基于行为树的救援场景模拟方法、装置及设备

技术领域

本发明涉及仿真模拟领域，尤其涉及一种基于行为树的救援场景模拟方法、装置及设备。

背景技术

森林火灾是森林灾害中最严重的一种，突发性强、破坏性大、波及范围广、难以控制且火灾扑救和人员救援困难，一旦发生就会对森林资源造成巨大的损失，严重影响人民生命和财产安全。

很大一部分的森林火灾是由于扑救不及时或扑救方案不合理，错过了林火最佳扑灭时间，由小规模的火灾发展成大规模火灾。在灭火过程中，人、环境、林火组成一个系统，因此，通过对林火蔓延过程中人的行为进行仿真模拟，可以发现救援过程中决策、资源调配、扑火方式等存在的不足，提出有效的解决方案，用科学手段将损失降到最低。但限于目前的仿真手段和计算水平，林火蔓延和救援相结合的仿真模拟还存在一定难度。

发明内容

本发明提供一种基于行为树的救援场景模拟方法、装置及设备，用以解决相关技术中灾难救援场景的仿真模拟水平较低，对灾难预防能力较差的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供一种基于行为树的救援场景模拟方法，该方法包括：

对需要进行模拟的救援场景进行分析，得到救援场景的场景信息；

基于场景信息确定场景的计算模型，计算模型用于根据场景信息模拟救援场景的状态；

基于场景信息和计算模型生成多个致灾因子智能体和多个救援力量智能体；

为多个致灾因子智能体和多个救援力量智能体配置行为树，并进行救援场景的模拟。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的方法中，计算模型包括蔓延模型、寻路模型、移动模型和救援模型，其中：

蔓延模型用于模拟救援场景中灾难的蔓延状况；

寻路模型用于模拟救援场景中每个救援力量智能体的路径规划；

移动模型用于模拟救援场景中每个救援力量智能体的位置更新；

救援模型用于模拟救援场景中在多个救援力量智能体的作用下，灾难的蔓延状况。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的方法中，基于场景信息和计算模型生成多个致灾因子智能体和多个救援力量智能体，包括：

基于蔓延模型和救援模型生成多个致灾因子智能体；

基于寻路模型、移动模型和救援模型生成多个救援力量智能体。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的方法中，基于场景信息和计算模型生成多个致灾因子智能体和多个救援力量智能体之后，方法还包括：

为每个致灾因子智能体和每个救援力量智能体配置对应的属性参数。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的方法中，为多个致灾因子智能体和多个救援力量智能体配置行为树，包括：

根据预先设置的行为树决策流程，为每个致灾因子智能体和每个救援力量智能体创建控制节点，控制节点包括顺行节点、备选节点、并行节点和条件节点；

为每个控制节点输入行为和节点参数；

为每个控制节点设置对应的动作节点，使每个控制节点与行为对应。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的方法中，方法还包括：

为救援场景的模拟设置步长，使每运行一次行为树，步长的数值增加一。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的方法中，为多个致灾因子智能体和多个救援力量智能体配置行为树，并进行救援场景的模拟之后，方法还包括：

得到救援场景的模拟结果；

基于模拟结果更新每个致灾因子智能体和每个救援力量智能体对应的属性参数。

第二方面，本发明实施例提供一种基于行为树的救援场景模拟装置，其特征在于，包括：

分析单元，用于对需要进行模拟的救援场景进行分析，得到救援场景的场景信息；

确定单元，用于基于场景信息确定场景的计算模型，计算模型用于根据场景信息模拟救援场景的状态；

生成单元，用于基于场景信息和计算模型生成多个致灾因子智能体和多个救援力量智能体；

配置单元，用于为多个致灾因子智能体和多个救援力量智能体配置行为树，并进行救援场景的模拟。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，计算模型包括蔓延模型、寻路模型、移动模型和救援模型，其中：

