)急演練工作已經(jīng)引起了各級政府部門的高度重視，迫切需要借助信 息化手段提高應(yīng)急事件管理工作的時(shí)效性、科學(xué)性。
[0003] 應(yīng)急管理工作重在預(yù)防，傳統(tǒng)應(yīng)急演練通過構(gòu)建突發(fā)事件場景，使人們熟悉突發(fā) 事件，提高應(yīng)對突發(fā)事件風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，增強(qiáng)突發(fā)事件應(yīng)急反應(yīng)能力，對應(yīng)對突發(fā)事件有著重要 的作用，但傳統(tǒng)應(yīng)急演練自身所具有的缺陷（如存在成本高、參演人數(shù)有限、模擬的突發(fā)問 題單一和不能循環(huán)利用等缺點(diǎn)），這也大大限制了其使用范圍與規(guī)模。
[0004] 傳統(tǒng)的推演方式主要有圖上推演、現(xiàn)地推演和沙盤推演。隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的 進(jìn)步，基于計(jì)算機(jī)的推演方式能夠很好地解決傳統(tǒng)推演方式暴露出的問題（推演時(shí)間長、 可信度低、成本高等）。如何將預(yù)案內(nèi)容在三維模擬場景中進(jìn)行有效的推演，實(shí)現(xiàn)預(yù)案任務(wù)、 預(yù)案資源的可視化，實(shí)現(xiàn)對預(yù)案的驗(yàn)證并對演練過程進(jìn)行分析評估成為熱點(diǎn)研究方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于智能化演練方案的三維自動(dòng)推演方 法，可以對應(yīng)急方案推演，實(shí)現(xiàn)在三維場景中預(yù)案的推演效果，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)推演的可視化和數(shù) 字化。
[0006] 本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：一種基于智能化應(yīng)急演練方案的三 維自動(dòng)推演方法，包括以下步驟：
[0007] 步驟1 :將普通的文本型預(yù)案轉(zhuǎn)化成結(jié)構(gòu)化應(yīng)急預(yù)案模型；
[0008] 步驟2 :采用TPL語義方式，生成智能化應(yīng)急演練方案；
[0009] 步驟3 :對智能化應(yīng)急演練方案中的任務(wù)進(jìn)行任務(wù)控制和任務(wù)調(diào)度；
[0010] 步驟4:通過作業(yè)執(zhí)行過程將智能化應(yīng)急演練方案中的作業(yè)進(jìn)行解析、執(zhí)行、反 饋；
[0011] 步驟5 :將目標(biāo)執(zhí)行結(jié)果通過三維渲染機(jī)制進(jìn)行呈現(xiàn)。
[0012] 所述結(jié)構(gòu)化應(yīng)急預(yù)案模型由多個(gè)預(yù)案任務(wù)組成，所述預(yù)案任務(wù)由多個(gè)預(yù)案資源組 成。
[0013] 所述任務(wù)控制和任務(wù)調(diào)度過程為：
[0014] 步驟1 :加載智能化應(yīng)急演練方案，依據(jù)TPL語義對任務(wù)和作業(yè)進(jìn)行解析，形成任 務(wù)實(shí)例和作業(yè)實(shí)例；
[0015] 步驟2 :將任務(wù)實(shí)例存入任務(wù)實(shí)例隊(duì)列，通過任務(wù)控制過程形成任務(wù)發(fā)布緩沖集， 作業(yè)實(shí)例存入待發(fā)布作業(yè)隊(duì)列，通過作業(yè)發(fā)布控制過程形成作業(yè)發(fā)布緩沖集，并建立任務(wù) 和作業(yè)的關(guān)聯(lián)關(guān)系；
[0016] 步驟3 :發(fā)布器實(shí)時(shí)遍歷任務(wù)發(fā)布緩沖集和作業(yè)發(fā)布緩沖集，當(dāng)滿足發(fā)布條件時(shí)， 封裝相應(yīng)的任務(wù)消息和作業(yè)消息；其中，任務(wù)消息發(fā)送到客戶端，作業(yè)消息發(fā)送到作業(yè)執(zhí)行 過程。
[0017] 所述TPL語義包括任務(wù)基本語法格式和作業(yè)基本語法格式。
