基于人工智能技術(shù)的無人機(jī)城市應(yīng)急救援決策輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)

譚遵泉 尹明輝

摘? 要：無人機(jī)在城市應(yīng)急救援過程中，可以快速到達(dá)事故發(fā)生的現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)情況進(jìn)行基礎(chǔ)的調(diào)查，幫助救援人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行救援方案的初步設(shè)計(jì)，做好救援設(shè)施等必需品的準(zhǔn)備。在處理解決城市中的一些突發(fā)的公共安全事故時(shí)可以用到基于人工智能技術(shù)的無人機(jī)城市應(yīng)急救援決策輔助系統(tǒng)，也可以用于幫助實(shí)施應(yīng)急救援決策。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù);無人機(jī);城市應(yīng)急救援;決策輔助系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP18? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）11-0054-02

Abstract： In the process of urban emergency rescue， UAV can quickly arrive at the scene of the accident， conduct a basic investigation of the relevant situation on the site， and help rescue workers to make a preliminary design of the rescue plan according to the situation on the spot. Prepare for rescue facilities and other necessities. The UAV urban emergency rescue decision-making assistant system based on artificial intelligence technology can be used to deal with some sudden public safety accidents in the city， and it can also be used to help implement emergency rescue decision-making.

Keywords： artificial intelligence technology; UAV; urban emergency rescue; decision aid system

近幾十年來，全世界所發(fā)生的一些影響公共安全的突發(fā)事件對(duì)社會(huì)的穩(wěn)定以及公共安全都造成了非常大的影響，這些事故不僅有天災(zāi)，也有人禍，比如，中國(guó)512汶川大地震、印尼海嘯、美國(guó)911事件等。這些事故的發(fā)生給人們所帶來的不僅是生命及財(cái)產(chǎn)安全的損失，對(duì)于國(guó)家政府部門也造成了一定的影響。因此，我國(guó)要重視對(duì)于突發(fā)安全事故的應(yīng)對(duì)，努力提高救援能力，做好社會(huì)安全的維護(hù)。雖然人們?yōu)榱藨?yīng)對(duì)，解決一些突發(fā)的安全事故做出了很大的努力，也開發(fā)出了許多有關(guān)事故救援的各種系統(tǒng)、軟件等，可以進(jìn)行事故的模擬救援演習(xí)、救援人員的培訓(xùn)等。比如機(jī)場(chǎng)應(yīng)急救援地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫，促進(jìn)了有關(guān)應(yīng)急資源數(shù)據(jù)庫數(shù)字化管理的發(fā)展進(jìn)步，從而給救援方案的設(shè)計(jì)提供了巨大幫助;部分科技工作者還根據(jù)真實(shí)地震模擬以及其他技術(shù)的應(yīng)用，將地震時(shí)的真實(shí)場(chǎng)景展現(xiàn)了出來，通過努力研發(fā)設(shè)計(jì)出了地震演練仿真系統(tǒng)。這些技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用，給各種突發(fā)事件的救援提供了有效的幫助，提高了救援效率，在救援工作者的工作中發(fā)揮出了巨大的作用。

1 系統(tǒng)功能通過哪些人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)

