本發(fā)明涉及走失老人救援領域。具體地說，涉及一種基于pts算法和rf算法的走失老人智能救援方法。

背景技術：

1、在老人走失的情況下，救援時間緊張的情況下，僅靠公安力量很難保證尋人效率，容易錯過人員走失后的最佳救援時機。因此民間專業(yè)獨立的愛心人士自發(fā)組織了純公益性緊急救援機構。但現階段救援隊在調度管理方面存在著任務通知困難、老人識別困難、志愿者質量不一等問題。為了實現救援隊智能化和質量標準化建設，本發(fā)明結合現有的資料，發(fā)明了這種智能救援方案，幫助救援隊實現救援任務信息實時更新、共享，從而把握住救援最佳時機。

技術實現思路

1、本發(fā)明要克服現有技術的上述缺點，提供一種基于pts算法和rf算法的走失老人智能救援方法。

2、本發(fā)明針對于老人走失問題，抓住民間救援隊存在的痛點，基于pts算法和rf算法，結合現有其他技術，進一步完善升級目前的救援方案，提供一套適合民間救援隊現狀的智能救援方案，以解決上述背景技術中提出的問題。

3、不同于其它針對老人走失的方案，本發(fā)明專門針對民間救援隊存在的問題設計，打造了一套成熟可靠的新救援方案。其特色在于人臉及體態(tài)識別，動態(tài)影像智能采集圖片，進行實時對比，提高準確性和有效性。數據調取集成，隨時調取相關資源，提高數據共享性。數據可視化分析監(jiān)視，實現手機控大屏，通過將數據分析技術與圖形技術結合，作為一種表現形式來清晰有效地對分析結果信息進行解讀和傳達。其中基于操作系統(tǒng)中優(yōu)先級任務調度算法的思想，本發(fā)明設計并提出了pts(priority?task?scheduling)算法。事實上，任務分配的先后對于救援行動的展開具有關鍵性的意義，越是緊急的任務，越需要盡早解決，每當一個新的任務進入隊列之后，會重新計算任務隊列中各個任務的優(yōu)先級，然后以優(yōu)先級為標準進行從高到低的排序，根據優(yōu)先級分配給志愿者任務，本發(fā)明根據實際的情況和數據調查，設立了合理的閾值和優(yōu)先級調度參數，輔助該方案種救援任務的分配。基于rf(random?forests)算法，結合歷史救援數據，給正在發(fā)生的救援行動提供合理的建議。歷史救援數據包括天氣(氣溫、降水等)、所在地、最終找到老人的地點等，提供的建議包括推薦救援行動需要的志愿者人數、預測救援行動成功概率和完成時間、提供行動建議(如：天氣過熱，當地走失老人通常前往室內)等。

4、本發(fā)明將綜合上述技術的特點，提供一套針對走失老人的智能化救援方案。使用本發(fā)明可以有效提高團隊合作效率和救援服務質量，推進救援隊智能化和質量標準化建設。

5、本發(fā)明一種基于pts算法和rf算法的走失老人智能救援方法，包括：

6、s1:走失老人家屬快速立案，首次報案只需上傳部分重要信息,后續(xù)再上傳完善走失老人信息；

7、s2:指揮平臺進行任務調度，根據pts算法對收集到的老人失蹤信息進行優(yōu)先級計算，后續(xù)按照任務的優(yōu)先級向走失地5公里范圍內的志愿者的編號發(fā)送救援任務通知；

8、s3:搜救志愿者根據救援系統(tǒng)在地圖上查看自己當前所在地和一同執(zhí)行此次救援任務的其他志愿者位置信息以及尋人的熱力圖，規(guī)劃接下來的尋人路線，

9、s4：若發(fā)現疑似走失者時拍照上傳，自動與照片庫中所有未找到的走失人員進行對比，匹配度高于80％的老人信息同步到家屬端和志愿者端，經家屬確認后經過指揮平臺再確認即可判定完成搜救任務；

10、s5:若搜救進行時出現異常，后臺指揮平臺可隨時查看該任務定位和救援明細，協(xié)助家屬修改老人信息、根據實際情況手動調整分配救援資源；

11、s6:救援任務結束后，系統(tǒng)整合并統(tǒng)計存儲相關信息，后續(xù)通過rf機器學習算法，輔助下一次搜救任務的大致走失地預測。

12、其中，步驟s2所述的pts算法包括：

13、s21：基于操作系統(tǒng)中優(yōu)先級調度算法加以改進，先根據失蹤時間、老人年齡、老人健康狀況、氣候條件的因素建立權重關系矩陣；

14、s22：結合任務的組內權重和組間權重進行加權求和運算，得到任務的優(yōu)先級，建立優(yōu)先級隊列后再推送給相應的志愿者進行救援。

15、其中，步驟s21所述的權重關系矩陣的設置如下:

16、所述權重關系矩陣的確立考慮以下因素：失蹤時間、老人年齡、老人健康狀況、氣候條件、人口密度，以上因素的設置如下：

17、-失蹤時間介于0到3小時之間的，組內權重為0.3，組間權重為0.3；失蹤時間介于3到24小時之間的，組內權重為0.5，組間權重為0.3；失蹤時間超出24小時，組內權重為0.2，組間

18、權重為0.3；

19、-老人年齡小于70歲的，組內權重為0.3，組間權重為0.2；

20、老人年齡介于70歲-80歲之間的，組內權重為0.3，組間權重為0.2；老人年齡大于80歲的，組內權重為0.4，組間權重為0.2；

21、-老人健康狀況良好的，組內權重為0.2，組間權重為0.2；

22、老人健康狀況一般的，組內權重為0.3，組間權重為0.2；老人

23、健康狀況不好的，組內權重為0.5，組間權重為0.2；

24、-氣候條件良好的，組內權重為0.2，組間權重為0.1；氣候條件一般的，組內權重為0.3，組間權重為0.1；氣候條件惡劣的，組內權重為0.5，組間權重為0.1；

25、-人口密度高的，組內權重為0.4，組間權重為0.2；人口密度中的，組內權重為0.3，組間權重為0.2；人口密度低的，組內權重為0.3，組間權重為0.2；

26、最終的優(yōu)先級計算公式為：

27、

28、其中：

29、p(i)是第i任務的最終優(yōu)先級；

30、wi是第i任務對應的組內權重，計算方式是對應條件的權重乘以組內權重的和；

31、rij是組間權重矩陣中第i行第j列的元素，表示第i任務與第j任務之間的權重關系。

32、其中，步驟s1所述的部分重要信息包括老人近照、大致走失地。

33、其中，s6具體流程包括:

34、s61：每次救援任務結束后，都會結合已有的救援信息，補充天氣的相關信息，對數據進行脫敏，整合并存儲到數據庫中；

35、s62：利用這些數據進行隨機森林模型的訓練，為下一次救援行動給出輔助建議，根據新任務的天氣、年齡等信息預測老人最有可能前往的地點，志愿者再結合自身經驗和輔助建議規(guī)劃路線搜尋老人。

36、其中，步驟s62所述的老人最有可能前往的地點包括：天氣炎熱老人走失地點在室內，古稀老人在博物館、耄耋老人出現在老年人活動中心。

37、本發(fā)明的方法融合在系統(tǒng)當中實現，不可簡單地和系統(tǒng)拆分開來看。換而言之，本發(fā)明提出的算法只有搭配了與之相應的智能救援系統(tǒng)，才是一套完整的、能夠解決當前民間救援隊存在問題的智能救援方案。因此介紹該智能救援方案中具體的算法時離不開先了解本實施例提供的救援系統(tǒng)，本系統(tǒng)包括：1.通過小程序上報老人走失案件、查看救援詳情的家屬端；2.包括通過app進行任務管理以及救援活動信息共享、查看推薦搜尋地點的志愿者端；3.包括通過web平臺對老人、志愿者、任務等信息進行統(tǒng)籌管理；4.通過gis地理信息系統(tǒng)查看志愿者位置和走失老人大致坐標的工作人員；5.還包括頒布救援隊新通知以及其他消息的微信公眾號維護端6.以及手機控大屏、數據可視化監(jiān)視的數據可視化平臺。