[0018] 所述任務(wù)基本語法格式定義了任務(wù)的觸發(fā)條件、任務(wù)名稱、執(zhí)行單元和考核目標(biāo)。 [0019] 所述作業(yè)基本語法格式定義了作業(yè)的觸發(fā)條件、作業(yè)名稱、執(zhí)行單元、被執(zhí)行單 元、技能、考核目標(biāo)和約束條件。
[0020] 所述將智能化應(yīng)急演練方案中的作業(yè)進(jìn)行解析、執(zhí)行、反饋包括以下過程：
[0021] 步驟1 :將任務(wù)控制過程發(fā)送過來的作業(yè)消息解析成作業(yè)實(shí)例，依據(jù)規(guī)則描述進(jìn) 行作業(yè)控制形成作業(yè)容器；
[0022] 步驟2:根據(jù)作業(yè)實(shí)例規(guī)定的技能，激活技能算法，調(diào)用目標(biāo)角色模型，改變角色 屬性；
[0023] 步驟3 :根據(jù)技能算法反饋的角色狀態(tài)，依據(jù)規(guī)則描述判斷該作業(yè)狀態(tài)，封裝成作 業(yè)消息發(fā)送到任務(wù)控制過程。
[0024] 本發(fā)明具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn)：
[0025] 1.本發(fā)明具有可視化的優(yōu)點(diǎn)。在三維虛擬仿真環(huán)境中模擬實(shí)戰(zhàn)，提高用戶實(shí)戰(zhàn)體 驗(yàn)；
[0026] 2.本發(fā)明具有可重復(fù)的優(yōu)點(diǎn)。不受時(shí)間、地域限制，無人干預(yù)下，系統(tǒng)按照智能化 應(yīng)急演練方案可重復(fù)自動(dòng)推演，檢驗(yàn)預(yù)案的可行性，提高預(yù)案的有效性。
[0027] 3.本發(fā)明具有可設(shè)定的優(yōu)點(diǎn)?？筛鶕?jù)不同要求調(diào)整智能化應(yīng)急演練方案，設(shè)定相 應(yīng)參數(shù)，完成三維自動(dòng)推演過程，從而滿足不同的需求。
【附圖說明】
[0028] 圖1是本發(fā)明的預(yù)案模型組成關(guān)系邏輯圖；
[0029] 圖2是本發(fā)明的任務(wù)控制邏輯示意圖；
[0030] 圖3是本發(fā)明的作業(yè)執(zhí)行邏輯示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0032] 如圖1所示，為本發(fā)明方法所涉及的預(yù)案模型組成關(guān)系邏輯圖。
[0033] 這種預(yù)案模型是將應(yīng)急預(yù)案通過數(shù)字化方式轉(zhuǎn)化為預(yù)案任務(wù)集，同時(shí)將應(yīng)急資源 和預(yù)案任務(wù)集進(jìn)行匹配，形成可用于應(yīng)急救援活動(dòng)的結(jié)構(gòu)化模型，它是一種形式化的、計(jì)算 機(jī)可處理的表現(xiàn)方式，是自動(dòng)推演的基礎(chǔ)。
[0034] 預(yù)案模型是一系列預(yù)案任務(wù)的集合，是傳統(tǒng)應(yīng)急預(yù)案的抽象過程。
[0035] 預(yù)案任務(wù)是預(yù)案流程中的關(guān)鍵處理單元，它是現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)急業(yè)務(wù)流程抽象。 需要建立標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)案任務(wù)數(shù)據(jù)字典，主要包括預(yù)防、預(yù)備、響應(yīng)和恢復(fù)四個(gè)階段。
[0036] 預(yù)案資源是可調(diào)配的信息化應(yīng)急資源，包括應(yīng)急機(jī)構(gòu)、應(yīng)急隊(duì)伍、應(yīng)急人員、應(yīng)急 專家、應(yīng)急物資等，這些資源構(gòu)成了應(yīng)急救援的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。不同的應(yīng)急資源重組后可以構(gòu) 成不同的預(yù)案任務(wù)，通過對預(yù)案任務(wù)的預(yù)案資源配置，可以進(jìn)一步完善預(yù)案模型。
[0037] 如表1所示，為本發(fā)明所涉及的TPL約束符號(hào)說明示例表。這些符號(hào)是構(gòu)成任務(wù) 語法和作業(yè)語法的基本要素。采用語義方式，將結(jié)構(gòu)化預(yù)案按照任務(wù)語法和作業(yè)語法格式 生成智能化應(yīng)急演練方案。