（1）地理信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)可以為地理研究與決策提供服務(wù)?？梢詫⒌乩砜臻g數(shù)據(jù)庫作為建立地理信息系統(tǒng)時(shí)的基礎(chǔ)，由計(jì)算機(jī)的軟件及硬件提供支持，然后經(jīng)過一系列的操作對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以從中獲得相關(guān)的地理信息。地理信息系統(tǒng)與很多信息系統(tǒng)都有著不同之處，最主要的就是在對(duì)于空間相關(guān)數(shù)據(jù)的處理能力上有著很大的區(qū)別。許多信息，例如各種突發(fā)事件發(fā)生的地點(diǎn)及各種救援方案的實(shí)施等與救援相關(guān)的信息都與空間信息有著十分緊密的聯(lián)系。地理信息系統(tǒng)作為進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的處理工作中具有重要地位的工具，許多信息系統(tǒng)所具有的處理空間數(shù)據(jù)的能力與地理信息系統(tǒng)相比并沒有那么出眾，甚至是很低。隨著這些年科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，地理信息系統(tǒng)已經(jīng)成為了一種被廣泛推廣應(yīng)用的重要工具，常用于交通道路對(duì)于事故進(jìn)行提前預(yù)警防護(hù)以及組織救援的工作中。地理信息系統(tǒng)的強(qiáng)大功能在基于人工智能技術(shù)的無人機(jī)城市應(yīng)急救援決策輔助系統(tǒng)中體會(huì)的更加淋漓盡致，地理信息系統(tǒng)也將自己所具有的地理空間信息采集能力在對(duì)于空間數(shù)據(jù)的整合與分析工作中所能發(fā)揮出的巨大作用發(fā)揮了出來。

（2）遙感技術(shù)。無人機(jī)的遙感技術(shù)是多種技術(shù)的綜合應(yīng)用，該技術(shù)不僅工作效率高，而且十分的智能，專業(yè)。無人機(jī)遙感技術(shù)具有較強(qiáng)的反應(yīng)能力，能夠最快的做出響應(yīng)，便于救援工作的快速進(jìn)行，方便救援工作者以最快的速度進(jìn)行救援工作策略的決定。而且靈活運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)，還能對(duì)突發(fā)事件的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，確保對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)情況的掌握，以便隨時(shí)做好應(yīng)急工作。除此之外，無人機(jī)遙感技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于許多無法人力進(jìn)行的工作，也能發(fā)揮出巨大的作用。

（3）人臉識(shí)別功能。基于人工智能技術(shù)的無人機(jī)城市應(yīng)急救援決策輔助系統(tǒng)可以在無人機(jī)上安裝具有人臉識(shí)別功能的設(shè)備，通過人臉識(shí)別技術(shù)對(duì)于搜救的人員進(jìn)行身份的識(shí)別并記錄相關(guān)人員的個(gè)人信息。

2 系統(tǒng)架構(gòu)研究

（1）系統(tǒng)需求。為了提高救援部門應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力，提高救援效率，做好救援工作的策略規(guī)劃以及工作安排，應(yīng)急救援決策輔助系統(tǒng)應(yīng)該具備更加全面的功能，為救援工作的各個(gè)環(huán)節(jié)提供幫助。完善的救援輔助系統(tǒng)可以為突發(fā)事件的處理提供更大的幫助，及時(shí)對(duì)各種突發(fā)事件進(jìn)行控制，快速完成救援工作，降低突發(fā)事件帶來的各種損失以及危害。

（2）該系統(tǒng)所具備的功能?；谌斯ぶ悄芗夹g(shù)的無人機(jī)城市應(yīng)急救援決策輔助系統(tǒng)在融合了各種先進(jìn)技術(shù)之后，不僅具有對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)的各種信息進(jìn)行管理的功能，而且對(duì)于設(shè)計(jì)救援方案以及進(jìn)行有關(guān)救援決策輔助的功能，除此之外還可以對(duì)儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的管理。

3 系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)

對(duì)于基于人工智能技術(shù)的無人機(jī)城市應(yīng)急救援決策輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是在確定這個(gè)項(xiàng)目是具有實(shí)現(xiàn)可能的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)的所有需求進(jìn)行研究，然后對(duì)系統(tǒng)所具有的功能進(jìn)行探析，然后再進(jìn)行系統(tǒng)中各方面的設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行系統(tǒng)代碼的編程，從而就可以將系統(tǒng)的功能全部實(shí)現(xiàn)了。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中運(yùn)用各種軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能，完成對(duì)于軟件的設(shè)計(jì)。最后對(duì)無人機(jī)進(jìn)行完善設(shè)計(jì)，將各種功能實(shí)現(xiàn)并進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。

