突发事件应急平台模型库中模型链构建方法的研究

论文摘要

突发事件的应急决策过程往往是复杂的、多层次性的。突发事件的科学决策往往需要多个模型进行组合,生成针对该事件应急决策的模型链。突发事件模型链的构建是应急平台模型库实现智能决策的关键工作。突发事件模型链是突发事件应急决策模型按照一定的原则进行选择和组合在一起,通过完成各自分配的阶段任务来共同实现那些单个模型难以独自完成的突发事件应急决策,所以实现不同应急环境中突发事件应急决策的阶段任务分解以及针对不同阶段任务的模型选择是模型链构建过程中的主要困难所在。其中模型的信用值是模型参与选择获取任务的重要指标。针对这些问题,本文提出了基于动态网络组合方法的突发事件模型链构建方法,其中建立了突发事件模型的层次网络表示方法,给出了模型信用值的评价方法和针对不同突发事件场景的任务分解、模型选择和组合方法。动态网络组合方法是一种全局任务分解而阶段任务进行筛选的模型组合方法。动态网络组合方法保留了静态网络组合方法中模型的连接特性,又克服了静态网络组合方法无法根据事件信息和决策要求动态调整模型连接的缺点;吸收了动态组合方法能够根据信用值动态选择满意模型进行模型组合,又摒弃了其复杂的针对全局任务的最优模型选择和组合算法,提高了模型链生成速度。突发事件模型的层次网络表示方法是实现模型链构建的基础,其中建立的框架模型和筛选模型,以及属性模型分别给模型链构建提供了任务分解的框架,模型选择目标和相应的模型领域知识。模型的信用值评价方法实现了根据模型在不同系统和地区的应用情况科学合理的评估模型在不同应急环境中的表现,避免了模型信用值由专家设定的恒定值带来的不准确性,成为了模型重要的领域知识部分和模型链构建过程中模型选择的重要依据。基于模型链构建方法,本文建立了一个小型的危化品泄漏、火灾及爆炸事件应急决策模型库,并通过了案例验证,比较了不同模型链构建方法的性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 课题背景及意义
• 1.1.1 国内外公共安全现状
• 1.1.2 我国的应急平台建设现状
• 1.1.3 课题的研究目的和意义
• 1.2 国内外研究现状及文献综述
• 1.2.1 突发事件应急模型研究现状
• 1.2.2 模型链构建方法的研究现状
• 1.2.3 突发事件应急决策系统研究现状
• 1.3 本文研究的主要内容及主要工作
• 第2章 突发事件模型的层次网络表示方法
• 2.1 引论
• 2.2 突发事件应急决策模型的分类方法
• 2.3 突发事件框架模型
• 2.3.1 框架模型结构
• 2.3.2 基于案例推理方法的框架模型生成方法
• 2.3.3 框架模型生成应用案例
• 2.4 突发事件筛选模型
• 2.5 突发事件模型领域知识的具体表示
• 2.6 突发事件模型数据类型转换函数
• 2.7 本章小结
• 第3章 模型信用值的评价方法
• 3.1 引论
• 3.2 信用值数据挖掘的目标
• 3.3 蒙特卡洛（Monte Carlo）随机抽样法
• 3.3.1 蒙特卡洛（Monte Carlo）法的基本原理
• 3.3.2 模型运算耗时评价方法中使用蒙特卡洛法的原因
• 3.4 支持向量机分类方法
• 3.4.1 支持向量机分类基本方法
• 3.4.2 多分类支持向量机
• 3.5 模型运算耗时评价方法
• 3.6 模型可信度评价方法
• 3.7 应用举例
• 3.7.1 基于蒙特卡洛法和SVM 分类器的模型运算耗时评价
• 3.7.2 基于一对多SVM 分类器的模型结果可信度评价
• 3.8 本章小结
• 第4章 基于动态网络组合方法的模型链构建方法
• 4.1 引论
• 4.2 突发事件模型决策过程的状态剖析
• 4.3 动态网络组合方法概述
• 4.4 任务分解
• 4.4.1 突发事件链任务分解
• 4.5 基于多目标规划方法的阶段任务模型选择
• 4.5.1 多目标规划模型
• 4.5.2 基于筛选模型的阶段任务模型选择
• 4.6 基于动态网络组合方法的模型链构建方法
• 4.6.1 阶段任务连接已确定的全局任务选择模型
• 4.6.2 阶段任务连接不确定的全局任务选择模型
• 4.6.3 模型链的生成及运行
• 4.7 本章小结
• 第5章 基于模型链构建方法的模型库系统设计
• 5.1 引论
• 5.2 应急模型库系统架构
• 5.3 模型数据库
• 5.4 模型库信息系统/用户界面
• 5.5 模型组合及运行系统
• 5.6 运行记录库
• 5.7 模型库系统与GIS 的集成
• 5.8 应用案例
• 5.8.1 案例中与应急决策相关信息
• 5.8.2 HFEMS 系统决策过程
• 5.8.3 模型运行结果与案例信息比较
• 5.8.4 模型链在案例中运用的性能说明
• 5.9 模型链构建方法与其它模型链构建方法性能比较
• 5.10 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果