[0038] 任務(wù)基本語法格式：
[0039] T*:[觸發(fā)條件]%任務(wù)名稱％ {執(zhí)行單元U考核目標(biāo)1 ;考核目標(biāo)n$ ;
[0040] 作業(yè)基本語法格式：
[0041] T*-A*:[觸發(fā)條件]%作業(yè)名稱％ {執(zhí)行單元}(技能）|被執(zhí)行單元| /約束條件 1;···;約束條件m/$考核目標(biāo)1;···;考核目標(biāo)n$;
[0042]
[0043] 表 1
[0044] 這種智能化應(yīng)急演練方案可以通過任務(wù)控制過程進(jìn)行解析并調(diào)度，再通過作業(yè)執(zhí) 行過程進(jìn)行相應(yīng)指令的執(zhí)行。
[0045] 如圖2所示，為本發(fā)明的任務(wù)控制邏輯示意圖，主要由方案加載、任務(wù)/作業(yè)解析、 任務(wù)控制、作業(yè)發(fā)布控制和發(fā)布器構(gòu)成。其中，任務(wù)/作業(yè)解析模塊根據(jù)TPL語義進(jìn)行解析， 形成方案實(shí)例、任務(wù)實(shí)例和作業(yè)實(shí)例。將任務(wù)實(shí)例存入任務(wù)實(shí)例隊(duì)列，作業(yè)實(shí)例存入待發(fā)布 作業(yè)隊(duì)列，并根據(jù)作業(yè)與任務(wù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，將作業(yè)填充到所屬任務(wù)的屬性集，通過任務(wù)控制 和作業(yè)發(fā)布控制相應(yīng)數(shù)據(jù)集。發(fā)布器需要實(shí)時(shí)遍歷任務(wù)發(fā)布緩沖集和作業(yè)發(fā)布緩沖集，當(dāng) 兩個(gè)緩沖集中存在符合條件的作業(yè)或者任務(wù)時(shí)，將作業(yè)封裝成作業(yè)消息，發(fā)送到作業(yè)執(zhí)行 過程。將任務(wù)封裝為任務(wù)消息，發(fā)送到客戶端。
[0046] 如圖3所示，為本發(fā)明的作業(yè)執(zhí)行邏輯示意圖，主要由作業(yè)控制、規(guī)則管理、作業(yè) 容器、技能算法容器和角色模型構(gòu)成。其過程是將任務(wù)控制模塊發(fā)過來的作業(yè)信息解析成 作業(yè)實(shí)例存放到作業(yè)容器內(nèi)，并依據(jù)規(guī)則定義進(jìn)行作業(yè)控制；根據(jù)作業(yè)實(shí)例規(guī)定的操作激 活技能算法調(diào)用相應(yīng)角色模型改變其角色屬性；根據(jù)技能算法反饋的角色狀態(tài)，依據(jù)規(guī)則 描述判斷該作業(yè)狀態(tài)，封裝成作業(yè)消息發(fā)送到任務(wù)控制過程，作業(yè)執(zhí)行完畢。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于智能化應(yīng)急演練方案的三維自動(dòng)推演方法，其特征在于：包括以下步驟： 步驟1 :將普通的文本型預(yù)案轉(zhuǎn)化成結(jié)構(gòu)化應(yīng)急預(yù)案模型； 步驟2 :采用TPL語義方式，生成智能化應(yīng)急演練方案； 步驟3 :對智能化應(yīng)急演練方案中的任務(wù)進(jìn)行任務(wù)控制和任務(wù)調(diào)度； 步驟4 :通過作業(yè)執(zhí)行過程將智能化應(yīng)急演練方案中的作業(yè)進(jìn)行解析、執(zhí)行、反饋； 步驟5 :將目標(biāo)執(zhí)行結(jié)果通過三維渲染機(jī)制進(jìn)行呈現(xiàn)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能化應(yīng)急演練方案的三維自動(dòng)推演方法，其特征在 于：所述結(jié)構(gòu)化應(yīng)急預(yù)案模型由多個(gè)預(yù)案任務(wù)組成，所述預(yù)案任務(wù)由多個(gè)預(yù)案資源組成。