蔓延模型用于模拟救援场景中灾难的蔓延状况；

寻路模型用于模拟救援场景中每个救援力量智能体的路径规划；

移动模型用于模拟救援场景中每个救援力量智能体的位置更新；

救援模型用于模拟救援场景中在多个救援力量智能体的作用下，灾难的蔓延状况。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，生成单元具体用于：

基于蔓延模型和救援模型生成多个致灾因子智能体；

基于寻路模型、移动模型和救援模型生成多个救援力量智能体。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，生成单元还用于：

为每个致灾因子智能体和每个救援力量智能体配置对应的属性参数。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，配置单元具体用于：

根据预先设置的行为树决策流程，为每个致灾因子智能体和每个救援力量智能体创建控制节点，控制节点包括顺行节点、备选节点、并行节点和条件节点；

为每个控制节点输入行为和节点参数；

为每个控制节点设置对应的动作节点，使每个控制节点与行为对应。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，配置单元还用于：

为救援场景的模拟设置步长，使每运行一次行为树，步长的数值增加一。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，配置单元具体用于：

得到救援场景的模拟结果；

基于模拟结果更新每个致灾因子智能体和每个救援力量智能体对应的属性参数。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在存储器中的计算机程序指令，当计算机程序指令被处理器执行时实现如本发明实施例第一方面所提供的方法。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，当计算机程序指令被处理器执行时实现如本发明实施例第一方面所提供的方法。

本发明实施例中，首先对需要进行模拟的救援场景进行分析，得到救援场景的场景信息，然后基于场景信息确定场景的计算模型，计算模型用于根据场景信息模拟救援场景的状态，再基于场景信息和计算模型生成多个致灾因子智能体和多个救援力量智能体，最后为多个致灾因子智能体和多个救援力量智能体配置行为树，并进行救援场景的模拟。与相关技术相比，解决了灾难救援场景的仿真模拟水平较低，对灾难预防能力较差的问题，通过使用计算模型和创建智能体，并利用行为树实时模拟灾难发生场景，使智能体能够基于自身的行为树自行判断在所处时空环境下该执行的调用行为，兼具扩展性的同时，实现对救援完整过程的高仿真模拟。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基于行为树的救援场景模拟方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种基于行为树的救援场景模拟方法的具体流程示意图；

图3为本发明实施例提供的寻路模型规划路线示意图；

图4为本发明实施例提供的移动模型运算逻辑示意图；

图5为本发明实施例提供的消防队智能体行为树结构示意图；

图6为本发明实施例提供的森林火场智能体行为树结构示意图；

图7为本发明实施例提供的智能体逻辑调用示意图；

图8为本发明实施例提供的林火场景模拟示意图；

图9为本发明实施例提供的一种基于行为树的救援场景模拟装置的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面对文中出现的一些词语进行解释：

1、本发明实施例中术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

2、行为树，是一种图形化的建模语言，是由行为节点组成的树状结构，使用行为树后，智能体能够增加对复杂环境的信息感知。

3、控制节点，是行为树的内部结点，它们定义了遍历其子结点的方式。控制结点作为父节点可以拥有多个子结点，其子节点可以是执行结点，也可以是控制结点。控制节点可分为顺序节点(Sequence)，备选节点(Fallback)，并行节点(Parallel)这3类。

4、条件节点(Condition)行为树末端的执行节点之一，该节点为智能体基于自身属性或其他智能体属性做出的判别，每一个条件节点都是一个逻辑运算式。

5、动作节点(Reaction)是行为树末端的另一执行节点，该节点为智能体基于自身属性或其他智能体属性进行行为模型调用的触发器，每一个动作节点都是行为模型的输入参数集合。

森林火灾是森林灾害中最严重的一种，突发性强、破坏性大、波及范围广、难以控制且火灾扑救和人员救援困难，一旦发生就会对森林资源造成巨大的损失，严重影响人民生命和财产安全。

