廠區(qū)員工在指揮下疏散等。通常情況下，物理資源參與的應(yīng)急救 援行動(dòng)都需要一定的時(shí)間，信息資源在相應(yīng)平臺(tái)啟動(dòng)后則強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)可用。例如，消滅火災(zāi)需 要一定的時(shí)間，氣象信息在氣象平臺(tái)啟動(dòng)后隨時(shí)可以通過通訊平臺(tái)實(shí)時(shí)傳播，不需要時(shí)間。
[0067] 建立好各個(gè)應(yīng)急救援資源的準(zhǔn)備和執(zhí)行應(yīng)急救援行動(dòng)的局部時(shí)間Petri網(wǎng)后，與 總體時(shí)間Petri網(wǎng)進(jìn)行合并，可以得到相應(yīng)的調(diào)度問題Petri網(wǎng)模型，如圖4所示。與總體 時(shí)間Petri網(wǎng)不同的是，由于存在選擇性執(zhí)行方式，所以在總體時(shí)間Petri網(wǎng)中會(huì)出現(xiàn)選擇 性路由，如上述A點(diǎn)火災(zāi)可選用Fl或者F2兩種消防器材。
[0068] 以上完成了模型配置過程，下面介紹算法求解過程，一般情況下，為方便表示，我 們會(huì)設(shè)置應(yīng)急救援過程開始和結(jié)束變迀，相應(yīng)的有開始庫(kù)所和結(jié)束庫(kù)所，結(jié)果見圖5。
[0069] 設(shè)置初始標(biāo)識(shí)為開始指令庫(kù)所托肯數(shù)量為1，其他庫(kù)所托肯數(shù)量為0 ;設(shè)置目標(biāo)標(biāo) 識(shí)為結(jié)束庫(kù)所托肯數(shù)量1，具體模型參數(shù)如表3所示：
[0070] 表 3
[0071]
[0072] 在配置好模型，初始標(biāo)識(shí)，目標(biāo)標(biāo)識(shí)后，可以采用A*算法進(jìn)行求解，A*實(shí)施方法如 表4所示：
[0073] 表 4
[0074]
[0075] 例如，上述案例中，算法輸出的變迀激發(fā)策略是：
[0076] : 〇-〇，： 〇-〇，： 0-6，： 0-8，： 0-5，： 0-10，： 0-8，： 8-24，： 5-15，： 24-36 (: χ-y 表不延時(shí)變 迀開始激發(fā)和結(jié)束時(shí)間為X和y)，A點(diǎn)火災(zāi)應(yīng)急救援過程完成時(shí)間是應(yīng)急救援行動(dòng)開始后 的36分鐘。
[0077] 正常情況下，如果應(yīng)急救援能夠如上述方案施行，可以在較短時(shí)間完成救援。在現(xiàn) 場(chǎng)救援的過程中，無法保證不會(huì)發(fā)生次生災(zāi)害等意外，而現(xiàn)有預(yù)案多是從單個(gè)事故的角度 給出了救援實(shí)施要求，此時(shí)就需要決策流程能夠高效和靈活的處理此類突發(fā)情況，特別是 在資源緊張的情況下。
[0078] 如果在應(yīng)急救援過程中，發(fā)生次生事故，則應(yīng)急流程返回到初始狀態(tài)，需要重新分 析應(yīng)急救援資源分布狀態(tài)和應(yīng)急預(yù)案，重新形成調(diào)度策略。
[0079] 為說明本發(fā)明所提出的調(diào)度方法能夠處理更為復(fù)雜的情形，現(xiàn)結(jié)合一個(gè)案例進(jìn)行 解釋說明，假設(shè)上述救援過程進(jìn)行了 6分鐘，由于A點(diǎn)火災(zāi)導(dǎo)致了廠區(qū)溫度升高，引起次生 火災(zāi)事故。
[0080] 如圖7所示，廠區(qū)內(nèi)的應(yīng)急救援資源和圖2比較已經(jīng)發(fā)生了一些變化，區(qū)域3內(nèi)消 防器材Fl和區(qū)域5內(nèi)的消毒器材E2被運(yùn)輸?shù)絽^(qū)域1內(nèi)，用于區(qū)域1的A點(diǎn)火災(zāi)的救援，在 救援過程中，假設(shè)區(qū)域2的B點(diǎn)發(fā)生次生火災(zāi)（如泄漏出來的易燃物也發(fā)生起火，引發(fā)了火 災(zāi)），提取B點(diǎn)應(yīng)急救援預(yù)案，B點(diǎn)的易燃物應(yīng)急預(yù)案執(zhí)行邏輯如圖6所示。
[0081] 參考表3所示，B點(diǎn)火災(zāi)救援過程也要使用清理器材El和滅火器材Fl，也需要?dú)?象信息和公安部門疏散，而與應(yīng)急預(yù)案描述的場(chǎng)景不同的是：
