本發(fā)明涉及一種基于組合模型的LBS預(yù)警數(shù)據(jù)推送方法。

背景技術(shù)：

LBS即基于位置的服務(wù)，字面上包括兩層含義：一是確定用戶(或設(shè)備)所在的地理位置；再是提供與位置相關(guān)的各類信息服務(wù)。將其應(yīng)用于地下隧道(管廊)的綜合監(jiān)控系統(tǒng)中時(shí)，具備地理位置屬性的有隧道出入口、通風(fēng)口、交叉口、防火門及管廊中各種監(jiān)控設(shè)備、各種通信電纜、高壓電纜；與位置相關(guān)的信息則包括各種監(jiān)控設(shè)備的采集數(shù)據(jù)。在這些監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中，諸如隧道內(nèi)有毒氣體含量(一氧化碳/甲烷/煙霧)、水位及出入口開閉狀態(tài)，會(huì)威脅到隧道檢修人員或工程施工人員的人身安全，這些人員進(jìn)入隧道前都必需準(zhǔn)確了解到這些關(guān)鍵數(shù)據(jù)。施工人員可通過查詢歷史數(shù)據(jù)，從歷史數(shù)據(jù)中了解到這些關(guān)鍵數(shù)據(jù)，但查詢過程面臨數(shù)據(jù)繁雜，人為過濾耗時(shí)費(fèi)力的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種基于組合模型的LBS預(yù)警數(shù)據(jù)推送方法，本方法建立多個(gè)模型，并組合這些模型，在系統(tǒng)后臺(tái)自動(dòng)生成預(yù)警數(shù)據(jù)，并將預(yù)警數(shù)據(jù)推送給前端用戶(施工人員/檢修人員)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于組合模型的LBS預(yù)警數(shù)據(jù)推送方法，包括以下步驟：

(1)建立地理位置模型，包括隧道走向、隧道長度及出入口、防火門、逃生口和監(jiān)控設(shè)備的安裝位置；

(2)建立數(shù)據(jù)過濾模型，包括數(shù)據(jù)來源過濾、數(shù)據(jù)時(shí)效性過濾、閾值過濾和位置過濾；

(3)建立數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)模型，數(shù)據(jù)來源分級(jí)、數(shù)值范圍分級(jí)、安裝位置與逃生口的距離分級(jí)；

(4)利用以上的模型組合進(jìn)行運(yùn)算，根據(jù)數(shù)據(jù)過濾模型，取得過濾后的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)模型中數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，生成預(yù)警數(shù)據(jù)；應(yīng)用地理位置模型，生成逃生建議路線。

進(jìn)一步的，所述出入口、防火門、逃生口和監(jiān)控設(shè)備的位置，是一個(gè)相對(duì)隧道起始點(diǎn)的距離數(shù)據(jù)，需要約定隧道的起始點(diǎn)。

進(jìn)一步的，所述監(jiān)控設(shè)備包括水位、有毒氣體、煙霧的檢測(cè)設(shè)備，出入口、防火門和逃生口的開閉檢測(cè)設(shè)備。

進(jìn)一步的，所述步驟(1)中，根據(jù)出入口、防火門、逃生口及監(jiān)控設(shè)備的信息建立連通圖，隧道內(nèi)出入口、防火門、逃生口及監(jiān)控設(shè)備為節(jié)點(diǎn)，連接線代表路徑，路徑具有長度屬性，代表兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離，初始時(shí)這些路徑是雙向連通的，后期根據(jù)隧道內(nèi)的環(huán)境的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)過濾模型包括：

數(shù)據(jù)來源過濾，只接收與環(huán)境安全有關(guān)的數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)時(shí)效性過濾，設(shè)置一個(gè)可配置的參數(shù)，根據(jù)運(yùn)行時(shí)現(xiàn)場(chǎng)狀況動(dòng)態(tài)調(diào)整，根據(jù)該參數(shù)進(jìn)行判斷是否具有時(shí)效性；

