本發(fā)明涉及城市道路暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)管理領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種城市道路暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)分析與預(yù)警智聯(lián)網(wǎng)服務(wù)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)，隨著極端暴雨事件的頻繁發(fā)生以及我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市暴雨內(nèi)澇事件越發(fā)頻繁，給城市綜合管理、企業(yè)生產(chǎn)以及居民生活等造成較大影響。道路積水是暴雨內(nèi)澇影響居民生活的主要形式，開(kāi)展城市道路暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)管理是降低風(fēng)險(xiǎn)、減少損失實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。為此，結(jié)合城市的區(qū)域特點(diǎn)，開(kāi)展城市暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)控、預(yù)警等研究極為重要。目前，已經(jīng)有多種研究城市暴雨內(nèi)澇問(wèn)題的方法，如水文水力學(xué)仿真模擬法、綜合指標(biāo)體系法、歷史災(zāi)情數(shù)理統(tǒng)計(jì)法等，雖然這些方法在城市暴雨內(nèi)澇問(wèn)題中具備一定的學(xué)術(shù)和應(yīng)用價(jià)值，但是，目前仍缺乏更為簡(jiǎn)單有效的方法用于支持城市暴雨內(nèi)澇問(wèn)題的決策服務(wù)、專業(yè)服務(wù)及公共服務(wù)等。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)尤其是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟，基于群體參與的問(wèn)題解決模式逐漸得到應(yīng)用，志愿者地理信息(volunteergeographicinformation，vgi)技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，如citysourced是一個(gè)在國(guó)外較為流行的參與式移動(dòng)應(yīng)用，市民通過(guò)該應(yīng)用程序可以反饋各種城市環(huán)境問(wèn)題；搜狗地圖、百度地圖、高德地圖等在線地圖平臺(tái)，通過(guò)用戶參與，提供了城市歷史積澇信息的收集與展示等功能，但是，其輸出結(jié)果僅僅是簡(jiǎn)單的信息羅列，而且信息來(lái)源單一，缺少針對(duì)城市暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題的多源信息獲取、信息處理、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)警發(fā)布等功能。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種城市道路暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)分析與預(yù)警智聯(lián)網(wǎng)服務(wù)系統(tǒng)及方法，該方法通過(guò)設(shè)置多角色參與的信息監(jiān)測(cè)過(guò)程、信息處理過(guò)程、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過(guò)程以及信息發(fā)布過(guò)程等，最終提供及時(shí)有效的內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警信息，幫助政府管理、企業(yè)生產(chǎn)、居民出行等決策過(guò)程規(guī)避內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)事件，降低風(fēng)險(xiǎn)事件的發(fā)生頻率和潛在損失等。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種城市道路暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)分析與預(yù)警智聯(lián)網(wǎng)服務(wù)系統(tǒng)，其特征在于：其包括用戶層、表示層、模型層以及數(shù)據(jù)層；所述用戶層用于為不同智能體類型提供接口，便于不同智能體類型用戶登錄所述服務(wù)系統(tǒng)；所述表示層用于收集不同智能體類型輸入的與城市道路暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)分析相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行展示；所述模型層用于對(duì)收集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行信息優(yōu)化和信息整合，并建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型對(duì)風(fēng)險(xiǎn)信息進(jìn)行評(píng)估，并將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果發(fā)送到所述表示層；所述數(shù)據(jù)層用于對(duì)所述用戶層、表示層以及模型層中涉及的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲(chǔ)，便于后期查詢和維護(hù)。所述用戶層中涉及的不同智能體類型包括氣象部門專業(yè)智能體、市政排水部門專業(yè)智能體、交通管理部門專業(yè)智能體以及社會(huì)公眾智能體。所述表示層包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集模塊和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果展示模塊；所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集模塊包括降雨強(qiáng)度數(shù)據(jù)收集模塊、易澇點(diǎn)積水?dāng)?shù)據(jù)收集模塊、交通管制信息數(shù)據(jù)收集模塊、易澇點(diǎn)危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)收集模塊以及受影響對(duì)象數(shù)據(jù)收集模塊；所述降雨強(qiáng)度數(shù)據(jù)收集模塊用于收集氣象部門專業(yè)智能體輸入的降雨強(qiáng)度預(yù)報(bào)信息和降雨過(guò)程的歷史數(shù)據(jù)；所述易澇點(diǎn)積水?dāng)?shù)據(jù)收集模塊用于收集市政排水部門智能體輸入的與易澇路段相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)；所述交通管制信息數(shù)據(jù)收集模塊用于收集交通管理部門智能體輸入的交通管制信息；所述易澇點(diǎn)危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)收集模塊用于收集社會(huì)公眾智能體輸入的易澇點(diǎn)危險(xiǎn)源信息；所述受影響對(duì)象數(shù)據(jù)收集模塊用于收集社會(huì)公眾智能體輸入的易澇點(diǎn)附近風(fēng)險(xiǎn)承受體信息；各數(shù)據(jù)收集模塊收集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)均發(fā)送到所述數(shù)據(jù)層進(jìn)行存儲(chǔ)；所述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估展示模塊包括積水深度信息展示模塊、行人涉水風(fēng)險(xiǎn)信息展示模塊、車輛涉水風(fēng)險(xiǎn)信息展示模塊以及建筑進(jìn)水風(fēng)險(xiǎn)信息展示模塊；所述積水深度信息展示模塊用于接收所述模型層發(fā)送的積水深度信息并進(jìn)行展示；所述行人涉水風(fēng)險(xiǎn)信息展示模塊用于接收所述模型層發(fā)送的行人涉水風(fēng)險(xiǎn)信息并進(jìn)行展示；所述車輛涉水風(fēng)險(xiǎn)信息展示模塊用于接收所述模型層發(fā)送的車輛涉水風(fēng)險(xiǎn)信息并進(jìn)行展示；所述建筑進(jìn)水風(fēng)險(xiǎn)信息展示模塊用于接收所述模型層發(fā)送的建筑進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)信息并進(jìn)行展示。