基于北斗定位技術(shù)的警務(wù)調(diào)度系統(tǒng)的研究

摘 要：針對(duì)警力資源調(diào)配失衡，警情傳遞層級(jí)多，存在多頭指揮等問(wèn)題，文章以警用地理信息系統(tǒng)為依托，將北斗衛(wèi)星定位技術(shù)、GPRS/3G無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)、TCP/IP及網(wǎng)絡(luò)安全、消息隊(duì)列推送服務(wù)等技術(shù)有機(jī)地融合，研制了基于北斗定位技術(shù)的警務(wù)調(diào)度系統(tǒng)。當(dāng)有警情發(fā)生時(shí)，指揮中心根據(jù)警力分布情況，自動(dòng)判斷出最佳的出警方案和線(xiàn)路，在地圖上標(biāo)注地理座標(biāo)并搜索召集附近警力快速到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)可視化警務(wù)指揮調(diào)度。達(dá)到了合理調(diào)配警力資源，減少警情流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，提高指揮調(diào)度效率的目的。

關(guān)鍵詞：北斗定位；PGIS；指揮調(diào)度；可視化

1 概述

目前的警用衛(wèi)星定位系統(tǒng)幾乎是依賴(lài)于美國(guó)GPS建設(shè)，GPS受美國(guó)軍方控制，且已具備有多種對(duì)GPS民用信號(hào)的控制手段，如降低精度、區(qū)域關(guān)閉等。因此，我國(guó)在諸多領(lǐng)域，特別是關(guān)系國(guó)家安全的軍事、公安領(lǐng)域，使用GPS仍存在較大風(fēng)險(xiǎn)。使用GPS存在穩(wěn)定性、可控性、保密性等問(wèn)題，使得警務(wù)工作安全存在致命隱患。為了解決這些問(wèn)題，我國(guó)建設(shè)了北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行，并與世界其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容共用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類(lèi)用戶(hù)提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并兼具短報(bào)文通信能力。與美國(guó)的GPS、俄羅斯的格洛納斯、歐洲的伽利略并稱(chēng)為全球四大衛(wèi)星定位系統(tǒng)。2011年12月27日，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)開(kāi)始試運(yùn)行服務(wù)[1]。2020年左右，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將形成全球覆蓋能力。

目前，在服務(wù)區(qū)內(nèi)，北斗的定位性能與GPS相當(dāng)，更重要的是，北斗是我國(guó)自主控制的系統(tǒng)，不受制于人，其高強(qiáng)度加密設(shè)計(jì)，安全、可靠、穩(wěn)定，適合公安等關(guān)鍵部門(mén)應(yīng)用。

不難預(yù)見(jiàn)，國(guó)家對(duì)北斗的政策傾斜和支持力度將會(huì)越來(lái)越大。如近期，交通運(yùn)輸部要求，今年3月底前，國(guó)內(nèi)9個(gè)示范省市80%以上的大客車(chē)、旅游包車(chē)和危險(xiǎn)品運(yùn)輸車(chē)輛將安裝上北斗車(chē)載終端。6月1日后，凡未按規(guī)定安裝北斗導(dǎo)航的車(chē)輛，不予核發(fā)或?qū)忩?yàn)道路運(yùn)輸證。在南京，北斗系統(tǒng)在南京政府監(jiān)管、企業(yè)管理以及公眾服務(wù)方面都已有所涉及。比如南京市重點(diǎn)營(yíng)運(yùn)車(chē)輛北斗監(jiān)控平臺(tái)。接下來(lái)，第二批六七萬(wàn)輛車(chē)，也將入網(wǎng)，包括公交車(chē)、出租車(chē)等都將納入這個(gè)平臺(tái)[8]。據(jù)悉，目前南京的系統(tǒng)是兼容GPS系統(tǒng)的，日后將會(huì)分批把GPS換成北斗系統(tǒng)。

文章將地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)和北斗定位技術(shù)整合于警務(wù)調(diào)度中，研究開(kāi)發(fā)警用指揮調(diào)度系統(tǒng)的原型。每個(gè)裝備北斗用戶(hù)終端的巡邏車(chē)或警員將實(shí)時(shí)位置通過(guò)GPRS通信網(wǎng)絡(luò)傳回中心，指揮中心可實(shí)時(shí)監(jiān)控當(dāng)前每組警力的到崗情況；當(dāng)有警情發(fā)生時(shí)，指揮中心根據(jù)警力分布情況，自動(dòng)判斷出最佳的出警方案和線(xiàn)路，在地圖上標(biāo)注地理座標(biāo)并搜索召集附近警力快速到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。

2 基于北斗定位技術(shù)的警務(wù)調(diào)度系統(tǒng)基本架構(gòu)（如圖1）

用戶(hù)終端（內(nèi)置北斗信號(hào)接收模塊）采集用戶(hù)的位置、現(xiàn)場(chǎng)警情等信息，加密后通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)上傳到指揮中心[4]。