很大一部分的森林火灾是由于扑救不及时或扑救方案不合理，错过了林火最佳扑灭时间，由小规模的火灾发展成大规模火灾。在灭火过程中，人、环境、林火组成一个系统，因此，通过对林火蔓延过程中人的行为进行仿真模拟，可以发现救援过程中决策、资源调配、扑火方式等存在的不足，提出有效的解决方案，用科学手段将损失降到最低。但限于目前的仿真手段和计算水平，林火蔓延和救援相结合的仿真模拟还存在一定难度。

本技术方案提供一种基于行为树的救援场景模拟方法，下面结合附图和实施例对本发明提供的基于行为树的救援场景模拟方法、装置及设备进行更详细地说明。

本发明实施例提供一种基于行为树的救援场景模拟方法，如图1所示，包括：

步骤S101，对需要进行模拟的救援场景进行分析，得到救援场景的场景信息。

具体实施时，对场景进行分析，得到场景的场景信息，该场景信息包含地理因素、环境因素、天气因素、人文因素、交通因素等多个维度的信息。

步骤S102，基于场景信息确定场景的计算模型。

具体实施时，基于场景信息确定场景的计算模型，该计算模型用于根据场景信息模拟救援场景的状态，计算模型包括蔓延模型、寻路模型、移动模型和救援模型，蔓延模型用于模拟救援场景中灾难的蔓延状况；寻路模型用于模拟救援场景中每个救援力量智能体的路径规划；移动模型用于模拟救援场景中每个救援力量智能体的位置更新；救援模型用于模拟救援场景中在多个救援力量智能体的作用下，灾难的蔓延状况。

步骤S103，基于场景信息和计算模型生成多个致灾因子智能体和多个救援力量智能体。

具体实施时，基于蔓延模型和救援模型生成多个致灾因子智能体，基于寻路模型、移动模型和救援模型生成多个救援力量智能体。

在生成之后，为每个致灾因子智能体和每个救援力量智能体配置对应的属性参数。

步骤S104，为多个致灾因子智能体和多个救援力量智能体配置行为树，并进行救援场景的模拟。

具体实施时，根据预先设置的行为树决策流程，为每个致灾因子智能体和每个救援力量智能体创建控制节点，控制节点包括顺行节点、备选节点、并行节点和条件节点。然后为每个控制节点输入行为和节点参数，再为每个控制节点设置对应的动作节点，使每个控制节点与行为对应。

还可以为救援场景的模拟设置步长，使每运行一次行为树，步长的数值增加一。每次模拟之后，还可以得到救援场景的模拟结果，并基于模拟结果更新每个致灾因子智能体和每个救援力量智能体对应的属性参数，确保模拟的时效性。

如图2所示，以林火蔓延与救援的场景为例，对本发明实施例提供的基于行为树的救援场景模拟方法进行具体说明：

步骤S201，对需要进行模拟的救援场景进行分析，得到救援场景的场景信息。

具体实施时，对场景进行分析，得到场景的场景信息，该场景信息包含地理因素、环境因素、天气因素、人文因素、交通因素等多个维度的信息。

步骤S202，基于场景信息确定场景的计算模型。

具体实施时，基于场景信息确定场景的计算模型，该计算模型用于根据场景信息模拟救援场景的状态，计算模型包括蔓延模型、寻路模型、移动模型和救援模型，蔓延模型用于模拟救援场景中灾难的蔓延状况；寻路模型用于模拟救援场景中每个救援力量智能体的路径规划；移动模型用于模拟救援场景中每个救援力量智能体的位置更新；救援模型用于模拟救援场景中在多个救援力量智能体的作用下，灾难的蔓延状况。

具体来说，在本发明中基于行为树驱动的智能体使用到的模型有蔓延模型、寻路模型、移动模型、灭火模型，以下简要介绍模型内容。

(1)蔓延模型

在本发明中，针对林火蔓延过程，采用结合Rothermel、椭圆模型和惠更斯模型的林火蔓延模型，Rothermel模型根据能量守恒原理，综合坡度风速和可燃物信息推算林火蔓延最大速度；椭圆模型推演火场蔓延形状，结合风向和最大蔓延速度估算起火点朝着周围不同方向蔓延时的速度；惠更斯模型将火点视为波源，将林火蔓延过程视为波面的传播过程。结合上述三个模型可以计算出火点朝着不同方向上蔓延速度的变化过程，从而实现林火蔓延的效果。