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能化應(yīng)急演練方案的三維自動(dòng)推演方法，其特征在 于：所述任務(wù)控制和任務(wù)調(diào)度過程為： 步驟1 :加載智能化應(yīng)急演練方案，依據(jù)TPL語義對任務(wù)和作業(yè)進(jìn)行解析，形成任務(wù)實(shí) 例和作業(yè)實(shí)例； 步驟2 :將任務(wù)實(shí)例存入任務(wù)實(shí)例隊(duì)列，通過任務(wù)控制過程形成任務(wù)發(fā)布緩沖集，作業(yè) 實(shí)例存入待發(fā)布作業(yè)隊(duì)列，通過作業(yè)發(fā)布控制過程形成作業(yè)發(fā)布緩沖集，并建立任務(wù)和作 業(yè)的關(guān)聯(lián)關(guān)系； 步驟3 :發(fā)布器實(shí)時(shí)遍歷任務(wù)發(fā)布緩沖集和作業(yè)發(fā)布緩沖集，當(dāng)滿足發(fā)布條件時(shí)，封裝 相應(yīng)的任務(wù)消息和作業(yè)消息；其中，任務(wù)消息發(fā)送到客戶端，作業(yè)消息發(fā)送到作業(yè)執(zhí)行過 程。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于智能化應(yīng)急演練方案的三維自動(dòng)推演方法，其特征 在于：所述TPL語義包括任務(wù)基本語法格式和作業(yè)基本語法格式。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于智能化應(yīng)急演練方案的三維自動(dòng)推演方法，其特征在 于：所述任務(wù)基本語法格式定義了任務(wù)的觸發(fā)條件、任務(wù)名稱、執(zhí)行單元和考核目標(biāo)。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于智能化應(yīng)急演練方案的三維自動(dòng)推演方法，其特征在 于：所述作業(yè)基本語法格式定義了作業(yè)的觸發(fā)條件、作業(yè)名稱、執(zhí)行單元、被執(zhí)行單元、技 能、考核目標(biāo)和約束條件。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能化應(yīng)急演練方案的三維自動(dòng)推演方法，其特征在 于：所述將智能化應(yīng)急演練方案中的作業(yè)進(jìn)行解析、執(zhí)行、反饋包括以下過程： 步驟1 :將任務(wù)控制過程發(fā)送過來的作業(yè)消息解析成作業(yè)實(shí)例，依據(jù)規(guī)則描述進(jìn)行作 業(yè)控制形成作業(yè)容器； 步驟2 :根據(jù)作業(yè)實(shí)例規(guī)定的技能，激活技能算法，調(diào)用目標(biāo)角色模型，改變角色屬性； 步驟3 :根據(jù)技能算法反饋的角色狀態(tài)，依據(jù)規(guī)則描述判斷該作業(yè)狀態(tài)，封裝成作業(yè)消 息發(fā)送到任務(wù)控制過程。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于智能化應(yīng)急演練方案的三維自動(dòng)推演方法，將普通的文本型預(yù)案轉(zhuǎn)化成結(jié)構(gòu)化應(yīng)急預(yù)案模型；采用TPL語義方式，生成智能化應(yīng)急演練方案；對智能化應(yīng)急演練方案中的任務(wù)進(jìn)行任務(wù)控制和任務(wù)調(diào)度；通過作業(yè)執(zhí)行過程將智能化應(yīng)急演練方案中的作業(yè)進(jìn)行解析、執(zhí)行、反饋；將目標(biāo)執(zhí)行結(jié)果通過三維渲染機(jī)制進(jìn)行呈現(xiàn)。本發(fā)明在三維虛擬仿真環(huán)境中模擬實(shí)戰(zhàn)，提高用戶實(shí)戰(zhàn)體驗(yàn)；不受時(shí)間、地域限制，無人干預(yù)下，系統(tǒng)按照智能化應(yīng)急演練方案可重復(fù)自動(dòng)推演，檢驗(yàn)預(yù)案的可行性，提高預(yù)案的有效性；可根據(jù)不同要求調(diào)整智能化應(yīng)急演練方案，設(shè)定相應(yīng)參數(shù)，完成三維自動(dòng)推演過程，從而滿足不同的需求。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號(hào)】CN105589986
【申請?zhí)枴緾N201410637442
【發(fā)明人】蘇謨, 馬元婧, 陳月, 王麗麗
【申請人】中國科學(xué)院沈陽計(jì)算技術(shù)研究所有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年11月13日