閾值過濾，為監(jiān)控設(shè)備設(shè)置采集數(shù)據(jù)的閾值，使用閾值法過濾掉超過閾值的數(shù)據(jù)；

位置過濾，對(duì)某個(gè)出入口附近或某段隧道來說，在其周圍設(shè)定一個(gè)范圍，超出這個(gè)范圍的數(shù)據(jù)被過濾掉。

優(yōu)選的，與環(huán)境安全有關(guān)的數(shù)據(jù)包括水位的高低，有害氣體的濃度，煙霧濃度，有害氣體包括一氧化碳或甲烷。

優(yōu)選的，數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)模型包括：

數(shù)據(jù)來源，煙霧的優(yōu)先級(jí)高于有害氣體，有害氣體的優(yōu)先級(jí)高于水位；

根據(jù)監(jiān)控設(shè)備數(shù)據(jù)的采集范圍，將數(shù)據(jù)劃分為若干個(gè)區(qū)間，每個(gè)區(qū)間設(shè)定一個(gè)優(yōu)先級(jí)，這個(gè)優(yōu)先級(jí)的設(shè)定能用來彌補(bǔ)單純數(shù)據(jù)來源設(shè)定優(yōu)先級(jí)的局限性。

優(yōu)選的，數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)模型還包括：

安裝位置，設(shè)定若干距離范圍區(qū)間，每個(gè)區(qū)設(shè)定一個(gè)優(yōu)先級(jí)，距離有害環(huán)境越近，則數(shù)據(jù)推送的優(yōu)先級(jí)越高；

逃生口距離，距離逃生口越近的，是規(guī)劃逃離路線優(yōu)先級(jí)越高的。

優(yōu)選的，所述步驟(4)中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序的方法為：為每種優(yōu)先級(jí)設(shè)定附加一個(gè)權(quán)重系數(shù)，根據(jù)權(quán)重系統(tǒng)累加計(jì)算后再行排序，權(quán)重系數(shù)的設(shè)定根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況而定，權(quán)重系數(shù)為可進(jìn)行調(diào)整的參數(shù)。

優(yōu)選的，所述步驟(4)中，根據(jù)預(yù)警數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)一個(gè)危險(xiǎn)系數(shù)，將這個(gè)危險(xiǎn)系數(shù)綁定到預(yù)警數(shù)據(jù)中，一并推送給用戶供其參考；

危險(xiǎn)系數(shù)的預(yù)測(cè)選用機(jī)器學(xué)習(xí)中的支持向量機(jī)算法，支持向量機(jī)選用的訓(xùn)練數(shù)據(jù)來自現(xiàn)場(chǎng)前期的運(yùn)行數(shù)據(jù)，綜合行業(yè)專家的經(jīng)驗(yàn)值，長期累計(jì)而成；

應(yīng)用所述的位置模型和所述的預(yù)警數(shù)據(jù)生成可能的逃生建議路線，位置模型的應(yīng)用是圖運(yùn)算，將預(yù)警數(shù)據(jù)附加到圖中，這個(gè)附加運(yùn)算影響到圖連接線的連通性和連接線的權(quán)重值；根據(jù)連通性及權(quán)重建議出一條最優(yōu)逃生路線。

本發(fā)明的有益效果：

(1)提高預(yù)警數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度

(2)預(yù)測(cè)一個(gè)危險(xiǎn)系數(shù)

(3)給出可能的逃生建議路線。

預(yù)警數(shù)據(jù)協(xié)助用戶了解隧道內(nèi)安全環(huán)境，用戶在確保隧道安全后進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。組合模型用以彌補(bǔ)單模型的不足，提高預(yù)警數(shù)據(jù)的精確度，讓這些預(yù)警數(shù)據(jù)真正能夠幫助用戶決策。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的總體流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，一種基于組合模型的LBS預(yù)警數(shù)據(jù)推送方法，包括：

(1)建立地理位置模型，包括隧道走向、隧道長度及出入口、防火門、逃生口和監(jiān)控設(shè)備的安裝位置；

(2)建立數(shù)據(jù)過濾模型，包括數(shù)據(jù)來源過濾、數(shù)據(jù)時(shí)效性過濾、閾值過濾和位置過濾；

(3)建立數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)模型，數(shù)據(jù)來源分級(jí)、數(shù)值范圍分級(jí)、安裝位置與逃生口的距離分級(jí)；