(2)寻路模型

在林火搜救场景中，无论是消防员还是消防车都需要进行路径规划，在森林火灾复杂环境中危险区域，确定较好的行进路线到达指定灭火目标位置，而在实际扑火过程中往往因为环境的复杂性和灾害发展的不确定性难以快速找到一条合理的行进路线。但森林火灾救援的仿真模拟中，智能体则可通过类似“上帝视角”的方式获取森林火场的详细信息，通过设计的寻路算法快速给出相应的规避着火区域的行进路线。在本发明中，采用一种改进粒子群的自动避险算法，通过生成路径种群的方式快速搜索有效规避动态变化的森林火灾环境区域的合理路径，其算法的核心公式如下：

/>

其中，w

基于上述算法，智能体可在森林火灾蔓延过程中寻找到一条合理行进路线，其规划效果如图3所示。

(3)移动模型

该模型基于智能体本身的坐标和经由寻路模型计算而得的行进路线实现智能体在林火救援场景中的位置更新，该过程的运算逻辑如图4所示。

基于行为树驱动的智能体在每次的循环中通过调用移动模型，实现智能体在林火救援场景中的移动过程。

(4)灭火模型

灭火模型基于蔓延模型的基础上进行计算，给定不同的智能体不同的灭火计算公式，实现灭火效果，如消防队智能体以自身灭火力量为基准，与火场环境智能体进行交互，根据消防队智能体自身的灭火力量属性和火场强度属性进行灭火过程计算；消防车智能体以自身水量和洒水半径与火场强度属性进行灭火计算；消防飞机智能体以自身飞行高度和携带水量与火场强度属性进行灭火计算，灭火过程中火场环境智能体实时更新。三类智能体进行灭火过程计算的核心公式如下所示：

其中，I为某一单元格的火场强度，为0时表示熄灭，b为人员的灭火力量，HP为人员体力情况，bc为车辆灭火能力，h为飞机飞行高度。

步骤S203，基于场景信息和计算模型生成多个致灾因子智能体和多个救援力量智能体。

具体实施时，基于蔓延模型和救援模型生成多个致灾因子智能体，基于寻路模型、移动模型和救援模型生成多个救援力量智能体。

在本发明中，以林火扑救场景为例建立致灾因子和救援力量两类智能体，其中致灾因子为森林火场，救援力量包括消防队、消防车和消防飞机智能体，救援力量智能体构建过程大体类似，以消防队智能体构建为例进行详细介绍。

由于林火救援过程的复杂性，在各类智能体行为树的构建过程较为复杂，因此行为树的数据流转方式需遵循一系列的标准规范，以确保仿真过程的有序运行。在本发明中，对于智能体行为树的数据流转方式的规范界定主要包括智能体属性类型和属性值域两个方面。

智能体属性类型

每类智能体均有其属性，其属性反应了智能体在特定时间下的状态，且能够被智能体之间的交互影响结果，因此，在构建一个智能体的行为树前需定义智能体中每个行为和交互过程包含的属性及其类型。在本发明中，规定了如下智能体的属性类型：

属性值域

在给定智能体属性之后，需对属性的值域进行限定，防止智能体在通过行为树驱动过程中出现属性溢出，致使其做出林火扑救模拟仿真过程中不合理的行为，如限定消防员的智能体的生命值为非负，飞机负载水量非负，消防车智能体行进速度在合理范围内等。基于此，保证智能体在通过行为树驱动过程中其属性值都在合理的范围内改变，也进一步确保了其行为树能够在长时间内运转而不至于出现错误。

