社区燃气管道泄漏事故应急资源预测方法、装置及设备

技术领域

本发明涉及应急资源预测技术，特别是涉及社区燃气管道泄漏事故维抢修领域技术，具体为一种社区燃气管道泄漏事故应急资源预测方法、装置及设备。

背景技术

中国城镇燃气的使用普及率越来越高。其中燃气管道大多有不同程度的老化，加之当时的建设标准较低，又受日常维护、保养、更新不及时等因素影响，社区燃气管道泄漏事故进入多发、频发阶段。应急资源抢修设备的缺乏，将直接导致抢修时间的延迟，影响居民正常用气生活。

现有技术中，应急抢修资源预测过程中，通常根据作业人员的以往经验进行应急资源的准备，在传统的基于案例推理的应急资源预测方法中，需要历史事故案例中的相关数据完整，才能保证检索的准确性，但在实际应急抢险现场，很难完整的收集资源库中所需要的各种数据，在社区燃气管道泄漏事故响应时效性极高的要求下，及时、准确的应急资源预测能更好的保证维抢修的效率，从而减少维修事件过长给居民带来的不便。

因此，亟需一种面对突发性自然灾害，应急决策者可以在可用信息不完整、不准确、决策环境不确定的情况下，实现对应急物资的有效响应的社区燃气管道泄漏事故应急资源预测方法。

发明内容

本发明提供一种社区燃气管道泄漏事故应急资源预测方法、装置及设备，通过建立社区燃气泄漏事故抢险案例资源库；根据分类特征属性的不同数值类型，计算目标案例与资源库案例的特征属性的局部相似度，根据局部相似度得到全局相似度，根据全局相似度找到最接近的目标源案例，根据目标源案例输出需要的应急资源。能够在可用信息不完整、不准确、决策环境不确定的情况下，实现对应急物资的有效响应。

第一方面，本发明提供一种社区燃气管道泄漏事故应急资源预测方法，包括：

建立社区燃气泄漏事故抢险案例资源库，其中所述社区燃气泄漏事故抢险案例资源库包括多个源案例，其中各源案例包括多个特征属性；

获取目标案例，并计算所述目标案例与所述社区燃气泄漏事故抢险案例资源库中各源案例的每个特征属性的局部相似度；

计算每个特征属性的权重；

根据所述目标案例与每个源案例的各特征属性的局部相似度，以及各特征属性的权重，计算所述目标案例与每个源案例的全局相似度；

根据所述目标案例与每个源案例的全局相似度，确定目标源案例；

将所述目标源案例对应的社区燃气管道泄漏事故应急资源作为所述目标案例的社区燃气管道泄漏事故应急资源的预测结果，进行输出。

第二方面，本发明提供一种社区燃气管道泄漏事故应急资源预测装置，包括：

建立模块，用于建立社区燃气泄漏事故抢险案例资源库，其中所述社区燃气泄漏事故抢险案例资源库包括多个源案例，其中各源案例包括多个特征属性；

第一计算模块，用于获取目标案例，并计算所述目标案例与所述社区燃气泄漏事故抢险案例资源库中各源案例的每个特征属性的局部相似度；

第二计算模块，用于计算每个特征属性的权重；

第三计算模块，用于根据所述目标案例与每个源案例的各特征属性的局部相似度，以及各特征属性的权重，计算所述目标案例与每个源案例的全局相似度；

处理模块，用于根据所述目标案例与每个源案例的全局相似度，确定目标源案例；

输出模块，用于将所述目标源案例对应的社区燃气管道泄漏事故应急资源作为所述目标案例的社区燃气管道泄漏事故应急资源的预测结果，进行输出。

第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上第一方面所述的社区燃气管道泄漏事故应急资源预测方法。

第四方面，本发明提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上第一方面所述的社区燃气管道泄漏事故应急资源预测方法。

第五方面，本发明提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面所述的社区燃气管道泄漏事故应急资源预测方法。