所述模型層包括信息優(yōu)化模塊和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊；所述信息優(yōu)化模塊包括不精確信息優(yōu)化模型和零散信息整合模塊；所述不精確信息優(yōu)化模塊用于采用不精確信息優(yōu)化算法對(duì)所述表示層收集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的不精確樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到不精確樣本數(shù)據(jù)的優(yōu)化結(jié)果，并發(fā)送到所述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊；所述零散信息整合模塊用于采用零散信息整合算法對(duì)所述表示層收集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的任一目標(biāo)的零散信息進(jìn)行處理，得到任一指標(biāo)完整的綜合信息，并發(fā)送到所述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊；所述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊包括“雨強(qiáng)-水深”模糊關(guān)系模塊、“水深-行人涉水”影響關(guān)系模塊、“水深-車輛涉水”影響關(guān)系模塊以及“水深-建筑進(jìn)水”影響關(guān)系模塊；所述“雨強(qiáng)-水深”模糊關(guān)系模塊用于根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到“雨強(qiáng)-水深”模糊關(guān)系模型，并根據(jù)收集的降雨預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)以及“雨強(qiáng)-水深”模糊關(guān)系模型估計(jì)易澇點(diǎn)當(dāng)前的積水深度，并將積水深度信息發(fā)送到所述表示層的所述積水深度信息展示模塊；所述“水深-行人涉水”影響關(guān)系模塊用于根據(jù)不同積水深度對(duì)行人的影響，得到當(dāng)前積水深度對(duì)行人涉水風(fēng)險(xiǎn)的影響結(jié)果，并發(fā)送到所述行人涉水風(fēng)險(xiǎn)信息展示模塊；所述“水深-車輛涉水”影響關(guān)系模塊用于根據(jù)不同車型的安全涉水深度，得到當(dāng)前積水深度對(duì)不通過(guò)車輛涉水風(fēng)險(xiǎn)的影響結(jié)果，并發(fā)送到所述車輛涉水風(fēng)險(xiǎn)信息展示模塊；所述“水深-建筑進(jìn)水”影響關(guān)系模塊用于根據(jù)對(duì)積水深度與建筑單元臺(tái)階高度的高低判斷結(jié)果，得到當(dāng)前積水深度對(duì)建筑單元受積水影響的程度，并發(fā)送到所述建筑進(jìn)水風(fēng)險(xiǎn)信息展示模塊。所述數(shù)據(jù)層包括智能體數(shù)據(jù)庫(kù)、降雨強(qiáng)度數(shù)據(jù)庫(kù)、易澇點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史積水事件數(shù)據(jù)庫(kù)、潛在危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)庫(kù)、風(fēng)險(xiǎn)承受體數(shù)據(jù)庫(kù)、風(fēng)險(xiǎn)后果數(shù)據(jù)庫(kù)、“雨強(qiáng)-水深”模糊關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)”；所述智能體數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)與智能體注冊(cè)有關(guān)的個(gè)體信息；所述降雨強(qiáng)度數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)與降雨過(guò)程有關(guān)的數(shù)據(jù)；所述易澇點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)城市內(nèi)主要的易澇點(diǎn)信息；所述歷史積水事件數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)易澇點(diǎn)的歷史積水時(shí)間；所述潛在危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)易積水路段分布的潛在危險(xiǎn)源信息；所述風(fēng)險(xiǎn)承受體數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)易積水路段附近分布的受影響對(duì)象的位置、門口臺(tái)階高度信息；所述風(fēng)險(xiǎn)后果數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)不同積水深度下，對(duì)受影響對(duì)象的影響后果；所述“雨強(qiáng)-水深”模糊關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)降雨強(qiáng)度和積水深度的模糊關(guān)系數(shù)。一種基于所述系統(tǒng)的城市道路暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)分析與預(yù)警智聯(lián)網(wǎng)服務(wù)方法，其特征在于包括以下步驟：1)根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中所需要的原始基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型，確定不同的智能體類型；2)根據(jù)所需原始基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的相關(guān)信息，為步驟1)中確定的不同智能體類型構(gòu)建不同的人機(jī)交互信息反饋?lái)?yè)面，進(jìn)行原始基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集；3)對(duì)收集的原始基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；4)根據(jù)得到的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，對(duì)城市道路暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行展示，幫助政府管理、企業(yè)生產(chǎn)、居民出行決策過(guò)程中對(duì)內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)事件的規(guī)避。所述步驟3)中，對(duì)原始基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理，并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估包括以下步驟：3.1)采用基于信息擴(kuò)散技術(shù)的不精確信息優(yōu)化算法對(duì)數(shù)值型的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，以提高原始樣本數(shù)據(jù)的精確度；3.2)采用基于集合運(yùn)算的零散信息綜合算法對(duì)枚舉型屬性的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，合并零散信息并簡(jiǎn)化冗余信息；3.3)根據(jù)處理后的相關(guān)數(shù)據(jù)構(gòu)建相關(guān)模型，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。