用于城市危機應急決策演練的計算機仿真系統及仿真方法技術方案

本發明專利技術公開了用于城市危機應急決策演練的計算機仿真系統，其特征是，包括推演想定編輯器、推演服務管理器和推演客戶端，所述推演想定編輯器將信息傳輸給推演服務管理器，所述推演客戶端包括推演方客戶端和導調方客戶端，所述推演服務管理器與推演客戶端的推演方客戶端和導調方客戶端都是雙向通信。本發明專利技術還公開了用于城市危機應急決策演練的計算機仿真方法。本發明專利技術的有益效果：有效的解決了常規仿真系統的局限性，該系統用計算機仿真的方法代替目前通常采用的實戰演習方法，使得在低投入成本的前提下就能進行應對城市危機的各種應急決策演練，并能實現實戰演練難以進行的各種情景演習，超出預期的演練效果。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及計算機仿真、人工智能和系統評價領域，尤其涉及。
技術介紹
隨著我國城市化的高速發展，使得人口和經濟迅速向城市集中。由于城市是地區的政治、經濟、文化和科技中心，具有人口集中、產業集中、財富集中、建筑物與構筑物集中和各種災害集中的特點，一旦發生事故災害，將造成巨大的經濟損失和人員傷亡。目前，我國社會和經濟飛速發展過程所帯來的各類突發危機事件加上自然災害所引發的各類危機事件日漸頻繁，公共安全事件對人民群眾的生命安全和社會經濟的威脅表現的日益突出，應急管理已經上升到國家關注層面。我國在安全設施建設和安防能力培養等方面還不夠成熟，雖然涌現了大量可歌可泣的救援事跡，但是依舊給我們帶來了巨大的經濟和人員損失。目前，在我國突發公共事件所包含的自然災害、事故災難、公共衛生和社會安全等突發事件毎年造成非正常死亡超過20萬人，傷殘超過200萬人，經濟損失超過6000億人民幣，公共安全形勢嚴唆。我們應該大力發展科學的應急決策方法，并進行科學的訓練和指導，做到“平戰結合”，才能在突發危機事件的處理過程中從容應對，將損失減小到最小。我國雖然頒布和制定了一系列應急決策預案，但是這些預案的有效性缺乏科學的驗證體系和具體實施的靈活性指導。另外，城市危機通常具備事件的突發性、環境的復雜性、時間的緊迫性和信息的不完備性等特點，因此，這些應急決策預案能否在危急時起到應有的作用，或者能起到多大的作用，哪些方面還存在改進的空間，這些問題都難以回答，除了由專家進行定性審核外，只能由殘酷的現實來檢驗了。兵棋推演來自于軍隊進行實兵演練的紙上作業系統，起源于1811年，普魯士宮廷戰爭顧問馮-萊茨維茲專利技術了ー種用沙盤、地圖、棋子和計算表模擬軍隊交戰過程的器材，取名為WARGAME (兵棋)。它是ー種作戰模擬，實質上相當于仿真系統，是用于實際問題的仿真模擬和推演計算。兵棋推演相比其他系統分析方法具有很強的實際可操作性和定量輔助分析能力。通過兵棋推演手段對危機情景與進程進行模擬，以起到評估和發現漏洞、瓶頸的作用，可以在低成本的情況下來評估高風險和高價值的事件，從而預測方案的可行性和發現預訂方案的漏洞。計算機仿真技術由于可以充分模擬各種真實情況，快速準確的進行復雜狀態的仿真而日益受到重視，但由于城市危機的發生涉及到眾多不確定因素，缺乏成熟可行的模型和算法，因此，在常規的計算機仿真系統中，難以對形勢多變的城市危機情景進行真實的模擬，另外，演練人員應急決策的行動及其對危機防控的效果也難以在計算機仿真系統上實現。
技術實現思路
