區(qū)域一體化交通運(yùn)輸安全應(yīng)急指揮平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

趙顯峰 王福齋 高學(xué)英

摘 要：保障交通運(yùn)輸安全應(yīng)急通信暢通，提升交通安全應(yīng)急處置能力是提升交通運(yùn)輸應(yīng)急保障能力和服務(wù)水平的迫切需要，也是國(guó)家應(yīng)急體系建設(shè)的重要組成部分和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。近年來(lái)，應(yīng)急通信得到快速發(fā)展，應(yīng)急通信手段也較為豐富，但在大規(guī)模災(zāi)害應(yīng)用和實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)缺乏在現(xiàn)場(chǎng)快速搭建應(yīng)急指揮平臺(tái)的手段和能力。本文著力研究區(qū)域一體化交通運(yùn)輸安全應(yīng)急指揮平臺(tái)，旨在提升交通運(yùn)輸安全應(yīng)急指揮能力。

關(guān)鍵詞：安全;應(yīng)急;指揮

中圖分類號(hào)：U698 ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006—7973（2020）08-0053-03

1 背景

突發(fā)緊急情況下，能夠迅速掌握現(xiàn)場(chǎng)宏觀情況并保持現(xiàn)場(chǎng)通信暢通，不僅是一個(gè)國(guó)家對(duì)重大應(yīng)急事件反應(yīng)能力的標(biāo)志，更是一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的象征。備豫不虞，為國(guó)常道。保障交通運(yùn)輸安全應(yīng)急通信暢通，提升交通安全應(yīng)急處置能力是提升交通運(yùn)輸應(yīng)急保障能力和服務(wù)水平的迫切需要，也是國(guó)家應(yīng)急體系建設(shè)的重要組成部分和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。近年來(lái)，應(yīng)急通信得到快速發(fā)展，應(yīng)急通信手段已較為豐富，但在大規(guī)模災(zāi)害應(yīng)用和實(shí)踐中可以看出我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)應(yīng)急指揮能力建設(shè)尚存在明顯不足，主要表現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急通信保障和綜合協(xié)調(diào)能力薄弱，區(qū)域監(jiān)測(cè)能力不足，現(xiàn)場(chǎng)信息綜合研判分析能力較弱等，無(wú)法滿足區(qū)域一體化交通運(yùn)輸安全應(yīng)急指揮的需要。

根據(jù)中編辦的有關(guān)文件，特別重大的水路、公路等交通突發(fā)事件的應(yīng)急處置工作是交通運(yùn)輸部的職責(zé)。從近十年的實(shí)際情況來(lái)看，特別重大的公路水路突發(fā)應(yīng)急事件主要包括兩類即海上大規(guī)模溢油應(yīng)急處置和陸上大規(guī)模交通中斷。在重特大事件發(fā)生時(shí)，需要實(shí)時(shí)掌握應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)宏觀態(tài)勢(shì)，也需要對(duì)快速調(diào)集來(lái)的應(yīng)急處置力量進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)與調(diào)度指揮，但目前交通運(yùn)輸行業(yè)內(nèi)缺乏在現(xiàn)場(chǎng)快速搭建應(yīng)急指揮平臺(tái)的手段和能力。為履行交通運(yùn)輸部應(yīng)急處置工作職責(zé)，提升交通運(yùn)輸安全應(yīng)急指揮能力，建立區(qū)域一體化交通運(yùn)輸安全應(yīng)急指揮平臺(tái)是必要的。

2 存在的問(wèn)題

雖然我國(guó)初步建成了國(guó)家應(yīng)急平臺(tái)體系，但應(yīng)急通信指揮能力建設(shè)尚存在不足，主要表現(xiàn)在：

（1）現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急通信保障和綜合協(xié)調(diào)能力薄弱?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急通信保障和綜合協(xié)調(diào)能力是保障應(yīng)急通信、提高應(yīng)急處置效率的基本能力要求。但往往災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)通信鏈路不暢通或常規(guī)通信手段的覆蓋范圍受限，無(wú)法實(shí)現(xiàn)前后方實(shí)時(shí)通信與數(shù)據(jù)傳輸，不能滿足應(yīng)急通信的需求。

（2）區(qū)域監(jiān)測(cè)能力不足。區(qū)域監(jiān)測(cè)能力是一種在應(yīng)急處置現(xiàn)場(chǎng)，獲得信息的重要手段之一。缺乏對(duì)應(yīng)急區(qū)域的整體實(shí)時(shí)、長(zhǎng)期的了解和監(jiān)測(cè)，在重點(diǎn)區(qū)域監(jiān)測(cè)精度不夠，無(wú)法滿足應(yīng)急處置工作的監(jiān)測(cè)能力要求。

