一种基于知识图谱的任务群组构建方法与流程

本发明涉及行政管理领域，特别是指一种基于知识图谱的任务群组构建方法。

背景技术：

1、近年来，随着信息服务领域的飞速发展，针对不断变化的各类救援任务和救援场景需求，既需要在平时对当前救援力量进行模块化管理，又需要在紧急情况下针对既定任务计划和临机救援任务场景，实现救援力量的快速模块化组合；同时，针对救援指挥处各级指挥人员对末端救援情况动态数据实时掌握的需求日益增多，以及应对救援情况变化的问题，传统的通过名录信息逐级查找再逐级向上汇报的流程较为复杂，且无法快速适应不断变化的紧急救援任务。

2、当前文献鲜少存在针对紧急救援环境下的模块化任务群组构建方法，传统的群组构建方法将所有节点视为对等学习者，通过基本聚类对学习者进行分组，用调节聚类对分组进行调节，并未考虑各节点的特有属性以及节点间的关联关系；同时，该群组构建方法并未针对救援需求，无法解决上述救援力量快速重组与模块化管理等需求，因此，亟需一种面向救援需求的群组构建机制，以支撑各类救援单元快速寻址、救援力量重组以及救援数据共享、汇聚路径优化。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出一种基于知识图谱的任务群组构建方法。本发明针对受限的救援环境，在平时/异常情况/临机救援任务条件下实现指令、数据、资源、服务的快速下发，以及实现末端动态数据同级共享与逐级向上汇聚路径优化。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种基于知识图谱的任务群组构建方法，包括以下步骤：

4、s1，与用户需求管理模块建立交互，获取用户对灾情状态的研判：若为平时状态，则根据约定数据格式，获取各编制信息；若为紧急救援状态，则与救援任务规划模块建立交互，获取各救援组织信息；若为临机救援状态，则与救援任务规划模块建立交互，获取临机救援任务下的临机组织信息；

5、s2，根据获取的信息，建立基于知识图谱的现场数据模型：

6、若为平时状态，则针对编制信息中的n个编制节点，建立一一对应的编制实体；每个编制实体均具有一个编制实体级别属性，所述编制实体级别属性从高到低依次为地区级、片区级、分队级、子分队级与班组级；

7、针对n个编制节点下存在的m个人员，建立一一对应的人员实体；每个人员实体具有一个人员实体属性，所述人员实体属性为该人员的身份证号；

8、在各个编制实体之间构建编制上下级关系，每个编制实体包括一个指挥机构，编制实体与人员实体之间通过指挥机构构建人员隶属关系；

9、若为紧急救援状态，则针对救援组织信息中的a个救援组织节点，建立一一对应的救援组织实体；每个救援组织实体均具有一个救援组织实体级别属性，所述救援组织实体级别属性从高到低依次为集群级、总指挥级、现场级、分队级与班组级；所述救援组织实体级别属性为分队级的救援组织实体包括综合救援分队和保障分队，所述救援组织实体级别属性为班组级的救援组织实体包括攻坚组与侦察组；

10、针对a个救援组织节点下存在的m个人员，建立一一对应的人员实体；每个人员实体具有一个人员实体属性，所述人员实体属性为该人员的身份证号；

11、针对a个救援组织节点下存在的t个装备，建立一一对应的装备实体；每个装备实体具有一个装备实体属性，所述装备实体属性为该装备的装备id；

12、在各个救援组织实体之间构建救援组织上下级关系，每个救援组织实体包括一个指挥处，救援组织实体与人员实体之间通过指挥处构建人员组织关系，救援组织实体与装备实体之间通过指挥处构建装备组织关系，人员实体与装备实体之间通过指挥处构建人员使用装备关系；

13、若为临机救援状态，则针对临机组织节点建立对应的临机组织实体l，针对临机组织实体l下存在的b个人员，建立一一对应的人员实体；每个人员实体具有两个人员实体属性，所述人员实体属性为该人员的身份证号与能力值向量；

