應(yīng)急指揮智能信息化平臺的研究

劉明

摘要：以融合通信技術(shù)為支撐，突出應(yīng)急信息全面匯聚、快速展現(xiàn)、上傳下達(dá)、協(xié)同會商、專題研判、指揮調(diào)度和輔助決策等支撐能力，建立反應(yīng)靈敏、協(xié)同高效、科學(xué)決策的應(yīng)急指揮信息平臺，對接與協(xié)調(diào)指揮各類應(yīng)急專業(yè)隊(duì)伍和資源，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急救援智能化、扁平化和一體化。

關(guān)鍵詞：融合通信;指揮調(diào)度;協(xié)同會商;輔助決策;應(yīng)急救援

中圖分類號：TP311 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）32-0084-03

在資源共享模式高速發(fā)展的今天，共享已經(jīng)滲透到社會生活的方方面面。但在應(yīng)急資源領(lǐng)域，還存在著應(yīng)急資源閑散歸置、無法有效利用等問題。充分運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)手段，匯聚應(yīng)急指揮管理有關(guān)數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)日常管理、應(yīng)急調(diào)度全覆蓋，為服務(wù)救援決策、引導(dǎo)應(yīng)急力量有序參與應(yīng)急救援工作、應(yīng)急資源合理調(diào)度等提供全方位信息支持。構(gòu)建統(tǒng)一的應(yīng)急資源共享平臺整合各部門、全社會應(yīng)急資源，實(shí)現(xiàn)各類應(yīng)急資源物盡其用、快速調(diào)配，有助于進(jìn)一步提高應(yīng)急救援活動的效率，全面提升應(yīng)急救援水平[1-3]。因此，只有借助技術(shù)先進(jìn)、功能完整的應(yīng)急指揮智能信息化平臺，才能更好地發(fā)揮應(yīng)急管理部門的作用，才能夠有效組織協(xié)調(diào)全社會的人力、財(cái)力和物資資源，實(shí)現(xiàn)科學(xué)處置，快速響應(yīng)。

1 邏輯架構(gòu)

本平臺利用區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、移動應(yīng)用、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，建設(shè)“上下貫通、橫向協(xié)同”應(yīng)急指揮智能信息化平臺。能夠?qū)崟r(shí)感知、智能預(yù)警、快速接警、科學(xué)救援，打造可視化、協(xié)同化、共享化、智能化的應(yīng)急管理與指揮新模式，日常管理實(shí)現(xiàn)看得見、說得清、管得住，戰(zhàn)時(shí)指揮實(shí)現(xiàn)連得通、叫得應(yīng)、打得贏，大幅度提高應(yīng)急管理能力和水平[4-5]。平臺整體技術(shù)架構(gòu)如圖1所示，包括：

1）系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)是底層硬件環(huán)境和數(shù)據(jù)為支持層，開發(fā)常態(tài)和非常態(tài)功能應(yīng)用，支持三級聯(lián)動的大屏幕、桌面、移動的展示應(yīng)用;

2）建立面向平臺綜合應(yīng)用及與相關(guān)系統(tǒng)集成的整體性技術(shù)架構(gòu)，該技術(shù)架構(gòu)由統(tǒng)一應(yīng)用支撐平臺及相關(guān)基礎(chǔ)支撐環(huán)境、整體安全體系構(gòu)成;

3）基于目前主流的三層及多層軟件架構(gòu)，采用主流的商品化中間件平臺（軟件），實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)化應(yīng)用（如業(yè)務(wù)處理）及非結(jié)構(gòu)化應(yīng)用（如文檔管理等）的統(tǒng)一支撐;支持應(yīng)用系統(tǒng)在多節(jié)點(diǎn)服務(wù)器集群環(huán)境中的部署和優(yōu)化運(yùn)行，并支持多節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)集群配置;

4）基礎(chǔ)支撐設(shè)施及技術(shù)環(huán)境：平臺將通過市電子政務(wù)云服務(wù)平臺的軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施來搭建運(yùn)行環(huán)境;

5）基于統(tǒng)一應(yīng)用支撐平臺及信息資源體系，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換和共享服務(wù)平臺（系統(tǒng)），集成消息傳遞、XML文檔訪問及Web服務(wù)、ETL等多種服務(wù)，實(shí)現(xiàn)平臺各類信息路由和多源信息匯集;

6）通過整合配置相關(guān)的安全設(shè)施（包括但不限于防火墻、入侵檢測、威脅管理、病毒/惡意代碼防控、終端管理及應(yīng)用審計(jì)等），充分保證平臺的物理安全、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全和應(yīng)用安全;

