危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸車輛監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

周 甍,劉 建,李 晶

(1.北京環(huán)球信息應(yīng)用開發(fā)中心,北京100094;2.中國(guó)交通通信信息中心,北京100029)

0 引 言

我國(guó)危險(xiǎn)化學(xué)品雖然在貨運(yùn)總量中比例不高,但運(yùn)量逐年上升。據(jù)統(tǒng)計(jì)2008年,道路運(yùn)輸危險(xiǎn)貨物量達(dá)到11億噸,其中道路運(yùn)輸劇毒物質(zhì)氰化鈉(固體、液體)就達(dá)到35～40萬(wàn)噸,共有危險(xiǎn)品運(yùn)輸企業(yè)約35000家,運(yùn)輸車輛約188917輛,運(yùn)輸從業(yè)人員約353000人。

由于?；反蠖嗑哂幸兹?、易爆、有毒等特性,在生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)、銷售、使用等各個(gè)環(huán)節(jié)均存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn),因此所引發(fā)的?；分?、特大事故和環(huán)境污染事件,給人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重?fù)p失,甚至影響社會(huì)穩(wěn)定。隨著危化品運(yùn)量的增加,?；返缆愤\(yùn)輸事故也呈上升趨勢(shì)。據(jù)中國(guó)化工信息中心統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2006年?；愤\(yùn)輸環(huán)節(jié)發(fā)生事故237起,較2005年同比增長(zhǎng)14.5%;據(jù)國(guó)家環(huán)?？偩纸y(tǒng)計(jì),2006年?；愤\(yùn)輸事故引發(fā)的環(huán)境事件36起,占環(huán)境事件總數(shù)的22.4%。表1為2008年危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸環(huán)節(jié)事故統(tǒng)計(jì)表,由統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中可以看出,?；饭愤\(yùn)輸事故發(fā)生率高,占危化品運(yùn)輸環(huán)節(jié)中事故的72.5%。

表1 2008年危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸環(huán)節(jié)事故統(tǒng)計(jì)表

駕駛員和押運(yùn)員等從業(yè)人員違章行事、車輛嚴(yán)重超載、車輛技術(shù)狀況差和駕駛員疲勞駕駛等都是導(dǎo)致事故的原因。從業(yè)人員安全意識(shí)淡薄,缺乏應(yīng)有的危險(xiǎn)貨物安全知識(shí),對(duì)所運(yùn)危險(xiǎn)貨物的特性不了解,不掌握所運(yùn)危險(xiǎn)貨物的預(yù)防、應(yīng)急與急救措施和方法。甚至部分貨主把危險(xiǎn)貨物交給了沒有道路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸資質(zhì)的運(yùn)輸業(yè)戶或個(gè)體運(yùn)輸戶去運(yùn)輸[1]。

危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸既涉及運(yùn)輸單位、運(yùn)輸車輛、駕駛?cè)藛T、押運(yùn)人員,還涉及貨物的買賣雙方,具有長(zhǎng)距離、跨行政區(qū)等特點(diǎn)。在監(jiān)管過程中,往往涉及不同地區(qū)的公安、交通、質(zhì)檢、安監(jiān)、環(huán)保等多個(gè)部門[2]。道路運(yùn)輸事故絕大多數(shù)由非法運(yùn)輸和違規(guī)操作引起,包括員工違規(guī)、運(yùn)輸違規(guī)、逃避監(jiān)管、運(yùn)輸設(shè)備健康狀態(tài)等,人為因素和監(jiān)管手段缺乏是事故的主要因素。

