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摘 要：现有的应急虚拟演练模拟系统是建立在一套或多套静态数据库基础之上的，本文的提出是在原有虚拟演练模拟系统中再建立一套动态的数据库，以便在事件处理节点中灵活加入突发事件，及时对当时的动态环境条件进行模拟处理。由动态和静态模型相结合的数据处理模型，能够更加真实和准确的模拟灾害发生以及发展情况。
关键词：突发事件 模拟演练 动态数据库 事件节点
引言
在当前纷繁的社会生活中，各类突发事件类型越来越多、影响范围大也越来越大。重大交通事故、爆炸事故、火灾、疫情、学校安全等突发事件的频繁发生，对应急响应和管理工作提出了新的挑战。如何快速提高应急反应能力，对随时可能的突发事件做出及时、有效的响应是当前急需解决的重大课题。
近年来，各级政府高度重视突发公共事件应急平台建设，应急演练系统也在各个行业和部门逐渐展开，模拟应急演练系统软件也相应制作了很多。现有模拟演练系统主要包括应急演练培训、应急预案演练、模拟环境演练等项目，这些内容是事先设定场景、设定的事件、设定事件发展方向和結果后，调取数据库中案例和按条件生成的案例进行演练。然而突发事件随时间和环境变化时时都在变化，因此，建立一套与动、静态数据联动的模拟训练系统对于应对多变的事件处理有更重要的意义。
1.突发事件模拟演练系统分析
应急模拟演练系统通过对各类灾害的数值模拟仿真，在虚拟的空间中仿真灾害的发生、发展过程，以及人们在灾害环境下可能做出的各种反应。突发事件发生后，理想的应急处置过程应该是一个应急救援力量，可以不断遏制突发事件引发的混乱和无序状态的过程，但是救援力量、危害事件、环境之间的不断相互作用，往往会使救援过程失去方向性，涌现新的事件或次生问题，这些因素和原来的因素继续作用，产生更为复杂的过程。
已有的灾害模拟软件基本包含两大部分，一是演练制作模块；二是演练执行模块。演练制作模块就是演练数据资源的管理，包括演练项目管理、场景管理、模型管理、事件管理、任务管理等。结合实际案例把演练的项目、场景、模型和可能发生的事件尽可能完整的储存到数据库中，按照演练项目的要求，分别提取数据库资源中的数据资料，根据这些数据资料推演出可能发生时间的结果。演练执行模块主要包括事件的执行、角色扮演、通讯和任务完成情况。在角色执行任务过程中依据不同的操作做出数据计算和判断，及时调取数据库中相应的事件变化和产生的结果。
2.使用动态数据库应急处理方法
2.1技术路线
虚拟演练实现首先确定演练项目，调取该演练项目的静态数据逐个生成灾害事件节点。当确定的事件性质、时间、地点后，获取该地点及周边环境的各个事件节点数据，根据各节点的动态和静态数据触发相关事件节点，运行事件发生和事件处理程序。当救援展开时，产生各个救援事件节点和调取节点处理程序，救援事件节点与灾害事件发生节点相互叠加作用生成新的灾害事件发生节点，新的灾害事件发生节点再与救援事件节点相互叠加，通过救援事件节点和事件节点的不断叠加处理逐步推演出事件发生的结果。
2.2实现的功能
应急培训演练系统是一个兼有培训和模拟演练功能的综合培训系统。一方面是根据案例数据库提供多媒体形式的基础知识培训、专项技能培训、案例培训等培训内容；另一方面是一个虚拟现实的演练平台，提供从单项演练到综合演练复杂程度和规模程度都不同的各种形式的演练。仿真演练过程中通过对各类灾害数值模拟和人员行为数值模拟的仿真，在虚拟空间中仿真灾害发生、发展的过程，以及人们在灾害环境中可能做出的各种反应。在最大限度仿真实际灾害的条件下，开展应急演练。
3.实现的方法
突发事件的处理过程包括决策层和执行层。决策层是在事件发生后，根据救援预案做出相应的救援计划，指挥参与演练的各个角色的具体救援行动，并根据事件的发展变化适时调整救援方案。执行层是参与演练的各个角色在获取决策层下达的救援命令后，依据自己扮演的角色展开救援活动，执行层和决策层保持及时的信息沟通和反馈，共同完成救援活动。为了达到以上目的，在模拟系统中就要构建众多的数据模型、事件节点和事件处理程序。
3.1基础模型建立
三维视觉建模又可细分为几何建模、运动建模、物理建模、对象行为建模等。其中，几何建模的创建与描述，是虚拟场景造型的重点，也是计算机图形学研究的最早、最广泛的课题。 几何建模是借助于已有的三维模型平台，根据获取的地理信息和模拟场地及周边区域建筑、道路、地质、水文、植被等信息，建立三维模型。模型建立依据模拟演练的整体布局和规划，为了精简模型的网格和提高模拟速度不一定面面俱到。根据演练的需要和演练深入细致程度，大规模的模拟演练侧重于大环境的构建对于建筑细节和局部可以简化。
3.2建立事件节点