在指揮中心，通過(guò)GIS技術(shù)[3]，可以將警力分布情況實(shí)時(shí)的顯示在電子地圖上（也可在北斗用戶(hù)終端的顯示屏上顯示），通過(guò)智能警務(wù)調(diào)度程序?qū)Ω鞣N信息進(jìn)行評(píng)估（也可以由人工評(píng)估），判斷最佳出警路線(xiàn)和出警方案，再將出警指令發(fā)給附近的警力點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)迅速、有效的警情處理[5]。

具體功能層次如下：

（1）信息感知層

利用北斗定位技術(shù)和手段，對(duì)巡邏警車(chē)、執(zhí)勤民警和社區(qū)民警進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，對(duì)全市警情進(jìn)行推送、處理和反饋，為重大突發(fā)緊急事件的指揮調(diào)度提供包含警力位置、環(huán)境圖像和監(jiān)控視頻在內(nèi)的全方位信息感知支撐。

（2）網(wǎng)絡(luò)傳輸層

網(wǎng)絡(luò)傳輸上實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)的融合，如公安信息網(wǎng)、視頻專(zhuān)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和衛(wèi)星通信網(wǎng)等，各種感知信息通過(guò)這些傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸、匯集和交換。同時(shí)，公安信息網(wǎng)與外部其他網(wǎng)絡(luò)直接通過(guò)邊界安全接入平臺(tái)聯(lián)網(wǎng)，確保網(wǎng)絡(luò)安全。

（3）數(shù)據(jù)處理層

隨著位置、報(bào)警、圖像、視頻等信息匯集，需要利用云計(jì)算、模糊識(shí)別等各種智能計(jì)算技術(shù)，對(duì)海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行整合、分析和處理，提高相關(guān)信息獲取的實(shí)時(shí)化、精細(xì)化、系統(tǒng)化和智能化。同時(shí)，通過(guò)對(duì)定位終端和視頻云臺(tái)等實(shí)施智能化的控制，能使系統(tǒng)具有自動(dòng)化、自我反饋與智能控制等特點(diǎn)。從北斗衛(wèi)星定位信息中，快速獲取對(duì)警務(wù)業(yè)務(wù)相關(guān)的有價(jià)值的信息，通過(guò)與各業(yè)務(wù)流程進(jìn)行交互，以北斗衛(wèi)星定位信息數(shù)據(jù)為開(kāi)始，結(jié)合網(wǎng)格劃分技術(shù)，經(jīng)逐步發(fā)散分析來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格內(nèi)警力“越界”、“久坐不動(dòng)”情況的報(bào)警提示，從而實(shí)現(xiàn)了警務(wù)資源的深度管理。

（4）業(yè)務(wù)應(yīng)用層

建設(shè)圍繞公安業(yè)務(wù)應(yīng)用，在各種感知信息統(tǒng)一的融合、共享和調(diào)度基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)警力及警情事件的動(dòng)態(tài)掌控與聯(lián)動(dòng)應(yīng)用[6]，實(shí)現(xiàn)跨警種的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用，當(dāng)有警情發(fā)生時(shí)，指揮中心根據(jù)警力分布情況，自動(dòng)判斷出最佳的出警方案和線(xiàn)路，在地圖上標(biāo)注地理座標(biāo)并搜索召集附近警力快速到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。

北斗定位技術(shù)的警務(wù)調(diào)度系統(tǒng)主要功能： 一是110接處警警力管理。民警通過(guò)登錄協(xié)同平臺(tái)，點(diǎn)擊值班管理，錄入接處警警車(chē)、專(zhuān)職巡邏民警上、下班時(shí)間和工作網(wǎng)格；二是PGIS地圖應(yīng)用。按照?qǐng)?bào)送的警力上班情況，將當(dāng)值的警車(chē)、巡邏民警的衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)展示在PGIS地圖上，同時(shí)根據(jù)報(bào)送的工作網(wǎng)格，對(duì)網(wǎng)格內(nèi)警力“越界”、“久坐不動(dòng)”情況進(jìn)行報(bào)警提示。同時(shí)還能根據(jù)報(bào)警內(nèi)容定位警情所在地，畫(huà)圈提示周?chē)?，為指揮調(diào)度提供決策參考；三是110警情流轉(zhuǎn)。集成接處警系統(tǒng)功能，通過(guò)抓取二級(jí)接處警系統(tǒng)的警情數(shù)據(jù)，將報(bào)警信息在系統(tǒng)中列示，指揮民警可通過(guò)該系統(tǒng)將警情分發(fā)給民警，并可對(duì)處警單位反饋的警情進(jìn)行修改完善后上報(bào)；四是移動(dòng)警務(wù)終端接受、反饋警情信息。在確認(rèn)出警民警后，可將報(bào)警信息推送到出警民警的移動(dòng)警務(wù)通上，民警處警完畢后，通過(guò)警務(wù)通直接反饋處警信息。五是短信告知功能。在將警情推送給出警民警同時(shí)發(fā)送一條包含出警民警姓名、聯(lián)系方式的短信到報(bào)警人手機(jī)，在指揮中心確認(rèn)處警完畢，將警情信息反饋給市局指揮中心時(shí)發(fā)送一條告知報(bào)警人對(duì)處警不滿(mǎn)意的投訴電話(huà)給報(bào)警人手機(jī)。

