本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理，尤其涉及一種基于多源數(shù)據(jù)融合的船舶溢油應(yīng)急響應(yīng)決策方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備和非暫態(tài)計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)如今，隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，海上運(yùn)輸規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，運(yùn)輸安全問題日益突出，尤其是溢油事故的發(fā)生率不斷增加。溢油事故發(fā)生后，清污物資通常存放在沿海的碼頭或指定倉庫，一旦事故發(fā)生，相關(guān)應(yīng)急部門會根據(jù)事故發(fā)生的具體位置，通過地面或海上運(yùn)輸手段將清污物資迅速調(diào)配至事故區(qū)域。現(xiàn)有的應(yīng)急響應(yīng)措施通常依賴于事先規(guī)劃好的應(yīng)急物資調(diào)配路線，并通過人工操作或簡單的調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物資的運(yùn)輸，航線選擇主要考慮距離與時間，基本采用預(yù)設(shè)的航道和常規(guī)交通信息，力求在最短時間內(nèi)完成物資的調(diào)運(yùn)。

2、然而，由于溢油事故通常發(fā)生在廣闊且不確定的海域，事故發(fā)生位置常常難以預(yù)見，且溢油事件可能會同時發(fā)生在多個地點(diǎn)，對物資調(diào)配的及時性和充分性難以達(dá)到要求。此外，傳統(tǒng)方法僅依賴單一的數(shù)據(jù)源，如航線信息和運(yùn)輸時間，未能充分考慮實(shí)時海況、氣象變化、海上交通流量等多種復(fù)雜因素，導(dǎo)致在實(shí)際操作中，航線選擇可能不夠最優(yōu)，延誤了應(yīng)急響應(yīng)的效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種能夠提升船舶溢油應(yīng)急響應(yīng)決策的準(zhǔn)確性和效率的基于多源數(shù)據(jù)融合的船舶溢油應(yīng)急響應(yīng)決策方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備和非暫態(tài)計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。

2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明提供一種基于多源數(shù)據(jù)融合的船舶溢油應(yīng)急響應(yīng)決策方法，所述方法包括：

4、采集船舶溢油應(yīng)急響應(yīng)決策相關(guān)的多源數(shù)據(jù)，并對所述多源數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理的多源數(shù)據(jù)；所述多源數(shù)據(jù)包括實(shí)時海況數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、海上交通數(shù)據(jù)和應(yīng)急資源數(shù)據(jù)；

5、基于所述預(yù)處理的多源數(shù)據(jù)，計算船舶溢油發(fā)生海域的環(huán)境風(fēng)險指數(shù)；

6、基于所述環(huán)境風(fēng)險指數(shù)評估應(yīng)急資源調(diào)配能力，得到資源響應(yīng)能力指數(shù)；

7、基于所述環(huán)境風(fēng)險指數(shù)和所述資源響應(yīng)能力指數(shù)，構(gòu)建多目標(biāo)航線優(yōu)化模型得到綜合決策指標(biāo)；

8、基于所述環(huán)境風(fēng)險指數(shù)、所述資源響應(yīng)能力指數(shù)和所述綜合決策指標(biāo)進(jìn)行動態(tài)路徑規(guī)劃，得到路徑優(yōu)化系數(shù)；

9、基于所述環(huán)境風(fēng)險指數(shù)、所述資源響應(yīng)能力指數(shù)、所述綜合決策指標(biāo)和所述路徑優(yōu)化系數(shù)，計算最終決策指標(biāo)，并基于最終決策指標(biāo)執(zhí)行應(yīng)急響應(yīng)決策。

10、可選的，所述基于所述預(yù)處理的多源數(shù)據(jù)，計算船舶溢油發(fā)生海域的環(huán)境風(fēng)險指數(shù)，包括：

11、從所述多源數(shù)據(jù)中提取船舶漏油發(fā)生海域在預(yù)設(shè)時刻的波高、風(fēng)速、氣壓、能見度、水流速度和降水量；

12、獲取船舶漏油發(fā)生海域內(nèi)預(yù)設(shè)坐標(biāo)點(diǎn)所在區(qū)域的船舶密度和航道擁擠度；

13、根據(jù)所述船舶漏油發(fā)生海域在預(yù)設(shè)時刻的波高、風(fēng)速、氣壓、能見度、水流速度和降水量，以及所述預(yù)設(shè)坐標(biāo)點(diǎn)所在區(qū)域的船舶密度和航道擁擠度，確定所述環(huán)境風(fēng)險指數(shù)。

14、可選的，所述環(huán)境風(fēng)險指數(shù)表示為：

15、；

16、其中，是綜合環(huán)境風(fēng)險指數(shù)，是t時刻的波高，是t時刻的風(fēng)速，是t時刻的氣壓，是t時刻的能見度，是t時刻的水流速度，是t時刻的降水量，是坐標(biāo)點(diǎn)所在區(qū)域的船舶密度，是坐標(biāo)點(diǎn)所在區(qū)域的航道擁堵度，分別為第一權(quán)重、第二權(quán)重和第三權(quán)重。