（3）現(xiàn)場(chǎng)信息綜合研判分析監(jiān)測(cè)能力不足?，F(xiàn)場(chǎng)信息綜合研判分析監(jiān)測(cè)能力直接影響著現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急指揮決策的制定。信息融合分析能力不強(qiáng)，各種終端采集數(shù)據(jù)不能充分有效利用，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)交通的立體監(jiān)測(cè)并進(jìn)行交通指揮。

3 平臺(tái)設(shè)計(jì)

3.1技術(shù)手段

（1）通信技術(shù)

目前，海事衛(wèi)星通信手段、VSAT衛(wèi)星通信手段已經(jīng)成為應(yīng)急通信的主要手段，主要應(yīng)用于快速實(shí)現(xiàn)在地面?zhèn)鬏斒侄螣o(wú)法滿足的地點(diǎn)之間的通信需求。海事衛(wèi)星和VSAT之間形成的互補(bǔ)關(guān)系將十分明顯，而且有利于通信的全天候。利用海事衛(wèi)星的全球覆蓋，抗雨衰的特性，利用VSAT干線信息傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，從經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的角度考慮，采取VSAT與海事衛(wèi)星的互補(bǔ)使用設(shè)計(jì)，則可以將安全應(yīng)急通信的保障做到優(yōu)化。

（2）監(jiān)視技術(shù)

對(duì)地觀測(cè)平臺(tái)的最大優(yōu)點(diǎn)是遙感影像分辨率高、成像效果清晰，對(duì)地觀測(cè)平臺(tái)的影像分辨率可以達(dá)到0.1-0.5米，分辨率幾乎優(yōu)于目前國(guó)內(nèi)外所有的高分辨率衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，適用于安全應(yīng)急大比例尺遙感應(yīng)用的需求。對(duì)地觀測(cè)平臺(tái)可按需實(shí)時(shí)獲取影像，通?？梢赃叢杉吿幚?，影像處理速度快，平臺(tái)使用成本低，耗費(fèi)低，對(duì)操作員的培養(yǎng)周期相對(duì)較短，系統(tǒng)的保養(yǎng)和維修簡(jiǎn)便。

3.2平臺(tái)

該平臺(tái)應(yīng)用無(wú)人飛艇、無(wú)人機(jī)、衛(wèi)星遙感等新技術(shù)，建立區(qū)域一體化交通運(yùn)輸安全應(yīng)急指揮平臺(tái)，快速形成天地一體的交通安全應(yīng)急處置能力。

通過(guò)搭載通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星、無(wú)人飛艇、地面終端設(shè)備之間自動(dòng)化組網(wǎng)，形成可自由擴(kuò)展的應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò);

通過(guò)搭載對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)，形成對(duì)安全應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)的立體化監(jiān)測(cè)能力;

通過(guò)地面安全應(yīng)急智能化系統(tǒng)，在所有裝備和終端之間實(shí)現(xiàn)信息的有效流動(dòng)，形成高效、快速的安全應(yīng)急服務(wù)能力。

3.3系統(tǒng)功能

（1）通信組網(wǎng)。要求現(xiàn)場(chǎng)搭建應(yīng)急通信指揮平臺(tái)具有快速搭建、自動(dòng)化組網(wǎng)等優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，輔助開(kāi)展高效的應(yīng)急處置工作，最大限度地降低人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

（2）通信中繼。要求現(xiàn)場(chǎng)搭建應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)可以全地形覆蓋，這就需要在應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)搭建通信中繼，減少客觀條件對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的影響，提高通信質(zhì)量和范圍，保障救援現(xiàn)場(chǎng)與指揮中心的實(shí)時(shí)通信。

（3）數(shù)據(jù)采集。要求現(xiàn)場(chǎng)搭建應(yīng)急通信指揮平臺(tái)具備快速圖像采集和數(shù)據(jù)采集的功能，實(shí)現(xiàn)快速定位與搜尋，滿足應(yīng)急處置時(shí)效性要求。

（4）數(shù)據(jù)分析。要求現(xiàn)場(chǎng)搭建應(yīng)急通信指揮平臺(tái)可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的圖像、數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行快速綜合分析應(yīng)用，為應(yīng)急處置決策提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

