城市運行與應(yīng)急管理技術(shù)架構(gòu)與應(yīng)用模式研究*

陳 濤，阮楊志，孫雪萍，楊廣平

(1.清華大學(xué) 工程物理系(公共安全研究院)，北京 100084； 2.城市綜合應(yīng)急科學(xué)北京市重點實驗室，北京 100084；3.北京辰安科技股份有限公司，北京 100085)

0 引言

城市安全是城市發(fā)展的重要前提。尤其是對超大城市來講，與一般城市系統(tǒng)相比，其動態(tài)性、開放性、自然與人工相融合程度更高[1-2]。因此，城市的綜合運行和應(yīng)急管理是超大城市管理的核心。近年來，受物理社會和虛擬社會多因素影響，突發(fā)事件應(yīng)對復(fù)雜性增加，城市運行和應(yīng)急管理面臨的挑戰(zhàn)日益突出。

2018年1月7日，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于推進城市安全發(fā)展的意見》，提出“切實把安全發(fā)展作為城市現(xiàn)代文明的重要標(biāo)志”。為防范化解重特大安全風(fēng)險，健全公共安全體系，整合優(yōu)化應(yīng)急力量和資源，2018年3月，應(yīng)急管理部成立。雖然國家在應(yīng)急管理方面逐年重視，且不斷優(yōu)化各個層面的應(yīng)急管理體系，但在當(dāng)前社會不斷發(fā)展的形勢下，城市應(yīng)急管理工作依然面臨新的需求和挑戰(zhàn)。以北京市為例，作為典型的超大城市，利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)、新手段，建立與“京津冀協(xié)同”、“城市副中心”建設(shè)相適應(yīng)的應(yīng)急管理技術(shù)支撐架構(gòu)和應(yīng)用模式，增強對各類應(yīng)急資源的匯聚管理能力，提高對各類突發(fā)事件的監(jiān)測預(yù)警、決策指揮和應(yīng)急處置水平，全面提升城市運行和應(yīng)急管理的科技支撐能力，是一項艱巨而迫切需要研究的重要問題。本文即是針對此類問題，圍繞城市運行與應(yīng)急管理融合的技術(shù)架構(gòu)開展針對性討論，并在整體的融合技術(shù)架構(gòu)下，探討具體的融合方式方法以及關(guān)鍵技術(shù)，最終為相關(guān)城市社會轉(zhuǎn)型、發(fā)展過程中的應(yīng)急管理問題提供參考和借鑒。

1 大數(shù)據(jù)在城市運行和應(yīng)急管理中的應(yīng)用

城市系統(tǒng)的復(fù)雜性，使城市應(yīng)急管理需要面對多種類型的突發(fā)事件，且各突發(fā)事件間常伴有次生衍生及耦合關(guān)系。這不僅對城市的應(yīng)急救援能力、應(yīng)急物資的儲備和保障能力提出相當(dāng)大的考驗，也對基礎(chǔ)設(shè)施的抗災(zāi)能力、重特大災(zāi)害的監(jiān)測觀測及綜合風(fēng)險預(yù)警能力提出了新的要求。隨著政府在數(shù)據(jù)治理方面越來越重視，如何將應(yīng)急管理各領(lǐng)域的分散數(shù)據(jù)變?yōu)槭褂媒y(tǒng)一架構(gòu)、組織和流程的綜合數(shù)據(jù)管理模式，形成“用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)服務(wù)”的管理與服務(wù)機制是重要的管理切入點。在應(yīng)急“關(guān)口再前移”的趨勢下，城市運行監(jiān)測預(yù)警所發(fā)揮的作用不言而喻，而大數(shù)據(jù)技術(shù)在城市運行監(jiān)測中的應(yīng)用，直接或間接地影響到應(yīng)急管理的過程和結(jié)果。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算及空間地理信息技術(shù)等技術(shù)域與綜合應(yīng)急、智慧應(yīng)急等業(yè)務(wù)域的深度融合，“智慧城市”、“韌性城市”等理念和模式不斷被國內(nèi)外典型超大城市所接受和認同。