本发明提供的社区燃气管道泄漏事故应急资源预测方法、装置及设备，通过建立社区燃气泄漏事故抢险案例资源库；根据分类特征属性的不同数值类型，计算目标案例与资源库案例的特征属性的局部相似度，根据局部相似度得到全局相似度，根据全局相似度找到最接近的目标源案例，根据目标源案例输出需要的应急资源。能够在可用信息不完整、不准确、决策环境不确定的情况下，实现对应急物资的有效响应。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的社区燃气管道泄漏事故应急资源预测的应用场景示意图；

图2为本发明实施例提供的社区燃气管道泄漏事故应急资源预测方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的社区燃气管道泄漏事故应急资源预测装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的计算机设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

有数据显示，中国城镇燃气的使用普及率逐年升高。其中燃气管道大多是很多年前建造，有不同程度的老化，加之当时的建设标准较低，又受日常维护、保养、更新不及时等因素影响，社区燃气管道泄漏事故进入多发、频发阶段。应急资源抢修设备的缺乏，将直接导致抢修时间的延迟，影响居民正常用气生活。

在应急抢修资源预测过程中，通常根据作业人员的以往经验进行应急资源的准备，在传统的基于案例推理的应急资源预测方法中，需要历史事故案例中的相关数据完整，才能保证检索的准确性，但在实际应急抢险现场，很难完整的收集资源库中所需要的各种数据，在社区燃气管道泄漏事故响应时效性极高的要求下，及时、准确的应急资源预测能更好的保证维抢修的效率，从而减少维修事件过长给居民带来的不便。面对突发性自然灾害，应急决策者可以在可用信息不完整、不准确、决策环境不确定的情况下，利用本发明技术方案能够实现对应急物资的有效响应。

图1为本发明实施例提供的社区燃气管道泄漏事故应急资源预测的应用场景示意图。如图1所示，该场景中，包括：接收装置101、处理器102和显示装置103。

可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对物品识别方法的具体限定。在本发明另一些可行的实施方式中，上述架构可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。图1所示的部件可以以硬件，软件，或软件与硬件的组合实现。

在具体实现过程中，接收装置101可以是输入/输出接口，也可以是通信接口。

处理器102，可以对数据进行处理。

显示装置103可以用于显示区燃气管道泄漏事故应急资源预测的预测结果。

显示装置还可以是触摸显示屏，用于在显示的上述内容的同时接收用户指令，以实现与用户的交互。

应理解，上述处理器可以通过处理器读取存储器中的指令并执行指令的方式实现，也可以通过芯片电路实现。

另外，本发明实施例描述的网络架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案，并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着网络架构的演变和新业务场景的出现，本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

图2为本发明实施例提供的社区燃气管道泄漏事故应急资源预测方法的流程示意图，本实施例的执行主体可以为图1所示处理器，本实施例此处不做特别限制。如图2所示，该方法包括：

S201：建立社区燃气泄漏事故抢险案例资源库，其中社区燃气泄漏事故抢险案例资源库包括多个源案例，其中各源案例包括多个特征属性。

在本实施例中，采用社区燃气管道泄漏事故历史案例作为源案例，对源案例中对应的特征属性进行识别和对应数据的提取，并结合各案例中的应急资源配置情况，形成案例资源库。案例资源库用于相似案例的检索提供依据。