14、针对临机组织实体l下存在的c个装备，建立一一对应的装备实体；每个装备实体具有两个装备实体属性，所述装备实体属性为该装备的装备id与能力值向量；

15、针对临机救援任务要求，采用k-means聚类方法将人员实体与装备实体均划分为多个分类，之后采用fcm聚类方法，对通过k-means聚类方法得到的多个分类做进一步的调整，得到符合临机救援任务要求的人员实体与装备实体；

16、临机组织实体l包括一个临机指挥处，临机组织实体l与人员实体之间通过临机指挥处构建临机组织包含人员关系，临机组织实体l与装备实体之间通过临机指挥处构建临机组织包含装备关系，人员实体与装备实体之间通过临机指挥处构建人员使用装备关系；

17、s3，针对不同的灾情状况与现场数据模型，自动构建对应的多个任务群组：

18、若为平时状态，则首先以地区级编制实体作为群主，构建地区级任务群组，根据编制上下级关系遍历各个片区级编制实体，将每个与片区级编制实体有人员隶属关系的人员实体加入地区级任务群组中；

19、之后，遍历各个片区级编制实体，以当前选择的片区级编制实体为群主，构建一个片区级任务群组，根据编制上下级关系，遍历当前片区级编制实体下级的所有分队级编制实体，将每个与分队级编制实体有人员隶属关系的人员实体加入当前片区级任务群组中；

20、根据编制上下级关系，按照级别从高到低的顺序依次构建任务群组，直至所有子分队级编制实体均已作为群主构建过任务群组为止；

21、若为紧急救援状态，则首先以集群级救援组织实体作为群主，构建集群级任务群组，根据救援组织上下级关系，遍历各个总指挥级救援组织实体，将每个与总指挥级救援组织实体有人员组织关系的人员实体、以及每个与总指挥级救援组织实体有装备组织关系的装备实体都加入至集群级任务群组中；

22、之后，遍历各个总指挥级救援组织实体，以当前选择的总指挥级救援组织实体为群主，构建一个总指挥级任务群组，根据救援组织上下级关系，遍历当前总指挥级救援组织实体下级的所有现场级救援组织实体，将每个与现场级救援组织实体有装备组织关系的装备实体都加入至当前总指挥级任务群组中，之后查询所有与总指挥级任务群组的装备有人员使用装备关系的人员实体，将其加入至总指挥级任务群组中；

23、根据救援组织上下级关系，按照级别从高到低的顺序依次建立任务群组，直至所有分队级救援组织实体均已作为群主构建过任务群组为止；

24、其中，除集群级任务群组之外的任务群组内的人员实体，均通过查询人员使用装备关系的方式加入至任务群组中；

25、若为临机救援状态，则以临机组织实体l作为群主，构建临机任务群组，将s2中得到的，符合临机救援任务要求的人员实体与装备实体加入至临机任务群组中；

26、s4，将构建好的多个任务群组打包成任务群组数据包，之后将任务群组数据包逐级向下、在线发送至现场数据模型中的各个节点：

27、若为平时状态，各编制实体按照编制上下级从高到低的顺序，依次接收任务群组数据包，之后在线导入数据库并进行解析，得到所有任务群组，各编制实体查询以自身编制实体为群主的任务群组，并向该任务群组中包含的所有下一级编制实体在线下发任务群组数据包，直至所有编制实体均接收到任务群组数据包，并导入数据库进行解析；

28、若为紧急救援状态，各救援组织实体按照组织上下级从高到低的顺序，依次接收任务群组数据包，之后在线导入数据库并进行解析，得到所有任务群组，各救援组织实体查询以自身救援组织实体为群主的任务群组，并向该任务群组中包含的所有下一级救援组织实体在线下发任务群组数据包，直至所有救援组织实体均接收到任务群组数据包，并导入数据库进行解析；

