便攜式鐵路移動應(yīng)急平臺的設(shè)計與實現(xiàn)

趙 靜，史天運，李 平

（中國鐵道科學(xué)研究院 電子計算技術(shù)研究所，北京 100081）

便攜式鐵路移動應(yīng)急平臺的設(shè)計與實現(xiàn)

趙 靜，史天運，李 平

（中國鐵道科學(xué)研究院 電子計算技術(shù)研究所，北京 100081）

在闡述便攜式鐵路移動應(yīng)急平臺的現(xiàn)實意義基礎(chǔ)上，對鐵路突發(fā)事件應(yīng)急處置業(yè)務(wù)流程進行分析，提出便攜式鐵路移動應(yīng)急平臺的服務(wù)對象，并根據(jù)實際業(yè)務(wù)需求進行功能設(shè)計。該平臺以手持移動設(shè)備(PDA)為終端，采用基于FTP協(xié)議的無線通信機制，通過CDMA無線網(wǎng)絡(luò)接入地面服務(wù)器，經(jīng)過實驗室和 2 個鐵路局的試點應(yīng)用，通信速度和準(zhǔn)確度得到了驗證。

鐵路；應(yīng)急平臺；突發(fā)事件

1 便攜式鐵路移動應(yīng)急平臺的現(xiàn)實意義

鐵路應(yīng)急平臺是國家應(yīng)急平臺體系的重要組成部分。建設(shè)鐵路應(yīng)急平臺，加強鐵路應(yīng)急管理，形成準(zhǔn)確高效的突發(fā)事件信息傳遞、應(yīng)急響應(yīng)、應(yīng)急處置、應(yīng)急救援和預(yù)測預(yù)警機制，是防范災(zāi)難性突發(fā)事件發(fā)生及影響傳播的保障，是提高鐵路預(yù)防和處置突發(fā)公共事件能力、保障人民群眾生命財產(chǎn)安全的必要手段。

鐵道部高度重視鐵路應(yīng)急平臺的建設(shè)，并將鐵路應(yīng)急平臺研發(fā)作為“十一五”的重點任務(wù)之一，于 2006年開始對第一個鐵路應(yīng)急平臺領(lǐng)域的項目進行研究，后續(xù)相繼提出了鐵路應(yīng)急平臺需求分析、總體方案設(shè)計、關(guān)鍵技術(shù)研究和原型系統(tǒng)開發(fā)。

鐵路應(yīng)急平臺體系由鐵道部應(yīng)急平臺、鐵路局應(yīng)急平臺、站段應(yīng)急平臺、移動應(yīng)急平臺組成，如圖1 所示。便攜式鐵路移動應(yīng)急平臺作為應(yīng)急平臺體系的一部分，是整個應(yīng)急平臺的必要和有益補充，是應(yīng)急平臺在事件現(xiàn)場的一個延伸，是事件動態(tài)信息收集的主要渠道，也是應(yīng)急平臺命令的執(zhí)行終端。便攜式鐵路移動應(yīng)急平臺具有GPS定位、信息快速查詢和智能檢索、現(xiàn)場圖片采集上傳等功能，并能與鐵道部、鐵路局、站段應(yīng)急平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，使各級領(lǐng)導(dǎo)及時、準(zhǔn)確、便捷地了解突發(fā)事件情況，提高應(yīng)急事件處置效率。

2 鐵路突發(fā)事件應(yīng)急處置業(yè)務(wù)流程

當(dāng)突發(fā)鐵路應(yīng)急事件時，其處置流程由接警、信息處理、應(yīng)急啟動、救援行動、事態(tài)控制、應(yīng)急恢復(fù)、應(yīng)急結(jié)束、應(yīng)急總結(jié)幾個過程組成，根據(jù)事件類型、響應(yīng)級別不同，各階段的具體工作也有一定差異。其具體處置過程如下。

鐵路突發(fā)事件→接警(鐵道部運輸局調(diào)度或安全監(jiān)察司值班)→信息處理→應(yīng)急啟動(應(yīng)急指揮小組)，否則信息反饋(鐵道部安全監(jiān)察司)→救援行動(鐵路局為主，鐵道部應(yīng)急辦公室協(xié)調(diào))→事態(tài)控制→應(yīng)急恢復(fù)→應(yīng)急結(jié)束(現(xiàn)場指揮部)→應(yīng)急總結(jié)(現(xiàn)場指揮部)。