所述步驟3.1)中，采用基于信息擴(kuò)散技術(shù)的不精確信息優(yōu)化算法對(duì)原始基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化的方法，包括以下步驟：3.1.1)根據(jù)原始數(shù)據(jù)樣本序列x構(gòu)造監(jiān)控點(diǎn)序列v，構(gòu)造過(guò)程如下式所示：式中，x表示原始樣本數(shù)據(jù)序列，xi、xj分別表示原始樣本數(shù)據(jù)中的第i個(gè)和第j個(gè)樣本數(shù)據(jù)，n表示原始樣本數(shù)據(jù)序列包含的所有樣本數(shù)據(jù)的總個(gè)數(shù)，v表示監(jiān)控點(diǎn)序列，vi表示序列v中的第i個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，k表示v中需要構(gòu)造的監(jiān)控點(diǎn)個(gè)數(shù)，δv表示監(jiān)控點(diǎn)序列的步長(zhǎng)；3.1.2)根據(jù)原始數(shù)據(jù)樣本序列x中樣本數(shù)據(jù)的最值，得到信息擴(kuò)散系數(shù)h以及信息擴(kuò)散函數(shù)其中，信息擴(kuò)散系數(shù)h的計(jì)算公式為：其中，基于信息擴(kuò)散系數(shù)h，得到信息擴(kuò)散函數(shù)的計(jì)算公式為：3.1.3)將得到的監(jiān)控點(diǎn)序列v作為變量x輸入信息擴(kuò)散函數(shù)計(jì)算原始樣本數(shù)據(jù)向每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)分配的信息量p(vi)，得到所有監(jiān)控點(diǎn)的信息分配量序列；3.1.4)將所有監(jiān)控點(diǎn)的信息分配量序列歸一化，并帶入重心公式，計(jì)算監(jiān)控點(diǎn)的重心值，作為原始樣本數(shù)據(jù)的估計(jì)值v′，也即樣本數(shù)據(jù)的優(yōu)化值；其中，歸一化和重心公式的計(jì)算公式分別為：式中，v′表示計(jì)算后的監(jiān)控點(diǎn)重心值，vi代表第i個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，p(vi)'代表歸一化后的第i個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的信息量。所述步驟3.3)中，根據(jù)處理后的相關(guān)數(shù)據(jù)構(gòu)建相關(guān)模型，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法，主要包括以下步驟：3.3.1)根據(jù)處理后易澇點(diǎn)的降雨強(qiáng)度歷史數(shù)據(jù)和積水深度歷史數(shù)據(jù)，構(gòu)建“雨強(qiáng)-水深”模糊關(guān)系模型；3.3.2)根據(jù)降雨強(qiáng)度預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)以及步驟3.3.1)中的模糊關(guān)系模型，估計(jì)易澇點(diǎn)積水深度界面；3.3.3)根據(jù)得到的易澇點(diǎn)積水深度以及易澇點(diǎn)周圍的風(fēng)險(xiǎn)承受體分布情況，確定易澇點(diǎn)在降雨發(fā)生時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)情景；3.3.4)根據(jù)確定的風(fēng)險(xiǎn)情景，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。所述步驟4)中，根據(jù)接收到的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估信息，采用以下方法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)情景展示：4.1)基于webgis的風(fēng)險(xiǎn)情景表達(dá)平臺(tái)：采用對(duì)公眾開(kāi)放的在線地圖平臺(tái)，配合不同顏色的區(qū)塊、圖標(biāo)，綜合展示城市內(nèi)澇不同程度風(fēng)險(xiǎn)的情景；4.2)基于色塊分布的易澇點(diǎn)范圍及積水深度表達(dá)方式：采用地圖上的不同形狀表達(dá)積水路段的范圍，采用不同顏色表達(dá)積水深度的高低；4.3)基于圖標(biāo)及顏色的風(fēng)險(xiǎn)要素情景表達(dá)方式：即采用不同圖標(biāo)表示不同風(fēng)險(xiǎn)源和風(fēng)險(xiǎn)承受體類型，采用不同顏色表示面臨的風(fēng)險(xiǎn)程度；4.4)基于文字表述的風(fēng)險(xiǎn)情景表達(dá)方式：即采用文字描述風(fēng)險(xiǎn)的詳細(xì)信息。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明由于服務(wù)系統(tǒng)由氣象部門、市政部門以及社會(huì)公眾等不同智能體類型共同參與，為城市道路暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)分析提供了更加準(zhǔn)確豐富的數(shù)據(jù)資源，使得對(duì)城市道路暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)分析更加科學(xué)合理。2、本發(fā)明由于采用不精確信息優(yōu)化算法和零散信息綜合算法對(duì)收集的原始基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，達(dá)到了提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性同時(shí)減少冗余數(shù)據(jù)的問(wèn)題，使得對(duì)城市道路暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)分析更加準(zhǔn)確。3、本發(fā)明由于針對(duì)不同風(fēng)險(xiǎn)承受體類型分別設(shè)置了不同的風(fēng)險(xiǎn)情景，能夠同時(shí)對(duì)多種風(fēng)險(xiǎn)承受體進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，提高了本發(fā)明的應(yīng)用范圍。4、本發(fā)明由于采用不同的風(fēng)險(xiǎn)情景展示方式對(duì)風(fēng)險(xiǎn)情景進(jìn)行展示，風(fēng)險(xiǎn)情景展示更加直觀便捷。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于城市道路內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)分析領(lǐng)域中，為城市綜合管理、企業(yè)生產(chǎn)以及社會(huì)公眾生活等提供輔助決策。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明服務(wù)平臺(tái)的框架結(jié)構(gòu)及服務(wù)流程；圖2是本發(fā)明服務(wù)平臺(tái)工作流程；圖3(a)是本發(fā)明易澇點(diǎn)信息反饋交互界面，圖3(b)是易澇點(diǎn)的地理坐標(biāo)；圖4(a)是本發(fā)明智能體參與反饋歷史積水事件的交互界面，圖4(b)是積水事件中積水路段的地理坐標(biāo)；圖5(a)是本發(fā)明反饋風(fēng)險(xiǎn)承受體交互界面，圖5(b)是風(fēng)險(xiǎn)承受體的地理坐標(biāo)；圖6(a)是本發(fā)明反饋危險(xiǎn)源信息交互界面，圖6(b)是危險(xiǎn)源的地理坐標(biāo)；圖7是本發(fā)明氣象部門專業(yè)智能體反饋降雨預(yù)報(bào)信息交互界面；圖8是本發(fā)明不精確信息優(yōu)化算法計(jì)算過(guò)程示意圖；圖9是本發(fā)明原始經(jīng)驗(yàn)信息的綜合處理功能示意圖；圖10是本發(fā)明城市道路暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)流程圖；圖11是本發(fā)明基于在線地圖的風(fēng)險(xiǎn)情景表達(dá)平臺(tái)；圖12(a)是本發(fā)明積水深度的顏色圖例，圖12(b)是風(fēng)險(xiǎn)源的地理坐標(biāo)；圖13是本發(fā)明基于文字描述的風(fēng)險(xiǎn)表達(dá)方式。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1所示，本發(fā)明提供的城市道路暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)分析與預(yù)警智聯(lián)網(wǎng)服務(wù)系統(tǒng)分為四層：用戶層、表示層、模型層以及數(shù)據(jù)層。用戶層用于為不同智能體類型提供接口，便于不同智能體類型用戶登錄本發(fā)明服務(wù)系統(tǒng)。表示層用于收集不同智能體類型輸入的與城市道路暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)分析相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行展示。