本專利技術的目的就是為了解決上述問題，提供，有效的解決了常規仿真系統的局限性，該系統用計算機仿真的方法代替目前通常采用的實戰演習方法，使得在低投入成本的前提下就能進行應對城市危機的各種應急決策演練，并能實現實戰演練難以進行的各種情景演習，超出預期的演練效果。為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案:一種用于城市危機應急決策演練的計算機仿真系統，包括推演想定編輯器、推演服務管理器和推演客戶端，所述推演想定編輯器對想定信息(演練腳本)進行編輯，該想定信息由推演服務管理器進行加載，所述推演服務管理器與推演客戶端的推演方客戶端和導調方客戶端都是雙向通信。所述推演想定編輯器包括應急演練的電子沙盤；所述電子沙盤包括演練場所的地理信息輸入模塊、仿真災害信息輸入模塊和關鍵事件信息輸入模塊。所述推演服務管理器包括想定載入模塊、回合演算模塊、事態模擬模塊、行動命令接收模塊、行動命令裁決模塊、演練效果評價模塊、綜合計算模塊、數據庫模塊、通訊模塊；所述想定載入模塊將從電子沙盤獲取信息并將信息送入回合演算模塊進行演算，所述事態模擬模塊從回合演算模塊獲取數據并對事態進行模擬演示，所述事態模擬模塊將信息送入演練效果評價模塊進行評價，演練效果評價模塊將數據送入綜合計算模塊進行計算，最后計算后的結果存入數據庫模塊，同時將相關結果通過通訊模塊向推演客戶端廣播發送，推演客戶端從數據庫模塊獲取需要的數據，推演客戶端向行動命令接收模塊發送命令數據，行動命令接收模塊將數據送入行動命令裁決模塊，行動命令裁決模塊將數據送入事態模擬模塊進行模擬。所述推演想定編輯器的想定信息(包括電子沙盤、演練腳本等)以文件的形式由推演服務管理器的想定載入模塊進行加載。所述推演客戶端包括推演方客戶端和導調方客戶端，接收推演服務管理器的通訊模塊發來的通訊數據。上述用于城市危機應急決策演練的計算機仿真系統所采用的仿真方法，具體分為如下步驟:步驟(I):分別向推演想定編輯器的地理信息輸入模塊、仿真災害信息輸入模塊和關鍵事件信息輸入模塊輸入想定的演練場所的地理信息、仿真災害信息和關鍵事件信息，以構造演練腳本；步驟(2):所述推演服務管理器的想定載入模塊載入推演想定編輯器生成的想定信息，回合演算模塊對城市危機的發展狀況進行回合演算，事態模擬模塊對事態發展的動向進行模擬，行動命令接收模塊接收各推演客戶端提交的應急決策產生的行動命令，行動命令裁決模塊按照推演規則對行動命令進行裁決，同時演練效果評價模塊從事態模擬模塊獲取數據給出相應的評價分數，最后綜合計算模塊進行綜合計算作為演練成績；向各推演客戶端推送推演仿真計算的結果，以作為態勢更新數據；記錄推演過程中關鍵數據的變化情況到數據庫模塊中，便于進一步查詢、統計分析和復盤回放；步驟(3 ):所述推演客戶端用于顯示演練的電子沙盤，并有選擇性地顯示推演方權限之內的信息，所述推演方客戶端能夠交互式的操作系統數據，用于反映演練者的應急決策方案；所述導調方客戶端能夠調整系統中的參數，用于控制演練的過程和評價演練效果，查看推演的結果統計信息，所述推演的結果統計信息包括決策行動的效果值和危機災害的破壞值。所屬步驟(I)中的演練場所的地理信息輸入模塊輸入的演練場所的地理信息包括位置、地形；所述仿真災害信息輸入模塊輸入的信息包括災害發生的時間、地點、類型、災害強度；所述關鍵事件信息輸入模塊輸入的信息包括關鍵事件發生的條件、類型、時間、地占.所屬步驟(3)中的推演方權限之內的信息包括推演者所處的地理位置附近的災害情況、資源情況，以及推演者采取調查、偵察、監測等命令手段獲取的相關信息。