本發(fā)明涉及信息管理控制，尤其涉及一種消防車載信息管理與控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、信息管理控制技術(shù)領(lǐng)域涵蓋了廣泛的系統(tǒng)和方法，旨在提高數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、分析和使用效率，使用現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)，包括軟件和硬件解決方案，以確保信息在各種環(huán)境中的準(zhǔn)確性和可訪問(wèn)性。特別是在應(yīng)急響應(yīng)和安全關(guān)鍵領(lǐng)域，信息管理控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求能夠在極端環(huán)境下快速而可靠地處理和交換數(shù)據(jù)。隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，信息管理控制系統(tǒng)越來(lái)越多地集成智能功能，以自動(dòng)化處理復(fù)雜數(shù)據(jù)，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度和精確度。

2、其中，消防車載信息管理與控制系統(tǒng)主要用于管理和控制消防車上的關(guān)鍵信息，確保消防人員可以在緊急情況下獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括但不限于導(dǎo)航數(shù)據(jù)、任務(wù)關(guān)鍵信息、車輛狀態(tài)監(jiān)控以及與其他應(yīng)急服務(wù)之間的通信，目的在于通過(guò)提供即時(shí)訪問(wèn)重要信息和控制功能，增強(qiáng)消防部隊(duì)的操作效率和響應(yīng)速度。同時(shí)還集成先進(jìn)的監(jiān)控和診斷工具，幫助維護(hù)車輛性能和安全，確保在關(guān)鍵時(shí)刻消防車輛的可靠性。

3、盡管現(xiàn)有技術(shù)支持基礎(chǔ)的信息管理和控制功能，但在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和路線動(dòng)態(tài)調(diào)整方面存在顯著不足。例如，傳統(tǒng)系統(tǒng)中缺乏對(duì)即時(shí)交通變化的快速響應(yīng)機(jī)制，常導(dǎo)致消防車在緊急任務(wù)中遇到預(yù)期外的延誤。此外，舊有的通信管理技術(shù)未能針對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)狀況進(jìn)行優(yōu)化，常見(jiàn)的是信號(hào)弱和數(shù)據(jù)傳輸中斷問(wèn)題，在關(guān)鍵時(shí)刻導(dǎo)致命令傳輸失敗，影響緊急操作的執(zhí)行效率。缺乏有效的協(xié)同作戰(zhàn)指令同步也是一大問(wèn)題，此情形下，多車協(xié)同作戰(zhàn)時(shí)難以保持行動(dòng)一致性，可能導(dǎo)致救援行動(dòng)的不協(xié)調(diào)，進(jìn)一步影響救援成功率和隊(duì)伍安全，在處理緊急情況時(shí)可能導(dǎo)致救援效率降低，甚至出現(xiàn)救援失敗的嚴(yán)重后果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種消防車載信息管理與控制系統(tǒng)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種消防車載信息管理與控制系統(tǒng)包括：

3、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時(shí)接收城市交通動(dòng)態(tài)信息，通過(guò)通信衛(wèi)星和4g/5g網(wǎng)絡(luò)接收緊急事件通報(bào)，采用時(shí)間標(biāo)記和分類對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步排序，整合交通和事件數(shù)據(jù)，生成初級(jí)數(shù)據(jù)快照；

4、路徑優(yōu)化模塊基于所述初級(jí)數(shù)據(jù)快照，通過(guò)實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)分析當(dāng)前路況，識(shí)別潛在擁堵點(diǎn)，分析未來(lái)時(shí)間段內(nèi)的流量變化，根據(jù)分析結(jié)果結(jié)合消防任務(wù)緊急程度，綜合路線長(zhǎng)度、預(yù)計(jì)時(shí)間與交通狀態(tài)，重新規(guī)劃消防車最優(yōu)行進(jìn)路徑，生成實(shí)時(shí)優(yōu)化路線信息；

5、通信調(diào)度模塊基于所述實(shí)時(shí)優(yōu)化路線信息，分析確定路線中網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域變化，評(píng)估通信信號(hào)強(qiáng)度，動(dòng)態(tài)調(diào)整消防車載通信設(shè)備信號(hào)頻率和傳輸功率，根據(jù)調(diào)整結(jié)果優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸路徑，匹配差異地理和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，確保關(guān)鍵指令和狀態(tài)更新的實(shí)時(shí)傳達(dá)，生成消防車載通信優(yōu)化配置；

6、執(zhí)行命令模塊根據(jù)所述消防車載通信優(yōu)化配置，進(jìn)行消防任務(wù)響應(yīng)指令的實(shí)時(shí)更新，優(yōu)化當(dāng)前消防車任務(wù)執(zhí)行優(yōu)先級(jí)與響應(yīng)策略，根據(jù)優(yōu)化結(jié)果同步更新所有關(guān)聯(lián)消防車的當(dāng)前實(shí)時(shí)狀態(tài)，并進(jìn)行聯(lián)機(jī)展示，確定緊急情況下的指令同步和優(yōu)先級(jí)一致性，生成消防車行動(dòng)同步執(zhí)行指令。