7）通過提供完善的應(yīng)用管理和運(yùn)行維護(hù)工具，實(shí)現(xiàn)對所有應(yīng)用系統(tǒng)的集中管理和運(yùn)行維護(hù)，并支持在網(wǎng)絡(luò)任何地點(diǎn)接入即可實(shí)現(xiàn)對整個(gè)系統(tǒng)的在線管理和維護(hù);

8）建立完整的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)體系，實(shí)現(xiàn)對整體系統(tǒng)運(yùn)行所涉及的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的設(shè)置與維護(hù)。

2 網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖2所示。

1）建立安全、高效的網(wǎng)絡(luò)支持體系。本平臺將依托（政務(wù)網(wǎng)），將數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器等建立在政務(wù)云平臺中;

2）本平臺均建立在城域網(wǎng)（政務(wù)網(wǎng)）系統(tǒng)上運(yùn)行;

3）建議在政務(wù)外網(wǎng)和各行業(yè)專網(wǎng)之間，通過架設(shè)專線，網(wǎng)絡(luò)入口采用防火墻，實(shí)現(xiàn)各行業(yè)專網(wǎng)信息的互聯(lián)互通。

3 功能設(shè)計(jì)

本平臺基于城市時(shí)空數(shù)據(jù)，以地理信息為支撐，建立基于“一張圖”的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)急處置與指揮平臺，包括預(yù)警信息管理、綜合分析展示、指揮調(diào)度、協(xié)調(diào)會商、資源調(diào)派、事件跟蹤、趨勢研判、輿情管理等功能模塊，支持從事發(fā)現(xiàn)場到各級應(yīng)急指揮中心的上下貫通、橫向協(xié)同的應(yīng)急指揮應(yīng)用體系[6-9]。

1）預(yù)警信息管理

①快捷高效的應(yīng)急接報(bào)

建立日常應(yīng)急值班制度，及時(shí)接警、記錄突發(fā)事件的發(fā)生時(shí)間、事件單位、事件裝置、事件設(shè)備、涉及的煤礦、危險(xiǎn)化學(xué)品、人員傷亡情況等信息;信息上報(bào)流程化，基于平臺實(shí)現(xiàn)應(yīng)急事故信息上報(bào)，并推送短信及警情廣播。

針對突發(fā)事件，將依據(jù)各級應(yīng)急預(yù)案，建立可固化處置流程，按部門、按崗位建設(shè)完成針對不同突發(fā)事件的接處警和處置流程，固化流程節(jié)點(diǎn)和職責(zé)任務(wù)，在通訊硬件和移動應(yīng)用支持下，實(shí)現(xiàn)事件接警、預(yù)案啟動、任務(wù)下達(dá)的“一鍵預(yù)案啟動、一鍵任務(wù)群發(fā)”。利用二次開發(fā)的報(bào)警接入功能，在有報(bào)警電話接入時(shí)，系統(tǒng)自動彈出來電處理窗口。系統(tǒng)基于建立的電話號碼關(guān)聯(lián)關(guān)系，自動識別和提取報(bào)警單位、事發(fā)地點(diǎn)等信息。

匯總各部門安全生產(chǎn)、自然災(zāi)害相關(guān)預(yù)警信息，構(gòu)建多災(zāi)種事件鏈影響關(guān)系知識圖譜，智能化生成不同類型和等級預(yù)警災(zāi)情發(fā)布產(chǎn)品。建立信息審核、發(fā)布策略，通過與突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布平臺、新聞網(wǎng)站等對接，實(shí)現(xiàn)預(yù)警災(zāi)情信息的多渠道、多策略一鍵式發(fā)布。主要包括預(yù)警災(zāi)情信息錄入、信息查詢、信息審核、信息發(fā)布、發(fā)布統(tǒng)計(jì)分析等功能。

②快捷高效的預(yù)案啟動機(jī)制

在領(lǐng)導(dǎo)下達(dá)啟動預(yù)案后，相關(guān)單位和個(gè)人會在第一時(shí)間接收到預(yù)案啟動的信息，接收到信息包含事件通報(bào)內(nèi)容和預(yù)設(shè)的任務(wù)安排內(nèi)容、處置要求等。

③科學(xué)高效的應(yīng)急處置

在應(yīng)急處置過程中，成立現(xiàn)場應(yīng)急指揮中心，全面負(fù)責(zé)應(yīng)急處置工作。應(yīng)急救援隊(duì)伍在事發(fā)現(xiàn)場建立起高效、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)支持環(huán)境：