為提高危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸動(dòng)態(tài)位置監(jiān)管水平,地方各級(jí)交通運(yùn)輸主管部門陸續(xù)建設(shè)基于衛(wèi)星定位技術(shù)的車輛動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng),在加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)重點(diǎn)運(yùn)營(yíng)車輛的監(jiān)控,減少道路交通事故中發(fā)揮了重要作用[3]。但是由于車輛管理采用屬地管理方式,各省市監(jiān)控平臺(tái)各自獨(dú)立,缺乏統(tǒng)一的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),無(wú)法實(shí)現(xiàn)平臺(tái)間的信息共享,造成無(wú)法對(duì)外來(lái)車輛進(jìn)行監(jiān)控,存在較大的安全隱患。同時(shí)道路運(yùn)輸安全監(jiān)管涉及交通運(yùn)輸部門、公安機(jī)關(guān)、安監(jiān)總局等多個(gè)部門,現(xiàn)有車輛動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)多數(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)多部門之間信息共享。迫切需要在危險(xiǎn)化學(xué)品道路運(yùn)輸監(jiān)管方面引入先進(jìn)科學(xué)技術(shù),提高監(jiān)管水平,整合現(xiàn)有資源。

1 系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)

危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸車輛監(jiān)控系統(tǒng)采用層次化的體系結(jié)構(gòu),各層之間相對(duì)獨(dú)立,并采用符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的接口,保證系統(tǒng)的開放性和可擴(kuò)展性,系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)見圖1。

1.1 信息采集層

完成與全國(guó)各個(gè)省的升級(jí)平臺(tái)進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)采集工作,比如交通運(yùn)政數(shù)據(jù)、車輛動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、貨運(yùn)數(shù)據(jù)等。

圖1 危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸車輛監(jiān)控系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)圖

1.2 通信網(wǎng)絡(luò)層

實(shí)現(xiàn)各省與全國(guó)中心之間的網(wǎng)絡(luò)連接和信息傳輸,主要依托移動(dòng)無(wú)線通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、交通信息網(wǎng)來(lái)確保網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)互通,形成工程從數(shù)據(jù)采集到服務(wù)所需要的數(shù)據(jù)傳輸交換物理平臺(tái)。

1.3 數(shù)據(jù)交換層

根據(jù)各省上傳來(lái)的相關(guān)實(shí)時(shí)車輛動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的路由分析并同時(shí)完成數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)入庫(kù),并確定車輛的即時(shí)位置信息是否在指定的漫游區(qū)域,最終決定數(shù)據(jù)的交換轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)動(dòng)作。

1.4 數(shù)據(jù)資源層

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的有效管理。為滿足上述業(yè)務(wù)需求,本工程需要建立的數(shù)據(jù)包括車輛動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、交通運(yùn)政數(shù)據(jù)、貨運(yùn)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)以及相關(guān)的業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等等。

1.5 業(yè)務(wù)應(yīng)用層

本層主要針對(duì)系統(tǒng)的管理用戶所提供的業(yè)務(wù)功能系統(tǒng)。本層涵蓋設(shè)備管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)四大部分。

1.6 綜合應(yīng)用層

本層主要是為交通主管部門提供的應(yīng)用功能系統(tǒng),本層主要由綜合分析系統(tǒng)與實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)組成。

1.7 信息服務(wù)層

本層根據(jù)各級(jí)交通主管部門以及相關(guān)企業(yè)的要求,提供各類數(shù)據(jù)加工服務(wù),并以多種方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和服務(wù)。

2 系統(tǒng)主要功能

2.1 基本信息采集功能

危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸車輛監(jiān)控系統(tǒng)通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式獲取全國(guó)各地運(yùn)輸企業(yè)、運(yùn)輸車輛、從業(yè)人員、運(yùn)輸貨物的基本信息。

?業(yè)戶基本信息包括:業(yè)戶名稱、業(yè)戶許可證號(hào)、業(yè)戶緊急聯(lián)系電話;

?車輛基本信息包括:車牌號(hào)、車輛類型、歸屬地、營(yíng)運(yùn)證號(hào)、所屬業(yè)戶、危運(yùn)等級(jí)、線路類型、廠牌型號(hào)、車身顏色、核定噸(座)位;

?從業(yè)人員(司機(jī)、押運(yùn)員)信息包括:司機(jī)姓名、司機(jī)手機(jī)號(hào)碼、押運(yùn)員姓名、押運(yùn)員手機(jī)號(hào)碼;