國際上，歐盟、東京、紐約、倫敦、新加坡等國家和地區(qū)的大型城市已將智慧、韌性等主題與城市安全運行相結(jié)合，探索由被動反應(yīng)向主動引導(dǎo)轉(zhuǎn)變的新型城市防災(zāi)和應(yīng)急模式。歐盟國家圍繞社會、環(huán)境和經(jīng)濟等領(lǐng)域開展了智慧城市建設(shè)，德國將信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)與經(jīng)濟、生態(tài)相融合，推動了智慧交通、智慧產(chǎn)業(yè)、智慧園區(qū)的發(fā)展[3]。新加坡將大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)與公共交通系統(tǒng)、生產(chǎn)生活資源使用、醫(yī)療等領(lǐng)域相結(jié)合，實現(xiàn)了城市運行的有效管理，此外還通過搭建“虛擬新加坡”協(xié)作平臺，利用數(shù)據(jù)分析和仿真建模功能，將靜態(tài)和動態(tài)的城市數(shù)據(jù)和信息與之相結(jié)合，為城市應(yīng)急管理情景構(gòu)建與虛擬展示提供支撐[4]。為提升洪水災(zāi)害韌性水平，紐約市提出了《更加強壯、更富韌性的紐約》等韌性城市建設(shè)計劃，其創(chuàng)建的“決策行動-創(chuàng)新技術(shù)-多元參與”的決策模式為有效提升海岸城市韌性水平提供了寶貴借鑒[4]。

在我國國內(nèi)，許多城市[5-6]逐步將大數(shù)據(jù)及其相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于城市安全運行、災(zāi)害預(yù)警、環(huán)境監(jiān)測、反恐、突發(fā)事件防范的相關(guān)研究[7-8]。深圳市利用視頻監(jiān)控、通信運營商、互聯(lián)網(wǎng)平臺、氣象、水文、海洋、地質(zhì)、交通、林業(yè)、危險化學(xué)品等多方數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對重大隱患、風(fēng)險的預(yù)警發(fā)布，提升安全生產(chǎn)事故預(yù)測預(yù)判、風(fēng)險防控及應(yīng)急處置的能力[9-10]。天津開展大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)建設(shè)，推動大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)深度應(yīng)用于本市消防安全工作[11]。重慶市接入40余個市級部門數(shù)據(jù)，建設(shè)一套支持多網(wǎng)絡(luò)、多終端的市情信息服務(wù)系統(tǒng)[12-13]。杭州市利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)項目進行數(shù)字化[14-15]，編制完成《杭州市城市數(shù)據(jù)大腦規(guī)劃》。廈門市利用“互聯(lián)網(wǎng)+”、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)，匯入公共服務(wù)單位、基礎(chǔ)設(shè)施單位核心部門的公共安全數(shù)據(jù)，建成政府信息資源目錄體系，建設(shè)完善大數(shù)據(jù)管理和服務(wù)平臺，建立統(tǒng)一的公共安全調(diào)度指揮平臺[16]。北京海淀區(qū)探索建立“條塊聯(lián)動、平戰(zhàn)結(jié)合、資源整合、科技支撐”的市轄區(qū)縣城市運行與應(yīng)急管理一體化模式[17-19]。

本文分析城市運行和應(yīng)急管理業(yè)務(wù)對大數(shù)據(jù)等核心技術(shù)的需求，借鑒各城市和地區(qū)的經(jīng)驗，結(jié)合北京市應(yīng)急管理現(xiàn)狀，提出城市運行與應(yīng)急管理大融合的技術(shù)平臺架構(gòu)，分析其核心支撐技術(shù)，以及在應(yīng)對突發(fā)事件中的應(yīng)用模式，為城市公共安全各專項業(yè)務(wù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)共享、趨勢分析與預(yù)測、綜合風(fēng)險評估與防控等服務(wù)，以提高城市防災(zāi)減災(zāi)能力和安全防控水平。

2 城市運行和應(yīng)急管理融合設(shè)計

2.1 問題與需求分析

城市運行和應(yīng)急管理是1個硬幣的2面，體現(xiàn)了應(yīng)急管理平戰(zhàn)結(jié)合的理念。當(dāng)前北京市在城市運行和應(yīng)急管理上面臨著諸多亟待解決的挑戰(zhàn)與問題。