7、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述初級(jí)數(shù)據(jù)快照的獲取步驟為：

8、通過(guò)通信衛(wèi)星和4g/5g網(wǎng)絡(luò)接收城市交通和緊急事件的數(shù)據(jù)，對(duì)每條數(shù)據(jù)應(yīng)用時(shí)間標(biāo)記，采用公式，

9、

10、計(jì)算數(shù)據(jù)標(biāo)記時(shí)間，得到時(shí)間標(biāo)記的數(shù)據(jù)集，其中，表示數(shù)據(jù)接收的起始時(shí)間，為時(shí)間調(diào)節(jié)系數(shù)，表示第條數(shù)據(jù)的延遲，表示延遲的數(shù)據(jù)條數(shù)；

11、利用所述時(shí)間標(biāo)記的數(shù)據(jù)集，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行緊急程度和事件類型分類，采用公式，

12、

13、計(jì)算分類得分，得到分類排序后數(shù)據(jù)集，其中，為分類的優(yōu)先級(jí)系數(shù)，根據(jù)數(shù)據(jù)的緊急程度確定，為權(quán)重系數(shù)，根據(jù)數(shù)據(jù)類型的重要性分配，表示數(shù)據(jù)特征，表示數(shù)據(jù)類型；

14、使用所述分類排序后數(shù)據(jù)集，整合現(xiàn)有的歷史交通數(shù)據(jù)，采用公式，

15、

16、計(jì)算數(shù)據(jù)的加權(quán)平均值，生成初級(jí)數(shù)據(jù)快照，其中，和是整合系數(shù)，用于平衡當(dāng)前數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)的影響，和分別表示分類后的當(dāng)前數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的量化值，表示數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)。

17、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述未來(lái)時(shí)間段內(nèi)的流量變化的分析步驟為：

18、整合所述初級(jí)數(shù)據(jù)快照中的數(shù)據(jù)源，融合實(shí)時(shí)交通信息，采用公式，

19、

20、計(jì)算當(dāng)前路況綜合評(píng)分，得到當(dāng)前路況分析結(jié)果，其中，是第個(gè)數(shù)據(jù)源的可靠性評(píng)分，是對(duì)應(yīng)的交通狀態(tài)數(shù)據(jù)，表示數(shù)據(jù)源種類；

21、根據(jù)所述當(dāng)前路況分析結(jié)果，進(jìn)行時(shí)間序列分析，預(yù)測(cè)未來(lái)流量及潛在擁堵點(diǎn)，采用公式，

22、

23、計(jì)算未來(lái)交通壓力總評(píng)分，生成未來(lái)流量和擁堵點(diǎn)預(yù)測(cè)結(jié)果，其中，是時(shí)間的權(quán)重因子，表示差異時(shí)間對(duì)流量預(yù)測(cè)的影響，表示差異時(shí)間段數(shù)；

24、基于所述當(dāng)前路況分析結(jié)果和未來(lái)流量和擁堵點(diǎn)預(yù)測(cè)結(jié)果，進(jìn)行數(shù)據(jù)整合處理，輸出綜合交通分析記錄。

25、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述實(shí)時(shí)優(yōu)化路線信息的獲取步驟為：

26、分析消防任務(wù)的緊急程度，采用公式，

27、

28、計(jì)算任務(wù)優(yōu)先級(jí)參數(shù)，其中，是調(diào)節(jié)系數(shù)，表示任務(wù)的緊急程度；

29、根據(jù)所述綜合交通分析記錄，分析差異路線的預(yù)計(jì)行駛時(shí)間和距離，采用公式，

30、

31、計(jì)算路線總預(yù)計(jì)行駛時(shí)間，其中，是路段的交通狀態(tài)因子，是目標(biāo)路段的長(zhǎng)度，是路段的平均速度，表示總路段數(shù)；

32、基于所述任務(wù)優(yōu)先級(jí)參數(shù)和路線總預(yù)計(jì)行駛時(shí)間，進(jìn)行消防車行駛路徑，采用公式，

33、

34、計(jì)算最優(yōu)路徑量化值，生成實(shí)時(shí)優(yōu)化路線信息。

35、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述消防車載通信設(shè)備信號(hào)頻率和傳輸功率的動(dòng)態(tài)調(diào)整步驟為：

36、基于所述實(shí)時(shí)優(yōu)化路線信息，收集路線地理數(shù)據(jù)并分析網(wǎng)絡(luò)覆蓋變化，采用公式，

37、

38、計(jì)算路段的網(wǎng)絡(luò)覆蓋指數(shù)，生成網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域評(píng)估結(jié)果，其中，是路徑的預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋基準(zhǔn)值，是衰減系數(shù)，是路徑的距離參數(shù)；

39、利用所述網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域評(píng)估結(jié)果，評(píng)估差異路段的通信信號(hào)強(qiáng)度，采用公式，

40、

41、計(jì)算路段最大信號(hào)強(qiáng)度值，得到通信信號(hào)強(qiáng)度評(píng)估結(jié)果，其中，是信號(hào)噪聲比；