本專利技術的有益效果:1、有效的解決了常規仿真系統的局限性，該系統用計算機仿真的方法代替目前通常采用的實戰演習方法，使得在低投入成本的前提下就能進行應對城市危機的各種應急決策演練，并能實現實戰演練難以進行的各種情景演習，超出預期的演練效果；2、該系統能夠模擬火災、城市內澇、有毒化學物質泄露、群體事件等各種城市危機情景的發生、發展和消除過程，并允許演練組織者能夠控制和調節危機的變化；3、該系統能夠對演練人員所做出的應急決策行動進行模擬執行，同時將執行結果在系統上進行形象的展現，并允許演練組織者能夠對決策行動的執行效果進行相應的調整以準確反映演練者的決策能力。附圖說明圖1為本專利技術的各個模塊連接框圖；圖2為應急演練的電子沙盤內部模塊示意圖；圖3為推演服務管理器內部模塊示意圖；圖4為推演客戶端內部模塊示意圖；其中，1、推演想定編輯器，2、推演服務管理器，3、推演方客戶端，4、導調方客戶端，5、地理信息輸入模塊，6、仿真災害信息輸入模塊，7、關鍵事件信息輸入模塊，8、想定載入模塊，9、回合演算模塊，10、事態模擬模本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于城市危機應急決策演練的計算機仿真系統，包括推演想定編輯器、推演服務管理器和推演客戶端，所述推演想定編輯器對想定信息進行編輯，該想定信息由推演服務管理器進行加載，所述推演服務管理器與推演客戶端的推演方客戶端和導調方客戶端都是雙向通信。

【技術特征摘要】
1.一種用于城市危機應急決策演練的計算機仿真系統，包括推演想定編輯器、推演服務管理器和推演客戶端，所述推演想定編輯器對想定信息進行編輯，該想定信息由推演服務管理器進行加載，所述推演服務管理器與推演客戶端的推演方客戶端和導調方客戶端都是雙向通イ苜。2.按權利要求1所述的用于城市危機應急決策演練的計算機仿真系統，其特征是，所述推演想定編輯器包括應急演練的電子沙盤；所述電子沙盤包括演練場所的地理信息輸入模塊、仿真災害信息輸入模塊和關鍵事件信息輸入模塊。3.按權利要求1所述的用于城市危機應急決策演練的計算機仿真系統，其特征是，所述推演服務管理器包括想定載入模塊、回合演算模塊、事態模擬模塊、行動命令接收模塊、行動命令裁決模塊、演練效果評價模塊、綜合計算模塊、數據庫模塊、通訊模塊；所述想定載入模塊將從電子沙盤獲取信息并將信息送入回合演算模塊進行演算，所述事態模擬模塊從回合演算模塊獲取數據并對事態進行模擬演示，所述事態模擬模塊將信息送入演練效果評價模塊進行評價，演練效果評價模塊將數據送入綜合計算模塊進行計算，最后計算后的結果存入數據庫模塊，同時將相關結果通過通訊模塊向推演客戶端廣播發送，推演客戶端從數據庫模塊獲取需要的數據，推演客戶端向行動命令接收模塊發送命令數據，行動命令接收模塊將數據送入行動命令裁決模塊，行動命令裁決模塊將數據送入事態模擬模塊進行模擬。4.按權利要求1所述的用于城市危機應急決策演練的計算機仿真系統，其特征是，所述推演想定編輯器的想定信息以文件的形式由推演服務管理器的想定載入模塊進行加載，所述想定信息包括電子沙盤或演練腳本。5.按權利要求1所述的用于城市危機應急決策演練的計算機仿真系統，其特征是，所述推演客戶端包括推演方客戶端和導調方客戶端，接收推演服務管理器的通訊模塊發來的通訊數據。6.按權利要求1所述的用于城市危機應急決策演練的計算機仿真系統所采用的仿真方法，其特征是，上述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：承敏鋼，李曉磊，趙杰，劉進，范忠奇，
申請(專利權)人：江蘇遠望神州軟件有限公司，
類型：發明
國別省市：