1)城市運行風(fēng)險感知薄弱。城市運行管理包括水、電、氣、熱等基礎(chǔ)設(shè)施和交通管理、環(huán)境等眾多子系統(tǒng)。近年來，經(jīng)過北京市公共安全物聯(lián)網(wǎng)示范工程后，城市運行領(lǐng)域的風(fēng)險監(jiān)測具有一定的基礎(chǔ)，但由于監(jiān)測點覆蓋的數(shù)量和范圍有限，路面塌陷、水管爆裂、道路積水等城市問題仍時有發(fā)生。城市高風(fēng)險點的精確辨識與排查治理等仍存在空白，亟需提升風(fēng)險源頭防范能力，實現(xiàn)突發(fā)事件應(yīng)急管理關(guān)口前移。

2)應(yīng)急管理面臨著跨區(qū)域聯(lián)動、業(yè)務(wù)能力急需提升的挑戰(zhàn)。突發(fā)或災(zāi)難事件的跨界性質(zhì)日漸增強，意味著跨界協(xié)作在應(yīng)急管理中越來越重要。災(zāi)害危害程度大、影響面廣、次生衍生、錯綜復(fù)雜，超出單一城市行政區(qū)域邊界?！熬┙蚣揭惑w化”的國家戰(zhàn)略也對3地的突發(fā)事件協(xié)同處置與聯(lián)動指揮提出了新的要求。例如，“京津冀”在應(yīng)急資源協(xié)同上，尤其是3地的基礎(chǔ)地圖在應(yīng)急時尚未能實現(xiàn)共享共用，當(dāng)發(fā)生交界域災(zāi)害或需要跨地區(qū)協(xié)調(diào)最近的應(yīng)急資源時，尚缺乏一體化可共享共用的重大危險源與防護目標(biāo)、應(yīng)急物資、應(yīng)急隊伍、應(yīng)急資源數(shù)據(jù)和在此類數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的地圖分析與支撐手段。

3)“點多面廣”的相關(guān)應(yīng)急管理數(shù)據(jù)資源面臨匯聚整合和共享更新機制亟待完善的挑戰(zhàn)。現(xiàn)有的信息大多來源于少數(shù)政府部門，數(shù)據(jù)的時效性、實時性不高；而社會方面的資源獲取、整合少，難以滿足基于城市運行和應(yīng)急管理對于信息全面性、豐富性的需求，此外，數(shù)據(jù)質(zhì)量(豐富性、可用性、一致性、更新機制等)也有待進一步完善。因此，亟待按照統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)梳理整合城市運行和應(yīng)急管理所涉及到的各類數(shù)據(jù)資源。

4)新技術(shù)的應(yīng)用還需進一步深入探索和不斷實踐，進而給該領(lǐng)域帶來新的發(fā)展機遇。云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的發(fā)展為應(yīng)急系統(tǒng)在監(jiān)測預(yù)警與風(fēng)險識別、信息收集與災(zāi)情統(tǒng)計、趨勢分析與綜合研判、指揮調(diào)度與輔助決策等方面提供了新的技術(shù)支撐手段，但如何使新技術(shù)更好地為城市運行和應(yīng)急管理服務(wù)，尤其是應(yīng)用于城市管理者和城市各級職能部門的管理和決策，有待深入探索與研究。

針對以上需求和挑戰(zhàn)，面向城市運行和應(yīng)急管理的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和技術(shù)規(guī)范，重點需解決以下3方面問題：

1)數(shù)據(jù)融合，形成應(yīng)急領(lǐng)域數(shù)據(jù)資源“大融合”的局面。

2)支撐平臺融合，利用城市統(tǒng)一的數(shù)據(jù)支撐平臺、云服務(wù)平臺，構(gòu)建數(shù)據(jù)和應(yīng)用系統(tǒng)的統(tǒng)一服務(wù)能力，促進信息技術(shù)和數(shù)據(jù)資源高效利用。

3)應(yīng)用融合，通過“應(yīng)急一張圖”等相關(guān)應(yīng)用示范，創(chuàng)新應(yīng)急指揮平臺建設(shè)模式。

通過以上3個層面的融合，提升全市監(jiān)測預(yù)警與風(fēng)險識別、信息收集與災(zāi)情統(tǒng)計、趨勢分析與綜合研判、指揮調(diào)度與輔助決策等技術(shù)支撐能力，在智能化技術(shù)支撐和應(yīng)用上實現(xiàn)突破。

