一种基于数字孪生的应急警力调度方法及系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115983536A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202210449727.2(22)申请日2022.04.24(71)申请人重庆邮电大学工业互联网研究院地址401120重庆市渝北区数据谷中路28号(72)发明人黄旭炜莫浪张焱黄庆卿韩延王平魏旻谢昊飞洪承镐(74)专利代理机构重庆辉腾律师事务所50215专利代理师卢胜斌(51)Int.Cl.G06Q10/0631(2023.01)G06Q10/067(2023.01)G06Q50/26(2012.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种基于数字孪生的应急警力调度方法及系统(57)摘要本发明属于公共安全管理技术领域，具体涉及一种基于数字孪生的应急警力调度方法及系统；该方法包括：边缘设备实时采集警情数据并构建物理空间和数字孪生空间；在数字孪生空间中部署预测算法模型和调度算法模型；根据物理空间分别执行调度算法模型和预测算法模型，得到调度方案和出警方案；对出警方案进行仿真验证，若验证通过，则根据调度方案进行警力调度，否则，重新执行调度算法模型，生成新的调度方案；对新的调度方案进行仿真验证，若验证通过，则保留新的调度方案，否则，重新执行调度算法模型，更新调度方案，再次进行仿真验证；本发明对真实物理环境进行模拟验证，为出警提供高效可靠的调度方案，具有良好的社会效益。CN115983536ACN115983536A权利要求书1/2页1.一种基于数字孪生的应急警力调度方法，其特征在于，包括：S1：边缘设备实时采集警情数据，根据警情数据构建物理空间和数字孪生空间；S2：在数字孪生空间中部署预测算法模型和调度算法模型；S3：根据物理空间中应急事件出警要求和实时警情数据执行调度算法模型，得到调度方案；S4：根据物理空间中实时警情数据执行预测算法模型，得到出警方案；S5：在数字孪生空间中对出警方案进行仿真验证，若验证通过，则保留调度方案，否则，重新执行调度算法模型，生成新的调度方案；S6：在数字孪生空间中对调度方案或新的调度方案进行仿真验证，若验证通过，则保留该调度方案，否则，重新执行调度算法模型，生成新的调度方案并再次执行步骤S6。S7：指挥中心根据调度方案下达调度命令，进行应急警力调度即开始出警；S8：实时监控出警过程，判断出警是否满足最快出警与最低警力资源要求，若满足，则继续执行调度方案，若不满足，则根据实时警情数据更新数字孪生空间，返回步骤S3。2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的应急警力调度方法，其特征在于，边缘设备实时采集警情数据的过程包括：边缘设备通过无线网络获取警务通的数据、警力在辖区范围内的实际分布数据和实时交通状态数据；对得到的数据进行预处理，得到处理好的警情数据；其中，警务通的数据包括警员的身体特征、物理定位、警械配置、通信条件、警车状态和组队情况。3.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的应急警力调度方法，其特征在于，构建数字孪生空间的过程包括：提取应急事件报警信息的关键内容，根据关键内容得到事件特性与警力资源之间的关联关系；根据关联关系，采用建模语言构建出数字模型并对数字模型进行标准化；定义标准化后数字模型中物理构成模块的输入输出端，根据物理构成模块的输入输出端完成物理模型间的交互和物理空间的映射；根据实时警情数据更新数字模型并形成数字孪生空间，使得物理空间与数字孪生空间同步映射；其中，关键内容包括事件类型、事件规模、时间紧迫度、事件发生时间和事件发生地点。4.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的应急警力调度方法，其特征在于，在数字孪生空间中对出警方案进行仿真验证包括：设置出警方案效率阈值；计算出警方案的效率；若计算出的出警方案效率高于或等于出警方案效率阈值，则仿真验证通过，否则，仿真验证不通过。5.根据权利要求4所述的一种基于数字孪生的应急警力调度方法，其特征在于，计算出警方案效率的公式为：其中，E表示出警方案效率，e1表示警力到位时间，e2表示出警经费消耗，τ表示时间权重，σ表示费用权重，χ警情严重程度。6.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的应急警力调度方法，其特征在于，在数字孪生空间中对调度方案进行仿真验证的过程包括：设置警力资源阈值；计算警力资源；若计算出的警力资源小于或等于警力资源阈值，则仿真验证通过，否则，仿真验证不通过。7.根据权利要求6所述的一种基于数字孪生的应急警力调度方法，其特征在于，计算警2CN115983536A权利要求书2/2页力资源的公式为：Q＝αq1+βq2+γq3α+β+γ＝1其中，Q表示警力资源，q1表示警员数量，q2表示警械数量，q3表示警车数量，α表示第一权重，β表示第二权重，γ表示第三权重。8.根据权利要求1所述的一种基于