首先给定智能体的名称为消防队，此为该类智能体的统一模板，后续所有生成的各种消防队实体均基于此模板。进一步地，为消防队智能体添加对应的属性，包括位置、行进速度、行进路径、灭火工具等，在添加属性时需给定属性名称、属性类型、属性单位、默认值和值域，保证行为模型的顺利调用。森林火场智能体属性创建流程类似。下表为本发明中消防队智能体和森林火场智能体的属性列表。

步骤S204，为每个致灾因子智能体和每个救援力量智能体配置对应的属性参数。

具体实施时，在设置好消防队和森林火场智能体的属性后，在结合场景需求对其要执行的行为模型进行配置。

消防队智能体行为出入参数如下所示：

森林火场智能体的5种行为，每种行为使用的模型和出入参数如下所示：

/>

/>

基于上述配置的智能体行为触发器，确保属性类型和值域范围合理的前提下，可进一步将一系列的行为触发器耦合到智能体行为树中。

步骤S205，为多个致灾因子智能体和多个救援力量智能体配置行为树，并进行救援场景的模拟。

具体实施时，根据预先设置的行为树决策流程，为每个致灾因子智能体和每个救援力量智能体创建控制节点，控制节点包括顺行节点、备选节点、并行节点和条件节点。然后为每个控制节点输入行为和节点参数，再为每个控制节点设置对应的动作节点，使每个控制节点与行为对应。

还可以为救援场景的模拟设置步长，使每运行一次行为树，步长的数值增加一。

具体创建过程如下：

1.依据行为树决策流程创建整体控制节点结构，包括顺行节点、备选节点和并行节点、条件节点；

2.配置各节点输入行为和参数，主要为条件节点的触发，其中需要的输入包括智能体自身属性、所需的其他智能体的属性和触发指令。

3.配置动作节点，为每个动作节点选择相应的行为。

具体来说，对于消防队智能体行为树，首先，从消防队智能体所要执行的决策方案出发，在本发明实施例中，以消防队智能体具备移动和灭火两种行为模式进行说明，在行为树结构最底层则使用备选节点作为根节点，备选节点下方分岔出两个子节点，分别作为实现移动和灭火两种行为模式的子树；其次，针对移动和灭火两个子树，考虑其执行过程的连续性，因此选用顺序节点作为两个子树的根节点，此外，为了保证子树执行的独立性和唯一性，将顺序节点下方执行的第一个叶子节点设置为条件节点，该条件节点用于判断智能体收到的指令，若其指令不符合该子树原有设计功能，则不执行该子树下面配置的动作节点；最后，根据上述智能体行为列表，为所有子树配置动作节点和条件节点，其中针对移动子树，配置的动作行为有：状态修改行为、寻路行为、和行进行为；针对灭火子树，配置的动作有：状态修改行为、灭火行为。

对于森林火场智能体行为树，由于森林火场智能体决策过程相对较为简单，顾只需完成火场蔓延和蔓延相关参数的计算即可。首先，由于森林火场智能体行为树不需要人为给定指令触发，因此其根节点选用顺序节点，在顺序节点下设一系列行为节点。其次，从森林火场智能体的总体功能出发，其行为分为两部分，第一部分为蔓延行为，该行为集成于蔓延模型中，在配置好前述的智能体属性和接口出入参数即可使用，第二部分为基于蔓延过程进行关键指标计算的行为，包括：计算当前过火面积、计算当前灭火面积、计算当前燃烧面积；最后，将上述行为通过排序和添加控制节点作为森林火场智能体行为树的叶子节点，在本例中，第二部分行为由备选节点和顺序节点进行控制，只有当蔓延行为成功执行后，第二部分的一系列计算行为才可通过顺序节点依次执行。

如图5和图6所示，分别为消防队智能体行为树结构和森林火场智能体行为树结构的示例。

创建完成基于行为树的智能体模板后，需进一步构建整个林火蔓延与救援场景，以便各类智能体在特定场景中进行交互与演化。具体来讲，在智能体模板创建完成后，需依照模板生成不同属性值的智能体实例。