17、可選的，所述基于所述環(huán)境風(fēng)險指數(shù)評估應(yīng)急資源調(diào)配能力，得到資源響應(yīng)能力指數(shù)，包括：

18、獲取發(fā)生船舶溢油的事故坐標(biāo)點(diǎn)、物資所在的物資儲備點(diǎn)，以及制定應(yīng)急響應(yīng)決策的最大允許響應(yīng)時間；

19、確定所述事故坐標(biāo)點(diǎn)到所述物資儲備點(diǎn)的直線距離；

20、確定所述物資從所述事故坐標(biāo)點(diǎn)到所述物資儲備點(diǎn)的預(yù)計運(yùn)輸時間；

21、獲取每個運(yùn)輸工具的狀態(tài)，以及每個所述物資儲備點(diǎn)的儲備量；

22、根據(jù)每個所述運(yùn)輸工具的狀態(tài)、每個所述物資儲備點(diǎn)的儲備量、所述環(huán)境風(fēng)險指數(shù)、所述最大允許響應(yīng)時間、所述事故坐標(biāo)點(diǎn)到所述物資儲備點(diǎn)的距離，以及所述物資從所述事故坐標(biāo)點(diǎn)到所述物資儲備點(diǎn)的預(yù)計運(yùn)輸時間，確定所述資源響應(yīng)能力指數(shù)。

23、可選的，所述資源響應(yīng)能力指數(shù)表示為：

24、；

25、其中，是資源響應(yīng)能力指數(shù)，是第i個物資儲備點(diǎn)的儲備量，是第j個運(yùn)輸工具的狀態(tài)，是事故坐標(biāo)點(diǎn)到物資儲備點(diǎn)的直線距離，是物資從事故坐標(biāo)點(diǎn)(x,y)到物資儲備點(diǎn)的預(yù)計運(yùn)輸時間，是最大允許響應(yīng)時間，是第四權(quán)重，是第五權(quán)重。

26、可選的，所述基于所述環(huán)境風(fēng)險指數(shù)和所述資源響應(yīng)能力指數(shù)，構(gòu)建多目標(biāo)航線優(yōu)化模型得到綜合決策指標(biāo)，包括：

27、獲取基準(zhǔn)航線長度和標(biāo)準(zhǔn)燃料消耗；

28、獲取所述事故坐標(biāo)點(diǎn)到所述物資儲備點(diǎn)的實(shí)際航線長度，及所述運(yùn)輸工具在所述實(shí)際航線長度中的實(shí)際燃料消耗；

29、基于所述環(huán)境風(fēng)險指數(shù)、所述資源響應(yīng)能力指數(shù)、所述基準(zhǔn)航線長度、所述標(biāo)準(zhǔn)燃料消耗、所述實(shí)際航線長度和所述實(shí)際燃料消耗，構(gòu)建所述構(gòu)建多目標(biāo)航線優(yōu)化模型，并基于所述多目標(biāo)航線優(yōu)化模型確定所述綜合決策指標(biāo)。

30、可選的，所述基于所述環(huán)境風(fēng)險指數(shù)、所述資源響應(yīng)能力指數(shù)和所述綜合決策指標(biāo)進(jìn)行動態(tài)路徑規(guī)劃，得到路徑優(yōu)化系數(shù)，包括：

31、獲取航線中每個中轉(zhuǎn)點(diǎn)的環(huán)境風(fēng)險指數(shù)；

32、獲取表征資源響應(yīng)能力指數(shù)隨時間衰減程度的時間衰減系數(shù)；

33、基于所述環(huán)境風(fēng)險指數(shù)、所述資源響應(yīng)能力指數(shù)、所述綜合決策指標(biāo)、所述環(huán)境風(fēng)險指數(shù)和所述時間衰減系數(shù)進(jìn)行動態(tài)路徑規(guī)劃，確定所述路徑優(yōu)化系數(shù)。

34、可選的，所述基于所述環(huán)境風(fēng)險指數(shù)、所述資源響應(yīng)能力指數(shù)、所述綜合決策指標(biāo)和所述路徑優(yōu)化系數(shù)，計算最終決策指標(biāo)，包括：

35、獲取所述最大允許響應(yīng)時間；

36、基于所述最大允許響應(yīng)時間對所述綜合決策指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，得到調(diào)整后的綜合決策指標(biāo)；

37、基于所述環(huán)境風(fēng)險指數(shù)、所述資源響應(yīng)能力指數(shù)、所述調(diào)整后的綜合決策指標(biāo)和所述路徑優(yōu)化系數(shù)，計算所述最終決策指標(biāo)。

38、可選的，所述方法還包括：

39、當(dāng)大于第一閾值時，立即執(zhí)行所述最終決策指標(biāo)對應(yīng)的應(yīng)急響應(yīng)決策；

40、當(dāng)小于或等于所述第一閾值，且大于或等于第二閾值時，對所述最終決策指標(biāo)對應(yīng)的應(yīng)急響應(yīng)決策進(jìn)行調(diào)整得到調(diào)整決策后，執(zhí)行所述調(diào)整決策；