首先，該系統(tǒng)在處理交通事故時(shí)首先要收集事故信息，需要充分將受傷人員的信息收集起來，如何根據(jù)傷員的受傷情況選擇合適的處理辦法。在分析事故現(xiàn)場(chǎng)情況時(shí)要掌握事故地點(diǎn)的信息數(shù)據(jù)，如交通堵塞情況等，并將實(shí)際情況進(jìn)行匯總。另外，無人機(jī)需要拍攝事故地點(diǎn)畫面，并將畫面?zhèn)鬏斀o有關(guān)部門，方便有關(guān)部門及時(shí)對(duì)這些情況進(jìn)行處理。在收集事故現(xiàn)場(chǎng)信息以后，后續(xù)救援方案需要對(duì)傷員的受傷情況進(jìn)行分析，然后根據(jù)受傷情況自主選擇需要的藥物和計(jì)量，在輸送藥物的時(shí)候需要根據(jù)事故現(xiàn)場(chǎng)的交通環(huán)境以及周邊環(huán)境進(jìn)行分析，從而選擇最有效的救援方式。這一系列措施都可以利用該系統(tǒng)來完成，從而高效進(jìn)行救援。在選擇輔助救援方式時(shí)，該系統(tǒng)首先要根據(jù)傷員的受傷情況選擇治療該病情最有效的醫(yī)院進(jìn)行救治，然后在送醫(yī)后輔助醫(yī)生選擇最有效的治療藥物和方案為救治病人提供幫助。在送醫(yī)過程中，該系統(tǒng)需要對(duì)送醫(yī)路線進(jìn)行模擬，并有效對(duì)堵車等情況進(jìn)行預(yù)判從而選擇出最有效的送醫(yī)路線，保證傷員可以以最快的時(shí)間得到救治。在管理無人機(jī)救援系統(tǒng)的數(shù)據(jù)情況時(shí)，需要將傷員資料進(jìn)行整理，并需要安排相關(guān)技術(shù)人員實(shí)時(shí)監(jiān)督系統(tǒng)運(yùn)行情況，保證在系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)能夠及時(shí)得到維修。隨著社會(huì)科技水平的發(fā)展，該系統(tǒng)也需要根據(jù)社會(huì)需要進(jìn)行更新。

一個(gè)良好的系統(tǒng)需要具備用戶顯示項(xiàng)目，應(yīng)以最簡(jiǎn)明的系統(tǒng)操作流程來幫助人們選擇就醫(yī)途徑，需要根據(jù)用戶的需求來進(jìn)行調(diào)整，從而使該系統(tǒng)可以滿足各種救援方案的需要。因此，該系統(tǒng)需要具備充分采集傷員的能力、充分分析事故地點(diǎn)環(huán)境的能力等。另外，該系統(tǒng)的核心技術(shù)應(yīng)以高效應(yīng)對(duì)無人機(jī)城市救援方案為主，需要根據(jù)實(shí)際救援需要提供相應(yīng)的技術(shù)幫助，從而達(dá)到使用目的。因此，該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)環(huán)節(jié)應(yīng)與核心技術(shù)相互協(xié)調(diào)，充分利用無人機(jī)拍攝的事故現(xiàn)場(chǎng)視頻圖像、事故現(xiàn)場(chǎng)的交通狀況等選擇合適的送醫(yī)方案。也需要按照救援要求對(duì)傷者數(shù)據(jù)進(jìn)行整理存檔，為無人機(jī)救援系統(tǒng)的成長(zhǎng)提供幫助。因此，該系統(tǒng)需要對(duì)傷者的姓名、性別以及個(gè)人病史等個(gè)人信息進(jìn)行采集，然后根據(jù)傷者的實(shí)際情況在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中搜索對(duì)患者的病情治理最有效的醫(yī)院信息以及地址，并聯(lián)系醫(yī)院進(jìn)行救治。最后，該系統(tǒng)需要提供一定的輔助功能，能夠根據(jù)事故特點(diǎn)來自主選擇救援物資等。