3 北斗定位技術(shù)警務(wù)調(diào)度系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 基于北斗衛(wèi)星定位信息的數(shù)據(jù)分析

從北斗衛(wèi)星定位信息中，快速獲取對(duì)警務(wù)業(yè)務(wù)相關(guān)的有價(jià)值的信息，通過(guò)與各業(yè)務(wù)流程進(jìn)行交互，以北斗衛(wèi)星定位信息數(shù)據(jù)為開(kāi)始[7]，結(jié)合網(wǎng)格劃分技術(shù)，經(jīng)逐步發(fā)散分析來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格內(nèi)警力“越界”、“久坐不動(dòng)”情況的報(bào)警提示，從而實(shí)現(xiàn)了警務(wù)資源的深度管理。

3.2 基于PGIS的可視化警務(wù)指揮調(diào)度

北斗定位技術(shù)的智能警務(wù)調(diào)度系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)管理、應(yīng)用集成、權(quán)限管理，采用統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)[2]，科學(xué)合理的設(shè)計(jì)而成，以PGIS警用地理信息系統(tǒng)為依托，將北斗衛(wèi)星定位技術(shù)、GPRS/3G無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)、TCP/IP及網(wǎng)絡(luò)安全、移動(dòng)警務(wù)、消息隊(duì)列推送服務(wù)等技術(shù)有機(jī)地融合，實(shí)現(xiàn)可視化警務(wù)指揮調(diào)度。

4 北斗定位技術(shù)的警務(wù)調(diào)度系統(tǒng)性能測(cè)試。

北斗定位技術(shù)的警務(wù)調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)為win2k和winxp，達(dá)到的性能指標(biāo)如下：一是頁(yè)面訪(fǎng)問(wèn)、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和普通數(shù)據(jù)的瀏覽響應(yīng)時(shí)間不超過(guò)3秒鐘；二是數(shù)據(jù)查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)和匯總響應(yīng)時(shí)間：常規(guī)情況下，不超過(guò)10秒鐘；三是車(chē)輛狀態(tài)及位置刷新周期為10～30秒；四是系統(tǒng)提供單次操作10天的軌跡回放功能；五是在存儲(chǔ)空間可支撐情況下，系統(tǒng)可保存1年以上的歷史數(shù)據(jù)以供追溯查看；六是通過(guò)運(yùn)行數(shù)據(jù)隔離機(jī)制，單一用戶(hù)發(fā)生運(yùn)行錯(cuò)誤時(shí)，不會(huì)影響其它用戶(hù)繼續(xù)工作的事務(wù)處理機(jī)制。

5 結(jié)束語(yǔ)

北斗定位技術(shù)的警務(wù)調(diào)度系統(tǒng)對(duì)合理調(diào)配警力資源，減少警情流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)。在系統(tǒng)中，每個(gè)裝備北斗用戶(hù)終端的巡邏車(chē)或警員將實(shí)時(shí)位置通過(guò)GPRS或者3G通信網(wǎng)絡(luò)傳回指揮中心，指揮中心可實(shí)時(shí)監(jiān)控當(dāng)前每組警力的到崗情況；當(dāng)有警情發(fā)生時(shí)，指揮中心根據(jù)警力分布情況，自動(dòng)判斷出最佳的出警方案和線(xiàn)路，在地圖上標(biāo)注地理座標(biāo)并搜索召集附近警力快速到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，大大提高了指揮調(diào)度效率。

參考文獻(xiàn)

[1]楊元喜.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的進(jìn)展、貢獻(xiàn)與挑戰(zhàn)[J].測(cè)繪學(xué)報(bào)，2010（01）：1001-1595.

[2]李昌忠，周大良，王生，等.基于PGIS的社區(qū)警務(wù)管理系統(tǒng)研究和實(shí)踐[J].現(xiàn)代測(cè)繪，2010（05）：1672-4097.

[3]張爍，徐愛(ài)功，孫貴博.基于移動(dòng)GIS的GPS定位導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2010（06）：1003-3254.

[4]錢(qián)成越，薛原.基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的移動(dòng)導(dǎo)航定位終端設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)（專(zhuān)業(yè)版），2010（07）：1007-1423.

[5]吳曉飛，趙偉，王鑫，等.公安指揮決策支持系統(tǒng)[J].警察技術(shù)，2011（04）：1009-9875.

[6]張雅祺.面向PGIS的公安指揮調(diào)度系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D].蘇州大學(xué)，2013.

[7]趙亮，劉皓.基于北斗/GPS和GPRS的車(chē)載定位終端研究與實(shí)現(xiàn)[J].石河子大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015（03）：1007-7383.

[8]朱撫剛.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在公安領(lǐng)域的應(yīng)用[J].衛(wèi)星應(yīng)用，2016（07）：1674-9030.