模型層用于對(duì)收集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行信息優(yōu)化和信息整合，并建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型對(duì)風(fēng)險(xiǎn)信息進(jìn)行評(píng)估，并將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果發(fā)送到表示層。數(shù)據(jù)層用于對(duì)用戶層、表示層以及模型層中涉及的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲(chǔ)，便于后期查詢和維護(hù)。用戶層中涉及的不同智能體類型接口包括氣象部門專業(yè)智能體、市政排水部門專業(yè)智能體、交通管理部門專業(yè)智能體以及社會(huì)公眾智能體。表示層包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集模塊和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果展示模塊?；A(chǔ)數(shù)據(jù)收集模塊包括降雨強(qiáng)度數(shù)據(jù)收集模塊、易澇點(diǎn)積水?dāng)?shù)據(jù)收集模塊、交通管制信息數(shù)據(jù)收集模塊、易澇點(diǎn)危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)收集模塊以及受影響對(duì)象數(shù)據(jù)收集模塊。其中，降雨強(qiáng)度數(shù)據(jù)收集模塊用于收集氣象部門專業(yè)智能體輸入的降雨強(qiáng)度預(yù)報(bào)信息和降雨過(guò)程的歷史數(shù)據(jù)；易澇點(diǎn)積水?dāng)?shù)據(jù)收集模塊用于收集市政排水部門智能體輸入的與易澇路段相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)；交通管制信息數(shù)據(jù)收集模塊用于收集交通管理部門智能體輸入的交通管制信息；易澇點(diǎn)危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)收集模塊用于收集社會(huì)公眾智能體輸入的易澇點(diǎn)危險(xiǎn)源信息；受影響對(duì)象數(shù)據(jù)收集模塊用于收集社會(huì)公眾智能體輸入的易澇點(diǎn)附近風(fēng)險(xiǎn)承受體信息；各數(shù)據(jù)收集模塊收集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)均發(fā)送到數(shù)據(jù)層進(jìn)行存儲(chǔ)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估展示模塊包括積水深度信息展示模塊、行人涉水風(fēng)險(xiǎn)信息展示模塊、車輛涉水風(fēng)險(xiǎn)信息展示模塊以及建筑進(jìn)水風(fēng)險(xiǎn)信息展示模塊。其中，積水深度信息展示模塊用于接收模型層發(fā)送的積水深度信息并進(jìn)行展示；行人涉水風(fēng)險(xiǎn)信息展示模塊用于接收模型層發(fā)送的行人涉水風(fēng)險(xiǎn)信息并進(jìn)行展示；車輛涉水風(fēng)險(xiǎn)信息展示模塊用于接收模型層發(fā)送的車輛涉水風(fēng)險(xiǎn)信息并進(jìn)行展示；建筑進(jìn)水風(fēng)險(xiǎn)信息展示模塊用于接收模型層發(fā)送的建筑進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)信息并進(jìn)行展示。模型層包括信息優(yōu)化模塊和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊。信息優(yōu)化模塊包括不精確信息優(yōu)化模型和零散信息整合模塊。其中，不精確信息優(yōu)化模塊用于采用不精確信息優(yōu)化算法對(duì)表示層收集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的不精確樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到不精確樣本數(shù)據(jù)的優(yōu)化結(jié)果，并發(fā)送到風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊。零散信息整合模塊用于采用零散信息整合算法對(duì)表示層收集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的任一目標(biāo)的零散信息進(jìn)行處理，得到任一指標(biāo)完整的綜合信息，并發(fā)送到風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊包括“雨強(qiáng)-水深”模糊關(guān)系模塊、“水深-行人涉水”影響關(guān)系模塊、“水深-車輛涉水”影響關(guān)系模塊以及“水深-建筑進(jìn)水”影響關(guān)系模塊。其中，“雨強(qiáng)-水深”模糊關(guān)系模塊用于根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到“雨強(qiáng)-水深”模糊關(guān)系模型，并根據(jù)收集的降雨預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)以及“雨強(qiáng)-水深”模糊關(guān)系模型估計(jì)易澇點(diǎn)當(dāng)前的積水深度，并將積水深度信息發(fā)送到表示層的積水深度信息展示模塊?！八?行人涉水”影響關(guān)系模塊用于根據(jù)不同積水深度對(duì)行人的影響，得到當(dāng)前積水深度對(duì)行人涉水風(fēng)險(xiǎn)的影響結(jié)果，并發(fā)送到行人涉水風(fēng)險(xiǎn)信息展示模塊。“水深-車輛涉水”影響關(guān)系模塊用于根據(jù)不同車型的安全涉水深度，得到當(dāng)前積水深度對(duì)不通過(guò)車輛涉水風(fēng)險(xiǎn)的影響結(jié)果，并發(fā)送到車輛涉水風(fēng)險(xiǎn)信息展示模塊?！八?建筑進(jìn)水”影響關(guān)系模塊用于根據(jù)對(duì)積水深度與建筑單元臺(tái)階高度的高低判斷結(jié)果，得到當(dāng)前積水深度對(duì)建筑單元受積水影響的程度，并發(fā)送到建筑進(jìn)水風(fēng)險(xiǎn)信息展示模塊。數(shù)據(jù)層包括智能體數(shù)據(jù)庫(kù)、降雨強(qiáng)度數(shù)據(jù)庫(kù)、易澇點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史積水事件數(shù)據(jù)庫(kù)、潛在危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)庫(kù)、風(fēng)險(xiǎn)承受體數(shù)據(jù)庫(kù)、風(fēng)險(xiǎn)后果數(shù)據(jù)庫(kù)、“雨強(qiáng)-水深”模糊關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)”。其中，智能體數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)與智能體注冊(cè)有關(guān)的個(gè)體信息，包括性別、年齡、居住范圍、教育背景及從事行業(yè)等。降雨強(qiáng)度數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)與降雨過(guò)程有關(guān)的數(shù)據(jù)，包括降雨強(qiáng)度預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)以及降雨過(guò)程的歷史數(shù)據(jù)等。易澇點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)城市內(nèi)主要的易澇點(diǎn)信息，包括易澇點(diǎn)名稱和易澇點(diǎn)坐標(biāo)范圍。歷史積水事件數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)易澇點(diǎn)的歷史積水時(shí)間，包括時(shí)間、地點(diǎn)、積水深度、附近分布的受影響對(duì)象和其他危險(xiǎn)源等。潛在危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)易積水路段分布的潛在危險(xiǎn)源信息，包括路坑、排水井、危險(xiǎn)數(shù)目和漏電設(shè)備等。風(fēng)險(xiǎn)承受體數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)易積水路段附近分布的受影響對(duì)象的位置、門口臺(tái)階高度信息，受影響對(duì)象包括道路兩側(cè)分布的商店、小區(qū)、企事業(yè)單位等。