[发明专利]一种基于事件-响应树模型的森林灭火资源调度方法

权利要求书

1.一种基于事件-响应树模型的森林灭火资源调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：数据准备；利用地理空间数据云来获取火灾周围数字高层数据，并绘制火灾区域的等高线、路网信息，并通过百度地图来获取附近消防站点的具体位置，然后根据森林火灾气象等级标准以及历史数据判断该地区本次火灾的抑制指数；

步骤二：整合火灾区域附近的消防站点，并确定附近区域所有消防站点的救援路线；

步骤三：进行事件-响应树模型建模；其中以根节点为救援目标，以灭火所需要的步骤为后续的非叶节点，以消防站点中所能调度的资源为叶节点，然后将灭火资源赋予三个属性，分别是灭火资源到达灭火点的时间、实现灭火的调度花销和资源调度产生的影响，并结合层次分析法和多属性效用论可以得到叶节点的抑制指数，将其定义为火灾抑制指数，表示为SI；

步骤四：将叶节点的三个属性根据层次分析法来判断双方的重要程度并进行两两打分，得到判断矩阵A，然后对判断矩阵A进行单位化得到矩阵B，然后计算出矩阵的特征向量ɑ和最大特征根λ，最后得出一致性指标C.I和一致性比率C.R；

步骤五：验证判断矩阵是否合理，若合理则可以采用判断矩阵计算得出的权重；

步骤六：计算整个事件-响应树模型建模的SI；

步骤七：当整个事件-响应树模型建模的中SI大于本次火灾的抑制指数时，则优先选用调度路径中刚好大于本次本次火灾的抑制指数的调度方法。

2.根据权利要求1所述的一种基于事件-响应树模型的森林灭火资源调度方法，其特征在于：在步骤三中，将灭火资源赋予三个属性，并结合多属性效用论可以得到叶节点的抑制指数SI，其计算公式如下：

公式中，SI表示任意一个节点对火灾能起到的抑制效果，其值越大，效果越明显，其中W表示属性权重向量，由time_a，cost_a，eff_a三个分量组成，time_a表示的是叶节点a达灭火点的时间，cost_a表示叶节点a实现灭火的调度花销，eff_a表示的是叶节点a资源调度产生的影响，同时W满足W×E＝1，E为单位阵，U表示是属性效用值矩阵，由三个分量组成，分别是U(time_a)，U(cost_a)，U(eff_a)，分别代表了这三个属性所对应的属性效用值，计算公式如下：

x代表依据三个附属属性划分的评分等级。

3.根据权利要求1所述的一种基于事件-响应树模型的森林灭火资源调度方法，其特征在于：在步骤四中，在不同的火灾规模下，判断矩阵都有所不同，判断矩阵表示属性与属性之间两两比较所产生的结果，即属性之间的重要程度进行比较，矩阵A表示如下：

在得到判断矩阵A之后对其进行归一化处理，具体采用算数的平均法，通其计算公式如下：

经过归一化之后得到判断矩阵B，其中b_ij1；

计算特征向量α＝(α₁,α₂,α₃)，其中α_i表示的就是第i个元素的权重值，特征向量的计算公式如下：

最大特征根λ的计算公式如下：

随后将最大特征根λ_max与n的大小关系进行比较，当λ_max等于n时，表明矩阵B为完全一致的判断矩阵，n表示判断矩阵的维数。

4.根据权利要求1所述的一种基于事件-响应树模型的森林灭火资源调度方法，其特征在于：在步骤四中，所述一致性指标C.I的计算公式如下：

所述一致性比率C.R的计算公式如下：

其中R.I表示平均随机的一致性指标，其数值根据判断矩阵的维数而决定，n表示判断矩阵的维数，当C.R小于0.1时，则表明该特征向量作为权值是合理的，即可以将特征向量作为叶节点属性的权重，从而根据火灾抑制指数公式能够求出单个叶节点a的抑制指数SI_a。

5.根据权利要求1所述的一种基于事件-响应树模型的森林灭火资源调度方法，其特征在于：在步骤七中，由于每个消防站的消防资源数量和种类不同，所述消防站能调度的单一资源的火灾抑制指数如下：SI_t＝n×SI_i，其中，SI_t为消防站单一资源的灭火抑制指数，n表示单位资源的个数。