事發(fā)現(xiàn)場與后方指揮中心通過4G/5G、衛(wèi)星等方式建立網(wǎng)絡(luò)通道，實(shí)現(xiàn)各類音視頻信息的雙向溝通;在事發(fā)現(xiàn)場建立臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)無線覆蓋，全面支持單兵、無人機(jī)、無人車、視頻監(jiān)控等音視頻信息的傳輸要求。

2）綜合分析展示

以地理信息為技術(shù)平臺（采用多種地圖信息），采用集成整合的方式，實(shí)現(xiàn)綜合信息的集成展示。包括：突發(fā)事件地點(diǎn)快速定位及影響范圍的確定、現(xiàn)場各角度視頻監(jiān)控、周邊環(huán)境、救援路線、生產(chǎn)設(shè)施信息、救援力量分布和配置情況、各方會商信息、人員、車輛跟蹤和定位、應(yīng)急資源調(diào)配跟蹤、單兵定位、音視頻互動、處置指令跟蹤信息、預(yù)案和案例信息、相關(guān)部門值班及負(fù)責(zé)人聯(lián)系方式、各行業(yè)及其他信息等。

3）指揮調(diào)度

在融合通訊支持下，應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)、案例推演等技術(shù)，建立資源需求分析模型，面向各類事故災(zāi)害類型智能化提供資源調(diào)度建議。以地理信息為支撐建立基于“一張圖”的實(shí)戰(zhàn)指揮平臺，實(shí)現(xiàn)事件定位、信息查詢、事件跟蹤、指揮調(diào)度、力量部署、空間測量、視頻監(jiān)控、應(yīng)急會商等主要功能，支持貫穿事發(fā)現(xiàn)場、現(xiàn)場應(yīng)急指揮車、指揮中心的應(yīng)急處置應(yīng)用體系。

①利用多種技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急救援的一張圖指揮，一張圖調(diào)度，一張圖分析，一張圖決策;

②利用先進(jìn)通信手段，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場圖像、語音和數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，實(shí)時(shí)掌握災(zāi)情動態(tài)及發(fā)展趨勢的研判;

③應(yīng)急對象精準(zhǔn)化，關(guān)聯(lián)地理位置、生產(chǎn)設(shè)施、周圍情況、數(shù)值化預(yù)案等，為分析研判提供支持;

④應(yīng)急力量精確化，實(shí)現(xiàn)各類應(yīng)急力量、資源在地理信息中實(shí)時(shí)展示，為科學(xué)調(diào)度提供信息參考;

⑤應(yīng)急處置可視化，應(yīng)用移動定位設(shè)備等終端設(shè)備，掌握各類應(yīng)急資源所在位置、數(shù)量和狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)移動式信息推送。

4）協(xié)同會商

通過整合現(xiàn)場監(jiān)控圖像、單兵設(shè)備、移動終端和視頻會議等多媒體手段，建立數(shù)據(jù)傳輸、語音通話、視頻接入的融合通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)前后方和相關(guān)部門的音視頻會商，基于EGIS一張圖開展各類信息綜合關(guān)聯(lián)分析，實(shí)現(xiàn)多方協(xié)同綜合研判會商。主要包括音視頻會商、協(xié)同標(biāo)繪、文件共享等功能。

①建立應(yīng)急會商機(jī)制，實(shí)現(xiàn)可交互式、可視化應(yīng)急協(xié)同會商，支持與各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)和資源的共享交換：

事發(fā)現(xiàn)場（包括現(xiàn)場應(yīng)急通訊指揮車、現(xiàn)場各處置小組、單兵）與指揮中心的音視頻互動;

指揮中心與各區(qū)縣、行業(yè)、鎮(zhèn)街的音視頻互動;

指揮中心與省應(yīng)急管理部門的會商。

②主要功能有：事件現(xiàn)場，救援人員通過高清視頻和集群語音與現(xiàn)場指揮聯(lián)系;將現(xiàn)場視頻、照片、數(shù)據(jù)回傳到后方指揮中心;將視頻或數(shù)據(jù)分發(fā)給相關(guān)人員。

③圖像接入系統(tǒng)：可接入單兵、視頻會議、監(jiān)控?cái)z像機(jī)、PC 等視頻信號。

④語音通信系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)多種通信方式的融合和調(diào)度;能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行接收、傳送、記錄、切換、放大等處理。

⑤應(yīng)急會商系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)指揮中心與各應(yīng)急部門遠(yuǎn)程應(yīng)急會商。會議視頻分辨率達(dá)到CIF 以上，傳輸達(dá)到15 幀/秒以上。

5）資源調(diào)派

建立事故與應(yīng)急資源相匹配的關(guān)聯(lián)關(guān)系管理模塊，在應(yīng)急響應(yīng)與處置模式下，針對事故位置進(jìn)行周邊救援隊(duì)、裝備、專家等資源的智能匹配。實(shí)現(xiàn)應(yīng)急物資、隊(duì)伍、專家等的快速查詢、調(diào)派和跟蹤功能。

