基于规则引擎的应急资源调配规划系统

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随着我国步入“十四五规划”阶段,针对政府的治理效能、资源配置及利用效率有了更高要求,要让效能得到新提升,规划满足合理性。当发生社会突发险情事件时,及时将资源合理调配并投送到相应发生地,快速采取处置措施,提高效率并减少损失与伤亡,对于应急管理部门和救援队伍至关重要。面对险情场景下救援力量少、时效性要求高、统筹抢险力量弱、转移避险复杂等核心问题,使用某市政府多部门源数据信息搭建数据仓库,结合应急指挥部实际救援需求,设计并实现基于规则引擎的应急资源调配规划系统。本文主要研究如下:(1)构建应急资源数据仓库,采用大规模并行处理(MPP)数据库,依照某市政府多部门数据资源,设计并建立应急资源数据仓库(ER-DW)。从各部门的操作型数据(ODS)开始,通过获取、转换、加载(ETL)代码,实现星型维度模型。让数据在数据仓库不同层之间的处理加工,达到数据资产向信息资产的转化效果,能够快速响应复杂查询情况,高效化应急资源的调配、规划、存储及展示。(2)基于规则引擎的险情处理研究,分析国家突发险情事件应急响应机制,使用规则推理(RBR)和案例推理(CBR)方法,生成包含救援任务的待决策预案,再通过规则优化成为有效的决策方案。提出突发险情事件处理框架与流程,对险情事件表示、决策、优化、评估与总结展开研究。险情表示阶段,运用面向对象方法对险情事件解析,使之成为结构化险情,全面地描述险情发生时情况,有利于险情救援,分配相关救援任务,开展应急资源调配工作。险情事件决策、优化阶段,给出规则库构建方法与险情相似度计算公式,生成待决策预案,规则优化后得到决策方案,同时还对多险情的决策方案设计多目标规划模型,开展多目标资源规划方面工作,险情评估与总结阶段对已完成险情事件进行归纳,迭代变化成规则库内容,满足系统的可扩展、健壮、专业性。(3)应急资源规划研究,在面对多险情多救援点、资源受限的现实情况,构建基于Opta Planner的应急资源规划模型,使用元启发式搜索算法(MH)对多险情多救援点规划进行求解,设计软硬约束规则,计算约束分数,求出最优规划方案。该模型能根据救援点和险情事件点所需资源的份额、优先级、距离成本等对应急资源达到秒级规划。综上所述,本系统能够编写且存储险情处置规则,快速解析险情,形成应急处置救援,进行应急资源调配,还能够适应多险情多救援点场景,规划出最优方案执行并可视化展示。包含系统框架设计、开发工具、业务数据库设计和六个功能模块设计与实现,对功能测试及实验结果分析,证明了在险情事件处理和应急资源调配规划中具有优势。
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