[发明专利]基于多智能体的城市应急疏散仿真系统

权利要求书

1.一种基于多智能体的城市应急疏散仿真系统，包括数据库模块、通信模块、参数配置界面模块、数据管理模块、智能体产生模块、计划执行模块、仿真模块和评估模块，其特征在于：

所述数据库模块包括综合数据库、知识库以及模型库，用于为城市应急疏散仿真系统其他模块提供数据支持，其中综合数据库又包括危险源子库、资源子库、基础地理数据子库，危险源子库存储城市危险源信息，包括城市危险源种类、数量、分布位置、处理险情种类；资源子库存储城市应急队伍以及物质资源，包括城市应急队伍以及物资种类、数量、分布位置、隶属单位、处理险情种类、专业领域描述、联系方式；基础地理数据子库存储城市基础地理框架数据；

模型库存储用于应急疏散的算法模型，包括灾难源演变模型、疏散路径规划模型、人员疏散行为模型、多目标资源优化调度模型、决策分析模型；

知识库存储、组织、管理和使用互相联系的应急知识集合，应急知识集合包括应急领域内有关的定义、定理和运算法则以及常识性知识；

所述通信模块将各数据节点的应急信息传送给数据管理模块，应急信息包括应急事件信息、应急资源信息、以及环境信息；

所述数据管理模块在接收通信模块应急信息的基础上，对数据库模块中的数据进行增加、删除、修改、查询的管理；同时，对应急数据进行综合分析，传送给指挥决策模块；

所述参数配置界面模块接受用户设置参数，将设置参数提交给智能体产生模块和仿真模块；所述设置参数由智能体参数和仿真环境参数构成，所述智能体参数包括人员智能体参数和灾难源智能体参数，所述仿真环境参数包括事件区域环境参数；

所述智能体产生模块根据参数配置界面模块提供的设置参数，在知识库的基础上，通过将应急实体映射为智能体，将应急实体的个体特征映射为智能体的状态属性，将应急实体自发采取的、以及受外在事件激发而采取的各种行为映射为智能体的行为规则，建立各类智能体原型；

所述计划执行模块，根据知识库中的知识规则和模型库中的模型，计算并执行智能体产生模块产生的各类智能体在仿真环境中的行为，同时，动态更新智能体状态属性以及仿真环境，将计算结果输出到仿真模块；

所述仿真模块包括二维仿真子模块、三维仿真子模块，根据设置参数，在综合数据库的危险源子库、资源子库、基础地理数据子库的基础上构建仿真环境；所述仿真环境将应急事件的发生、发展和结束通过二维场景、三维场景、图像或者文字等多种媒体形式在计算机中直观展现；

所述评估模块在计划执行、仿真模块运行数据的基础上，通过模型库中决策分析模型计算各类设置参数对应急事件产生的影响以及制定的应急方案，给出评估结论，同时作为知识储备存入知识库；应急事件产生的影响包括危害程度、影响范围、人员疏散结果。

2.如权利要求1所述的城市应急疏散仿真系统，其特征在于：

其具有指挥决策模块，指挥决策模块利用仿真模块中建立的应急演练环境，根据预先制定的演练方案或实时演练指令的下达，向计划执行模块发布决策指令，计划执行模块接收决策指令后，在仿真模块上模拟危险发生时参与指挥决策的疏散场景，实现指挥演练的目的。

3.如权利要求1或2所述的城市应急疏散仿真系统，其特征在于：

所述数据库模块的综合数据库中具有统计数据子库、预案子库、案例子库；统计数据子库存储对应急事件产生影响的各行业业务统计信息，包括人口基础数据、区域经济数据；预案子库以文本方式分段存储已编制的数字化预案；案例子库将典型应急案例资料以及法律法规通过数字化后存入关系型数据库中；预案子库、案例子库为制订合理的疏散方案提供了依据和指导。

4.如权利要求3所述的城市应急疏散仿真系统，其特征在于：

危险源子库、资源子库、统计数据子库中的数据在基础地理数据子库框架的基础上集成，通过数据管理模块实现；

知识库基于预案子库和案例子库中的信息，制订知识规则、产生应急方案；或者根据统计数据子库中的经验统计数据，生成应急知识推理产生式，设置智能体参数。

5.如权利要求1或2所述的城市应急疏散仿真系统，其特征在于：

所述仿真模块中，二维仿真子模块以地理信息系统作为支持，实现从宏观的角度来展现应急疏散的演变过程；三维仿真子模块对应于真实二维地理信息系统的数据，建立三维仿真场景，从微观的角度形象地展现应急疏散的演变过程。