一种顾及多因素的室内火灾响应时空数据模型构建方法

本发明涉及室内火灾应急决策支持领域，尤其是面向一种顾及多因素的室内火灾响应时空数据模型构建方法。

背景技术：

1、随着城市化的加速和经济的快速发展，高层住宅、地下停车场和购物中心等室内环境的复杂性显著增加，这些室内环境已经成为人们日常活动的主要场所。室内空间的突发事件频发且呈逐年上升趋势，不仅给人民生命财产造成了巨大损失，也给社会发展带来了严重的影响，因此管理室内突发事件的重要性也随之提升。室内火灾这一突发事件是其中最常见并且危害严重的，因此亟需一种创新的应急管理方法来提高应急响应行动的安全性和有效性。

2、为了有效管理室内建筑火灾，在火灾发生之前或早期阶段准确地感知火灾风险并有效地进行风险处置是非常重要的。首批应急响应人员包括疏散人员、建筑管理人员、消防员、救援人员和其他受过培训的人员，主要的应急响应行动包括直接响应行动和预防行动。这些人员的行动通常依赖于建筑物内预先制定的安全疏散图中指示的结构布局和路线，他们需要了解火灾场景的多重特征，以便能够分析所有与火灾情况相关的信息，包括内部结构、设施和特定地点的风险因素等，并在给定情况下做出最佳决策。

3、目前，已经面向室内火灾场景基于多种应用视角开发了许多数据模型，但是当前的空间数据模型大多集中于表达建筑物的几何结构布局，缺乏室内火灾场景多维信息的整合与表达，而多维信息对于支持应急响应人员采取合适的直接响应行动和预防行动至关重要。尤其是在面向行动路线设计时，现有模型由于无法将要素信息与环境态势统一映射，难以同时满足多角度的规划需求，无法准确有效地提供不同环境态势下合适的应急行动策略。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中所存在的不足，提供了一种顾及多因素的室内火灾响应时空数据模型构建方法。

2、为了实现以上发明目的，本发明采取的技术方案如下：

3、一种顾及多因素的室内火灾响应时空数据模型构建方法，包括以下步骤：

4、步骤1、从知识表示的角度设计用以表示室内火灾场景中多维特征的影响因素；

5、立足于空间认知规律，面向室内火灾场景设计物理世界向信息世界进行特征抽象映射的影响因素，包括：空间定位、几何形态、属性特征、语义描述、要素关系和演化过程。

6、步骤2、基于一系列用以描述多维特征的影响因素，采用基于本体的方法，通过对室内火灾场景进行抽象映射来构建多维场景特征模型；

7、步骤2的子步骤如下：

8、步骤2-1、多维场景特征模型模式层构建：

9、在系统分析的基础上，使用相关本体构建方法，分析火灾应急领域的知识特点和知识需求，确定要素-行为-态势相关的多源异构时空数据的统一表达模式，对实体概念、关系和属性进行顶层设计和有序组织，并将其以本体模型的形式进行实现。

10、步骤2-2、多维场景特征模型数据层构建：

11、获得模式信息后，针对室内火灾领域数据库、领域文献等不同的知识源类型设计合适的抽取方法。

12、步骤3、利用语义网规则语言制定路径规划规则并形成规则库，基于规则库进行环境态势的推理计算，从而制定合适的应急响应行动策略。

13、步骤3的子步骤如下：

14、步骤3-1、构建支持面向火灾场景进行路径规划的swrl规则：

15、对于每一条规则而言，以swrl规则语言进行描述时，其按照其语法规则，通过“先行词→结果词”的形式来表达相互之间的关系，即若先行词中的条件成立，则结果词中的所表达的条件亦成立。对于每个先行词或者结果词，其中可能包含了一个或者多个的元素，通过“^”将各个元素相互关联。

16、进一步地，步骤3-1针对路径规划进行swrl规则构建时，如果新属性的创建涉及多个实体，则需要考虑构造外部函数通过sparql执行数据插入操作。

17、步骤3-2、结合推理引擎执行支持面向火灾场景进行路径规划的swrl规则进行环境态势等级推理。

18、本发明的有益效果：

19、本发明有效地统一表达室内火灾场景中与应急响应相关的众多因素，将要素信息与环境态势统一映射，同时满足多角度的规划需求，准确有效地提供不同环境态势下合适的应急行动策略，为应急响应行动的决策提供支持。

技术特征：

1.一种顾及多因素的室内火灾响应时空数据模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种顾及多因素的室内火灾响应时空数据模型构建方法，其特征在于，步骤2包括以下子步骤：

3.根据权利要求1所述的一种顾及多因素的室内火灾响应时空数据模型构建方法，其特征在于，步骤3包括以下子步骤：

4.根据权利要求3所述的一种顾及多因素的室内火灾响应时空数据模型构建方法，其特征在于，步骤3-1中，针对路径规划进行swrl规则构建时，如果新属性的创建涉及多个实体，则需要考虑构造外部函数通过sparql执行数据插入操作。

5.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现权利要1到4任一项所述的方法。

6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要1到4任一项所述的方法。

技术总结本发明提供一种顾及多因素的室内火灾响应时空数据模型构建方法，包括以下步骤：步骤1、从知识表示的角度设计用以表示室内火灾场景中多维特征的影响因素；步骤2、基于一系列用以描述多维特征的影响因素，采用基于本体的方法，通过对室内火灾场景进行抽象映射来构建多维场景特征模型；步骤3、利用语义网规则语言制定路径规划规则并形成规则库，基于规则库进行环境态势的推理计算，从而制定合适的应急响应行动策略。本发明有效地统一表达室内火灾场景中与应急响应相关的众多因素，将要素信息与环境态势统一映射，同时满足多角度的规划需求，准确有效地提供不同环境态势下合适的应急行动策略，为应急响应行动的决策提供支持。技术研发人员：蒋捷,王嘉慧,郭贤,杨天悦,宋若妍受保护的技术使用者：北京建筑大学技术研发日：技术公布日：2024/8/27