2.2 城市運行與應(yīng)急管理技術(shù)平臺設(shè)計

從技術(shù)發(fā)展理念角度上，可以用智慧安全城市的概念來融合綜合運行與應(yīng)急管理2個方面，即利用公共安全科學(xué)技術(shù)、新一代信息和通信技術(shù)，構(gòu)建城市安全管理和風(fēng)險主動防控新模式；開展風(fēng)險隱患的全方位物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測、評估與精細化治理，打造全方位、立體化的城市公共安全網(wǎng)；同時，在管理機制上，創(chuàng)新公共安全管理和服務(wù)模式，提升城市安全發(fā)展與管理水平。

從城市安全的業(yè)務(wù)角度上，應(yīng)急管理的環(huán)節(jié)包含了預(yù)防與應(yīng)急準(zhǔn)備、監(jiān)測與預(yù)警、應(yīng)急處置與救援、事后恢復(fù)與重建4個方面的全流程，其中城市運行包含在預(yù)防與應(yīng)急準(zhǔn)備、監(jiān)測與預(yù)警2個環(huán)節(jié)中。而城市運行數(shù)據(jù)，如水、電、氣、熱、交通、環(huán)境、氣象等數(shù)據(jù)，是城市應(yīng)急處置與救援、事后恢復(fù)與重建的重要支撐性數(shù)據(jù)。因此，設(shè)計城市安全運行及應(yīng)急管理技術(shù)平臺架構(gòu)，需要統(tǒng)籌考慮如何為應(yīng)急管理各環(huán)節(jié)提供支撐，提升城市安全保障的科學(xué)化水平。

從技術(shù)應(yīng)用的角度，城市運行與應(yīng)急管理技術(shù)平臺整體按照“感、傳、知、用”的思路來建立從數(shù)據(jù)來源采集、傳輸匯聚、數(shù)據(jù)融合分析預(yù)警到終端決策應(yīng)用的技術(shù)體系，城市運行與應(yīng)急管理業(yè)務(wù)深度融合的城市運行與應(yīng)急管理技術(shù)平臺架構(gòu)包括感知層、數(shù)據(jù)層、支撐層、應(yīng)用層及展示層，如圖1所示。

1)在感知層，統(tǒng)一開展風(fēng)險隱患的全方位物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測、評估與精細化治理。首先，開展城市風(fēng)險評估，進行行業(yè)、區(qū)域和綜合風(fēng)險評估，在此基礎(chǔ)上進行風(fēng)險源和風(fēng)險隱患排查工作，預(yù)先進行風(fēng)險排除、登記和全量管理；其次，對于城市安全運行監(jiān)測、對風(fēng)險源和防護目標(biāo)進行監(jiān)測，確保應(yīng)急救援隊伍和保障物資的充足和數(shù)據(jù)更新；再次，將城市運行和應(yīng)急管理相結(jié)合，建立實時的風(fēng)險源監(jiān)測、監(jiān)控和管理系統(tǒng)，在突發(fā)事件發(fā)生時能夠與應(yīng)急管理部門進行實時交互和協(xié)同工作，在應(yīng)急處置時能夠提供分析研判、協(xié)同會商、指揮調(diào)度、任務(wù)跟蹤和現(xiàn)場處置指導(dǎo)。

2)在數(shù)據(jù)層，統(tǒng)一構(gòu)建城市應(yīng)急管理大數(shù)據(jù)平臺。制定全市公共安全大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，包括元數(shù)據(jù)規(guī)范、目錄規(guī)范、數(shù)據(jù)編碼規(guī)范、數(shù)據(jù)交換共享規(guī)范、信息資源集中與分布式存儲和服務(wù)技術(shù)規(guī)范、多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)規(guī)范等。以全市基礎(chǔ)信息資源為基礎(chǔ)，結(jié)合部門、區(qū)、專項應(yīng)急信息資源，形成市應(yīng)急大數(shù)據(jù)，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、主題數(shù)據(jù)和部門數(shù)據(jù)。全市基礎(chǔ)信息資源包括物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、政務(wù)數(shù)據(jù)、社會數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、人口數(shù)據(jù)、法人單位數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)和宏觀經(jīng)濟數(shù)據(jù)等。各區(qū)、各部門、各專項的數(shù)據(jù)包括應(yīng)急主題數(shù)據(jù)、應(yīng)急部門數(shù)據(jù)和應(yīng)急基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。同時，與“京津冀”應(yīng)急信息數(shù)據(jù)融合，形成城市運行與應(yīng)急管理大數(shù)據(jù)。