41、當(dāng)小于第二閾值時，丟棄所述最終決策指標(biāo)對應(yīng)的應(yīng)急響應(yīng)決策，重新制定針對船舶溢油的決策。

42、本發(fā)明還提供一種基于多源數(shù)據(jù)融合的船舶溢油應(yīng)急響應(yīng)決策系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

43、數(shù)據(jù)處理模塊，用于采集船舶溢油應(yīng)急響應(yīng)決策相關(guān)的多源數(shù)據(jù)，并對所述多源數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理的多源數(shù)據(jù)；所述多源數(shù)據(jù)包括實(shí)時海況數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、海上交通數(shù)據(jù)和應(yīng)急資源數(shù)據(jù)；

44、環(huán)境風(fēng)險模塊，用于基于所述預(yù)處理的多源數(shù)據(jù)，計算船舶溢油發(fā)生海域的環(huán)境風(fēng)險指數(shù)；

45、響應(yīng)能力模塊，用于基于所述環(huán)境風(fēng)險指數(shù)評估應(yīng)急資源調(diào)配能力，得到資源響應(yīng)能力指數(shù)；

46、決策指標(biāo)模塊，用于基于所述環(huán)境風(fēng)險指數(shù)和所述資源響應(yīng)能力指數(shù)，構(gòu)建多目標(biāo)航線優(yōu)化模型得到綜合決策指標(biāo)；

47、路徑優(yōu)化模塊，用于基于所述環(huán)境風(fēng)險指數(shù)、所述資源響應(yīng)能力指數(shù)和所述綜合決策指標(biāo)進(jìn)行動態(tài)路徑規(guī)劃，得到路徑優(yōu)化系數(shù)；

48、響應(yīng)決策模塊，用于基于所述環(huán)境風(fēng)險指數(shù)、所述資源響應(yīng)能力指數(shù)、所述綜合決策指標(biāo)和所述路徑優(yōu)化系數(shù)，計算最終決策指標(biāo)，并基于最終決策指標(biāo)執(zhí)行應(yīng)急響應(yīng)決策。

49、此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出一種電子設(shè)備，包括：存儲器，用于存儲計算機(jī)軟件程序；處理器，用于讀取并執(zhí)行所述計算機(jī)軟件程序，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)如上文所述的一種基于多源數(shù)據(jù)融合的船舶溢油應(yīng)急響應(yīng)決策方法。

50、此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出一種非暫態(tài)計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)中存儲有計算機(jī)軟件程序，所述計算機(jī)軟件程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如上文所述的一種基于多源數(shù)據(jù)融合的船舶溢油應(yīng)急響應(yīng)決策方法。

51、本發(fā)明的有益效果是：

52、（1）本發(fā)明采用基于多源數(shù)據(jù)融合的決策方法，通過綜合考慮海況數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、海上交通狀況及應(yīng)急資源的實(shí)時信息，有效提高了決策的精準(zhǔn)性。不同數(shù)據(jù)源的融合能夠?yàn)闆Q策者提供全面的環(huán)境信息，從而幫助制定科學(xué)合理的應(yīng)急響應(yīng)方案，避免因信息不足或偏差而導(dǎo)致的決策失誤

53、（2）本發(fā)明通過引入環(huán)境風(fēng)險評估指數(shù)（eri），能夠綜合評估海洋環(huán)境條件（如波高、風(fēng)速、水流、降水量、能見度等）的變化對溢油應(yīng)急響應(yīng)的潛在影響。這種全面的風(fēng)險評估能夠?qū)崟r反映突發(fā)環(huán)境條件對事故處理過程的影響，幫助決策者提前采取有效的防范措施，降低環(huán)境污染和損害的風(fēng)險。

54、（3）本發(fā)明通過設(shè)計資源響應(yīng)能力指數(shù)（rci），綜合考慮了物資儲備量、運(yùn)輸工具狀態(tài)、資源到達(dá)時間等因素，從而對應(yīng)急資源調(diào)配的能力進(jìn)行評估。利用這一評估，能夠確保在有限資源的情況下，快速、高效地調(diào)配應(yīng)急資源，提升應(yīng)急響應(yīng)效率，減少由于資源短缺或調(diào)配不當(dāng)導(dǎo)致的延誤。

55、綜上所述，本發(fā)明通過引入多源數(shù)據(jù)融合、環(huán)境風(fēng)險評估、資源調(diào)配優(yōu)化、航線規(guī)劃和動態(tài)調(diào)整等一系列創(chuàng)新措施，實(shí)現(xiàn)了對船舶溢油應(yīng)急響應(yīng)的科學(xué)決策與優(yōu)化。其有益效果不僅體現(xiàn)在提升決策精準(zhǔn)性、優(yōu)化資源利用和降低成本上，更在于加強(qiáng)應(yīng)急響應(yīng)的時效性、靈活性和可持續(xù)性，使得溢油事故的應(yīng)急響應(yīng)能夠更高效、更安全、更環(huán)保地進(jìn)行。