在本发明中，在保证模型调用效率的前提下，每一智能体在场景中依照固定频率运转行为树，每执行一次行为树，即经过一个时间步长，智能体自身的属性时钟便随之增加，并执行一次经由行为树规则决策得出的根节点处的行为触发器，将行为触发器中的信息传入需要调用的模型中，得到模型计算返回值后更新智能体本身属性。如此循环往复，则可不断更新智能体的属性和行为，实现基于行为树驱动的智能体演化过程。

步骤S206，得到救援场景的模拟结果，并基于模拟结果更新每个致灾因子智能体和每个救援力量智能体对应的属性参数。

具体实施时，在使用行为树驱动智能体的过程中，为保证行为树的执行效果，一方面在调用模型前需对模型参数进行检查，另一方面，对于行为模型的调用过程基于不同的决策复杂性分成了两类，一类是基于本地的智能体内置模型的调用，另一类则是基于跨域的模型调用。

在智能体执行每个动作节点的过程中，智能体内部属性被调用，作为行为模型的输入，在此过程中需对调用属性参数进行检查，包括属性空值检查、属性类型检查、属性值域检查，若所调用的属性在检查时不符合要求，则不调用相应的动作模型，其逻辑过程如下图7所示。

在本发明实施例中，最为关键的是行为树的构建，行为树作为一种构建非人工角色复杂行为的工具，各节点的规则相对而言较为成熟，但其应用于智能体中还有改进之处，基于此，针对智能体的行为树构建进一步规定了新的规则，包括完备性规则、连通性规则、耦合性规则和顺序性规则。

(1)智能体行为树的完备性规则

在行为树构建过程中需保证智能体功能的完整性，构建前期需对智能体要实现的功能进行梳理，形成功能-行为列表，并在配置好相应的属性和行为的前提下，方可在行为树根节点中进行选择。此外，需保证构建完成的行为树的每一个分支都具备对应的根节点，且此根节点必须为动作节点，而非控制节点。

(2)智能体行为树的连通性规则

在执行行为树的过程中，首先检查每一行为树节点的连通性，尤其是要保证在每个控制节点下方具备对应的动作节点，且此动作节点的行为内置在了智能体中，或保证在访问远程服务时能够返回值，否则，一旦行为节点中某一节点出现异常，整个行为树的运行过程便随之停止。

(3)智能体行为树的耦合性规则

行为树中所调用的模型的输入参数不仅仅时智能体本身的属性，在一定情况下，智能体于其他智能体进行交互的过程中，可能需要获取其他智能体的某些属性，并耦合到自身的行为树执行决策过程中，为此，在本发明中，行为树的构建过程中开发了相应耦合规则获取其他智能体的某些属性。

(4)智能体行为树的顺序性规则

在多个智能体运行过程中，若出现智能体之间相互引用属性的情况，则会出现顺序性问题，因此，为解决该问题，规定了各智能体之间行为树的运行顺序规则，在智能体初始化过程中，赋予智能体一个运行顺序标识码，基于该标识码可将智能体之间的相互引用出现的递归循环打破，确保各智能体调用行为树过程中的合理有序。

基于上述过程，能够实现林火场景中，森林火灾蔓延过程与救援力量灭火过程相互影响条件下的过程模拟，如图8所示。在图8所示的林火场景中，涉及的智能体类型包括森林火场智能体、消防救援队智能体、消防救援车智能体、消防飞机智能体四类，每种智能体有各自的行为和各自的行为树。在整个模拟过程中，每个智能体实例基于各自行为树中的行为触发规则，结合各自所处时空环境与相关属性的变化条件，调用所需的内部或外部模型，实现了在一个林火模拟仿真场景中多种模型按需调用，最终能够得到整个林火场景的模拟过程和结果。

