论文总字数：36710字

摘 要

公共安全事件的频发严重威胁人民的生命财产安全，其复杂性和不确定性对有效合理的应急救援方案提出了迫切需求。态势推演方法不仅可以表达事件态势的自然发展过程，还可以对救援策略的实施效果进行分析，从而指导救援方案的优化。结合公共安全事件应对理论与现代计算机技术，首先从不同角度分析了公共安全事件的特征和类别，并据此梳理了多种态势推演方法模型；然后基于综合分析法，从推演数据、推演过程、推演结果三个角度匹配方法模型与事件。最后依据分析结果，将有限元分析方法应用在城市建筑火灾态势推演中，其实现效果满足救援需求，表明所建立的态势推演方法模型及匹配结果科学有效，可为今后公共安全事件态势推演方法的选择提供参考。

关键词：公共安全事件，态势推演，方法模型，应急救援

Abstract

The frequent occurrence of public security incidents seriously threatens people's lives and property. Its complexity and uncertainty pose an urgent need for an effective and reasonable emergency rescue plan. The situation deduction method can not only express the natural development process of the event situation, but also analyze the implementation effect of the rescue strategy ,which can guide the optimization of the rescue plan. Combining the public security incident response theory with modern computer technology, we first analyze the characteristics and categories of public safety events from different angles, and sort out the various situational derivation method models accordingly; Then based on the comprehensive analysis method, matching method models and events from three angles ,which is the deductive data, the deduction process and the derivation results .Finally, based on the analysis results, the finite element analysis method is applied to the urban building fire situation deduction, and its realization effect meets the rescue demand, which indicates that the established situation deduction method model and matching results are scientific and effective. It can be used as a reference for the choosing of future public safety event situation derivation method.

KEY WORDS: Public security incident, Situation deduction, Method model, Emergency rescue

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1课题背景及意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.2.1公共安全事件应对方式研究现状 1

1.2.2态势推演方法研究现状 3

1.2.3研究现状小结 4

1.3课题主要研究内容 5

1.4论文架构 5

第二章 态势推演方法模型需求分析 7

2.1态势推演在公共安全中的作用 7

2.2公共安全事件的态势构成 7

2.2.1公共安全事件特征分析 8

2.2.2公共安全事件分类 9

2.2.3公共安全态势类别 10

2.3态势推演功能需求 11

2.4建模技术需求 12

2.5本章小结 13

第三章 态势推演方法模型梳理 14

3.1基本流程 14

3.2基于贝叶斯网络的方法模型 14

3.2.1模型结构设计 15

3.2.2模型数据形式 16

3.2.3推演规则的确立 16

3.2.4推演模型应用 17

3.3基于元胞自动机的方法模型 18

3.3.1模型结构设计 18

3.3.2模型数据形式 19

3.3.3推演规则的确立 20

3.3.4推演模型应用 21

3.4基于系统动力学的方法模型 22

3.4.1模型结构设计 22

3.4.2模型数据形式 23

3.4.3推演规则的确立 23

3.4.4推演模型应用 24

3.5基于人工神经网络的方法模型 24

3.5.1模型结构设计 25

3.5.2模型数据形式 25

3.5.3推演规则的确立 25

3.5.4推演模型应用 26

3.6基于有限元分析的方法模型 27

3.6.1模型结构设计 27

3.6.2模型数据形式 27

3.6.3推演规则的确立 28

3.7本章小结 28

第四章 态势推演方法模型分析 30

4.1态势推演方法模型特征 30

4.1.1推演思想方面 30

4.1.2输入输出数据方面 30

4.2态势推演方法模型分类 31

4.2.1数据需求角度 32

4.2.2推演过程角度 32

4.2.3结果需求角度 33

4.3方法模型与事件的匹配 33

4.4本章小结 35

第五章 基于有限元分析的城市建筑火灾模型实现 36

5.1实体结构建模 36

5.1.1模型实体组成及尺寸参数 36

5.1.2实体网格划分及材料参数 37

5.1.3干预实体设计参数 38

5.1.4模型效果 38

5.2推演规则设计 39

5.2.1确定目标态势信息 39

5.2.2选取物理方程 40

5.2.3目标态势状态转移方程 40

5.3功能实现 42

5.3.1各态势信息的关键数字数据 42

5.3.2 3D烟雾与温度扩散图像 43

5.3.3干预前后温度随时间变化图表 45

5.4本章小结 46

第六章 总结与展望 47

6.1课题总结 47

6.2个人展望 48

参考文献 49

致 谢 51

第一章 绪论

1.1课题背景及意义

公共安全事件破坏性大，危害性高，不仅会导致资源短缺和生态环境恶化，而且还直接影响着工农业生产，严重危害人民生命财产安全。因此，政府部门必须及时制定相应的应急救援策略，通过采取一系列应对措施，有效减轻公共安全事件造成的危害，从而保障公众的财产安全，促进国家的经济发展。

在公共安全事件应对过程中，通过对当前态势的推演计算，模拟事件未来的发展方向，可以使指挥员对当前灾害有更清晰深刻的认知。在应急方案制定过程中，通过推演计算各项应急干预措施对事件态势发展过程的影响，可以验证应急救援策略的有效性，并为应急方案的调整提供支持。因此对态势推演的研究势在必行。

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