①提供基于地理信息的綜合查詢功能。

②調(diào)配的資源直接形成任務(wù)指令，通過短信或電話方式發(fā)送給負(fù)責(zé)人。

③物資調(diào)派：建立可動態(tài)檢索查詢儲備物資和救援裝備的功能。自動檢索就近的物資站點(diǎn)，并按照距離進(jìn)行排序。

④隊(duì)伍調(diào)派：實(shí)現(xiàn)應(yīng)急隊(duì)伍的快速查詢、調(diào)派和跟蹤。提供基于GIS按隊(duì)伍類別、按事件類別、距離事發(fā)點(diǎn)距離的遞進(jìn)式數(shù)據(jù)查詢。

⑤與地理信息系統(tǒng)集成，可在GIS中標(biāo)注事件發(fā)生的相關(guān)區(qū)域、位置和資源信息。

⑥在調(diào)度資源過程中，與運(yùn)送車輛進(jìn)行關(guān)聯(lián)，動態(tài)掌握救援力量、救援物資的狀態(tài)。

6）事件跟蹤

建設(shè)完備的事件跟蹤體系，實(shí)現(xiàn)各類突發(fā)事件的接報(bào)、任務(wù)安排的記錄和跟蹤，對于超出預(yù)設(shè)反饋時(shí)間的進(jìn)行提醒。

①任務(wù)下達(dá)：實(shí)現(xiàn)任務(wù)安排的上通下達(dá)。

②事件跟蹤：建設(shè)完備的事件跟蹤模塊，實(shí)現(xiàn)各類任務(wù)、指令全程事件記錄和跟蹤。

7）輔助決策

在綜合信息匯聚、專題研判基礎(chǔ)上，建立面向各類事故災(zāi)害的輔助決策知識模型，采用系統(tǒng)自動生產(chǎn)、人工干預(yù)等方式，分析各類事故災(zāi)害發(fā)生特點(diǎn)、演化特征、救援難點(diǎn)等內(nèi)容，提出風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)、應(yīng)急處置等決策建議，為高效化、專業(yè)化救援提供支撐。

①針對煤礦企業(yè)、火災(zāi)爆炸等突發(fā)事件，通過引進(jìn)成熟的（公安系統(tǒng)統(tǒng)一認(rèn)證）軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)輔助決策的功能。

②隔離疏散范圍的確定：在地理信息中圈定隔離疏散范圍，主要包括人口稠密區(qū)，學(xué)校、商業(yè)區(qū)等、重點(diǎn)保護(hù)單位、保護(hù)區(qū)、水源地等。

8）信息發(fā)布

形成發(fā)布產(chǎn)品，建立信息審核、發(fā)布策略，通過與突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布平臺、新聞網(wǎng)站等對接，實(shí)現(xiàn)預(yù)警災(zāi)情信息的多渠道、多策略一鍵式發(fā)布。

9）總結(jié)評估

建立各類突發(fā)事件處置評估模型，實(shí)現(xiàn)對應(yīng)急處置過程的時(shí)效性、有效性等綜合效果總結(jié)評估，為應(yīng)急指揮能力提升提供支撐。針對事件從經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡、處置時(shí)效、預(yù)防措施等幾個(gè)維度進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，形成統(tǒng)計(jì)分析圖以及評估結(jié)果。

開發(fā)多種應(yīng)急救援評價(jià)模型，通過回溯、再現(xiàn)應(yīng)急過程，對應(yīng)急過程前、過程中和過程后的物資、人員的部署以及救援方式的規(guī)劃等進(jìn)行綜合評估，從經(jīng)濟(jì)損失、處置時(shí)效、預(yù)防措施等幾個(gè)維度進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，形成統(tǒng)計(jì)分析圖以及評估結(jié)果，實(shí)現(xiàn)效率評估、能力評估、價(jià)值評估。

4 結(jié)束語

本平臺以地理信息為支撐，建立基于“一張圖”的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)急處置與指揮平臺，包括預(yù)警信息管理、綜合分析展示、指揮調(diào)度、協(xié)同會商、資源調(diào)派、事件跟蹤、輔助決策等功能模塊，支持從事發(fā)現(xiàn)場到各級應(yīng)急指揮中心的上下貫通、橫向協(xié)同的應(yīng)急指揮應(yīng)用體系。提高各級部門相互協(xié)同的整體工作效率，推進(jìn)應(yīng)急指揮響應(yīng)信息化的進(jìn)程。

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