一种滑坡应急工单增量更新与资源重调度方法及系统

本发明属于地质灾害应急处置、任务工单管理及资源调度，具体涉及一种滑坡应急工单增量更新与资源重调度方法及系统。

背景技术：

1、滑坡应急处置通常先根据影像或监测信息形成风险结果和处置工单，再依据救援队伍、设备、道路和时间要求生成初始排程。处置过程中会持续出现新观测、滑坡范围扩大、道路封闭、队伍不可用等变化。此时真正需要解决的是旧排程中的哪些任务必须调整、哪些任务应保持不变，以及如何在不破坏稳定安排的前提下完成必要改派。

2、现有应急调度处理通常侧重灾害风险计算、救援资源配置或在新的路网和资源状态下再次求取整体调度方案。该类处理能够给出风险结果或新的排程，但没有必然形成“本次变化—受影响任务—局部调整”的闭环。特别是在已有任务已完成、正在执行或已经稳定排定时，整体重新优化可能改变本来无需变化的队伍和时间。

3、本发明面向已经形成初始工单和排程之后，灾情观测、道路状态或救援资源继续变化的滑坡应急处置过程，核心不是再次形成一份全局排程，而是确定本次变化实际影响的最小任务范围，保留其余任务的原安排，仅对必须调整的任务进行资源重调度。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，本发明旨在提供一种滑坡应急工单增量更新与资源重调度方法及系统，采用“旧状态保存—变化结构化—最小影响识别—任务三分类—冻结占用登记—局部重调度—合并校验—版本留痕”的连续处理链，把风险或资源状态的变化转换为可执行、可追溯的局部排程动作，用以解决现有处理容易重新计算全部任务、无关任务被无故改动以及调整原因难以复核的问题。

2、为实现上述目的，本发明可采用以下具体技术方案：

3、一方面，本发明提供了一种滑坡应急工单增量更新与资源重调度方法，包括以下步骤：

4、s1、获取更新前系统快照及工作副本；

5、s2、比较更新输入与快照中的对应对象，生成结构化变化事件；

6、s3、保持步骤s1中读取的更新前系统快照不变，在工作副本中写入步骤s2生成的变化内容；

7、s4、根据变化事件的类型和目标对象确定直接受影响对象；

8、s5、沿观测、风险结果和应急工单之间的依赖关系传播影响，确定受影响工单集合，并根据受影响工单的候选资源范围和更新前排程确定与受影响工单集合不相交的潜在资源冲突邻近任务；

9、s6、依据受影响工单集合、工作副本中的任务执行状态和安全事件类型，将更新后的工作副本中的全部工单互斥地划分为冻结任务、允许重排任务和人工确认任务；

10、s7、读取冻结任务、人工确认任务和潜在资源冲突邻近任务的更新前排程，将其队伍和设备的原占用时间登记为不可占用区间，并将原路线的可达状态和可通行时段登记为路线约束；

11、s8、按照预设任务顺序依次对允许重排任务执行局部重调度，将冻结任务、人工确认任务和潜在资源冲突邻近任务的资源占用作为只读约束，在确定每项工单的局部排程后更新相应队伍和设备的占用区间，并判断是否获得可行的局部排程结果；

12、s9、未获得可行的局部排程结果时，输出未调度清单、冲突原因和人工确认请求；

13、s10、获得可行的局部排程结果时，合并校验并生成新版本。

14、进一步地，所述步骤s1中，快照至少包含观测、风险结果、工单、队伍、设备、道路状态和排程，并记录快照编号、保存时间、状态版本和排程版本；以所读取的系统快照作为本次增量更新的唯一比较基准，后续处理均在工作副本上进行。

15、进一步地，所述步骤s2中，生成包含事件类型、目标编号、发生时刻、字段旧值、新值和原因的变化事件；支持新增观测、更新观测、范围扩大、道路封闭、通行时间变化、队伍不可用和设备不可用。

16、进一步地，所述步骤s3中，当观测发生变化时，更新观测状态和修订号，并更新与观测关联的风险结果及应急工单；当道路发生变化时，更新道路可达性或通行时间；当队伍或设备发生变化时，更新相应资源的可用状态。本步骤输出更新后的工作副本，作为后续影响分析的数据基础。

17、进一步地，所述步骤s4中，观测新增、观测更新或滑坡范围扩大时，将对应观测及其关联风险结果列为直接受影响对象；道路封闭或通行时间变化时，将使用该道路或位于相关区域的排程列为直接受影响对象；队伍不可用时，将原分配给该队伍且尚未完成的工单列为直接受影响对象；设备不可用时，将需要该设备且尚未完成的工单列为直接受影响对象；输出直接影响集合de，并为其中的每个对象记录直接影响原因。

18、进一步地，所述步骤s5中，沿“观测—风险结果—应急工单—所需技能和设备—已分配队伍—排程时间”的依赖关系，将直接变化向下游对象传播，形成传播影响集合pe；设w-为更新前工单集合，w+为工作副本更新后的工单集合，为新增工单集合，表示从对象集合x中找出本次变化涉及的工单，包括其中已有的工单，以及根据观测、风险结果、排程和资源与工单的对应关系查找到的工单；

19、受影响工单集合；根据受影响工单的候选资源范围和更新前排程，从更新前工单集合中不属于ae的工单内确定潜在资源冲突邻近集合ne，其中，且；ne中的任务不作为待重排任务，其原资源占用仅作为局部调度的只读约束，受安全事件直接影响的正在执行任务作为关联工单纳入ae，满足。

