一种基于人工智能的应急指挥辅助决策方法及系统

技术领域

本发明属于应急指挥业务技术领域，具体涉及一种基于人工智能的应急指挥辅助决策方法及系统。

背景技术

目前，成熟的应急指挥信息系统可立即显示危险源附近的电子地图，接警员按照事件性质传给指挥大厅内相应警察或消防警台处理。处警人员用计算机辅助调度系统处警，并通过无线调度台和数据传输设备，将指令下达给街面执勤人员，警员接到指令后，立即赶赴现场处置，决策指令的下达完全依赖指挥人员的决策，现场处置状况还停留于传统的通信手段。

参照新形势下的现代战争理念，作战从以往的“网络中心”转变为“决策中心”，对智能决策的理解和智能辅助决策系统的研发提出了更高的要求。现有应急指挥辅助决策系统业务功能分散、指挥流程不畅、智能决策能力薄弱，无法应对力量多元、态势瞬息万变、防护任务复杂艰巨的应急指挥要求。

针对上述要求，需要有一套完整的利用人工智能技术和算法模型的应急指挥辅助决策系统，来辅助应急指挥人员高效指挥决策。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于人工智能的应急指挥辅助决策方法及系统。本发明实现了应急行动综合态势图与应急指挥指令、应急行动方案间的高效智能转换；本发明能够提升情况研判、决心建议、修订方案、行动控制4个应急指挥流程阶段的指挥辅助决策智能化水平，为指挥员提供应急指挥辅助决策信息，帮助决策人员在最短时间内判断当前综合态势。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种基于人工智能的应急指挥辅助决策方法，步骤如下：

1)构建基于应急指挥体系的知识图谱；

2)构建基于应急指挥信息要素的态势特征提取算法；

3)构建基于应急指挥信息特征的语义理解模型。

进一步的，所述步骤1)具体包括：参照应急行动指挥需求与指挥体系、应急行动方案和应急指挥指令标准，分析态势要素与指挥要素的关系映射地图，构建覆盖应急指挥对象、指挥手段、指挥内容和指挥者的应急指挥体系知识图谱。

进一步的，所述步骤2)具体包括：采用上述步骤1)中的态势要素与指挥要素的关系映射地图，构建面向应急指挥的态势特征提取算法，提取应急行动综合态势图、应急指挥指令与应急行动方案中的结构化指挥信息。

进一步的，所述步骤3)具体包括：结合上述步骤1)中的基于应急指挥体系的知识图谱，采用知识的表示和推理算法建立应急指挥语义理解模型，通过步骤2)中提取出的结构化指挥信息，形成机器和指挥员可读的行动综合态势图、应急指挥指令和应急行动方案。

进一步的，所述语义理解模型采用知识的表示和推理算法，把结构化指挥信息之间的映射关系转化为简单且高度结构化的语言，其主体代表指挥者，客体代表指挥对象，之间的映射关系代表指挥内容和指挥手段，通过如下三元组标记的形式进行标示：

(subject，verb，object)

其值是：

(entity

其中，subject表示主体，verb表示映射关系，object表示客体；entity

代表应急指挥者对指挥对象通过某种方式采取某种行动的指挥指令；通过上述方式，对结构化指挥信息进行语义理解，并参照应急指挥体系的知识图谱提供的应急指挥指令标准和行动方案标准，形成应急指挥指令和应急行动方案；若输入应急指挥指令和应急行动方案，上述语义理解模型可分解出文本内的结构化指挥信息。

本发明的一种基于人工智能的应急指挥辅助决策系统，包括：态势综合模块、指挥筹划模块、行动控制模块及综合保障模块；

所述态势综合模块，用于判断现场环境和行动现场综合态势；

所述指挥筹划模块，用于对应急指挥筹划活动提供全要素的辅助决策支撑；

所述行动控制模块，用于把握行动情况，并对突发事件进行临机处置；

所述综合保障模块，用于对应急战备资源分类分级、统一化、信息化管理，对应急指挥行动提供数据支撑。

进一步地，所述态势综合模块面向应急不同行动，基于地图展示现场环境要素、指挥对象、灾害源、行动要素的信息，用于对判断现场环境和行动现场综合态势。

进一步地，所述指挥筹划模块采用上述基于人工智能的应急指挥辅助决策方法，提取应急行动综合态势图、应急指挥指令与应急行动方案中的结构化指挥信息，形成机器和指挥员可读的行动综合态势图、应急指挥指令和应急行动方案，用于对应急指挥筹划活动提供全要素的辅助决策支撑。

进一步地，所述行动控制模块面向应急行动任务全过程，分发行动任务并对任务执行进度进行跟踪，若发生临机事件可紧急调度战备资源并对事件进行临机处置，用于把握行动情况，对突发事件进行临机处置。

进一步地，所述综合保障模块对应急基础数据管理、监测指挥所运行状态并对异常状态进行报警，用于对应急战备资源分类分级、统一化、信息化管理，对应急指挥行动提供数据支撑。

一种基于人工智能的应急指挥辅助决策系统的应用方法，包括以下步骤：

S1：态势综合模块面向应急不同行动，基于地图展示现场环境要素、指挥对象、灾害源、行动要素的信息，用于对判断现场环境和行动现场综合态势；

S2：指挥筹划模块采用上述基于人工智能的应急指挥辅助决策方法，提取态势综合模展示的现场环境和行动现场综合态势中的结构化指挥信息，形成机器和指挥员可读的行动综合态势图、应急指挥指令和应急行动方案；