圖1 城市運行與應(yīng)急平臺架構(gòu)Fig.1 Architecture design of urban safety operation and emergency management platform

3)在支撐層，統(tǒng)一提供空間分析和可視化所需的電子地圖(地理信息系統(tǒng))、三維建筑信息系統(tǒng)(BIM)、多方協(xié)同標(biāo)繪支持和數(shù)據(jù)展示支撐能力。支撐層基于市級共性支撐平臺之上，充分利用政務(wù)云，以政務(wù)云作為系統(tǒng)的有效支撐，構(gòu)建應(yīng)急新技術(shù)應(yīng)用的共性支撐平臺，包括智慧應(yīng)急聯(lián)動應(yīng)用支撐平臺、應(yīng)急大數(shù)據(jù)管理平臺、人工智能及機器學(xué)習(xí)平臺、”應(yīng)急一張圖”平臺、委辦局應(yīng)用接入管理平臺等。

4)在應(yīng)用層，統(tǒng)一設(shè)計“平時”城市運行的安全物聯(lián)網(wǎng)實時監(jiān)測系統(tǒng)和“戰(zhàn)時”城市綜合應(yīng)急指揮2大體系。為實現(xiàn)應(yīng)急相關(guān)數(shù)據(jù)資源在地圖上的定位、可視化、空間分析等能力，需構(gòu)建“應(yīng)急管理一張圖”，實現(xiàn)應(yīng)急管理數(shù)據(jù)的可視化、時空分析，并為應(yīng)急管理提供統(tǒng)一的空間信息支撐能力。在城市運行領(lǐng)域包括燃氣管網(wǎng)安全監(jiān)測、供水管網(wǎng)安全監(jiān)測、城市綜合防汛、?；繁O(jiān)測監(jiān)控、消防綜合監(jiān)管、道路交通綜合監(jiān)測、水環(huán)境安全保障、綜合網(wǎng)格群防群治等多個應(yīng)用平臺。在城市綜合應(yīng)急指揮方面，包括市級綜合運行管理及應(yīng)急指揮平臺、專項應(yīng)急指揮平臺、委辦局/區(qū)級應(yīng)急指揮系統(tǒng)、基層單位應(yīng)急指揮系統(tǒng)以及“京津冀”協(xié)同應(yīng)急指揮平臺等。

5)在展示層，統(tǒng)一構(gòu)建展示應(yīng)用模式，如根據(jù)政府領(lǐng)導(dǎo)決策支持的需要，設(shè)計“領(lǐng)導(dǎo)駕駛艙”，實現(xiàn)對城市運行和各個應(yīng)急管理領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)管理及量化分析，通過關(guān)鍵指標(biāo)、關(guān)鍵數(shù)據(jù)、態(tài)勢匯總和統(tǒng)計分析等反應(yīng)城市運行和重大事件應(yīng)對的總體態(tài)勢。同時，根據(jù)應(yīng)急相關(guān)各主要委辦局的指揮人員、調(diào)度人員、值班值守、現(xiàn)場應(yīng)急等人員的實際工作需要，還應(yīng)提供基于桌面、移動辦公等場合下的應(yīng)用界面。

2.3 新型城市安全運行與應(yīng)急管理支撐技術(shù)

城市安全運行與應(yīng)急管理的融合平臺以城市物聯(lián)網(wǎng)傳感器為源頭，實現(xiàn)多源異構(gòu)大數(shù)據(jù)的融合，針對城市風(fēng)險做到精準(zhǔn)識別和風(fēng)險評估，對其進行監(jiān)測監(jiān)控、預(yù)測預(yù)警分析，并提出決策建議。城市安全運行與應(yīng)急管理平臺要推動物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能和虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實等新技術(shù)在城市運行與應(yīng)急管理領(lǐng)域的場景落地和實際應(yīng)用，推動移動終端及移動互聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)急管理中的應(yīng)用，提升移動指揮和移動協(xié)同的能力。