如图9所示，基于与基于行为树的救援场景模拟方法同样的发明构思，本发明还提供一种基于行为树的救援场景模拟装置，包括：

分析单元901，用于对需要进行模拟的救援场景进行分析，得到救援场景的场景信息；

确定单元902，用于基于场景信息确定场景的计算模型，计算模型用于根据场景信息模拟救援场景的状态；

生成单元903，用于基于场景信息和计算模型生成多个致灾因子智能体和多个救援力量智能体；

配置单元904，用于为多个致灾因子智能体和多个救援力量智能体配置行为树，并进行救援场景的模拟。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，计算模型包括蔓延模型、寻路模型、移动模型和救援模型，其中：

蔓延模型用于模拟救援场景中灾难的蔓延状况；

寻路模型用于模拟救援场景中每个救援力量智能体的路径规划；

移动模型用于模拟救援场景中每个救援力量智能体的位置更新；

救援模型用于模拟救援场景中在多个救援力量智能体的作用下，灾难的蔓延状况。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，生成单元903具体用于：

基于蔓延模型和救援模型生成多个致灾因子智能体；

基于寻路模型、移动模型和救援模型生成多个救援力量智能体。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，生成单元903还用于：

为每个致灾因子智能体和每个救援力量智能体配置对应的属性参数。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，配置单元904具体用于：

根据预先设置的行为树决策流程，为每个致灾因子智能体和每个救援力量智能体创建控制节点，控制节点包括顺行节点、备选节点、并行节点和条件节点；

为每个控制节点输入行为和节点参数；

为每个控制节点设置对应的动作节点，使每个控制节点与行为对应。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，配置单元904还用于：

为救援场景的模拟设置步长，使每运行一次行为树，步长的数值增加一。

在一种可能实施的方式中，本发明实施例提供的装置中，配置单元904具体用于：

得到救援场景的模拟结果；

基于模拟结果更新每个致灾因子智能体和每个救援力量智能体对应的属性参数。

如图10所示，电子设备1000可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)1001，其可以根据存储在只读存储器(ROM)1002中的程序或者从存储装置1008加载到随机访问存储器(RAM)1003中的程序而执行各种适当的动作和处理以实现如本公开所述的实施例的基于行为树的救援场景模拟方法。在RAM 1003中，还存储有电子设备1000操作所需的各种程序和数据。处理装置1001、ROM 1002以及RAM 1003通过总线1004彼此相连。输入/输出(I/O)接口1005也连接至总线1004。

通常，以下装置可以连接至I/O接口1005：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置1006；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置1007；包括例如磁带、硬盘等的存储装置1008；以及通信装置1009。通信装置1009可以允许电子设备1000与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图10示出了具有各种装置的电子设备1000，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码，从而实现如上所述的语音控制方法。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置1009从网络上被下载和安装，或者从存储装置1008被安装，或者从ROM 1002被安装。在该计算机程序被处理装置1001执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。

需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP(HyperText TransferProtocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)，广域网(“WAN”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。

上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。

上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：

对需要进行模拟的救援场景进行分析，得到救援场景的场景信息；

基于场景信息确定场景的计算模型，计算模型用于根据场景信息模拟救援场景的状态；

基于场景信息和计算模型生成多个致灾因子智能体和多个救援力量智能体；

为多个致灾因子智能体和多个救援力量智能体配置行为树，并进行救援场景的模拟。

可选的，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，该电子设备还可以执行上述实施例所述的其他步骤。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

本发明实施例中，首先对需要进行模拟的救援场景进行分析，得到救援场景的场景信息，然后基于场景信息确定场景的计算模型，计算模型用于根据场景信息模拟救援场景的状态，再基于场景信息和计算模型生成多个致灾因子智能体和多个救援力量智能体，最后为多个致灾因子智能体和多个救援力量智能体配置行为树，并进行救援场景的模拟。与相关技术相比，解决了灾难救援场景的仿真模拟水平较低，对灾难预防能力较差的问题，通过使用计算模型和创建智能体，并利用行为树实时模拟灾难发生场景，使智能体能够基于自身的行为树自行判断在所处时空环境下该执行的调用行为，兼具扩展性的同时，实现对救援完整过程的高仿真模拟。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。