風(fēng)險(xiǎn)后果數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)不同積水深度下，對(duì)受影響對(duì)象的影響后果，也即風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊輸出的積水深度對(duì)行人、車輛、建筑的影響結(jié)果?！坝陱?qiáng)-水深”模糊關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)降雨強(qiáng)度和積水深度的模糊關(guān)系數(shù)。基于上述城市道路暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)分析與預(yù)警智聯(lián)網(wǎng)服務(wù)系統(tǒng)，本發(fā)明還提供一種城市道路暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)分析與預(yù)警智聯(lián)網(wǎng)服務(wù)方法，包括以下步驟：1)根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中所需要的原始基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型，確定不同的智能體類型。本發(fā)明中對(duì)城市道路暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析所需要的原始基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型包括降雨強(qiáng)度信息、易澇點(diǎn)信息、積水事件信息、附近危險(xiǎn)源信息以及附近受影響對(duì)象信息等。因而，本發(fā)明確定的智能體類型包括氣象部門專業(yè)智能體、市政排水部門專業(yè)智能體、交通管理部門專業(yè)智能體以及社會(huì)公眾智能體等。下面對(duì)各智能體類型提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行介紹。氣象部門智能體主要提供降雨強(qiáng)度預(yù)報(bào)信息以及降雨歷史數(shù)據(jù)。市政排水部門專業(yè)智能體主要反饋與易澇路段相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。市政排水部門的專業(yè)人員掌握城市內(nèi)的排水管網(wǎng)的分布以及排水能力等的專業(yè)知識(shí)，可以提供城市內(nèi)的易積水路段，以及每個(gè)路段的排水能力等信息。尤其在暴雨發(fā)生時(shí)，市政排水公司往往會(huì)派專門人員觀察易澇點(diǎn)的情況，第一時(shí)間掌握每個(gè)路段的積水信息，相關(guān)數(shù)據(jù)的收集與更新，有助于更加科學(xué)合理的評(píng)估城市暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)。交通管理部門智能體在城市暴雨內(nèi)澇的積水達(dá)到一定深度時(shí)，發(fā)布交通管制信息。相關(guān)的措施將影響到道路的正常通行。社會(huì)公眾智能體是利益相關(guān)者，數(shù)量相對(duì)較多，他們?cè)诒O(jiān)測(cè)易澇點(diǎn)周圍危險(xiǎn)源信息、風(fēng)險(xiǎn)承受體分布信息等發(fā)揮重要作用，將會(huì)為智聯(lián)網(wǎng)提供豐富的數(shù)據(jù)資源。2)根據(jù)所需原始基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的相關(guān)信息，為步驟1)中確定的不同智能體類型構(gòu)建不同的人機(jī)交互信息反饋?lái)?yè)面，進(jìn)行原始基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集。如圖3(a)、3(b)所示，為易澇點(diǎn)信息反饋界面及其地理坐標(biāo)。易澇點(diǎn)信息主要是指城市內(nèi)容易發(fā)生積水的路段或區(qū)域的信息，主要由市政排水部門專業(yè)智能體提供。由于該類型智能體在暴雨發(fā)生時(shí)，擔(dān)負(fù)著及時(shí)排除道路積澇的任務(wù)，因此，對(duì)于市區(qū)內(nèi)主要的易積水路段，有較為準(zhǔn)確的信息。在易澇點(diǎn)信息反饋交互界面中，主要設(shè)計(jì)了“易澇點(diǎn)路段名稱”、“易澇點(diǎn)地理坐標(biāo)”兩個(gè)關(guān)鍵信息，其中，地理坐標(biāo)通過(guò)在線地圖工具(如基于webgis的地理信息收集工具)進(jìn)行區(qū)域的確定以及坐標(biāo)的獲取。如圖4(a)、4(b)所示，為積水事件信息反饋?lái)?yè)面及其地理坐標(biāo)。積水事件信息主要記錄降雨過(guò)程發(fā)生后易澇點(diǎn)積水情況的相關(guān)信息。該類信息的反饋不需要特定的行業(yè)知識(shí)，凡是了解該次降雨時(shí)易澇點(diǎn)積水狀況的智能體，均可以反饋經(jīng)驗(yàn)信息。易澇點(diǎn)積水信息主要包含以下關(guān)鍵要點(diǎn)：“積水路段”，“積水深度”，“積水時(shí)間”，“坐標(biāo)位置”等，在積水事件信息反饋中，同樣其地理坐標(biāo)通過(guò)在線地圖工具進(jìn)行區(qū)域的確定以及坐標(biāo)的獲取。如圖5(a)、5(b)所示，為風(fēng)險(xiǎn)承受體信息反饋?lái)?yè)面及其地理坐標(biāo)。風(fēng)險(xiǎn)承受體主要是指積水路段兩側(cè)分布的商店、社區(qū)、企事業(yè)單位等，由于該類信息的反饋不需要特定的行業(yè)知識(shí)，主要由社會(huì)公眾智能體提供。通過(guò)收集相關(guān)對(duì)象在易澇點(diǎn)的“地理位置分布”以及“門口臺(tái)階高度”等信息，可以判斷不同積水深度風(fēng)險(xiǎn)情景下的具體受影響對(duì)象以及受影響程度等信息。同樣，風(fēng)險(xiǎn)承受體的地理坐標(biāo)通過(guò)在線地圖工具進(jìn)行區(qū)域的確定以及坐標(biāo)的獲取。如圖6(a)、6(b)所示，為危險(xiǎn)源信息反饋?lái)?yè)面及其地理坐標(biāo)。附近危險(xiǎn)源信息主要記錄積水路段附近危險(xiǎn)源的種類、位置等信息，主要由社會(huì)公眾智能體提供。在評(píng)估積水路段危險(xiǎn)源對(duì)行人的風(fēng)險(xiǎn)大小時(shí)，本發(fā)明主要考慮了積水深度對(duì)人感知危險(xiǎn)能力的影響，并從定性的角度給出通行時(shí)面臨該危險(xiǎn)源的風(fēng)險(xiǎn)大小，如路坑、漏電設(shè)備、排水井、危險(xiǎn)樹(shù)木等。同樣，危險(xiǎn)源信息的地理坐標(biāo)通過(guò)在線地圖工具進(jìn)行區(qū)域的確定以及坐標(biāo)的獲取。如圖7所示，為降雨強(qiáng)度數(shù)據(jù)反饋?lái)?yè)面及其地理坐標(biāo)。降雨強(qiáng)度是指單位時(shí)段內(nèi)的降雨量大小，通常以“毫米”為單位，本發(fā)明所指降雨強(qiáng)度是指降雨發(fā)生時(shí)的過(guò)程降雨量，主要是由氣象部門專業(yè)智能體提供。雨量自動(dòng)站是記錄降雨過(guò)程雨量的監(jiān)測(cè)儀器，在一個(gè)城市內(nèi)通常會(huì)根據(jù)城市布局布置多個(gè)雨量自動(dòng)站，用于監(jiān)測(cè)不同區(qū)域的降雨量大小。在氣象專業(yè)智能體提供降雨強(qiáng)度數(shù)據(jù)時(shí)，也是按照自動(dòng)站的區(qū)域分布，估計(jì)不同區(qū)域降雨強(qiáng)度的大小。3)采用不精確信息優(yōu)化算法和零散信息綜合算法對(duì)收集的原始基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)構(gòu)建相關(guān)模型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。4)根據(jù)得到的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，對(duì)城市道路暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行展示，幫助政府管理、企業(yè)生產(chǎn)、居民出行決策過(guò)程中對(duì)內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)事件的規(guī)避。