[發明專利]面向大規模轉運的航空應急部署與調度仿真系統及方法

有效

• 申請號: 202110883423.2
• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN113326575B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 劉虎;王希宇;田永亮;殷榕;薛遠博
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 北京天匯航智知識產權代理事務所(普通合伙) 11987
• 代理人: 黃川;史繼穎

本發明屬于計算機仿真領域，公開了一種面向大規模轉運的航空應急部署與調度仿真系統及方法。所述仿真系統包括：任務想定模塊，包括航空應急力量想定數據庫和轉運任務想定數據庫；部署規劃模塊，包括部署規劃界面和部署規劃數據庫；所述指揮調度模塊，包括仿真智能體和仿真界面，所述仿真智能體基于航空應急力量想定數據庫、轉運任務想定數據庫和部署規劃數據庫生成，用于可視化表示部署方案的相關轉運任務和救援航空器并完成相關轉運任務的仿真推演；方案評估模塊，用于對仿真推演后的數據進行處理，并輸出最終的轉運效率以表征此次部署方案下的轉運效能。本發明能夠支持大規模航空應急力量的部署、調度仿真與評估。

技術領域

本發明屬于計算機仿真領域涉及在復雜險情下的大規模航空器轉運的仿真與評估系統，具體涉及一種面向大規模轉運的航空應急部署與調度仿真系統及方法。

背景技術

航空應急救援是應對然災害和各類緊急事件最為常用的應急措施，航空器憑借其快速反應，快速機動,受地形限制少的優勢被越來越多地應用到應急事件處置當中。中國是一個國土面積巨大的國家，易出現因嚴重的自然災害、突發性的公共衛生事件或公共安全事件而產生的大規模航空應急救援需求。因此，面向此類災害或事件的大規模轉運是一個需要研究和發展的方向。

大規模轉運的最終目的就是高效完成轉運任務，減少人員財產的損失。那么就需要對轉運的效率作為衡量的指標。影響轉運效率的主要因素是航空器部署和調度問題，在調度上，因受標準的航空手冊限制，飛行器需要有較為嚴格的航跡和飛行規則，不易做復雜的優化分析，而部署問題會對航空器應急距離、反應速度產生直接影響，因此需要對航空器的應急部署予以重視和研究。航空應急部署方面國外已較為發達。美國擁有成熟高效的航空應急體系，所提供的航空服務特別是醫療應急服務（HEMS）可覆蓋國內各個區域，且對應航空應急成效顯著；德國建立了覆蓋全國的航空緊急救援組織（DRF），直升機部署在基點醫院50km的半徑范圍內，國土內任意應急救援需求均可以在15分鐘內獲得響應。現階段，國內關于航空應急救援場點布局規劃的研究多為定性研究，但缺少對這些部署方案的效能驗證。為了我國航空應急的快速發展，期望一款可以進行支持大規模航空器部署和調度仿真的系統。

發明內容

針對上述大規模轉運需求下的國家航空應急力量部署與調度指揮策略需求，圍繞現有大規模航空應急力量的救援部署與指揮調度仿真缺失的問題，本發明提供了一種面向大規模轉運的航空應急部署與調度仿真系統及方法，能夠支持大規模航空應急力量的部署、調度仿真與評估。

為實現上述目的，本發明提供了一種面向大規模轉運的航空應急部署與調度仿真系統，包括任務想定模塊、部署規劃模塊、指揮調度模塊與方案評估模塊；

所述任務想定模塊包括用于提供救援航空器信息的航空應急力量想定數據庫，和用于提供轉運任務信息的轉運任務想定數據庫；

所述部署規劃模塊包括部署規劃界面和部署規劃數據庫；所述部署規劃界面用于用戶根據轉運任務態勢輸入救援航空器部署方案，所述部署規劃數據庫用于存儲所輸入的部署方案；

所述指揮調度模塊包括仿真智能體和仿真界面；所述仿真智能體基于所述航空應急力量想定數據庫中的救援航空器信息、所述轉運任務想定數據庫中的轉運任務信息以及所述部署規劃數據庫中的部署方案生成，用于可視化表示部署方案的相關轉運任務和救援航空器并完成相關轉運任務的仿真推演；所述仿真界面為所述仿真系統運行時仿真智能體進行變化和交互的可視化界面；所述仿真智能體設置有用于體現救援航空器運行邏輯的狀態圖，所述運行邏輯是對調運規則的體現；

所述方案評估模塊用于對仿真推演后的數據進行處理，并輸出最終的轉運效率以表征部署方案下的轉運效能。

進一步，所述航空應急力量想定數據庫包括機場信息、救援航空器信息和飛行剖面信息；

所述機場信息包括各機場的名稱、經緯度坐標位置和對應的保障能力；所述保障能力作為約束條件限制機場同時起降救援航空器的數量和同時容納的救援航空器數量；