在本实施例中，案例的特征属性具有不同的数值类型。

可选地，可以分为确定值、模糊概念、确定符号和区间数等。各特征属性的取值范围可根据社区燃气管道泄漏事故抢修历史案例的数据来确定。

模糊概念，指的是表示程度或幅度的概念。例如：轻、重、热、美、厚、薄等。

S202：获取目标案例，并计算目标案例与社区燃气泄漏事故抢险案例资源库中各源案例的每个特征属性的局部相似度。

具体地，计算目标案例与社区燃气泄漏事故抢险案例资源库中各源案例的每个特征属性的局部相似度，包括如下几种情形：

情形1：若目标案例与源案例的特征属性均为确定值，则按照如下公式1计算目标案例与源案例的特征属性的局部相似度SIM

式中，T

情形2：若目标案例与源案例的特征属性均为模糊概念，则按照如下公式2计算目标案例与源案例的特征属性的局部相似度SIM

式中，T

情形3：若目标案例与源案例的特征属性均为确定符号，则按照如下公式3计算目标案例与源案例的特征属性的局部相似度SIM

式中，T

情形4：若目标案例的特征属性与任一源案例的特征属性两者中的一者为数值一者为区间数，则按照如下公式4计算目标案例与源案例的特征属性的局部相似度SIM

式中，a为特征属性的数值；[b

情形5：若目标案例与任一源案例的特征属性两者均为区间数，则按照如下公式5计算目标案例与源案例的特征属性的局部相似度SIM

式中，[b

S203：计算每个特征属性的权重。

具体地，计算每个特征属性的权重，详述如下：

构造高斯隶属度函数，如下：

式中，y

假设一框架为U，存在一个函数集m，使的幂集2

其中，X∈2

假设有n个专家进行评估，评估等级为5个等级时，通过高斯隶属度函数确定的基本概率分配如下：

其中，矩阵Y中任一元素为y

用Y

其中，矩阵R

同理即可得到n位专家意见的融合矩阵R，通过主对角线求和，计算n项证据的冲突程度K，如下：

其中，M(A)为任一属性特征的融合后的概率值；f(A)＝K×q(A)为冲突的概率分配函数，将冲突分配到评价集的每一个元素中；

将融合后的概率值Mj与评价等级对应的量化值乘积的总和作为最终评价等级p

p

j＝1,2,…,t

其中，A、B、C、D、E分别代表重要度的五个评价等级，即极低、低、中等、高、极高；j为任一特征属性，t为特征属性的数量；M

对最终评价等级p

其中，t表示特征属性的数量。

S204：根据目标案例与每个源案例的各特征属性的局部相似度，以及各特征属性的权重，计算目标案例与每个源案例的全局相似度。

具体地，按照如下公式计算目标案例与每个源案例的全局相似度：

SIM(T,Ci)＝∑W

式中，SIM(T,Ci)为全局相似度；W

S205：根据目标案例与每个源案例的全局相似度，确定目标源案例。

具体地，可以按照每个源案例与目标案例的全局相似度进行排序，并将全局相似度最高或超过设定阈值的源案例作为目标源案例。

其中，设定阈值可以是根据专家经验确定的。

S206：将目标源案例对应的社区燃气管道泄漏事故应急资源作为目标案例的社区燃气管道泄漏事故应急资源的预测结果，进行输出。

在本实例中，若目标源案例与目标案例完全匹配，则输出目标源案例中的资源配置情况作为预测结果，用于燃气管道泄漏事故的抢修，完成资源预测。

若目标源案例与目标案例的匹配度不高，则输出需要通过现场维修人员和相关专家进行经验预测的提示。

匹配度最优解的资源配置，可作为资源预测的主体，还需通过专家对比目标案例与最佳匹配案例，提出需要增加或减少资源类型。

综上，从上述实例的描述可知，通过建立社区燃气泄漏事故抢险案例资源库；根据分类特征属性的不同数值类型，计算目标案例与资源库案例的特征属性的局部相似度，根据局部相似度得到全局相似度，根据全局相似度找到最接近的目标源案例，根据目标源案例输出需要的应急资源。能够在可用信息不完整、不准确、决策环境不确定的情况下，实现对应急物资的有效响应。

在上述实施例的基础上，本实例还包括步骤S207：

S207：根据目标源案例，进行资源库案例的重写。

在本实例中，获得最佳匹配案例(目标源案例)并不意味着可以直接使用检索到的案例的解决方案来解决当前的问题，除非当前的自然灾害与案例库中的自然灾害完全相同。因此，在大多数情况下，只能找到与目标情况“最相似”的情况，而不能找到完全匹配的情况。因此，对目标源案例进行重写识别目标源案例与之目标案例间的差异，以及过滤解决方案的可用部分。