按《國家處置鐵路行車事故應(yīng)急預(yù)案》，應(yīng)急事件接警分為兩級，即鐵道部接警和鐵路局接警，當(dāng)鐵道部接到預(yù)警事件或重大事件報警時，先分析判斷事件的級別，如果是 I、II 級事件，應(yīng)上報國務(wù)院，由國務(wù)院啟動應(yīng)急或授權(quán)鐵道部啟動應(yīng)急。

鐵道部啟動應(yīng)急后，對相關(guān)事件信息進行收集分析，通知鐵道部應(yīng)急小組成員、有關(guān)專家和相關(guān)業(yè)務(wù)部門。

當(dāng)鐵路局接警后，收集分析相關(guān)事件信息，并通知鐵路局應(yīng)急小組成員、專家和地方政府。

應(yīng)急啟動后，由現(xiàn)場救援指揮部展開應(yīng)急救援行動。應(yīng)急救援工作的內(nèi)容是聽取鐵道部、鐵路局應(yīng)急救援指揮中心的救援指揮決策意見，信息分析上報，維護現(xiàn)場通信，維護現(xiàn)場治安秩序，疏散沿線旅客和群眾，組織現(xiàn)場醫(yī)療救護及衛(wèi)生防疫，鐵路貨物處置，現(xiàn)場救援起復(fù)，后勤物資保證等。

應(yīng)急恢復(fù)時需要進行的工作是處理現(xiàn)場、解除警戒、善后處理及事故調(diào)查。應(yīng)急結(jié)束后應(yīng)及時進行總結(jié)，完善預(yù)案和歷史事件數(shù)據(jù)庫等。

3 便攜式鐵路移動應(yīng)急平臺的服務(wù)對象

根據(jù)鐵路突發(fā)事件的處置流程和便攜式鐵路移動應(yīng)急平臺的特點，重點強化現(xiàn)場的應(yīng)急能力，其服務(wù)對象主要是鐵路應(yīng)急管理體制中的決策部門、管理機構(gòu)和執(zhí)行部門。

圖1 鐵路應(yīng)急平臺體系圖

（1）決策層。決策層包括對重大鐵路突發(fā)事件、涉及配合國家應(yīng)急救援工作的應(yīng)急事件進行決策指揮的鐵道部、鐵路局領(lǐng)導(dǎo)，鐵道部、鐵路局各應(yīng)急預(yù)案領(lǐng)導(dǎo)小組。決策層通過事故現(xiàn)場人員的便攜式鐵路移動應(yīng)急平臺，及時準(zhǔn)確地獲知突發(fā)事件現(xiàn)場的圖片和文字信息，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供必要的參考信息。

（2）管理層。管理層包括鐵道部、鐵路局各應(yīng)急預(yù)案領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室；對應(yīng)急事件進行管理的鐵道部、鐵路局(公司)和重點站段應(yīng)急辦公室；進行應(yīng)急指揮的鐵道部、鐵路局應(yīng)急指揮中心和現(xiàn)場應(yīng)急指揮部。管理層在日常工作中負責(zé)便攜式鐵路移動應(yīng)急平臺基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的維護和管理工作，當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)事件時，管理層通過便攜式鐵路移動應(yīng)急平臺獲知現(xiàn)場情況，為決策層和執(zhí)行層之間的管理工作構(gòu)架橋梁。

（3）執(zhí)行層。執(zhí)行層包括機務(wù)、車輛、電務(wù)、工務(wù)、車務(wù)、水電、公安、醫(yī)院等相關(guān)部門的人員。執(zhí)行層是便攜式鐵路移動應(yīng)急平臺的主要使用者，現(xiàn)場執(zhí)行人員通過攜帶便攜式鐵路移動應(yīng)急平臺第一時間趕到事故現(xiàn)場，采集重要的事故圖片及文字信息，上報給中心應(yīng)急平臺，支持決策層進行應(yīng)急決策判斷。

4 便攜式鐵路移動應(yīng)急平臺的功能設(shè)計

（1）任務(wù)管理功能：能夠接收中心應(yīng)急平臺下達的任務(wù)，上報任務(wù)執(zhí)行情況，并自動進行回復(fù)。

（2）圖片采集功能：能夠通過設(shè)備進行拍照，并將照片發(fā)送到中心應(yīng)急平臺或個人手機，在圖片管理中可以設(shè)置優(yōu)先發(fā)送級別，以及刪除不需要發(fā)送的圖片。

（3）信息上報功能：能夠采集事件概況，損失、救護情況等信息，并上報中心應(yīng)急平臺。

（4）人員查詢功能：能夠根據(jù)人員的劃分類別查詢與事件相關(guān)的領(lǐng)導(dǎo)、救援人員和專家等信息，還可以在詳細信息界面快速撥打電話、發(fā)送短信。當(dāng)指定具體人員姓名時，可以查找該人員信息，同時支持模糊查詢，如圖2 所示。