4 該系統(tǒng)如何提供策略輔助

基于人工智能技術(shù)的無人機(jī)城市應(yīng)急救援決策輔助系統(tǒng)可以用于事故現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)觀察，幫助指揮工作人員做出最準(zhǔn)確的判斷，規(guī)劃出最合理、有效的解決方案，提高救援工作的開展效率，降低事故對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全以及對(duì)社會(huì)的不良影響造成的危害。在指揮人員進(jìn)行救援策略的制定時(shí)，可以根據(jù)該系統(tǒng)所提供的有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)情況的各種信息進(jìn)行決策。例如，可以根據(jù)無人機(jī)探查的傷員數(shù)量派遣足夠的救護(hù)車，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況配備合適的救援工具。

5 該系統(tǒng)所具備的優(yōu)勢(shì)

（1）能夠管理事故現(xiàn)場(chǎng)的各種信息。對(duì)于事故現(xiàn)場(chǎng)各種信息的管理主要是對(duì)于相關(guān)傷員以及事發(fā)地點(diǎn)信息的管理，對(duì)各種有效信息進(jìn)行采集錄入，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)畫面進(jìn)行監(jiān)管。系統(tǒng)中的該項(xiàng)功能可以提前做好事發(fā)地點(diǎn)各種信息的收集，為無人機(jī)的工作提供有效幫助。無人機(jī)可以通過對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)地理信息情況的監(jiān)管更加安全高效的進(jìn)行被困人員的搜尋救援。無人機(jī)所搭載的具有人臉信息識(shí)別功能的設(shè)備還可以對(duì)傷員信息進(jìn)行查詢，提供有效信息，為后續(xù)的傷員救治工作提供幫助。

（2）具有更加全面的功能和作用。基于人工智能技術(shù)的無人機(jī)城市應(yīng)急救援決策輔助系統(tǒng)相比于其他系統(tǒng)有著更加全面的功能，在突發(fā)事件的救援中所發(fā)揮出的作用也更大，可以有效幫助指揮人員進(jìn)行救援策略的制定以及實(shí)施，更好的降低突發(fā)事件對(duì)于社會(huì)人民人身財(cái)產(chǎn)安全造成的損失，保護(hù)政府部門的榮譽(yù)不受影響。

6 結(jié)束語

一個(gè)好的決策輔助系統(tǒng)會(huì)在突發(fā)事件的應(yīng)急救援中發(fā)揮出巨大的作用，對(duì)于應(yīng)急救援工作的展開有著巨大的影響，也為救援工作的進(jìn)行提供了重要保障。智能化應(yīng)急救援決策輔助系統(tǒng)的建立對(duì)于未來的救援工作來說也是具有巨大影響的一項(xiàng)任務(wù)，是一件十分復(fù)雜、困難的工作，需要多種重要技術(shù)的共同應(yīng)用以及大量資源的投入?；谌斯ぶ悄芗夹g(shù)的無人機(jī)城市應(yīng)急救援決策輔助系統(tǒng)是通過對(duì)于無人機(jī)的靈活運(yùn)用，以此能夠?qū)崿F(xiàn)多種任務(wù)目標(biāo)及各種功能，比如現(xiàn)場(chǎng)勘探、人員搜救等。想要使該系統(tǒng)更加完善，不僅需要更加豐富的救援經(jīng)驗(yàn)，還需要在救援工作中投入更加先進(jìn)的技術(shù)以及設(shè)備，加強(qiáng)對(duì)救援人員的訓(xùn)練，提高救援技術(shù)水平，從而提高救援效率。因此我們要提高對(duì)于救援工作的重視，各個(gè)部門都要配合救援工作的開展，努力幫助救援部門解決所遇到的困難，加強(qiáng)對(duì)于事故救援的輔助決策支持，降低突發(fā)事件給人民生命財(cái)產(chǎn)安全以及對(duì)政府部門所造成的不利影響。

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