?貨物基本信息:貨物類型編號(hào)、貨物品名、危險(xiǎn)品貨物等級(jí)、貨物噸位、出發(fā)地、目的地等。

?各平臺(tái)、企業(yè)聯(lián)系人、職務(wù)、第一聯(lián)系電話號(hào)碼、第二聯(lián)系電話號(hào)碼等。

2.2 網(wǎng)上申報(bào)管理功能

危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸車輛監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)提供地方平臺(tái)的接入申請(qǐng)、跨域監(jiān)控申請(qǐng)及信息共享申請(qǐng)的審批功能及服務(wù)開通功能,方便地方平臺(tái)的業(yè)務(wù)辦理,記錄審批情況以便統(tǒng)計(jì)核查。提供待辦事項(xiàng)、批復(fù)查看、基礎(chǔ)表格下載等服務(wù)功能。

2.3 車輛行駛數(shù)據(jù)上報(bào)功能

對(duì)于接入的地方平臺(tái),要求該平臺(tái)入網(wǎng)營(yíng)運(yùn)車輛行駛過程中的車輛動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)(衛(wèi)星定位時(shí)間、經(jīng)度、緯度、速度、方向角、定位狀態(tài))、警情數(shù)據(jù)(如緊急報(bào)警、超速報(bào)警等)、車輛狀態(tài)(如點(diǎn)火、熄火等)等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上報(bào)到危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸車輛監(jiān)控系統(tǒng)。

2.4 跨域車輛數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交換功能

車輛跨域營(yíng)運(yùn)時(shí)(域可指定,一般為省界),目的地區(qū)域的平臺(tái)可要求監(jiān)控進(jìn)入本省區(qū)域的外來(lái)車輛。危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸車輛監(jiān)控系統(tǒng)將該車輛跨域時(shí)的行駛數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)到需要監(jiān)控的地方平臺(tái)接口。保障數(shù)據(jù)交換的實(shí)時(shí)性、完整性,攜帶基本警情。

2.5 跨域信息共享交換

根據(jù)業(yè)務(wù)需要,可向入網(wǎng)地方平臺(tái)提供異地企業(yè)/車輛數(shù)據(jù)、歷史車輛動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)等信息,實(shí)現(xiàn)信息共享。

2.6 地方平臺(tái)接入狀況監(jiān)控

危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸車輛監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)各地方平臺(tái)接入情況按不同的行業(yè)進(jìn)行監(jiān)控,功能包括但不限以下幾類:地方平臺(tái)在線率統(tǒng)計(jì)及顯示、地方平臺(tái)頻繁掉線及掉線時(shí)間過長(zhǎng)提示、地方平臺(tái)車輛在線率統(tǒng)計(jì)及顯示、地方平臺(tái)車輛在線率異常提示、定位狀態(tài)異常統(tǒng)計(jì)、在線平臺(tái)列表,包括平臺(tái)名稱、接入地點(diǎn)、接入時(shí)間、在線時(shí)長(zhǎng)等和月在線情況查詢,可查詢某平臺(tái)一段時(shí)間內(nèi)在線、離線以便于考核;

2.7 車輛異常警情監(jiān)控

危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸車輛監(jiān)控系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)監(jiān)控各地車輛異常警情及警情處理情況。主要包括:各地平臺(tái)警情數(shù)量過多報(bào)警、各企業(yè)發(fā)生警情統(tǒng)計(jì)顯示和分類警情統(tǒng)計(jì)及車輛明細(xì)表等。

可在地圖上單獨(dú)監(jiān)控發(fā)生警情的車輛,也可多目標(biāo)顯示、全部警情車輛顯示;應(yīng)提供GIS地圖操作的常見功能,包括移動(dòng)、放大縮小、測(cè)距、地理信息查詢等功能。要求可按不同的行業(yè)、省份分別進(jìn)行監(jiān)控,通過權(quán)限管理實(shí)現(xiàn)行業(yè)專業(yè)化監(jiān)控。