（5）資源查詢功能：能夠查詢救援隊、救援列車和工務(wù)備料等救援資源信息。同時，可以按照所在線路和資源名稱進行模糊查詢。

圖2 人員詳細信息界面

（6）地圖瀏覽功能：能夠查詢現(xiàn)場周圍的救援資源。根據(jù) GPS信息能夠獲取自己在地圖上的地理定位，并告訴中心應(yīng)急平臺。同時，可以進行地圖的放大、縮小、移動、查看全圖的操作，如圖3 所示。

（7）版本信息功能：能夠查詢當(dāng)前系統(tǒng)的版本，以及設(shè)備編號、配屬等信息。

（8）歷史記錄功能：能夠查詢已經(jīng)發(fā)送的短信、接收的圖片等歷史記錄。

（9）系統(tǒng)設(shè)置功能：能夠?qū)ο到y(tǒng)運行參數(shù)進行設(shè)置調(diào)節(jié)，如圖片采集上報的時間間隔、GPS 定位數(shù)據(jù)上報時間間隔、設(shè)備登錄賬號等。

圖3 地圖瀏覽界面

5 便攜式鐵路移動應(yīng)急平臺的技術(shù)結(jié)構(gòu)

便攜式鐵路移動應(yīng)急平臺是應(yīng)用 Windows mobile 開發(fā)技術(shù)、Sqlite 數(shù)據(jù)庫技術(shù)、FTP 協(xié)議的無線異步通信等現(xiàn)代信息技術(shù)，設(shè)計開發(fā)的一個基于PDA的無線鐵路移動應(yīng)急手持平臺。該平臺采用模塊化結(jié)構(gòu)，以運行 Windows mobile 操作系統(tǒng)的PDA為支撐平臺，主要基于 CDMA 無線網(wǎng)絡(luò)，通過公網(wǎng)通訊實現(xiàn)與地面應(yīng)急平臺的無線異步通信。便攜式鐵路移動應(yīng)急平臺在層次結(jié)構(gòu)上分為應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層、系統(tǒng)層和設(shè)備層。

（1）設(shè)備層是系統(tǒng)運行的硬件設(shè)備，需要支持GPS、彩信、通訊、拍照等功能，保證圖片采集、地圖瀏覽等功能的實現(xiàn)。

（2）系統(tǒng)層是系統(tǒng)運行的軟件環(huán)境，Windows mobile 操作系統(tǒng)的功能強大，具備音頻、視頻文件播放，上網(wǎng)和電子郵件收發(fā)等功能。另外，采用該操作系統(tǒng)的智能手機的硬件配置(如內(nèi)存、儲存卡容量等)在性能上比較強勁，操作速度比較快。

（3）數(shù)據(jù)庫層采用嵌入式的Sqlite 數(shù)據(jù)庫，對各類人員、資源的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行管理。Sqlite 是一個類似 Access 的輕量級數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其更小、更快，容量更大，并發(fā)更高，適用于手機終端應(yīng)用[1]。

（4）應(yīng)用層封裝了 GIS、GPS、通訊、拍照等底層設(shè)備提供的功能，開發(fā)實現(xiàn)了資源查詢、信息上報、圖片采集、地圖瀏覽等功能。例如，在定位移動設(shè)備時，通過調(diào)用設(shè)備層的GPS 功能[2]，可以獲取到移動設(shè)備的經(jīng)緯度坐標(biāo)，通過 geoToMap 轉(zhuǎn)換坐標(biāo)算法，將這個經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為地圖投影，將該移動設(shè)備的具體位置顯現(xiàn)在地圖上。

6 結(jié)束語

便攜式鐵路移動應(yīng)急平臺開發(fā)完成后，先后經(jīng)過了實驗室試驗，以及南昌鐵路局和呼和浩特鐵路局的試點應(yīng)用，用戶通過 PDA 客戶端的應(yīng)用程序可以查詢相關(guān)基本信息，遠程發(fā)送應(yīng)急文字、圖片信息等，并可與地面大平臺進行實時通信。其通信速度和準(zhǔn)確度均得到了很好驗證。

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[1] 陳小平. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)[M]. 南京：南京大學(xué)出版社，1994.

[2] 譚浩強. C程序設(shè)計[M]. 3版. 北京：清華大學(xué)出版社，2007.

1003-1421(2010)10-0041-03

U285.21

B

2010-03-09

2010-08-20

林 欣