S3：行动控制模块采用上述基于人工智能的应急指挥辅助决策方法，提取指挥筹划模块形成的机器和指挥员可读的行动综合态势图、应急指挥指令和应急行动方案，生成任务卡片分发至各专业队，对任务执行进度进行跟踪，若发生临机事件紧急调度战备资源并对事件进行临机处置；

S4：综合保障模块对应急基础数据管理、监测指挥所运行状态并对异常状态进行报警，对应急战备资源分类分级、统一化、信息化管理，对应急指挥行动提供数据支撑。

本发明的有益效果：

本发明实现了应急行动综合态势图与应急指挥指令、应急行动方案间的高效智能转换，提升了覆盖情况研判、决心建议、修订方案、行动控制四个应急指挥流程阶段的系统功能模块智能化水平。为指挥员提供应急指挥辅助决策信息，帮助决策人员在最短时间内判断当前综合态势，制定出最恰当的应急方案与行动计划，推送准确的指挥指令至专业队，对专业队任务执行状态进行监控，若发生临机事件紧急调度战备资源并对事件进行临机处置，从而提升应急指挥效能与专业队指挥指令执行力。

附图说明

图1为本发明决策方法的流程图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

参照图1所示，本发明的一种基于人工智能的应急指挥辅助决策方法，步骤如下：

1)构建基于应急指挥体系的知识图谱；

参照应急行动指挥需求与指挥体系、应急行动方案和应急指挥指令标准，分析态势要素与指挥要素的关系映射地图，构建覆盖应急指挥对象、指挥手段、指挥内容和指挥者的应急指挥体系知识图谱。

2)构建基于应急指挥信息要素的态势特征提取算法；

采用上述步骤1)中的态势要素与指挥要素的关系映射地图，构建面向应急指挥的态势特征提取算法，提取应急行动综合态势图、应急指挥指令与应急行动方案中的结构化指挥信息。

3)构建基于应急指挥信息特征的语义理解模型；

结合上述步骤1)中的基于应急指挥体系的知识图谱，采用知识的表示和推理算法建立应急指挥语义理解模型，通过步骤2)中提取出的结构化指挥信息，形成机器和指挥员可读的行动综合态势图、应急指挥指令和应急行动方案。

所述语义理解模型采用知识的表示和推理算法，把结构化指挥信息之间的映射关系转化为简单且高度结构化的语言，其主体代表指挥者，客体代表指挥对象，之间的映射关系代表指挥内容和指挥手段，通过如下三元组标记的形式进行标示：

(subject，verb，object)

其值是：

(entity

其中，subject表示主体，verb表示映射关系，object表示客体；entity

代表应急指挥者对指挥对象通过某种方式采取某种行动的指挥指令；通过上述方式，对结构化指挥信息进行语义理解，并参照应急指挥体系的知识图谱提供的应急指挥指令标准和行动方案标准，形成应急指挥指令和应急行动方案；若输入应急指挥指令和应急行动方案，上述语义理解模型可分解出文本内的结构化指挥信息。

本发明的一种基于人工智能的应急指挥辅助决策系统，包括：态势综合模块、指挥筹划模块、行动控制模块及综合保障模块；

所述态势综合模块，用于判断现场环境和行动现场综合态势；其面向应急不同行动，基于地图展示现场环境要素、指挥对象、灾害源、行动要素的信息，用于对判断现场环境和行动现场综合态势。

所述指挥筹划模块，用于对应急指挥筹划活动提供全要素的辅助决策支撑；其采用上述基于人工智能的应急指挥辅助决策方法，提取应急行动综合态势图、应急指挥指令与应急行动方案中的结构化指挥信息，形成机器和指挥员可读的行动综合态势图、应急指挥指令和应急行动方案，用于对应急指挥筹划活动提供全要素的辅助决策支撑。

所述行动控制模块，用于把握行动情况，并对突发事件进行临机处置；面向应急行动任务全过程，分发行动任务并对任务执行进度进行跟踪，若发生临机事件可紧急调度战备资源并对事件进行临机处置，用于把握行动情况，对突发事件进行临机处置。

所述综合保障模块，用于对应急战备资源分类分级、统一化、信息化管理，对应急指挥行动提供数据支撑；对应急基础数据管理、监测指挥所运行状态并对异常状态进行报警，用于对应急战备资源分类分级、统一化、信息化管理，对应急指挥行动提供数据支撑。

一种基于人工智能的应急指挥辅助决策系统的应用方法，基于上述系统，包括以下步骤：

S1：态势综合模块面向应急不同行动，基于地图展示现场环境要素、指挥对象、灾害源、行动要素的信息，用于对判断现场环境和行动现场综合态势；

S2：指挥筹划模块采用上述基于人工智能的应急指挥辅助决策方法，提取态势综合模展示的现场环境和行动现场综合态势中的结构化指挥信息，形成机器和指挥员可读的行动综合态势图、应急指挥指令和应急行动方案；

S3：行动控制模块采用上述基于人工智能的应急指挥辅助决策方法，提取指挥筹划模块形成的机器和指挥员可读的行动综合态势图、应急指挥指令和应急行动方案，生成任务卡片分发至各专业队，对任务执行进度进行跟踪，若发生临机事件紧急调度战备资源并对事件进行临机处置；

S4：综合保障模块对应急基础数据管理、监测指挥所运行状态并对异常状态进行报警，对应急战备资源分类分级、统一化、信息化管理，对应急指挥行动提供数据支撑。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。