[发明专利]基于多智能体的城市应急疏散仿真系统

摘要

基于多智能体的城市应急疏散仿真系统，属于计算机仿真技术领域的复杂系统仿真，解决当前各类专业应急仿真系统功能单一和应急实体行为规则缺乏智能性的问题。本发明包括数据库模块、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、指挥决策模块和评估模块；所述数据库模块包括综合数据库、知识库以及模型库，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。本发明建立有效的智能模型，从宏观和微观的两个层次描述各类应急智能体在灾难紧急状态下精确的行为过程；能够自定制参数和扩展智能模型，具有通用性和扩展性，弥补区域性、较大范围内的城市应急紧急疏散仿真研究的缺乏和不足。

主权项

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。