(4)模型組合運(yùn)算，進(jìn)行數(shù)據(jù)過濾，根據(jù)數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，生成預(yù)警數(shù)據(jù)；應(yīng)用位置模型，生成可能的逃生建議路線。

建立隧道及設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，此部分人工錄入為主。

建立位置模型，以基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立位置模型圖，節(jié)點(diǎn)為隧道內(nèi)出入口及設(shè)備，連接線為連通關(guān)系，連通關(guān)系有連通性和權(quán)重屬性。

建立數(shù)據(jù)過濾模型，包括數(shù)據(jù)來源過濾及其他過濾。

建立數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)模型。

組合過濾后數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)模型，生成預(yù)警數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)危險(xiǎn)系數(shù)，給出建議的逃生路線。

所述步驟(1)的具體方法為：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的建立，包括隧道的長度走向信息；出入口、防火門和逃生口的位置，這個(gè)位置是一個(gè)相對(duì)隧道起始點(diǎn)的距離數(shù)據(jù)，隧道的起始點(diǎn)約定即可；監(jiān)控設(shè)備的安裝位置，這個(gè)位置同上。監(jiān)控設(shè)備在本方法中只關(guān)注某些類型，像水位、有毒氣體、煙霧的檢測(cè)設(shè)備。還有出入口、防火門和逃生口的開閉檢測(cè)設(shè)備。上述數(shù)據(jù)的建立基本是一個(gè)數(shù)據(jù)的錄入過程。

建立連通圖，隧道內(nèi)出入口、防火門和逃生口及監(jiān)控設(shè)備的連通關(guān)系圖。節(jié)點(diǎn)為這些口或設(shè)備，連接線代表路徑，路徑具有長度屬性，代表兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離，初始時(shí)這些路徑是雙向連通的，后期根據(jù)隧道內(nèi)的環(huán)境的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整。這個(gè)連通圖是根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)自動(dòng)生成的。

所述步驟(2)的具體方法是：建立一個(gè)數(shù)據(jù)過濾模型。隧道內(nèi)的監(jiān)控設(shè)備類型和數(shù)量都很多，多者千路，并且某些類型設(shè)備的數(shù)據(jù)量非常大，如果不加區(qū)別的采納，將會(huì)是一個(gè)被無用數(shù)據(jù)淹沒的結(jié)果。過濾的規(guī)則有下列幾項(xiàng)：

數(shù)據(jù)來源過濾，只接收與環(huán)境安全有關(guān)的數(shù)據(jù)，像水位的高低(反映的是隧道內(nèi)積水程度的高低)、有害氣體濃度，一氧化碳/甲烷、煙霧，隧道內(nèi)有著火點(diǎn)，非此范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)過濾不用。

數(shù)據(jù)時(shí)效性過濾，數(shù)據(jù)的采集時(shí)間也是很重要的參考依據(jù)，如果數(shù)據(jù)已經(jīng)足夠舊，則可舍棄不加考慮。這個(gè)時(shí)間的判斷依據(jù)可使用一個(gè)可配置的參數(shù)來指定，根據(jù)運(yùn)行時(shí)現(xiàn)場(chǎng)狀況動(dòng)態(tài)調(diào)整。

閾值過濾，每種監(jiān)控設(shè)備都有采集數(shù)據(jù)的范圍，受設(shè)備工作環(huán)境及設(shè)備老化的影響，不可避免的這些采集數(shù)據(jù)里面含有一些錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)備采集數(shù)據(jù)的工作范圍，使用閾值法可以很好的過濾掉這些無用數(shù)據(jù)中的大部分。另外，考慮本方法的應(yīng)用場(chǎng)景，上述過濾后的有效數(shù)據(jù)也有對(duì)環(huán)境來說相對(duì)是安全的部分，例如水位，可按常理設(shè)定低于10cm的水位(積水)都是安全的，那么就可以再為水位設(shè)定第二個(gè)閾值。

位置過濾，對(duì)某個(gè)出入口附近或某段隧道來說，其周圍一定范圍內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)更為重要，超出這個(gè)范圍的，可認(rèn)為相對(duì)是安全的或者說是安全系統(tǒng)相對(duì)較高的。那么應(yīng)用于本方法的場(chǎng)景，這部分相對(duì)安全的數(shù)據(jù)也可以被過濾掉。