29、若为临机救援状态，临机组织实体l接收任务群组数据包，之后在线导入数据库并进行解析，得到临机任务群组。

30、进一步地，所述s2中针对临机救援任务要求，得到符合临机救援任务要求的人员实体与装备实体的具体方式为：

31、s201，构建k个人员分类，设置人员分类中心点向量，构建k个装备分类，设置装备分类中心点向量；

32、其中，k为临机救援任务要求的人员实体数量与装备实体数量，1≤k≤b，且1≤k≤c，对应第k个人员分类，对应第k个装备分类，人员分类中心点向量的初始值为在临机组织实体l所对应的人员实体中，随机选择的k个人员实体的能力值向量，装备分类中心点向量的初始值为在临机组织实体l所对应的装备实体中，随机选择的k个装备实体的能力值向量；

33、s202，遍历临机组织实体l下的每一个人员实体，分别计算该人员实体的能力值向量与每个人员分类中心点向量的相似度：

34、

35、其中，dist表示计算相似度，表示第i个人员实体的能力值向量，表示第j个人员分类中心点向量，1≤i≤b，1≤j≤k；之后将该人员实体划分至相似度计算值最小时对应的人员分类中；表示计算欧氏距离；

36、遍历临机组织实体l下的每一个装备实体，分别计算该装备实体的能力值向量与每个装备分类中心点向量的相似度：

37、

38、表示第p个装备实体的能力值向量，表示第j个装备分类中心点向量，1≤p≤c，1≤j≤k；之后将该装备实体划分至相似度计算值最小时对应的装备分类中；

39、s203，分别计算在每个人员分类中，所有人员实体的能力值向量的平均值，用计算得到的平均值替换该人员分类所对应的原有人员分类中心点向量；

40、分别计算在每个装备分类中，所有装备实体的能力值向量的平均值，用计算得到的平均值替换该装备分类所对应的原有装备分类中心点向量；之后迭代执行s202，直至人员分类中心点向量与装备分类中心点向量不再变化，设置fcm聚类迭代阈值，并执行s204；

41、s204，遍历临机组织实体l下的每一个人员实体，分别计算该人员实体对每个人员分类的人员隶属度：

42、

43、其中，为第i个人员实体对第j个人员分类的人员隶属度，q为模糊因子，q＞1，k为变量，1≤k≤k；

44、当所有人员实体均完成人员隶属度的计算后，计算当前的人员分类损失函数值：

45、

46、上角标q表示计算人员隶属度的q次方；

47、遍历临机组织实体l下的每一个装备实体，分别计算该装备实体对每个装备分类的装备隶属度：

48、

49、为第p个装备实体对第j个装备分类的装备隶属度，当所有装备实体均完成装备隶属度的计算后，计算当前的装备分类损失函数值：

50、；

51、s205，计算人员分类中心点向量的最新值：

52、

53、计算装备分类中心点向量的最新值：

54、

55、之后迭代执行s204，直至s204的迭代次数达到fcm聚类迭代阈值，或者人员分类损失函数值与装备分类损失函数值均收敛为止；

56、选取此时人员隶属度最高的k个值所对应的人员实体，将其与临机组织实体l之间通过临机指挥处构建临机组织包含人员关系；选取此时装备隶属度最高的k个值所对应的装备实体，将其与临机组织实体l之间通过临机指挥处构建临机组织包含装备关系；将k个人员实体与k个装备实体之间通过临机指挥处构建人员使用装备关系。

57、由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比的有益效果在于：

58、1、本发明能够通过任务群组的形式快速管理平时/紧急救援状态下的上下级关系，各节点通过查询所在群组，快速高效地获取上级、同级与下级节点，突破传统通过名录的信息查询形式，以任务群组的形式模块化的辅助指挥人员进行管理，可支撑协同云等衍生产品的构建与管理；

59、2、本发明基于知识图谱建立多个任务群组，各个实体节点通过关系相关联，大大提升节点间的松耦合性，例如，当某个装备/人员实体需要根据任务需求退出或加入某个现有任务群组，只需在装备/人员实体与任务群组之间解除/建立“群组包含装备关系”/“群组包含人员关系”，即可动态退出/接入任务群组，可用于支撑节点随遇接入场景或紧急救援场景等；

60、3、本发明根据平时编制/紧急救援组织构建多个带有上下级关系的任务群组，通过“群组形式共享”、“数据点对点发送”相结合的形式优化指令等数据逐级下发路径以及末端数据逐级上报路径。