圍繞北京市等超大城市及其區(qū)域應(yīng)急特征，其主要支撐技術(shù)可以總結(jié)為“六大核心支撐技術(shù)和兩大協(xié)同體系”，即多源異構(gòu)大數(shù)據(jù)融合集成技術(shù)、城市綜合風(fēng)險識別與評估技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測監(jiān)控分析技術(shù)、預(yù)測預(yù)警與信息發(fā)布技術(shù)、應(yīng)急智能決策支持技術(shù)、“應(yīng)急一張圖”技術(shù)(見圖2)，以及“京津冀協(xié)同應(yīng)急體系”和“空天地一體化應(yīng)急裝備體系”。

“六大核心支撐技術(shù)”包括：

1)多源異構(gòu)大數(shù)據(jù)融合集成。推動大數(shù)據(jù)治理體系的完善，建立城市運行和應(yīng)急管理領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)。一是構(gòu)建應(yīng)急資源目錄，梳理北京應(yīng)急大數(shù)據(jù)體系，依托大數(shù)據(jù)技術(shù)，實現(xiàn)政務(wù)資源、行業(yè)資源、社會資源、互聯(lián)網(wǎng)資源的充分匯聚和共享，為北京應(yīng)急管理提供數(shù)據(jù)支撐服務(wù)；二是以城市運行和應(yīng)急管理大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建城市安全大數(shù)據(jù)分析模型和城市安全運行指標(biāo)體系，涉及城市日常安全運行、重大危險源、重要防護目標(biāo)等，科學(xué)、準(zhǔn)確刻畫城市運行態(tài)勢，形成應(yīng)急管理智能輔助決策能力；三是推動公共安全大數(shù)據(jù)匯聚管理、共享交換、分析應(yīng)用和展示技術(shù)，使用大數(shù)據(jù)可視化等技術(shù)手段，形成“領(lǐng)導(dǎo)駕駛艙”的應(yīng)用模式，為不同層次用戶提供便捷的人機交互、信息認知和系統(tǒng)操作模式。

圖2 城市運行與應(yīng)急管理核心支撐技術(shù)Fig.2 Core technologies of urban operation and emergency management platform

2)城市綜合風(fēng)險識別與評估。建立安全生產(chǎn)、消防、地震、森林防火等各個領(lǐng)域風(fēng)險的評估模型和指標(biāo)體系，實現(xiàn)對單領(lǐng)域風(fēng)險的評估分析。針對相互之間有關(guān)聯(lián)性、易耦合、能引發(fā)次生衍生災(zāi)害的突發(fā)事件，按照事故之間的關(guān)系，建立綜合的風(fēng)險智能分析模型和指標(biāo)體系，為大規(guī)模、復(fù)雜條件下的風(fēng)險防控提供模型支撐。利用機器學(xué)習(xí)等技術(shù)，通過實時數(shù)據(jù)不斷學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，實現(xiàn)對風(fēng)險分析模型的自動優(yōu)化、風(fēng)險智能預(yù)測等智能化應(yīng)用，智能生成風(fēng)險防控措施。

3)城市風(fēng)險監(jiān)測預(yù)警物聯(lián)網(wǎng)。構(gòu)建覆蓋城市的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測預(yù)警體系，建立覆蓋全層級、全業(yè)務(wù)、全流程的災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，實現(xiàn)對單個或耦合災(zāi)害進行監(jiān)測、預(yù)警和防控。加強城市生命線、交通、水和大氣環(huán)境、防汛、消防等領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測技術(shù)，開發(fā)城市運行體征監(jiān)控、風(fēng)險隱患監(jiān)測防控、風(fēng)險評估與預(yù)測預(yù)警等綜合應(yīng)用系統(tǒng)，為各級應(yīng)急管理部門提供應(yīng)用支撐。

4)災(zāi)害預(yù)測預(yù)警與信息發(fā)布。建立重大災(zāi)害的物理模型，利用人工智能、BIM等技術(shù)研究多災(zāi)種耦合及次生衍生災(zāi)害演化模擬模型，實現(xiàn)災(zāi)害發(fā)展趨勢分析、事故影響后果分析、次生衍生災(zāi)害分析、災(zāi)情損失分析等能力，加強對自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、公共衛(wèi)生和社會安全事件的分析研判和監(jiān)測預(yù)警。整合各部門預(yù)警信息發(fā)布業(yè)務(wù)，加強預(yù)警精準(zhǔn)發(fā)布技術(shù)的研究與應(yīng)用，實現(xiàn)對災(zāi)害影響區(qū)的靶向發(fā)布，對預(yù)警責(zé)任人和公眾的差異化響應(yīng)提醒，創(chuàng)新預(yù)警信息發(fā)布機制，暢通預(yù)警信息發(fā)布渠道，提高預(yù)警信息傳遞實效。