事件节点模型即数字模型，每一个节点都包含着触发和变化信息，并且与其他事件相关联的数据交换信息。对每个可能发生事件的区域和地点归类整理建立事件节点，当灾害事件发生后根据周边环境及条件的变化随时都可以触发该事件节点。不同类型的灾害的危害特点、扩散方式以及次生灾害特点需要单独建模，根据相关灾害预防专家的指导和综合分析建立事件节点和触发条件。事件节点和触发条件还要与事件发生发展的动态模型相互叠加，互相影响，才能获得真实的灾害现场模拟效果。
3.3建立事件处理程序
当事件节点被触发后，事件的发展方向的判定需要综合动态和静态的数据资料。数据库中的数据资料传递给事件节点后，事件处理程序依据定量和定性的数据判断该事件节点的数据变化和发展方向，并搜寻相关节点数据变化对该事件的影响。当救援事件发生时，获取救援事件发生的动态数据，甄辩出对燃烧事件发生作用的数据资料，通过处理程序叠加到燃烧事件中，最后更新燃烧事件。燃烧事件再次获取其他动、静态数据和救援事件数据，处理程序叠加处理。如此不断循环往复，直至完成全部救援任务。
3.4事件交互处理及反馈过程
事件交互处理过程就是灾害中的角色扮演过程。角色主要包括以下几类：指挥中心、群众、社会救援力量、现场专业救援力量等。有指挥中心发布救援计划，逐级传达到各个救援小组、救援人员以及受灾人群。参与救援角色以及受灾人群定义和分配特定的功能。灾害事件接收到救援角色释放的这些功能后，根据数量、程度等量化数据产生相应的变化与反应，并与静、动态的数据库数据相互叠加作用，最终给出变化结果。这一过程的处理是相当复杂的，数据模型的建立和各个影响参数的调整需要参考大量的真实案例，归纳出相近的数据结果。
4.问题与展望
模拟演示系统虽然具有很多优点，但是毕竟与真实事件有很大差距，特别是受灾人群和参与救援的人员，常态下和应急状态下的反应可能会完全不同。因此，虚拟的模拟演练要与实际模拟演练结合进行。救援工作最重要的是人员的救助，人群流动仿真不能完全依赖计算机智能路径方法。密集人群的救援还要研究应急状态人的心理反应，人群中从众心理、情绪感染等现象，人群中个体恐慌以及不当行为对救援活动产生的影响，掌握应急态的人群流动规律。
参考文献：
[1] 朱钥， 李琦， 余铁桥. 基于复杂系统理论的应急模拟演练平台研究. [J]计算机应用研究 2011 28（1） 195-198
[2] Zhou Yang. the design and implementation of 3 D automatic drill system based on the Quest3D contingency plans. [D]， 2011
关键词：突发事件 模拟演练 动态数据库 事件节点
引言
在当前纷繁的社会生活中，各类突发事件类型越来越多、影响范围大也越来越大。重大交通事故、爆炸事故、火灾、疫情、学校安全等突发事件的频繁发生，对应急响应和管理工作提出了新的挑战。如何快速提高应急反应能力，对随时可能的突发事件做出及时、有效的响应是当前急需解决的重大课题。
近年来，各级政府高度重视突发公共事件应急平台建设，应急演练系统也在各个行业和部门逐渐展开，模拟应急演练系统软件也相应制作了很多。现有模拟演练系统主要包括应急演练培训、应急预案演练、模拟环境演练等项目，这些内容是事先设定场景、设定的事件、设定事件发展方向和結果后，调取数据库中案例和按条件生成的案例进行演练。然而突发事件随时间和环境变化时时都在变化，因此，建立一套与动、静态数据联动的模拟训练系统对于应对多变的事件处理有更重要的意义。
1.突发事件模拟演练系统分析
应急模拟演练系统通过对各类灾害的数值模拟仿真，在虚拟的空间中仿真灾害的发生、发展过程，以及人们在灾害环境下可能做出的各种反应。突发事件发生后，理想的应急处置过程应该是一个应急救援力量，可以不断遏制突发事件引发的混乱和无序状态的过程，但是救援力量、危害事件、环境之间的不断相互作用，往往会使救援过程失去方向性，涌现新的事件或次生问题，这些因素和原来的因素继续作用，产生更为复杂的过程。
已有的灾害模拟软件基本包含两大部分，一是演练制作模块；二是演练执行模块。演练制作模块就是演练数据资源的管理，包括演练项目管理、场景管理、模型管理、事件管理、任务管理等。结合实际案例把演练的项目、场景、模型和可能发生的事件尽可能完整的储存到数据库中，按照演练项目的要求，分别提取数据库资源中的数据资料，根据这些数据资料推演出可能发生时间的结果。演练执行模块主要包括事件的执行、角色扮演、通讯和任务完成情况。在角色执行任务过程中依据不同的操作做出数据计算和判断，及时调取数据库中相应的事件变化和产生的结果。
2.使用动态数据库应急处理方法
2.1技术路线