上述步驟3)中，在收集關(guān)于道路積水事件風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，需要有大量的智能體參加，針對(duì)問(wèn)題的同一個(gè)屬性特征會(huì)收集到大量的反饋數(shù)據(jù)，由于智能體反饋的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有模糊不精確性以及零散性等特點(diǎn)，因而需要對(duì)原始基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理后再進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，具體包括以下步驟：3.1)采用基于信息擴(kuò)散技術(shù)的不精確信息優(yōu)化算法對(duì)數(shù)值型的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，以提高原始樣本數(shù)據(jù)的精確度。3.2)采用基于集合運(yùn)算的零散信息綜合算法對(duì)枚舉型屬性的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，合并零散信息并簡(jiǎn)化冗余信息。3.3)根據(jù)處理后的相關(guān)數(shù)據(jù)構(gòu)建相關(guān)模型，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。上述步驟3.1)中，基于信息擴(kuò)散技術(shù)的不精確信息優(yōu)化算法主要用于對(duì)數(shù)值型數(shù)據(jù)的反饋基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，如智能體反饋的易澇點(diǎn)積水深度數(shù)據(jù)，商店、社區(qū)等臺(tái)階高度數(shù)據(jù)等。下面對(duì)基于信息擴(kuò)散技術(shù)的不精確信息優(yōu)化算法進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。定義：設(shè)x＝{x1,x2,…,xn}，表示一個(gè)隨機(jī)樣本，u是隨機(jī)變量x所有可能取值的集合，u稱為x的論域，x和u分別簡(jiǎn)稱為樣本和論域。設(shè)x是一個(gè)樣本，v是論域u的一個(gè)子集，則從x×v到[0,1]的一個(gè)映射，如式(1)所示，稱為樣本x在v的一個(gè)信息擴(kuò)散，如果它是遞減的，即如果||v′-x||≤||v″-x||，則μ(x,v′)≥μ(x,v″)。其中v稱為一個(gè)監(jiān)控空間，μ稱為一個(gè)擴(kuò)散函數(shù)，簡(jiǎn)稱擴(kuò)散。因而，采用基于信息擴(kuò)散技術(shù)的不精確信息優(yōu)化算法對(duì)數(shù)值型數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化的方法，包括以下步驟：3.1.1)根據(jù)原始數(shù)據(jù)樣本序列x構(gòu)造監(jiān)控點(diǎn)序列v。構(gòu)造過(guò)程如下式所示：式中，x表示原始樣本數(shù)據(jù)序列，xi、xj分別表示原始樣本數(shù)據(jù)中的第i個(gè)和第j個(gè)樣本數(shù)據(jù)，n表示原始樣本數(shù)據(jù)序列包含的所有樣本數(shù)據(jù)的總個(gè)數(shù)，v表示監(jiān)控點(diǎn)序列，vi表示序列v中的第i個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，k表示v中需要構(gòu)造的監(jiān)控點(diǎn)個(gè)數(shù)，δv表示監(jiān)控點(diǎn)序列的步長(zhǎng)。3.1.2)根據(jù)原始數(shù)據(jù)樣本序列x中樣本數(shù)據(jù)的最值，得到信息擴(kuò)散系數(shù)h以及信息擴(kuò)散函數(shù)其中，信息擴(kuò)散系數(shù)h的計(jì)算公式為：其中，基于信息擴(kuò)散系數(shù)h，得到信息擴(kuò)散函數(shù)的計(jì)算公式為：3.1.3)將步驟3.1.1)中得到的監(jiān)控點(diǎn)序列v作為變量x輸入信息擴(kuò)散函數(shù)計(jì)算原始樣本數(shù)據(jù)向每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)分配的信息量p(vi)，得到所有監(jiān)控點(diǎn)的信息分配量序列。3.1.4)將所有監(jiān)控點(diǎn)的信息分配量序列歸一化，并帶入重心公式，計(jì)算監(jiān)控點(diǎn)的重心值，作為原始樣本數(shù)據(jù)的估計(jì)值v′，作為優(yōu)化后的精確數(shù)據(jù)。其中，歸一化和重心公式的計(jì)算公式分別為：式中，v′表示計(jì)算后的監(jiān)控點(diǎn)重心值，vi代表第i個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，p(vi)'代表歸一化后的第i個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的信息量。上述步驟3.2)中，零散信息綜合算法主要用于對(duì)枚舉型屬性的原始基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，如易澇點(diǎn)周圍的危險(xiǎn)源類型：路坑、排水井、易漏電設(shè)備、危樹(shù)、危墻等，承載體類型：如商店、小區(qū)、地下車庫(kù)、重要建筑、寫字樓等?；诩线\(yùn)算的零散信息綜合算法進(jìn)行介紹，枚舉型屬性反饋的數(shù)據(jù)通常以數(shù)組的形式存貯。其中，數(shù)組中的單個(gè)元素對(duì)應(yīng)于枚舉型屬性的一個(gè)枚舉值。對(duì)多個(gè)反饋經(jīng)驗(yàn)的綜合，就是對(duì)多個(gè)數(shù)組中元素的合并與約簡(jiǎn)的過(guò)程，由于對(duì)多個(gè)數(shù)組的合并，可以通過(guò)重復(fù)性的兩數(shù)組合并操作實(shí)現(xiàn)。設(shè)枚舉型屬性e的取值范圍為集合{e1,e2,...,en}，設(shè)參與者a，b關(guān)于屬性e反饋的經(jīng)驗(yàn)分別為{e1,e3,...,ek}和{e2,e3,...,em}，其中，k≤n,m≤n；對(duì)參與者a，b反饋的經(jīng)驗(yàn)信息ea和eb的融合過(guò)程，就是將ea和eb中的元素合并起來(lái)并去除重復(fù)元素的過(guò)程，該過(guò)程與集合運(yùn)算中的并運(yùn)算較為類似，采用該運(yùn)算方法，可以達(dá)到合并零散信息、簡(jiǎn)化冗余信息的目的。e＝{e1,e2,...,en}(7)ea＝{e1,e3,...,ek}(8)eb＝{e2,e3,...,em}(9)如圖9所示，為綜合處理功能的實(shí)現(xiàn)界面。其中，圖中左側(cè)內(nèi)容為收集到的5條經(jīng)驗(yàn)信息，右側(cè)表示以上五條經(jīng)驗(yàn)信息的綜合處理結(jié)果。這里的“積水深度”、“最大積水深度”、“持續(xù)時(shí)間”等均為數(shù)值型屬性，采用基于信息擴(kuò)散技術(shù)的不精確信息優(yōu)化算法進(jìn)行處理，而“周圍建筑類型”、“存在的危險(xiǎn)源”等，為枚舉型屬性，采用基于集合運(yùn)算的零散信息綜合算法進(jìn)行處理。上述步驟3.3)中，根據(jù)處理后的相關(guān)數(shù)據(jù)構(gòu)建相關(guān)模型，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法，包括以下步驟：3.3.1)根據(jù)處理后易澇點(diǎn)的降雨強(qiáng)度歷史數(shù)據(jù)和積水深度歷史數(shù)據(jù)，構(gòu)建“雨強(qiáng)-水深”模糊關(guān)系模型。3.3.2)根據(jù)降雨強(qiáng)度預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)以及步驟3.3.1)中的“雨強(qiáng)-水深”模糊關(guān)系模型，估計(jì)易澇點(diǎn)積水深度。3.3.3)根據(jù)得到的易澇點(diǎn)積水深度以及易澇點(diǎn)周圍的風(fēng)險(xiǎn)承受體分布情況，確定易澇點(diǎn)在降雨發(fā)生時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)情景。3.3.4)根據(jù)確定的風(fēng)險(xiǎn)情景，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。上述步驟3.3.1)中，“降雨強(qiáng)度”和“積水深度”兩個(gè)指標(biāo)的具體說(shuō)明如下：降雨強(qiáng)度一般以“毫米/小時(shí)”為降雨量單位。在城市道路的匯流條件、排水能力等因素不變的情況下，降雨強(qiáng)度通常是影響城市內(nèi)澇嚴(yán)重程度的關(guān)鍵因素。