基于大语言模型的海上溢油应急推演方法及系统

本发明属于危化品泄漏应急处置，涉及一种基于大语言模型对海上溢油灾害的演化与应急处置过程进行推演仿真的方法，尤其涉及一种基于大语言模型的海上溢油应急推演方法及系统。

背景技术：

1、全球范围内的海上油气开发产业快速发展使海上油气安全事件的影响不断扩大，而海上油气平台溢油事件作为其中的典型灾害，给人类社会、生态环境以及经济活动等带来了严重的危害和损失。为了强化针对海上油气平台溢油事件的灾害应急响应能力，相关组织与机构采用了灾害应急模拟仿真等方法对溢油灾害应急工作提供支持。因此，海上油气平台溢油灾害应急仿真方法对溢油灾害的应急处置具有重要意义。

2、本申请发明人在实施本发明的过程中，发现现有技术的方法至少存在以下问题：

3、首先，现有的多智能体灾害应急仿真中通常依靠人工经验进行智能体决策模型的建立，效率较低、不够全面且缺乏客观性；其次，传统的多智能体仿真平台对三维地理场景的支持较弱，导致应急仿真过程的可视化效果差。

4、综上所述，现有技术中的方法在进行海上溢油应急仿真时存在一定的局限性。

技术实现思路

1、本发明提出了一种基于大语言模型的海上溢油灾害应急推演仿真方法，旨在解决或部分解决现有技术方法中存在的决策过程依赖人工经验、三维地理环境支持弱等问题，。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、第一方面公开了一种基于大语言模型的海上溢油应急推演方法，该方法包括：

4、s1：构建海上油气平台溢油的三维场景，对海上溢油事件中的致灾因子、承灾体、孕灾环境以及应急力量分别进行智能体建模，构建致灾因子智能体、承灾体智能体、孕灾环境智能体以及应急响应智能体；

5、s2：基于基础大语言模型构建溢油应急大模型；

6、s3：应急响应智能体在监测到溢油情况后，对溢油演化现状信息进行收集整理得到溢油相关信息，并以此为基础向溢油应急大模型请求应急决策，并在预设算法的支持下执行相应的溢油应急措施，对海上溢油进行处理，其中，应急决策为由溢油应急大模型根据应急响应智能体发送的溢油相关信息输出的问答数据。

7、在一种实施方式中，步骤s1中对海上溢油事件中的致灾因子、孕灾环境以及应急力量分别进行智能体建模，包括：

8、定义智能体的属性、行为、智能体交互、可视化方式以及通讯方式。

9、在一种实施方式中，应急响应智能体包括即油气平台智能体和应急船只智能体，其中，油气平台智能体推演中负责对溢油相关信息进行收集整理，以此为基础通过灾害应急大模型进行应急决策，并根据应急决策结果对应急船只智能体进行指挥调度，应急船只智能体在油气平台智能体的指挥下采用具体的应急处理手段对溢油进行处理。

10、在一种实施方式中，步骤s2包括：

11、对于大模型微调方案，通过构建溢油相关的微调数据集对基础大语言模型进行进一步的训练，调整其内部参数使之适应溢油领域的相关任务处理；

12、对于外接知识库，通过基于相关文本进行知识库的构建，然后使用向量匹配的方式根据提问匹配合适的文本并使用提示词进行处理，最后提交给大语言模型获得处理结果。

13、在一种实施方式中，溢油应急措施包括布设围油栏、使用收油机、喷洒分散剂和燃烧处理。

14、在一种实施方式中，布设围油栏应急措施的处理方法包括：

15、预计算后续一定时段的溢油油膜漂移情况以及每个时段对应的油膜的最小包围盒；

16、根据油膜的漂移方向和最小包围盒计算每一个时段需要布设围油栏的位置和总长度；

17、根据需要布设的围油栏的位置与总长度计算布设需要的时间以及船只移动的时间tboat，并计算二者之和ttotal，将ttotal与包围盒对应的时间与实际仿真时间的差值δt进行对比，当ttotal小于δt时，将该围油栏位置作为围堵溢油油膜的位置，否则，对下一时段的油膜重复以上操作直至满足该条件。