38、所述走失老人家屬端包括快速立案模塊，補充線索模塊，查看救援進展模塊，自動派發(fā)任務模塊，自動提示報警模塊。其中快速立案模塊簡化了報案過程，提高上報效率，首次報案只需上傳走失老人近照，并選擇大致走失地，填寫老人姓名、家屬姓名及聯系方式，上報成功后再完善老人信息如年齡、性別、身份證號碼、衣著特征、面部特征等。不同于傳統(tǒng)的救援方案繁瑣的登記流程，本方案考慮到民間救援組織的實際情況，對傳統(tǒng)繁瑣的登記流程簡化，防止因登記耽誤救援時機。其中核心的自動派發(fā)任務模塊基于本發(fā)明提出的pts算法，基于任務收集到的老人失蹤時間、老人年齡、老人健康狀況、氣候條件、人口密度進行任務的優(yōu)先級計算，越是緊急的任務，越需要盡早解決，指揮系統(tǒng)按照任務的優(yōu)先級自動將走失地5km范圍內志愿者的openid發(fā)送到微信小程序端，由微信小程序端向該openid的志愿者發(fā)送救援任務通知。若5km范圍內沒有符合條件的志愿者，則將范圍擴大到10km；若10km范圍內無志愿者，則由微信小程序端通知家屬稍候再次上報。若救援請求上報超一定時間后搜尋未果，家屬端小程序會自動跳轉報警撥號界面提示報警，協(xié)助家屬在派出所立案。

39、所述志愿者端，包括志愿者救援的過程記錄模塊，填寫當前地點、救援線路、發(fā)現的線索，實現家屬、指揮系統(tǒng)、志愿者多方信息共享與溝通，方便家屬了解救援進展，指揮系統(tǒng)及時給出重要任務指示。包括人臉識別模塊(本方案使用的是百度提供的基于pyramidbox模型技術，該模塊并非本救援方案的創(chuàng)新)，救援過程中發(fā)現疑似走失者時拍照上傳到系統(tǒng)中，系統(tǒng)自動與照片庫中所有未找到的走失人員進行對比，返回匹配度80％以上的老人和家屬信息到志愿者，小程序自動向家屬發(fā)送確認消息。此外，隊員可以基于gis地理信息系統(tǒng)和小程序端提供的數據服務工具包lbs，在地圖上可以查看自己當前所在地，同時引入了一同執(zhí)行此次救援任務的其他志愿者位置信息和尋人的熱力圖，方便該志愿者規(guī)劃接下來的尋人路線，確保不會出現交流不到位導致的重要地區(qū)遺漏和不同隊員多次查找同一地區(qū)問題，避免延誤搜救或浪費人力。

40、所述后臺指揮管理平臺，可以從任務明細中跳轉查看該任務在地圖上的定位和方圓幾千米內的人員明細。方便管理員后臺人員協(xié)助家屬修改老人信息、根據實際情況手動調整任務明細。結合前面提到的自動派發(fā)任務，管理平臺相當于給了工作人員手動參與任務的靈活性，提升了救援效率。

41、所述數據監(jiān)控平臺，包含了數據可視化、手機控大屏、走失事件匯總等模塊，為了幫助救援隊以及其他普通人員快速更直觀清晰的了解救援隊的進展，圖例化展示該時段的走失事件相關情況，例如走失者年齡階分布走失區(qū)域、參與救助人員數量、志愿者在全國的分布情況、案件解決狀態(tài)等信息。其中核心的救援建議模塊基于本發(fā)明提出的rf算法，相比于其他救援方案，本方案根據統(tǒng)計記錄的這些歷史救援數據，給正在發(fā)生的救援行動提供合理的建議(比如炎熱天氣下，走失老人通常容易前往室內)救援人員收到建議信息后，按照建議信息展開救援，可極大提高救援的成功率和效率。當一個救援任務結束后，系統(tǒng)會整合并統(tǒng)計數據庫中的相關信息，并且使用天氣接口等獲取必要信息，然后要求志愿者確認/補充該次任務的相關信息，保障數據的質量。

42、從并發(fā)性和容災性角度考慮，該智能救援方案采用了主從復制和哨兵機制搭建了集群，主服務器進行讀寫，從服務器進行復制查詢功能，防止高流量帶來的服務器崩潰問題。哨兵機制是通過心跳輪詢算法判斷主服務器是否故障，當發(fā)生故障時候通知其他服務器變成主服務器。不僅如此，本發(fā)明還設計了專屬的404頁面，可以直接對接到其他項目當中去，提升社會影響力，呼吁更多的人從事該公益事業(yè)。對外暴露了部分接口，方便其他機構使用數據。

43、本發(fā)明的優(yōu)點是：提出的方案結合兩種算法和救援系統(tǒng)，從多個維度切入進行分析，全方位地利用數據信息，基于pts算法進行任務調度分配展開救援；在任務結束后采集利用數據，基于rf算法為下次的救援提供指導意見；真正實現了家屬、救援隊、指揮人員端到端的聯系，極大提升了救援走失老人的效率，解決了民間救援隊志愿者組織救援中存在的任務分配調度困難、效率低的缺點。