5)應(yīng)急智能決策支持。針對不同對象、不同階段、災(zāi)害場景的多災(zāi)種災(zāi)害，為應(yīng)急處置方案的制定提供支撐。依據(jù)災(zāi)害類型以及災(zāi)變演化場景，針對災(zāi)害現(xiàn)場信息、相關(guān)知識案例等信息，利用多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)下的災(zāi)害數(shù)據(jù)深度挖掘分析，智能生成針對不同災(zāi)害場景/決策階段，同時涵蓋災(zāi)害信息、災(zāi)害風(fēng)險防控建議、處置決策建議、資源保障建議、赴現(xiàn)場工作組輔助決策建議等內(nèi)容的輔助決策處置方案，為救援處置提供決策支撐。

6)“應(yīng)急一張圖”?！皯?yīng)急一張圖”是應(yīng)急管理中實時態(tài)勢感知的系統(tǒng)，收集、共享和顯示跨部門協(xié)作的應(yīng)急多維信息，以及對事件的響應(yīng)情況，連通應(yīng)急各有關(guān)部門、機構(gòu)、救援力量和多個指揮部，實現(xiàn)實時態(tài)勢信息的互通共享，從而保障聯(lián)合應(yīng)對、協(xié)同應(yīng)急?！皯?yīng)急一張圖”在統(tǒng)一大數(shù)據(jù)平臺的支持下，以地圖為核心，實時地更新和完善突發(fā)事件情況數(shù)據(jù)、資源調(diào)度情況數(shù)據(jù)、現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)等，生成應(yīng)急綜合態(tài)勢感知和信息共享圖。在北京市研發(fā)“應(yīng)急一張圖”，使其成為全市統(tǒng)一的應(yīng)急支撐平臺，服務(wù)于各級應(yīng)急相關(guān)單位，統(tǒng)一的“應(yīng)急一張圖”能夠統(tǒng)一應(yīng)急資源的圖上展示，統(tǒng)一相關(guān)的技術(shù)規(guī)范、數(shù)據(jù)規(guī)范和業(yè)務(wù)規(guī)范，進而為專項、委辦局和區(qū)縣提供統(tǒng)一的應(yīng)急基礎(chǔ)地圖服務(wù)，實現(xiàn)應(yīng)急資源信息的共享和可視化指揮。

“兩大協(xié)同體系”包括：

1)“京津冀”一體化協(xié)同體系。從“京津冀”城市群的特點來看，重大災(zāi)害事故、森林火災(zāi)、重大活動(國慶、重大賽事、國際高峰論壇等)、突發(fā)急性傳染病等，都對區(qū)域應(yīng)急協(xié)同提出了要求?！熬┙蚣健币呀?jīng)在區(qū)域應(yīng)急合作機制上有很多合作，但為實現(xiàn)區(qū)域應(yīng)急高度協(xié)同和應(yīng)急處置的高度協(xié)同，還需要在技術(shù)上提供支撐。

例如，從地圖融合來看，亟需實現(xiàn)“京津冀”應(yīng)急底圖融合，實現(xiàn)應(yīng)急資源統(tǒng)一空間化和可視化，實現(xiàn)3地基于“應(yīng)急一張圖”的協(xié)同指揮。建設(shè)“京津冀一張圖”，對北京、天津和河北的地理信息底圖進行融合，對3地坐標(biāo)系進行統(tǒng)一；將“京津冀”應(yīng)急隊伍、應(yīng)急資源、應(yīng)急裝備、防護目標(biāo)、危險源等應(yīng)急基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在統(tǒng)一的地圖上實現(xiàn)共享共用；建立“京津冀”協(xié)同應(yīng)急管理系統(tǒng)，對于“京津冀”共同處置的空氣重污染、長輸管線、?；愤\輸、森林防火、跨域水系污染、重大活動等相關(guān)專題進行建設(shè)。