按照引發(fā)內(nèi)澇的降雨強(qiáng)度的大小，可以把降雨過(guò)程分為短時(shí)強(qiáng)降雨和長(zhǎng)歷時(shí)降雨兩種模式。其中，短時(shí)強(qiáng)降雨導(dǎo)致積水的原因主要在于，降雨強(qiáng)度導(dǎo)致的匯流速度超出該路段的整體排水能力；而長(zhǎng)歷時(shí)降雨導(dǎo)致積水的原因主要在于，長(zhǎng)時(shí)間的降雨產(chǎn)生的累計(jì)雨量過(guò)大，改變了城市排水環(huán)境中下墊面、管網(wǎng)排水能力、河道蓄洪能力等因素，降低了城市的整體排水能力。生活中短時(shí)強(qiáng)降雨引發(fā)內(nèi)澇的情景較為頻繁，本發(fā)明中主要將短歷時(shí)降雨的過(guò)程雨量作為降雨強(qiáng)度指標(biāo)；該指標(biāo)數(shù)據(jù)主要由氣象部門專業(yè)智能體提供。積水深度是描述由于降雨過(guò)程而導(dǎo)致路面出現(xiàn)積水的嚴(yán)重程度，通常以“厘米”為單位。積水深度隨降雨過(guò)程的發(fā)生處于不斷的變化之中，本發(fā)明研究的積水深度主要是指在降雨過(guò)程結(jié)束后，該積水路段的最大積水深度；該指標(biāo)數(shù)據(jù)可以通過(guò)儀器監(jiān)測(cè)或智能體監(jiān)測(cè)等方式收集，本發(fā)明中該指標(biāo)的數(shù)據(jù)主要由社會(huì)公眾智能體反饋提供。如圖10所示，“雨強(qiáng)-水深”模糊關(guān)系模型的構(gòu)建方法，包括以下步驟：3.3.1.1)根據(jù)該易澇點(diǎn)的降雨強(qiáng)度歷史數(shù)據(jù)樣本和與之對(duì)應(yīng)的積水深度歷史數(shù)據(jù)樣本，構(gòu)造兩個(gè)數(shù)據(jù)樣本的監(jiān)控區(qū)間。設(shè)針對(duì)易澇點(diǎn)a，存在一組降雨強(qiáng)度歷史數(shù)據(jù)x＝{x1,x2,...,xn}，以及與降雨數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的一組積水深度數(shù)據(jù)y＝{y1,y2,...,yn}。按照公式(11)和(12)的規(guī)則要求，可以分別構(gòu)造降雨強(qiáng)度和積水深度的樣本監(jiān)控區(qū)間u，v，則由監(jiān)控區(qū)間u，v可以構(gòu)成關(guān)于降雨強(qiáng)度和積水深度的二維向量空間u×v。式(11)中，u代表由樣本點(diǎn)x構(gòu)造的監(jiān)控點(diǎn)序列，ui代表監(jiān)控點(diǎn)序列u中的第i個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，δx代表u中監(jiān)控點(diǎn)序列之間的步長(zhǎng)，k表示u中的監(jiān)控點(diǎn)個(gè)數(shù)，floor()函數(shù)表示向下取整操作。式(12)中，v代表由樣本點(diǎn)y構(gòu)造的監(jiān)控點(diǎn)序列，vi代表監(jiān)控點(diǎn)序列v中的第i個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，δy代表v中監(jiān)控點(diǎn)序列之間的步長(zhǎng)，m表示v中的監(jiān)控點(diǎn)個(gè)數(shù)，floor()函數(shù)表示向下取整操作。3.3.1.2)利用二維信息擴(kuò)散模型，計(jì)算樣本數(shù)據(jù)在二維指標(biāo)監(jiān)控空間的信息矩陣。在二維指標(biāo)空間u×v中，根據(jù)二維正態(tài)擴(kuò)散公式(13)，計(jì)算樣本點(diǎn)(xi,yi)在監(jiān)測(cè)點(diǎn)(uj,vk)上的擴(kuò)散信息，記為qijk，表示第i個(gè)樣本點(diǎn)在二維監(jiān)控空間中uj和vk確定的監(jiān)控點(diǎn)上的信息擴(kuò)散量，其中，(xi,yi)表示由降雨強(qiáng)度和積水深度構(gòu)成的樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)，(uj,vk)表示由降雨強(qiáng)度監(jiān)控點(diǎn)和積水深度監(jiān)控點(diǎn)構(gòu)成的監(jiān)控點(diǎn)數(shù)據(jù)。hx和hy分別表示樣本數(shù)據(jù)x和樣本數(shù)據(jù)y對(duì)應(yīng)的擴(kuò)散系數(shù)，擴(kuò)散系數(shù)的確定參見(jiàn)公式(4)。式(14)表示單個(gè)樣本點(diǎn)(xi,yi)在監(jiān)控空間u×v上的信息擴(kuò)散矩陣，稱為單點(diǎn)信息擴(kuò)散矩陣。式(15)表示對(duì)所有樣本點(diǎn)在監(jiān)控空間u×v上的信息擴(kuò)散矩陣的累加，稱為樣本點(diǎn)累計(jì)信息擴(kuò)散矩陣。q(i)＝{qijk}j×k(14)3.3.1.3)對(duì)得到的樣本點(diǎn)累計(jì)信息擴(kuò)散矩陣，進(jìn)行歸一化，得到監(jiān)控空間上的模糊關(guān)系矩陣。利用公式(16)，對(duì)式(15)中數(shù)據(jù)做進(jìn)一步處理，可以計(jì)算得出監(jiān)控空間u×v上的一個(gè)模糊關(guān)系矩陣，用rf表示，則rf表示所有樣本點(diǎn)在監(jiān)控空間u×v上的原始信息矩陣。3.3.1.4)利用模糊推理公式，輸入降雨強(qiáng)度預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，得到該易澇點(diǎn)的估計(jì)積水深度。利用模糊推理公式(17)和max-min模糊合成規(guī)則(18)，可以估計(jì)在降雨強(qiáng)度下，該易澇點(diǎn)的積水深度公式(17)中“ο”符號(hào)表示某種運(yùn)算規(guī)則。此處選用了公式(18)的max-min模糊合成規(guī)則。需要說(shuō)明的是，任何一種預(yù)測(cè)模型在建模過(guò)程中都很難完全考慮實(shí)際發(fā)生過(guò)程中的各種情況，因此，根據(jù)降雨強(qiáng)度的積水預(yù)測(cè)結(jié)果僅能夠作為參考，在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)智能體實(shí)時(shí)獲取的積水?dāng)?shù)據(jù)，通常比模型的估計(jì)或仿真結(jié)果更為準(zhǔn)確。上述步驟3.3.3)中，易澇點(diǎn)在降雨發(fā)生時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)情景的確定方法包括以下步驟：步驟3.3.3.1)，分析積水深度對(duì)行人的影響情況，確定“積水深度-行人涉水風(fēng)險(xiǎn)”風(fēng)險(xiǎn)情景。人們?cè)谕ㄟ^(guò)積水路段時(shí)，一方面，積水會(huì)影響人們的危險(xiǎn)路況察覺(jué)能力。此時(shí)，當(dāng)路況環(huán)境復(fù)雜，如，有路坑、漏電設(shè)備、排水井、危險(xiǎn)樹(shù)木等危險(xiǎn)源時(shí)，就會(huì)對(duì)過(guò)往的行人和車輛構(gòu)成威脅，甚至造成人員傷亡或財(cái)產(chǎn)損失。本發(fā)明根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)給出了不同積水深度影響人們危險(xiǎn)察覺(jué)能力的分級(jí)關(guān)系，并分析了不同等級(jí)下對(duì)行人可能造成的后果，具體如表15所示。表1“積水深度-行人危險(xiǎn)察覺(jué)能力”的影響關(guān)系步驟3.3.3.2)，分析積水深度對(duì)車輛的影響情況，確定“積水深度-汽車涉水風(fēng)險(xiǎn)”風(fēng)險(xiǎn)情景。汽車等機(jī)動(dòng)車是道路交通中更為常見(jiàn)的交通工具，當(dāng)機(jī)動(dòng)車通過(guò)積水路段時(shí)，可能會(huì)引發(fā)車輛熄火、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)水、車輛內(nèi)部進(jìn)水等不利后果。在積水較深的情況下，也可能造成人員傷亡。為了分析積水深度對(duì)機(jī)動(dòng)車的影響程度，需要分析影響機(jī)動(dòng)車涉水能力的關(guān)鍵因素。汽車在涉水時(shí)能否安全通行與汽車的涉水深度有關(guān)，涉水深度涉及到汽車的兩個(gè)關(guān)鍵部位，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣筒高度和進(jìn)氣筒高度。