2.8 統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能

系統(tǒng)提供完善的報(bào)表統(tǒng)計(jì)功能,包括警情處理統(tǒng)計(jì)報(bào)表和基本信息的統(tǒng)計(jì)報(bào)表等。

2.9 輔助決策支持

通過車輛動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),結(jié)合GIS系統(tǒng)地圖顯示和分析功能,對(duì)交通路網(wǎng)、站場(chǎng)、物流等數(shù)據(jù)進(jìn)行精確實(shí)時(shí)的分析和展現(xiàn),在精確性和實(shí)時(shí)性上為主管部門提供決策分析數(shù)據(jù),從而提高輔助決策能力。主要包括警情(事故)多發(fā)路段分析和路網(wǎng)流量分析、超負(fù)荷路網(wǎng)分析。

3 動(dòng)態(tài)信息公共交換平臺(tái)

為了實(shí)現(xiàn)危化運(yùn)輸車輛監(jiān)控平臺(tái)的信息共享,結(jié)合交通運(yùn)輸部門目前的分級(jí)管理體制和現(xiàn)有各級(jí)車輛動(dòng)態(tài)監(jiān)控平臺(tái)的情況,我們建立了車輛動(dòng)態(tài)信息公共交換平臺(tái),平臺(tái)采用縱向分級(jí)、橫向?qū)拥捏w系結(jié)構(gòu)?？v向分級(jí)是指系統(tǒng)縱向分為部級(jí)公共交換平臺(tái)、省級(jí)監(jiān)控平臺(tái)、地區(qū)和企業(yè)級(jí)監(jiān)控平臺(tái);橫向?qū)邮侵覆煌?jí)別的平臺(tái)對(duì)接交通、公安、安監(jiān)、環(huán)保等政府部門和相關(guān)企業(yè)的信息資源,實(shí)現(xiàn)信息共享與聯(lián)合監(jiān)管。信息構(gòu)架如圖2所示。

1)部級(jí)公共交換平臺(tái)

全國(guó)公共交換平臺(tái)負(fù)責(zé)省際間的漫游車輛的跨區(qū)域信息交換和國(guó)務(wù)院相關(guān)部門間的信息共享。全國(guó)公共交換平臺(tái)首先是全國(guó)重點(diǎn)運(yùn)營(yíng)車輛動(dòng)態(tài)信息的數(shù)據(jù)中心,通過采集各省級(jí)監(jiān)控平臺(tái)的危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸?shù)溶囕v動(dòng)態(tài)信息、企業(yè)報(bào)備的車輛運(yùn)輸信息和交通運(yùn)政數(shù)據(jù)庫(kù),建立危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸?shù)戎攸c(diǎn)運(yùn)營(yíng)車輛靜態(tài)信息與動(dòng)態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù),形成覆蓋全國(guó)重點(diǎn)運(yùn)營(yíng)車輛的數(shù)據(jù)中心。其次全國(guó)公共交換平臺(tái)是數(shù)據(jù)交換中心,全國(guó)公共交換平臺(tái)采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)同省級(jí)監(jiān)控平臺(tái)的車輛動(dòng)態(tài)信息交換,實(shí)現(xiàn)與其它部委的信息共享。全國(guó)公共交換平臺(tái)還是系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)控中心,可對(duì)相連的省級(jí)監(jiān)控平臺(tái)運(yùn)行情況作出必要的分析、統(tǒng)計(jì)。

2)省級(jí)監(jiān)控平臺(tái)

省級(jí)監(jiān)控平臺(tái)負(fù)責(zé)地區(qū)間的危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸?shù)嚷诬囕v的跨區(qū)域信息交換和當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門間的信息共享,省級(jí)監(jiān)控平臺(tái)負(fù)責(zé)向全國(guó)公共交換平臺(tái)傳輸危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸?shù)戎攸c(diǎn)運(yùn)營(yíng)車輛的動(dòng)態(tài)信息,接收全國(guó)公共交換平臺(tái)傳輸?shù)目缡≤囕v動(dòng)態(tài)信息。