虚拟演练实现首先确定演练项目，调取该演练项目的静态数据逐个生成灾害事件节点。当确定的事件性质、时间、地点后，获取该地点及周边环境的各个事件节点数据，根据各节点的动态和静态数据触发相关事件节点，运行事件发生和事件处理程序。当救援展开时，产生各个救援事件节点和调取节点处理程序，救援事件节点与灾害事件发生节点相互叠加作用生成新的灾害事件发生节点，新的灾害事件发生节点再与救援事件节点相互叠加，通过救援事件节点和事件节点的不断叠加处理逐步推演出事件发生的结果。
2.2实现的功能
应急培训演练系统是一个兼有培训和模拟演练功能的综合培训系统。一方面是根据案例数据库提供多媒体形式的基础知识培训、专项技能培训、案例培训等培训内容；另一方面是一个虚拟现实的演练平台，提供从单项演练到综合演练复杂程度和规模程度都不同的各种形式的演练。仿真演练过程中通过对各类灾害数值模拟和人员行为数值模拟的仿真，在虚拟空间中仿真灾害发生、发展的过程，以及人们在灾害环境中可能做出的各种反应。在最大限度仿真实际灾害的条件下，开展应急演练。
3.实现的方法
突发事件的处理过程包括决策层和执行层。决策层是在事件发生后，根据救援预案做出相应的救援计划，指挥参与演练的各个角色的具体救援行动，并根据事件的发展变化适时调整救援方案。执行层是参与演练的各个角色在获取决策层下达的救援命令后，依据自己扮演的角色展开救援活动，执行层和决策层保持及时的信息沟通和反馈，共同完成救援活动。为了达到以上目的，在模拟系统中就要构建众多的数据模型、事件节点和事件处理程序。
3.1基础模型建立
三维视觉建模又可细分为几何建模、运动建模、物理建模、对象行为建模等。其中，几何建模的创建与描述，是虚拟场景造型的重点，也是计算机图形学研究的最早、最广泛的课题。 几何建模是借助于已有的三维模型平台，根据获取的地理信息和模拟场地及周边区域建筑、道路、地质、水文、植被等信息，建立三维模型。模型建立依据模拟演练的整体布局和规划，为了精简模型的网格和提高模拟速度不一定面面俱到。根据演练的需要和演练深入细致程度，大规模的模拟演练侧重于大环境的构建对于建筑细节和局部可以简化。
3.2建立事件节点
事件节点模型即数字模型，每一个节点都包含着触发和变化信息，并且与其他事件相关联的数据交换信息。对每个可能发生事件的区域和地点归类整理建立事件节点，当灾害事件发生后根据周边环境及条件的变化随时都可以触发该事件节点。不同类型的灾害的危害特点、扩散方式以及次生灾害特点需要单独建模，根据相关灾害预防专家的指导和综合分析建立事件节点和触发条件。事件节点和触发条件还要与事件发生发展的动态模型相互叠加，互相影响，才能获得真实的灾害现场模拟效果。
3.3建立事件处理程序
当事件节点被触发后，事件的发展方向的判定需要综合动态和静态的数据资料。数据库中的数据资料传递给事件节点后，事件处理程序依据定量和定性的数据判断该事件节点的数据变化和发展方向，并搜寻相关节点数据变化对该事件的影响。当救援事件发生时，获取救援事件发生的动态数据，甄辩出对燃烧事件发生作用的数据资料，通过处理程序叠加到燃烧事件中，最后更新燃烧事件。燃烧事件再次获取其他动、静态数据和救援事件数据，处理程序叠加处理。如此不断循环往复，直至完成全部救援任务。
3.4事件交互处理及反馈过程
事件交互处理过程就是灾害中的角色扮演过程。角色主要包括以下几类：指挥中心、群众、社会救援力量、现场专业救援力量等。有指挥中心发布救援计划，逐级传达到各个救援小组、救援人员以及受灾人群。参与救援角色以及受灾人群定义和分配特定的功能。灾害事件接收到救援角色释放的这些功能后，根据数量、程度等量化数据产生相应的变化与反应，并与静、动态的数据库数据相互叠加作用，最终给出变化结果。这一过程的处理是相当复杂的，数据模型的建立和各个影响参数的调整需要参考大量的真实案例，归纳出相近的数据结果。
4.问题与展望
模拟演示系统虽然具有很多优点，但是毕竟与真实事件有很大差距，特别是受灾人群和参与救援的人员，常态下和应急状态下的反应可能会完全不同。因此，虚拟的模拟演练要与实际模拟演练结合进行。救援工作最重要的是人员的救助，人群流动仿真不能完全依赖计算机智能路径方法。密集人群的救援还要研究应急状态人的心理反应，人群中从众心理、情绪感染等现象，人群中个体恐慌以及不当行为对救援活动产生的影响，掌握应急态的人群流动规律。
参考文献：
[1] 朱钥， 李琦， 余铁桥. 基于复杂系统理论的应急模拟演练平台研究. [J]计算机应用研究 2011 28（1） 195-198
[2] Zhou Yang. the design and implementation of 3 D automatic drill system based on the Quest3D contingency plans. [D]， 2011