所述步驟(3)的具體方法是：建立數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)模型。建立優(yōu)先級(jí)模型的規(guī)則可有如下幾條：

數(shù)據(jù)來源，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中，有害氣體的危害程度大多是大于水位(積水)的，那么我們將有害氣體的優(yōu)先級(jí)略高于水位(積水)，煙霧甚至也包括諸多有害氣體，則煙霧的優(yōu)先級(jí)又略高于有害氣體。煙霧≥有害氣體≥水位。這個(gè)設(shè)定只是出于常識(shí)性認(rèn)知的考量，其也有局限性，并不是所有情況都適用，比如，水位超過了1m，而煙霧的數(shù)值還只是在一個(gè)相對(duì)較小的范圍內(nèi)，那么我們應(yīng)該認(rèn)定水位(積水)才是最危險(xiǎn)的。下述中我們還有其它設(shè)定方法，用來彌補(bǔ)這個(gè)不足。

根據(jù)監(jiān)控設(shè)備數(shù)據(jù)的采集范圍，將數(shù)據(jù)劃分為若干個(gè)區(qū)間，每個(gè)區(qū)間設(shè)定一個(gè)優(yōu)先級(jí)，這個(gè)優(yōu)先級(jí)的設(shè)定可一部分用來彌補(bǔ)單純數(shù)據(jù)來源設(shè)定優(yōu)先級(jí)的局限性。

安裝位置也可作為分級(jí)依據(jù)，設(shè)定若干距離范圍區(qū)間，每個(gè)區(qū)同樣設(shè)定一個(gè)優(yōu)先級(jí)。距離有害環(huán)境越近，則數(shù)據(jù)推送的優(yōu)先級(jí)越高。

逃生口距離，類似于安裝位置的優(yōu)先級(jí)，這個(gè)優(yōu)先級(jí)是一個(gè)有益設(shè)定，即距離逃生口越近的，則是規(guī)劃逃離路線優(yōu)先級(jí)越高的。

所述步驟(4)的具體方法是：模型組合運(yùn)算，生成預(yù)警數(shù)據(jù)和逃生建議路線。首先根據(jù)數(shù)據(jù)過濾模型，取得過濾后的數(shù)據(jù)；然后將數(shù)據(jù)按照優(yōu)先級(jí)設(shè)定進(jìn)行綜合排序，綜合排序方法可為簡單的依次排序，稍準(zhǔn)確些的也可為每種優(yōu)先級(jí)設(shè)定附加一個(gè)權(quán)重系數(shù)，根據(jù)權(quán)重系統(tǒng)累加計(jì)算后再行排序，權(quán)重系數(shù)的設(shè)定可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況而定，為了更好的適應(yīng)，將其設(shè)定為系統(tǒng)外部參數(shù)，隨時(shí)可進(jìn)行調(diào)整。

根據(jù)預(yù)警數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)一個(gè)危險(xiǎn)系數(shù)，將這個(gè)危險(xiǎn)系數(shù)綁定到預(yù)警數(shù)據(jù)中，一并推送給用戶供其參考。危險(xiǎn)系數(shù)的預(yù)測(cè)本方法選用機(jī)器學(xué)習(xí)中的支持向量機(jī)算法，支持向量機(jī)選用的訓(xùn)練數(shù)據(jù)來自現(xiàn)場(chǎng)前期的運(yùn)行數(shù)據(jù)，綜合行業(yè)專家的經(jīng)驗(yàn)值，長期累計(jì)而成，非本方法的重點(diǎn)，此處不再展開本算法的細(xì)節(jié)論述。

應(yīng)用前述的位置模型和上述的預(yù)警數(shù)據(jù)生成可能的逃生建議路線。位置模型的應(yīng)用是圖運(yùn)算，將預(yù)警數(shù)據(jù)附加到圖中，這個(gè)附加運(yùn)算影響到圖連接線的連通性和連接線的權(quán)重值。根據(jù)連通性(通/不通)及權(quán)重建議出一條最優(yōu)逃生路線。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。