[0082] 1)E1，F(xiàn)l由于A點(diǎn)發(fā)生火災(zāi)，此時(shí)不在庫(kù)存中，正在運(yùn)往A點(diǎn)途中。
[0083] 2)氣象信息從時(shí)刻6開始為已知的，所以此時(shí)不對(duì)A，B兩點(diǎn)滅火過程產(chǎn)生約束。
[0084] 3)已經(jīng)指定公安（P)組織實(shí)施員工疏散，無需再請(qǐng)求武警（SP)協(xié)助。同時(shí)根據(jù)圖 5所示，人員疏散會(huì)于時(shí)刻15結(jié)束，而A點(diǎn)消毒清理過程最早開始時(shí)間為24,對(duì)A點(diǎn)清理消 毒任務(wù)不造成約束。對(duì)B點(diǎn)滅火過程進(jìn)行無資源競(jìng)爭(zhēng)情形下簡(jiǎn)單計(jì)算，B點(diǎn)清理過程最早 于34時(shí)刻開始，所以疏散條件同樣不對(duì)其產(chǎn)生約束。
[0085] 4) E2會(huì)在時(shí)刻8運(yùn)抵A點(diǎn)，如上也不會(huì)對(duì)清理消毒任務(wù)產(chǎn)生約束。
[0086] 綜合兩項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案的實(shí)施要求以及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急救援資源的狀態(tài)，重新構(gòu)建調(diào)度問題 模型，在重構(gòu)中，主要考慮兩個(gè)方面因素：
[0087] 1)刪除已經(jīng)不影響調(diào)度問題的應(yīng)急元素；
[0088] 2)對(duì)于資源耦合狀態(tài)進(jìn)行建模。
[0089] 例如，在上述案例中，我們刪除了不影響調(diào)度的應(yīng)急元素 W，P，E2等。現(xiàn)假設(shè)A，B 點(diǎn)兩點(diǎn)同時(shí)發(fā)生事故（災(zāi)害），需要使用同一資源，為表達(dá)資源使用先后順序和在A，B點(diǎn)之 前運(yùn)輸關(guān)系，我們采用如圖8所示的方式對(duì)這一資源耦合進(jìn)行建模。庫(kù)所和變迀解釋如表 5所示：
[0090] 表 5
[0091]
[0092] 對(duì)資源分布狀態(tài)進(jìn)行梳理，整理出影響調(diào)度問題的資源如表6所示：
[0093] 表 6
[0094]

[0095] 對(duì)影響調(diào)度問題的模型參數(shù)進(jìn)行整合，按照資源耦合方式進(jìn)行建模，可以得到如 圖9所示的調(diào)度模型，具體模型參數(shù)如表7所示：
[0096] 表 7
[0097]
[0098] 此時(shí)模型初始標(biāo)識(shí)設(shè)置為：初始指令庫(kù)所托肯數(shù)量為1，其他為0,目標(biāo)標(biāo)識(shí)設(shè)置 為：結(jié)束庫(kù)所，托肯數(shù)量為1。
[0099] 算法輸出變迀激發(fā)策略為：
[0100] :6-10, :6-12, :6-16, :21:34, :16-31, :31-39, :39-49, :49-56。與圖 5 進(jìn)行合并解 釋，可以得到圖10所示的綜合調(diào)度策略策略甘特圖。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于時(shí)間Petri網(wǎng)的應(yīng)急救援資源調(diào)度方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1 :分析現(xiàn)有石化企業(yè)的應(yīng)急預(yù)案，提取應(yīng)急救援行動(dòng)執(zhí)行邏輯，建立Petri網(wǎng)模 型，根據(jù)應(yīng)急預(yù)案找到每項(xiàng)應(yīng)急救援行動(dòng)所需的應(yīng)急救援資源； 步驟2 :分析應(yīng)急救援資源狀態(tài)，建立應(yīng)急救援資源準(zhǔn)備和使用過程的子Petri網(wǎng)模 型； 步驟3 :整合步驟1的Petri網(wǎng)模型和步驟2的子Petri網(wǎng)模型，建立應(yīng)急救援資源調(diào) 度Petri網(wǎng)模型； 步驟4 :配置應(yīng)急救援資源調(diào)度Petri網(wǎng)模型的初始和目標(biāo)標(biāo)識(shí)，調(diào)用求解算法，求解 完成時(shí)間最小的變迀激發(fā)策略，得到優(yōu)化的應(yīng)急救援資源調(diào)度策略。