下面通过一个具体的实例对上述的社区燃气管道泄漏事故应急资源预测方法进行说明。

第一，根据某公司社区燃气管道泄漏事故维修报告，提取其中管材、管径、是否停输维修、泄漏点的大小、管道是否埋地、应急事件等级、泄漏原因等文本信息作为案例检索的特征属性。其中管材、应急事件等级为确定值，其余特征属性均为确定符号。选取五个典型案例作为源案例。目标案例选取具体数据见表1。

表1目标案例与案例库的特征属性表

第二，根据确定值、确定符号、区间数、模糊概念的属性特征的局部相似度计算，得到目标案例与案例库的各特征属性的局部相似度，见表2。由于特征属性之间无交集，基础概率值与局部相似度相同。

表2目标案例与案例库的局部相似度

第三，现场维修人员和社区燃气管道泄漏维抢修专家对特征属性的评价等级、量化值和不确定度，如表3。

表3

借助高斯隶属度计算，得到两位专家打分的基础概率值。如表4和表5。

表4专家1的基本概率分配

表5专家2的基本概率分配

利用矩阵分析的合成算法进行数据融合，融合后的打分结果(最终评价等级)见表6。

表6数据融合后的结果

根据公式(14)，选取特征相似度大于0.5进行全局相似度计算，结果如表7。

表7全局相似度结果

第四，根据步表7中的全局相似度结果可以看出，案例2与目标案例的匹配度最高，其次是案例1的匹配度。所以从资源库中调用案例2的相关资源配置，并参考案例1的资源配置方案，作为应急资源预测的预测结果。

图3为本发明实施例提供的社区燃气管道泄漏事故应急资源预测装置的结构示意图。如图3所示，该社区燃气管道泄漏事故应急资源预测装置包括：建立模块301、第一计算模块302、第二计算模块303、第三计算模块304、处理模块305和输出模块306。

建立模块301，用于建立社区燃气泄漏事故抢险案例资源库，其中所述社区燃气泄漏事故抢险案例资源库包括多个源案例，其中各源案例包括多个特征属性；

第一计算模块302，用于获取目标案例，并计算所述目标案例与所述社区燃气泄漏事故抢险案例资源库中各源案例的每个特征属性的局部相似度；

第二计算模块303，用于计算每个特征属性的权重；

第三计算模块304，用于根据所述目标案例与每个源案例的各特征属性的局部相似度，以及各特征属性的权重，计算所述目标案例与每个源案例的全局相似度；

处理模块305，用于根据所述目标案例与每个源案例的全局相似度，确定目标源案例；

输出模块306，用于将所述目标源案例对应的社区燃气管道泄漏事故应急资源作为所述目标案例的社区燃气管道泄漏事故应急资源的预测结果，进行输出。

在一种可能的设计中，所述装置还包括：重写模块306，用于根据目标源案例，进行资源库案例的重写。

图4为本发明实施例提供的计算机设备的硬件结构示意图。如图4所示，本实施例的计算机设备包括：至少一个处理器401和存储器402；存储器存储计算机执行指令；至少一个处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器执行如上的社区燃气管道泄漏事故应急资源预测方法。

可选地，存储器402既可以是独立的，也可以跟处理器401集成在一起。

当存储器402独立设置时，该计算机设备还包括总线403，用于连接所述存储器402和处理器401。

本发明实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上所述的社区燃气管道泄漏事故应急资源预测方法。

本发明实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的社区燃气管道泄漏事故应急资源预测方法。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述模块成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。

应理解，上述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，简称CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器，还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。

总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，简称ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component Interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture，简称EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本发明附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。

上述存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，简称ASIC)中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于电子设备或主控设备中。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。