一般來(lái)講，當(dāng)積水深度高于進(jìn)氣筒時(shí)，積水會(huì)從進(jìn)氣筒直接進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)而導(dǎo)致車輛損毀；而當(dāng)水位高于排氣筒時(shí)，車輛容易熄火并造成“趴窩”問(wèn)題，再次啟動(dòng)時(shí)，積水會(huì)從排氣筒進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)而造成車輛損毀。在汽車行業(yè)一般將進(jìn)氣口高度作為汽車的最大涉水深度，但是，為了保證機(jī)動(dòng)車安全通行，本發(fā)明選用排氣筒高度作為機(jī)動(dòng)車的安全涉水深度。由于車輛類型的不同，其涉水深度也有所差異，本發(fā)明中將車輛排氣筒高度作為車輛的安全涉水深度，而車輛的排氣筒高度一般被設(shè)計(jì)為車輛輪胎的二分之一高度，據(jù)此，本發(fā)明通過(guò)在線網(wǎng)站“汽車之家”的不同車型數(shù)據(jù)，調(diào)查了不同類型機(jī)動(dòng)車的安全涉水深度，如表16所示。根據(jù)表16中各種車型的涉水深度數(shù)據(jù)，建立的積水深度與安全涉水車型的影響關(guān)系如表17所示。表2車型與涉水深度統(tǒng)計(jì)調(diào)查表車型安全涉水深度(厘米)平均安全涉水深度(厘米)微型車25.3-29.727.8小型車28.2-34.630.0中型車31.6-36.432.9中大型車32.7-35.233.9豪華車34.5-39.435.7小型suv31.0-36.733.2緊湊型suv32.8-38.035.3中型suv35.0-40.337.0中大型suv36.4-40.138.0全尺寸suv36.9-41.640.0mpv30.1-38.633.6中型貨車36-4037大型公交車38-4641大型客車、貨車35-5042表3“積水深度與車輛涉水”的影響關(guān)系表步驟3.3.3.3)，分析積水深度對(duì)易澇點(diǎn)周圍建筑的影響情況，確定“積水深度-建筑進(jìn)水風(fēng)險(xiǎn)”風(fēng)險(xiǎn)情景。道路兩側(cè)的商鋪、社區(qū)、企事業(yè)單位等建筑單元，在城市道路暴雨內(nèi)澇時(shí)容易受到積水影響。為了估計(jì)積水深度對(duì)建筑單元的影響程度，需要分析建筑單元受積水影響的關(guān)鍵指標(biāo)。分析城市內(nèi)澇對(duì)周圍建筑的影響，主要是分析建筑單元是否進(jìn)水以及進(jìn)水的多少等，而建筑單元所在位置的地勢(shì)高低、門口臺(tái)階的高度等是其受積水影響程度的關(guān)鍵指標(biāo)，因此，建筑單元門口臺(tái)階高度以及易澇點(diǎn)的積水深度等，是評(píng)估建筑單元受影響程度的關(guān)鍵指標(biāo)。當(dāng)積水深度高于門口臺(tái)階高度時(shí)，則建筑單元就容易受到積水影響。通過(guò)智能體的參與，智聯(lián)網(wǎng)可以獲得關(guān)于易澇點(diǎn)周邊的建筑及其門口臺(tái)階高度信息，進(jìn)而可以分析積水深度對(duì)具體建筑單元的影響情況。以建筑單元a為例，設(shè)其門口臺(tái)階距離路面的高度為x厘米，該路段的積水深度為h厘米，則積水影響建筑單元的指標(biāo)可表示為d＝h-x，從而，積水對(duì)該建筑單元的影響關(guān)系可表示為表18。表4積水深度與建筑進(jìn)水風(fēng)險(xiǎn)影響關(guān)系表積水深度風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)影響后果0<d<5一級(jí)受道路積水影響，建筑單元內(nèi)將出現(xiàn)輕度積水。5<d<10二級(jí)受道路積水影響，建筑單元內(nèi)將出現(xiàn)中度積水。10<d<20三級(jí)受道路積水影響，建筑單元內(nèi)將出現(xiàn)重度積水。d>20四級(jí)受道路積水影響，建筑單元內(nèi)將出現(xiàn)嚴(yán)重積水。上述步驟4)中，根據(jù)步驟3)中的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算結(jié)果，對(duì)城市道路暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)情景進(jìn)行展示時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)情景的表達(dá)主要包含以下要素：時(shí)間、地點(diǎn)、積水深度、影響對(duì)象、影響后果等。其中，“時(shí)間”信息主要是指降雨過(guò)程的發(fā)生時(shí)間，“地點(diǎn)”易澇點(diǎn)的區(qū)域范圍，“積水深度”反映了風(fēng)險(xiǎn)源的強(qiáng)度信息，“影響對(duì)象”主要是指易澇點(diǎn)分布的商鋪、企事業(yè)單位、社區(qū)等以及“道路交通”中各種交通方式等。由于風(fēng)險(xiǎn)情景中的“易澇點(diǎn)”、“影響對(duì)象”等涉及到地理位置信息，在網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)表達(dá)平臺(tái)中，本發(fā)明采用webgis在線地圖工具，作為風(fēng)險(xiǎn)展示的主要平臺(tái)，同時(shí)，配合以文字、圖片、顏色、形狀等要素，表達(dá)各種風(fēng)險(xiǎn)情景。本發(fā)明中采用四種不同方式，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)信息進(jìn)行展示，具體表達(dá)方式如下：4.1)基于webgis的風(fēng)險(xiǎn)情景表達(dá)平臺(tái)如圖11所示，在線地圖是一種為人們提供可視化地理信息的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，它極大的方便了人們的生產(chǎn)生活，本發(fā)明中選用國(guó)家測(cè)繪地理信息局對(duì)公眾開(kāi)放的在線地圖平臺(tái)，作為展示城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)狀況的基本平臺(tái)，配合不同顏色的區(qū)塊、圖標(biāo)等，綜合展示城市內(nèi)澇不同程度風(fēng)險(xiǎn)的情景。4.2)基于色塊分布的易澇點(diǎn)范圍及積水深度表達(dá)方式如圖12(a)、12(b)所示，地圖是一種直觀的表達(dá)地理位置信息的工具，通過(guò)地圖上的不同形狀，可以表達(dá)風(fēng)險(xiǎn)源的影響范圍，同時(shí)，以不同的顏色，可以表達(dá)風(fēng)險(xiǎn)源的強(qiáng)度大小等，在城市道路暴雨內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題中，以地圖上的不同形狀表達(dá)積水路段的范圍，以不同的顏色，表達(dá)積水深度的高低。4.3)基于圖標(biāo)及顏色的風(fēng)險(xiǎn)要素情景表達(dá)方式在信息傳遞時(shí)，不同的圖標(biāo)，可以表示不同的風(fēng)險(xiǎn)源和風(fēng)險(xiǎn)承受體類型。同時(shí)，通過(guò)不同顏色，可以表達(dá)面臨的風(fēng)險(xiǎn)程度。本發(fā)明根據(jù)城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)中涉及到的風(fēng)險(xiǎn)源、風(fēng)險(xiǎn)承受體等的差異，分別設(shè)計(jì)了車輛涉水風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)圖標(biāo)、行人涉水風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)圖標(biāo)以及建筑物進(jìn)水風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)圖標(biāo)等；具體如表19所示。表5基于圖標(biāo)顏色風(fēng)險(xiǎn)情景表達(dá)4.4)基于文字表述的風(fēng)險(xiǎn)情景表達(dá)方式如圖13所示，文字表述是一種以文字的方式表達(dá)風(fēng)險(xiǎn)信息的方式，其表達(dá)形式更加接近自然語(yǔ)言，相較于其他溝通方式，具有內(nèi)容更具體，表達(dá)更明確等優(yōu)點(diǎn)。在智聯(lián)網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)表達(dá)中，將城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)情景按照“位置”、“積水深度”、“受影響風(fēng)險(xiǎn)承受體”、“影響后果”等內(nèi)容，以文字表述的方式表達(dá)風(fēng)險(xiǎn)，有利于風(fēng)險(xiǎn)信息的準(zhǔn)確傳遞。最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。當(dāng)前第1頁(yè)12