中国安全科学学报

作者：陈涛, 张辉, 黄丽达, 田冉冉, 闫小丽

单位：1 清华大学 安全科学学院,北京 100084；2 北京辰安科技股份有限公司,北京 100094

关键词：应急指挥,感知-模拟-谋划-决策-行动(S3DA2)框架,数字孪生战场,关键技术,4层级模型,5步骤模型

基金：中国工程院战略研究与咨询项目(2023-JB-08); 十三五国家重点研发计划项目(2018YFC0823706)

为解决我国应急指挥救援体系中存在的层级割裂、数据与决策脱节及动态适应性不足等问题,聚焦一体化框架构建与数字孪生技术应用,提出4层级(应急指挥中心、现场指挥部、救援队伍、救援单兵)-5步骤(感知、模拟、谋划、决策、行动)通用模型,并进一步将其拓展为感知-模拟-谋划-决策-行动(S3DA2)框架,同时,推导得出最小化成本的最优决策公式;基于该框架,构建“应急数字孪生战场”技术体系,涵盖多源数据融合、孪生建模、流固耦合/人工智能混合仿真和多目标决策优化等;以 2024 年洞庭湖团洲垸堤防决口事件为验证场景,开发流固耦合-多智能体救援模拟器,实现物理场景与虚拟仿真的实时映射闭环。结果表明:该模型将决口扩张误差控制在 10 % 以内,将封堵时长由 82 h 缩短至 52 h,石料需求预测为 5.9 × 104 m3,与实测结果一致。

来源：2025年第10期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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