18、在一种实施方式中，对于喷洒分散剂的应急处理措施，对喷洒溢油后的乳化率变化进行限制：

19、

20、式中，rateemulsification为百分比乳化率，t为分散剂与溢油的反应时间，单位为分钟。

21、在一种实施方式中，所述方法还包括对油层厚度的统计与更新。

22、基于同样的发明构思，本发明第二方面提供了一种基于大语言模型的海上溢油应急推演系统，该系统包括：

23、场景与智能体建模模块，用于构建海上油气平台溢油的三维场景，对海上溢油事件中的致灾因子、承灾体、孕灾环境以及应急力量分别进行智能体建模，构建致灾因子智能体、承灾体智能体、孕灾环境智能体以及应急响应智能体；

24、溢油应急大模型构建模块，用于基于基础大语言模型构建溢油应急大模型；

25、应急推演模块，用于应急响应智能体在监测到溢油情况后，对溢油演化现状信息进行收集整理得到溢油相关信息，并以此为基础向溢油应急大模型请求应急决策，并在预设算法的支持下执行相应的溢油应急措施，对海上溢油进行处理，其中，应急决策为由溢油应急大模型根据应急响应智能体发送的溢油相关信息输出的问答数据。

26、相对于现有技术，本发明的优点和有益的技术效果如下：

27、1)本发明基于虚幻引擎对海上溢油的演化和应急处置过程进行了三维可视化，可以真实地模拟海上溢油过程中油膜的演化过程以及应急船只和油气平台对于溢油油膜的处置，如围油栏的布设过程、油膜的燃烧等，这极大地提升了溢油演化和应急处置结果中的相关信息传达给用户效率。

28、2)本发明提出了基于溢油应急大模型进行应急决策的方法，相较于传统的基于人工经验的应急决策过程，该方法可以有效提升应急决策过程的建立效率以及决策模型的客观性。

29、3)本发明对海上溢油应急过程中的对象建立了智能体模型，通过智能体模拟在大模型应急决策的基础上进行了海上溢油应急仿真推演，对不同情景下各种不同溢油应急措施的应急处置效果进行验证，有效对海上油气平台溢油事件的应急处置工作提供了依据。

技术特征：

1.一种基于大语言模型的海上溢油应急推演方法，其特征在于，该方法包括：

2.如权利要求1所述的基于大语言模型的海上溢油应急推演方法，其特征在于，步骤s1中对海上溢油事件中的致灾因子、孕灾环境以及应急力量分别进行智能体建模，包括：

3.如权利要求1所述的基于大语言模型的海上溢油应急推演方法，其特征在于，应急响应智能体包括即油气平台智能体和应急船只智能体，其中，油气平台智能体推演中负责对溢油相关信息进行收集整理，以此为基础通过灾害应急大模型进行应急决策，并根据应急决策结果对应急船只智能体进行指挥调度，应急船只智能体在油气平台智能体的指挥下采用具体的应急处理手段对溢油进行处理。

4.如权利要求1所述的基于大语言模型的海上溢油应急推演方法，其特征在于，步骤s2包括：

5.如权利要求1所述的基于大语言模型的海上溢油应急推演方法，其特征在于，溢油应急措施包括布设围油栏、使用收油机、喷洒分散剂和燃烧处理。

6.如权利要求5所述的基于大语言模型的海上溢油应急推演方法，其特征在于，布设围油栏应急措施的处理方法包括：

7.如权利要求5所述的基于大语言模型的海上溢油应急推演方法，其特征在于，对于喷洒分散剂的应急处理措施，对喷洒溢油后的乳化率变化进行限制：

8.如权利要求1所述的基于大语言模型的海上溢油应急推演方法，其特征在于，所述方法还包括对油层厚度的统计与更新。

9.一种基于大语言模型的海上溢油应急推演系统，其特征在于，该系统包括：

技术总结一种基于大语言模型的海上溢油应急推演方法及系统，对传统的海上溢油应急推演方法进行了改进：一方面，引入了大语言模型，通过对大语言模型进行溢油应急领域的调整，使之可用于溢油应急处置过程中的应急决策；另一方面，对海上油气平台溢油场景进行了建模并使用虚幻引擎进行了三维可视化仿真。基于此，本发明在改善传统仿真方法智能体决策依赖人工经验、三维场景支持较弱等缺点的基础上，通过对溢油应急推演中的相关算法进行设计，实现了海上油气平台溢油的演化以及应急处置过程的推演仿真，从而对溢油应急措施进行客观评价，对溢油应急处置工作提供支持。技术研发人员：赵前胜,李勇,罗年学,胡春春,刘云,姚煜昕,王子轩受保护的技术使用者：武汉大学技术研发日：技术公布日：2024/9/9