42、根據(jù)所述通信信號(hào)強(qiáng)度評(píng)估結(jié)果，動(dòng)態(tài)調(diào)整信號(hào)頻率和傳輸功率，最大化通信效率，采用公式，

43、

44、計(jì)算所有路段綜合調(diào)整傳輸功率，得到傳輸功率調(diào)整記錄，其中，是路段的功率調(diào)整系數(shù)。

45、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述消防車載通信優(yōu)化配置的獲取步驟為：

46、根據(jù)所述傳輸功率調(diào)整記錄，優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸路徑，模擬差異路徑下的通信效率，采用公式，

47、

48、計(jì)算傳輸路徑的傳輸效率，篩選輸出最優(yōu)數(shù)據(jù)傳輸路徑，其中，是路徑的網(wǎng)絡(luò)可靠性系數(shù)，是路徑的地理長(zhǎng)度，是用于防止除零錯(cuò)誤的小量；

49、根據(jù)所述最優(yōu)數(shù)據(jù)傳輸路徑，匹配地理和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，采用公式，

50、

51、計(jì)算匹配值，輸出地理和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境最優(yōu)匹配路徑，其中，是路徑環(huán)境適應(yīng)性系數(shù)，表示路徑的傳輸效率；

52、基于所述地理和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境最優(yōu)匹配路徑，確保關(guān)鍵指令和狀態(tài)更新的實(shí)時(shí)傳達(dá)，生成消防車載通信優(yōu)化配置。

53、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述當(dāng)前消防車任務(wù)執(zhí)行優(yōu)先級(jí)與響應(yīng)策略的優(yōu)化步驟為：

54、基于所述消防車載通信優(yōu)化配置，結(jié)合當(dāng)前任務(wù)需求，采用公式，

55、

56、計(jì)算給定通信優(yōu)化配置下任務(wù)響應(yīng)需求總值，得到初步響應(yīng)需求分析結(jié)果，其中，是任務(wù)的重要性系數(shù)，是當(dāng)前任務(wù)的緊迫度，是通信優(yōu)化系數(shù)，表示任務(wù)數(shù)；

57、根據(jù)所述初步響應(yīng)需求分析結(jié)果，更新消防任務(wù)響應(yīng)指令，采用公式，

58、

59、計(jì)算新的任務(wù)響應(yīng)值，生成更新后的響應(yīng)指令，其中，是優(yōu)先級(jí)調(diào)整參數(shù)，確保任務(wù)執(zhí)行緊急性得到正確優(yōu)先級(jí)設(shè)置；

60、使用所述更新后的響應(yīng)指令，優(yōu)化消防車的任務(wù)執(zhí)行優(yōu)先級(jí)，選擇最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)為下一執(zhí)行任務(wù)，確保緊急情況得到迅速響應(yīng)，得到任務(wù)執(zhí)行優(yōu)先級(jí)確認(rèn)結(jié)果。

61、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述消防車行動(dòng)同步執(zhí)行指令的獲取步驟為：

62、基于所述任務(wù)執(zhí)行優(yōu)先級(jí)確認(rèn)結(jié)果，同步更新關(guān)聯(lián)消防車的實(shí)時(shí)狀態(tài)，采用公式，

63、

64、計(jì)算消防車同步狀態(tài)平均值，得到消防車狀態(tài)同步結(jié)果，其中，是參與同步的消防車數(shù)量，是與設(shè)備年限成反比的調(diào)節(jié)系數(shù)，確保所有消防車輛的狀態(tài)一致性，表示優(yōu)先級(jí)指令值；

65、基于所述消防車狀態(tài)同步結(jié)果，進(jìn)行車輛聯(lián)機(jī)顯示，采用公式，

66、

67、計(jì)算整體同步性和任務(wù)緊迫度的統(tǒng)一指標(biāo)，并進(jìn)行優(yōu)先級(jí)一致性的確認(rèn)，得到信息綜合展示視圖；

68、根據(jù)所述信息綜合展示視圖，進(jìn)行消防車輛協(xié)調(diào)，輸出消防車行動(dòng)同步執(zhí)行指令。

69、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：

70、本發(fā)明中，通過(guò)實(shí)時(shí)整合交通與緊急事件信息并動(dòng)態(tài)調(diào)整消防車行進(jìn)路線，顯著提升了消防車在復(fù)雜城市環(huán)境中的導(dǎo)航效率，實(shí)時(shí)優(yōu)化路線信息的生成，確保消防車能夠繞開(kāi)擁堵點(diǎn)，縮短緊急響應(yīng)時(shí)間，同時(shí)對(duì)通信設(shè)備進(jìn)行信號(hào)頻率和傳輸功率的自適應(yīng)調(diào)整，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)在不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的傳輸可靠性，確保關(guān)鍵指令及時(shí)準(zhǔn)確地傳達(dá)，此外消防車載系統(tǒng)中執(zhí)行命令的實(shí)時(shí)更新與狀態(tài)同步，提高了消防部隊(duì)的協(xié)同作戰(zhàn)能力，保證了緊急指令的一致執(zhí)行，從而有效提升了整體救援效率和安全性。