2)空天地一體化裝備協(xié)同體系。從北京市歷次災(zāi)害特點來看，既有防汛內(nèi)澇、森林火災(zāi)、地質(zhì)災(zāi)害等尺度較大的災(zāi)害，也有各類如央視大火、大興火災(zāi)等城市火災(zāi)，同時還有?；愤\輸和交通事故等移動風(fēng)險源，亟需加強空天地一體化的應(yīng)急裝備創(chuàng)新，形成從指揮中心到現(xiàn)場，從空天遙感、無人機到地面的一體化信息采集傳輸網(wǎng)絡(luò)，通過移動指揮車、小型移動應(yīng)急平臺、單兵移動終端等在內(nèi)的裝備高度協(xié)同作戰(zhàn)能力。

2.4 基于專題的應(yīng)用模式

突發(fā)事件的特殊性、涉及內(nèi)容的多面性決定了各突發(fā)事件所涉的數(shù)據(jù)內(nèi)容各有差異，而面臨決策時如何根據(jù)事件特征分析提取最有效、最關(guān)鍵的信息極為重要。采用專題應(yīng)用，可以根據(jù)某類突發(fā)事件，以專題為單位深度整合事件相關(guān)部門數(shù)據(jù)和實時信息，如氣象、水利、市政、交通、公安等，實現(xiàn)信息最大化、最有效利用，實現(xiàn)數(shù)據(jù)專題可視、預(yù)測專題分析、專題會商。以北京為例，可以建立的專題包括：

1)防汛專題。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對全市降雨量、橋下積水點、大中型水庫出入庫量和主要道路交通流量等進行實時監(jiān)測，應(yīng)用雷達圖監(jiān)測降雨發(fā)展趨勢，整合基礎(chǔ)信息資源，加強對受強降雨威脅對象的重點關(guān)注。提供全市降雨趨勢預(yù)測、實時降雨量監(jiān)測、交通實況、地質(zhì)災(zāi)害分布、防汛力量部屬、排水情況等實時信息，為防汛科學(xué)決策提供支撐服務(wù)。

2)掃雪鏟冰專題。實時監(jiān)控部分環(huán)路、重點路段和路口、高速公路等的路面積水、積雪、結(jié)冰情況，接入高速路視頻圖像信息，結(jié)合交通流量等信息，動態(tài)監(jiān)控影響道路交通的風(fēng)險因素，進一步提高交通管控和突發(fā)事件應(yīng)對能力。

3)城市生命線實時監(jiān)測專題。依托城市運行監(jiān)測平臺，實時掌握水、電、氣、熱等城市生命線系統(tǒng)計劃、調(diào)度、存量運行信息，及時提供預(yù)警信息。

4)軌道交通安全專題。重點針對大客流沖擊、極端天氣和治安防范等開展示范應(yīng)用，及時掌握部分地鐵車站的站前廣場、主要地下?lián)Q乘站和重點區(qū)域車站的實時信息，提高地面交通與軌道交通的協(xié)調(diào)聯(lián)動水平，降低大客流沖擊造成的影響，提升軌道交通安全運營水平。

3 結(jié)論

本文從北京市應(yīng)急管理的現(xiàn)狀出發(fā)，統(tǒng)籌智慧安全城市、綜合應(yīng)急及新型信息技術(shù)，對城市運行與應(yīng)急管理技術(shù)架構(gòu)與應(yīng)用模式進行初步探索。

1)依托城市安全運行體系，全面感知城市風(fēng)險隱患和災(zāi)害事故，是實現(xiàn)城市“平時”監(jiān)測預(yù)警與“戰(zhàn)時”應(yīng)急管理有機結(jié)合，保障城市運行安全的重要切入點。

2)大數(shù)據(jù)技術(shù)在城市運行監(jiān)測中的應(yīng)用，直接或間接地影響到應(yīng)急管理的過程和結(jié)果。城市運行與應(yīng)急管理的有機結(jié)合將更充分地發(fā)揮數(shù)據(jù)的作用，更大限度地節(jié)約公共資源，更高效地發(fā)揮應(yīng)急管理的作用。

3)綜合國內(nèi)外應(yīng)急管理與新技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，提出了基于大數(shù)據(jù)的城市運行和應(yīng)急管理有機結(jié)合的總體設(shè)計思路和業(yè)務(wù)架構(gòu)設(shè)計，并針對性地制定了城市安全運行與應(yīng)急管理平臺的建設(shè)內(nèi)容，以期為城市安全運行與應(yīng)急管理工作提供借鑒。