3.4系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.4.1無(wú)人飛艇子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)以無(wú)人飛艇為載體，搭載自組織網(wǎng)通信設(shè)備、機(jī)載海事衛(wèi)星設(shè)備、北斗模塊、機(jī)載AIS設(shè)備、機(jī)載VHF終端、VSAT設(shè)備、紅外監(jiān)測(cè)設(shè)備、高分辨率相機(jī)、傾斜測(cè)量相機(jī)、高清視頻監(jiān)控設(shè)備、無(wú)線寬帶圖像傳輸設(shè)備、智能云臺(tái)等?？紤]到飛艇載荷能力，以上設(shè)備并非一次性全部安裝，而是根據(jù)不同場(chǎng)景及具體任務(wù)要求，進(jìn)行有選擇的組合安裝。無(wú)人飛艇系統(tǒng)裝備總體要求：設(shè)備技術(shù)要先進(jìn)、可靠和成熟，滿足項(xiàng)目總體建設(shè)和使用目標(biāo)要求，系統(tǒng)可在相對(duì)狹小空間快速展開(kāi)，設(shè)備要輕便化、模塊化，便于快速拆裝和轉(zhuǎn)運(yùn)。

3.4.2無(wú)人機(jī)子系統(tǒng)

無(wú)人機(jī)具有速度快、巡航半徑大、不分晝夜等優(yōu)點(diǎn)，幫助交通安全應(yīng)急相關(guān)管理部門對(duì)完成監(jiān)控、執(zhí)法、應(yīng)急、救援等任務(wù)至關(guān)重要。本項(xiàng)目無(wú)人機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)主要分為垂直起降固定翼無(wú)人機(jī)和旋翼無(wú)人機(jī)兩類。無(wú)人飛機(jī)系統(tǒng)裝備總體要求：設(shè)備技術(shù)要先進(jìn)、可靠和成熟，滿足項(xiàng)目總體建設(shè)和使用目標(biāo)要求，系統(tǒng)展開(kāi)不需要跑道，垂直起降，可在狹小空間快速展開(kāi)，設(shè)備配置要輕便化、模塊化，便于快速拆裝和轉(zhuǎn)運(yùn)。

3.4.3交通安全應(yīng)急防控服務(wù)平臺(tái)

該平臺(tái)包括道路交通應(yīng)急處置服務(wù)子系統(tǒng)和水上污染應(yīng)急處置子系統(tǒng)。

道路交通應(yīng)急處置服務(wù)子系統(tǒng)的主要功能應(yīng)包括道路受損情況評(píng)估、現(xiàn)有搶通力量分布、搶通力量?jī)?yōu)化調(diào)度、搶通進(jìn)度實(shí)時(shí)跟蹤、傷員運(yùn)輸路線規(guī)劃、應(yīng)急物資優(yōu)化調(diào)度等。

水上污染應(yīng)急處置子系統(tǒng)的主要功能應(yīng)包括區(qū)域污染范圍識(shí)別、區(qū)域污染擴(kuò)散預(yù)測(cè)、可用清污力量分析、清污資源優(yōu)化調(diào)度、清污進(jìn)度實(shí)時(shí)跟蹤、污染物回收與處置等。

3.4.4交通安全應(yīng)急應(yīng)用支撐平臺(tái)

建立應(yīng)用支撐平臺(tái)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析、融合處理，支撐各項(xiàng)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)，為管理決策提供支撐。

數(shù)據(jù)：服務(wù)應(yīng)用平臺(tái)獲取到的AIS數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)等信息，并對(duì)不同來(lái)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取、清洗、轉(zhuǎn)化及裝載入庫(kù)，形成可被平臺(tái)分析使用的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)一致性、完好性和完整性。

數(shù)據(jù)交換：陸上災(zāi)害道路搶通主要涉及道路搶通力量分布、外界自然環(huán)境、實(shí)時(shí)氣象信息的數(shù)據(jù)交換;水上污染處置主要涉及水域清污力量分布、外界自然環(huán)境、實(shí)時(shí)氣象信息的數(shù)據(jù)交換;通過(guò)數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)發(fā)送，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換過(guò)程，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各項(xiàng)功能。

數(shù)據(jù)資源庫(kù)：根據(jù)系統(tǒng)功能需求，分析得出各應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)內(nèi)容，確立信息資源平臺(tái)的基本架構(gòu)，建立相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)采集方式和整合方式的分析，確立系統(tǒng)的信息資源平臺(tái)的基本框架。

4 建議

區(qū)域一體化交通運(yùn)輸安全應(yīng)急指揮平臺(tái)應(yīng)具備快速裝運(yùn)能力。無(wú)人機(jī)系統(tǒng)、無(wú)人飛艇系統(tǒng)及平臺(tái)載荷的裝卸和運(yùn)輸，應(yīng)采用專門定制儲(chǔ)運(yùn)航空專用箱來(lái)進(jìn)行包裝，快速實(shí)現(xiàn)門到門的運(yùn)輸，滿足災(zāi)害應(yīng)急對(duì)事件的要求。

無(wú)人飛艇平臺(tái)使用氦氣進(jìn)行充氣，國(guó)內(nèi)氦氣資源多、分布廣泛，無(wú)人飛艇系統(tǒng)按照災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)就近充氣的原則進(jìn)行充氣。

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