3)地區(qū)和企業(yè)監(jiān)控平臺(tái)

地區(qū)級(jí)監(jiān)控平臺(tái)通過省級(jí)監(jiān)控平臺(tái)實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域信息交換,原則上不同全國(guó)公共交換平臺(tái)直接連接。根據(jù)職責(zé)劃分,具體的危化品車輛運(yùn)輸安全監(jiān)控職能主要由車輛所屬企業(yè)通過自有車輛監(jiān)控系統(tǒng)完成,企業(yè)車輛動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)通過省級(jí)監(jiān)控平臺(tái)輸入全國(guó)公共交換平臺(tái),企業(yè)有義務(wù)根據(jù)規(guī)定向全國(guó)公共交換平臺(tái)提供報(bào)備信息。

圖2 信息交換構(gòu)架圖

4 系統(tǒng)運(yùn)行界面

危險(xiǎn)品運(yùn)輸車輛監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的主界面如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)界面

5 結(jié) 論

通過危險(xiǎn)品運(yùn)輸車輛監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)項(xiàng)目研究,可以得到以下結(jié)論:

1)通過信息共享,實(shí)現(xiàn)跨部門聯(lián)合監(jiān)管

?；返缆愤\(yùn)輸安全監(jiān)管涉及部門多、環(huán)節(jié)多,為充分發(fā)揮各職能部門的作用、實(shí)現(xiàn)聯(lián)合執(zhí)法、提升事故告警反應(yīng)和完善告警信息,本系統(tǒng)可以在部門間建立信息共享機(jī)制,搭建數(shù)據(jù)交換通道,實(shí)現(xiàn)信息共享,為各部門提供信息服務(wù),達(dá)到聯(lián)合監(jiān)管的目的。

2)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù),滿足政府分析決策的需要

作為道路交通運(yùn)輸數(shù)據(jù)交換和共享的全國(guó)性大型平臺(tái),在實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)營(yíng)運(yùn)車輛跨區(qū)域、跨部門聯(lián)合監(jiān)管的同時(shí),可以充分發(fā)揮全國(guó)重點(diǎn)營(yíng)運(yùn)車輛動(dòng)態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)資源優(yōu)勢(shì),為交通行業(yè)、公安部門、安全監(jiān)察部門數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘和輔助決策提供依據(jù),提高政府全行業(yè)管理水平和服務(wù)水平,促進(jìn)道路運(yùn)輸行業(yè)整體規(guī)范化發(fā)展。

3)梳理危化品運(yùn)輸法律法規(guī),制定統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系

我國(guó)現(xiàn)有?；返缆愤\(yùn)輸相關(guān)法規(guī)中,主要通過規(guī)定車輛必須安裝車載監(jiān)控設(shè)備的方式來(lái)對(duì)運(yùn)輸車輛進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)管。但是,一方面,目前法規(guī)只規(guī)定車輛必須安裝車載監(jiān)控設(shè)備卻沒有明確使用要求;另一方面,不同部委從不同的角度出發(fā)制訂了不同的管理法規(guī),而各法規(guī)之間未做一致性認(rèn)證,造成省、市地方政府主管部門及運(yùn)輸企業(yè)無(wú)所適從,管理上比較混亂。因此從管理角度及減輕企業(yè)負(fù)擔(dān)上,需明確車載設(shè)備的管理使用辦法和安裝的設(shè)備類型。

[1] 楊 濤,許大中.對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸車輛實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控的思考[EB/OL].2007-03-10,http:∥ww.jssafety.sov.cn/suordans/jssafety.html.

[2] 中國(guó)化工集團(tuán)化工標(biāo)準(zhǔn)化研究所.AQ3004-2005危險(xiǎn)化學(xué)品道路運(yùn)輸安全監(jiān)控車載終端[S].國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局,2005.

[3] 衛(wèi)振林,王喜富.基于全球定位系統(tǒng)(GPS)的電動(dòng)車輛實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào),2006,16(4):136-139