20、进一步地，所述步骤s6中，以更新后的工作副本中的全部工单为分类范围，将已完成任务、已取消任务、未受影响的待执行任务以及未受安全事件直接影响的正在执行任务归入冻结集合；将受影响且待执行的任务以及新增待执行任务归入允许重排集合；将正在执行且受到道路不可达、原队伍失联或类似安全事件直接影响的任务归入人工确认集合；

21、所述冻结任务、允许重排任务和人工确认任务两两不相交，并覆盖更新后的工作副本中的全部工单，每项工单必须且只能归入其中一类。

22、进一步地，所述步骤s7中，将冻结任务、人工确认任务和潜在资源冲突邻近任务的队伍及设备占用时间登记为不可占用区间，并将路线可达状态和可通行时段登记为路线约束；所述步骤s8中，按照优先级从高到低、完成期限从早到晚和工单编号从小到大的顺序处理允许重排任务，先筛除违反队伍可用、技能匹配、设备可用或道路可达硬约束的候选队伍，再计算不与队伍及设备占用区间冲突且满足路线可通行时段的最早出发时间、开始时间和完成时间；确定一项工单的局部排程后，更新相应队伍和设备的占用区间，再处理下一项工单；全部允许重排任务均获得可行候选方案时，判定获得可行的局部排程结果，否则判定未获得可行的局部排程结果。

23、进一步地，步骤s8完成局部重调度后，判断是否获得可行的局部排程结果；未获得时执行步骤s9，将不存在可行候选方案的工单写入未调度清单，并输出队伍不可用、技能不足、设备缺失、道路不可达、队伍时段冲突或设备时段冲突的具体原因，不得以保持原排程不变代替局部重调度失败结果，也不得自动进入全量重排；获得时执行步骤s10，将局部排程与冻结排程及人工确认任务排程合并，检查冻结任务和人工确认任务的队伍、设备、路线、出发时间、开始时间和完成时间是否保持不变，并对合并后的排程执行唯一分配、队伍和设备时间不重叠、技能设备匹配、路线可达、冻结不变和任务完整性校验；

24、校验通过后保存新的系统快照和增量更新结果，校验失败时输出冲突原因和人工确认请求，不自动执行全量重排，只有收到用户确认后，才允许进入独立的全量重排流程。

25、另一方面，本发明提供了一种滑坡应急工单增量更新与资源重调度系统，用于执行上述的一种滑坡应急工单增量更新与资源重调度方法，包括：

26、状态快照模块，用于输入初次运行或上次更新后的观测、风险、工单、队伍、设备、道路和排程，生成带唯一编号、保存时间和版本号的系统快照；

27、变化事件模块，用于输入更新前对象和更新后对象，逐字段比较并生成结构化变化事件；

28、影响分析模块，用于输入变化事件、依赖关系和更新前排程，从直接影响和传播影响中提取关联工单并合并新增工单，形成受影响工单集合，同时确定作为只读约束的潜在资源冲突邻近任务；

29、任务分类模块，用于输入受影响工单集合、工作副本中的任务状态和安全事件标记，把更新后工作副本中的全部工单互斥地划分为冻结、允许重排和人工确认三类，并输出分类原因；

30、冻结资源登记模块，用于输入冻结任务、人工确认任务和潜在资源冲突邻近任务的原排程，将队伍及设备占用时间登记为不可占用区间，将路线可达状态和可通行时段登记为路线约束，并向局部调度器提供只读约束；

31、局部重调度模块，用于输入允许重排任务、潜在资源冲突邻近任务、当前时间、资源状态、道路状态和冻结占用，按照预设任务顺序执行硬约束筛选、候选时隙计算、字典序选择和资源占用更新，并判断是否获得可行的局部排程结果；获得时向排程合并与校验模块输出局部排程，未获得时输出未调度清单、冲突原因和人工确认请求；

32、排程合并与校验模块，输入冻结排程、人工确认任务排程和局部排程，执行唯一分配、队伍和设备时间不重叠、技能设备匹配、路线可达、冻结不变和任务完整性校验；失败时阻止自动全量重排；

33、版本与结果输出模块，输入校验后的合并排程，生成递增版本的新快照、更新结果编号以及更新前后差异，供网页展示和后续再次更新。

34、与现有技术相比，本发明有以下优点：

35、（1）以保存的旧排程为比较基准，而不是仅依据新的风险或资源状态重新生成一份排程，使更新前后对象、原因和版本能够对应。

36、（2）通过直接影响和传播影响提取受影响工单并合并新增工单，同时将潜在资源冲突邻近任务作为只读约束，明确区分可调整工单与仅提供资源占用的邻近任务。

37、（3）通过覆盖更新后工作副本全部工单的冻结、允许重排和人工确认三分类，以及队伍和设备占用登记，使新增工单能够进入重排范围，并使已完成、正在执行和未受影响任务不会被任意调整。

38、（4）调度对象严格限于允许重排集合，潜在资源冲突邻近任务仅作为只读占用约束，区别于每次变化后对全部任务反复进行全局或滚动优化。

39、（5）通过固定任务处理顺序、硬约束筛选、候选时隙计算和字典序比较，使相同输入得到可重复结果，并避免多个重排工单重复占用同一队伍或设备时段。

40、（6）通过合并校验和人工确认闸门证明局部更新边界；局部不可行时不静默降级为全量重排。

41、上述区别共同构成一条连续技术链，任一环节均服务于“只更新受影响部分并保持其余安排稳定”的目标，而不是把风险评估、资源配置或一般动态调度简单并列。