2. 如權(quán)利要求1所述的基于時(shí)間Petri網(wǎng)的應(yīng)急救援資源調(diào)度方法，其特征在于，在步 驟1中，所述應(yīng)急救援行動(dòng)執(zhí)行邏輯包括多個(gè)救援機(jī)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施指令以及這些現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施 指令的執(zhí)行次序。3. 如權(quán)利要求1所述的基于時(shí)間Petri網(wǎng)的應(yīng)急救援資源調(diào)度方法，其特征在于，在步 驟1中，應(yīng)急救援資源是各個(gè)應(yīng)急救援行動(dòng)所需的物理資源和信息資源。4. 如權(quán)利要求1所述的基于時(shí)間Petri網(wǎng)的應(yīng)急救援資源調(diào)度方法，其特征在于，在步 驟2中，應(yīng)急救援資源的準(zhǔn)備和使用過程包括：工具的運(yùn)輸和準(zhǔn)備、人員的部署和信息資源 平臺(tái)的啟動(dòng)。5. 如權(quán)利要求1所述的基于時(shí)間Petri網(wǎng)的應(yīng)急救援資源調(diào)度方法，其特征在于，在步 驟4中，使用基于Petri網(wǎng)可達(dá)圖和啟發(fā)式搜索的A*算法求解，算法輸出結(jié)果是變迀激發(fā) 策略。6. -種應(yīng)急救援的方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 災(zāi)害發(fā)生后確定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案； (2) 根據(jù)權(quán)利要求1~5任一權(quán)利要求所述的基于時(shí)間Petri網(wǎng)的應(yīng)急救援資源調(diào)度 方法，獲得優(yōu)化的應(yīng)急救援資源調(diào)度策略； (3) 根據(jù)步驟（2)優(yōu)化的應(yīng)急救援資源調(diào)度策略實(shí)施應(yīng)急救援行動(dòng)。7. 如利要求6所述的應(yīng)急救援的方法，其特征在于，當(dāng)應(yīng)急救援行動(dòng)過程中發(fā)生次生 災(zāi)害時(shí)，停止應(yīng)急救援行動(dòng)，根據(jù)實(shí)時(shí)應(yīng)急救援資源耦合情況，返回步驟（2)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于時(shí)間Petri網(wǎng)的應(yīng)急救援資源調(diào)度及應(yīng)急救援方法，包括分析現(xiàn)有石化企業(yè)的應(yīng)急預(yù)案，提取應(yīng)急救援行動(dòng)執(zhí)行邏輯，建立Petri網(wǎng)模型，根據(jù)應(yīng)急預(yù)案找到每項(xiàng)應(yīng)急救援行動(dòng)所需的應(yīng)急救援資源；分析應(yīng)急救援資源狀態(tài)，建立應(yīng)急救援資源準(zhǔn)備和使用過程的子Petri網(wǎng)模型；整合Petri網(wǎng)模型和子Petri網(wǎng)模型，建立應(yīng)急救援資源調(diào)度Petri網(wǎng)模型；配置應(yīng)急救援資源調(diào)度Petri網(wǎng)模型的初始和目標(biāo)標(biāo)識(shí)，調(diào)用求解算法，求解完成時(shí)間最小的變遷激發(fā)策略，得到優(yōu)化的應(yīng)急救援資源調(diào)度策略。本發(fā)明方法可根據(jù)實(shí)時(shí)火災(zāi)情況及時(shí)調(diào)整應(yīng)急救援資源，提高災(zāi)害救援效率，適合資源耦合狀態(tài)下的次生災(zāi)害并發(fā)的火災(zāi)情形。
【IPC分類】G06Q10/06
【公開號(hào)】CN105096031
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510349454
【發(fā)明人】榮岡, 李 誠(chéng), 馮毅萍
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年6月23日