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基于GIS的城市消防辅助决策系统的设计与实现

作　者: 付举磊
导　师: 李军
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 消防地理信息系统决策支持系统指挥调度路径分析
分类号: TU998.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 127次
引　用: 2次
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内容摘要

火灾每年造成大量财产损失和人员伤亡,消防部门救援的及时性、准确性直接关系到人民生命财产安全。建立一个能够灵活查询相关信息和快速提供救援方案的实用高效的消防软件系统具有重大的社会价值和经济价值。论文主要研究了基于地理信息系统的消防辅助决策系统的设计与实现,并对其中的关键技术进行了详细分析,具体完成了以下工作:一、设计并实现了火警专家系统。通过分析火警指挥调度的实际经验,得出调度的关键过程,利用专家系统开发工具CLIPS设计并实现了火警调度专家系统,以指导出警指挥调度。二、优化并实现了快速出警路线算法。利用提供的网络拓扑结构信息,综合考虑各种阻塞因素的影响,使用模糊数学中的层次分析法对道路科学赋权;采用堆优先队列优化方法对Dijkstra最短路算法进行优化,使路径分析更接近消防车运行的真实情况。三、实现了其余模块和系统集成。建立道路维护模型,通过提取网络拓扑结构,为路径优化模块提供输入;实现了具有多种查询方式和典型数据管理功能的查询管理模块,为专家系统等模块提供人机交互;实现了消防专业图形单元和消防预案管理模块,为用户提供消防专业制图和消防预案管理功能。通过以上工作,论文对出警指挥调度、快速出警路线优化、信息查询管理、消防预案管理、路网模型维护和消防专业制图等技术进行了研究,具有较强的实用价值。

全文目录

摘要  10-11
ABSTRACT  11-12
第一章绪论  12-17
  1.1 课题背景与来源  12-13
  1.2 国内外研究现状  13-15
    1.2.1 国外研究现状  13-14
    1.2.2 国内研究现状  14-15
  1.3 课题研究的主要内容  15-16
  1.4 论文的组织结构  16-17
第二章系统总体设计  17-30
  2.1 系统设计目标  17-18
  2.2 系统总体结构设计  18-19
  2.3 系统详细设计  19-24
    2.3.1 出警调度功能设计  19-23
    2.3.2 出警线路优化模块设计  23
    2.3.3 其他辅助功能  23-24
  2.4 数据库设计  24-29
    2.4.1 数据库需求分析  25-26
    2.4.2 数据库结构设计  26-29
  2.5 系统开发平台  29
  2.6 本章小结  29-30
第三章基于CLIPS 的出警调度专家系统  30-51
  3.1 专家系统介绍  30-33
    3.1.1 专家系统的结构与特点  30-31
    3.1.2 专家系统在消防中的应用  31
    3.1.3 专家系统开发工具分类及CLIPS 简介  31-33
  3.2 出警调度专家系统总体结构  33-37
    3.2.1 出警调度专家系统总体结构  33-34
    3.2.2 出警调度专家系统各结构模块功能及其实现方式  34-37
  3.3 出警调度专家系统  37-50
    3.3.1 出警调度知识库设计  37-41
    3.3.2 专家系统知识获取  41-43
    3.3.3 专家系统数据库设计  43-45
    3.3.4 推理机制  45-50
  3.4 本章小结  50-51
第四章快速出警路线优化  51-70
  4.1 网络拓扑图构建  51-53
    4.1.1 原始道路图层的剪断处理  51-52
    4.1.2 网络拓扑结构提取  52-53
  4.2 层次分析法  53-57
    4.2.1 层次分析法定义  54
    4.2.2 层次分析法的基本步骤  54-57
  4.3 基于层次分析法的道路权重判定  57-62
    4.3.1 层次结构模型的建立  57-58
    4.3.2 判断矩阵的构造  58-60
    4.3.3 一致性检验  60-61
    4.3.4 属性数据无纲量化  61-62
  4.4 快速出警路线优化与实现  62-69
    4.4.1 Dijkstra 算法介绍  62-65
    4.4.2 Dijkstra 算法的实现  65-66
    4.4.3 使用堆排序方法优化算法  66-69
  4.5 本章小结  69-70
第五章系统集成与实现  70-81
  5.1 路网模型模块  70-71
  5.2 查询管理模块  71-73
    5.2.1 查询功能  72-73
    5.2.2 管理功能  73
  5.3 消防专业图形单元模块  73-74
  5.4 消防预案管理模块  74-76
  5.5 出警调度模块的集成  76-79
    5.5.1 与数据库整合  77-78
    5.5.2 与图形显示单元整合  78-79
  5.6 路径优化模块的集成  79-80
  5.7 本章小结  80-81
第六章结束语  81-83
  6.1 总结  81
  6.2 研究展望  81-83
致谢  83-84
参考文献  84-87
作者在学期间取得的学术成果  87

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