基于FCR的城市地下供水管網應急處置系統設計

趙穎++張嬌++任永昌

摘要：為提高城市地下供水管網安全并提高應急處置能力，基于FCR展開研究，為系統開發提供解決方案。首先，將基于模糊推理、基于案例推理和基于規則推理等三種技術融合，實現FCR推理；然后，整合表示層框架Struts、業務邏輯層框架Spring和數據持久層框架Hibernate，構成新型的MVC框架；最后，以法規標準規范和安全保障體系為依托，由用戶層、應用層、組件層、模型層和數據層構成的功能框架。本文設計具有低耦合、高內聚和結構清晰的特點。

關鍵詞：FCR；城市地下供水管網；應急處置；系統設計

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號： 1009-3044 （2016）26-0253-03

Design on Emergency Disposal System for Urban Underground Water Supply Pipe Network based on FCR

ZHAO Ying1， ZHANG Jiao2， REN Yong-chang2

（1. Computer Center， Liaoning University of Technology， Jinzhou 121001， China； 2. College of Information Science and Technology， Bohai University， Jinzhou 121013， China）

Abstract： In order to improve urban underground water supply pipe network security and improve the ability of emergency disposal， based on the study of FCR， provide solution for system development. First of all， based on fuzzy reasoning， case-based reasoning and rule-based reasoning fusion， three kinds of technologies such as realizing the FCR reasoning； And then， integrating the presentation layer framework Spring Struts framework， business logic layer and data persistence layer framework Hibernate， constitute a new MVC framework； Finally， based on laws and regulations standard and safety guarantee system， by the user layer， application layer， component layer， model layer and data layer consisting of function framework. In this paper， design with low coupling and high cohesion and structure characteristics of clear.

Key words：FCR； urban underground water supply pipe network； mergency disposal； system design

應急管理是指政府及其他公共機構在突發事件的事前預防、事發應對、事中處置和善后恢復過程中，通過建立必要的應對機制，采取一系列必要措施，應用科學、技術、規劃與管理等手段，保障公眾生命、健康和財產安全，促進社會和諧健康發展的有關活動。供水管網安全運行是確保城市安全供水的重要環節，是涉及千家萬戶和創建文明城市的民心工程，也是構建和諧社會和保障社會穩定的重要體現。因此制定完善的應急處理系統，提高處理管網事故的應對能力，在管網發生事故時及時有效地組織人力和物力資源，切實做好供水管網搶修工作顯得更為迫切和重要。對突發事件的反應速度和決策處理能力是城市現代化程度的重要標志，也是衡量政府應急管理有效性的最主要指標。

雖然我國初步建立了應急管理體系，但面對城市供水管網這類非常規事件的突發性和不確定性，現有的應急管理體系難以有效地應對。應急決策面對不確定的動態環境，包括應急事件發生、發展、演變的不確定性，應急處理措施實施效果的不確定性，應急處置措施在時間、資源消耗上的不確定性等。因此，有必要在對不同階段應急態勢進行科學評估的基礎上，研究不確定性決策的模型和方法。現代政府的兩大基本職能就是公共安全和服務，而應急管理系統恰恰同時涵蓋了這兩方面，可以在發生突發公共事件時對公共安全提供有效的保障，平時又可以溝通各部門的信息為市民提供服務和便利。本文基于FCR推理，對城市地下供水管網應急處置系統進行設計，為軟件系統開發提供解決方案，為政府部門的公共安全和服務提供支撐平臺。

1 FCR推理

在人工智能領域，基于模糊推理技術（FBR，Fuzzy-based Reasoning）、基于案例推理技術（CBR，Case-based Reasoning）和基于規則推理技術（RBR，Rule-based Reasoning）是典型的推理求解問題方法。現存在的事故推理系統往往只采用一種或兩種推理技術，不可否認的是這些推理技術擁有著較多的優點，但同時也存在知識獲取困難、實時性差以及沒有確定的求解方法等缺點，考慮到這些不足，本文嘗試研究三種技術融合的機制，即將 FBR、CBR和RBR以及這三種推理方法進行融合，建立混合推理機制，簡稱為FCR推理融合技術。

推理機（Inference Engine）是專家系統中實現基于知識推理的部件，是基于知識的推理在計算機中的實現，主要包括推理和控制二個方面，是知識系統中不可缺少的重要組成部分。推理機主要由執行器、調度器和一致性協調器等組成。主推理機是實現FCR推理的關鍵，將實現供水管網應急處置方案設計推理過程的總體調度功能，其任務是控制各個推理機推理的先后次序以及之間的調用過程，借助模糊、案例和規則知識推理部分共同完成不同知識庫間的調用和內部推理求解。推理結構如圖1所示。