靶向預(yù)警發(fā)布效果評(píng)估分析

梁家鴻，石偉偉，曾宇萌

（廣州市突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布中心，廣東廣州 511430）

廣州作為國(guó)家中心城市，廣交會(huì)、燈光節(jié)等各類重大國(guó)際國(guó)內(nèi)活動(dòng)多，同時(shí)廣州作為近海亞熱帶城市，自然災(zāi)害種類多、頻率高、危害重、損失大，臺(tái)風(fēng)、暴雨、強(qiáng)對(duì)流等惡劣天氣頻發(fā)［1-3］。廣州市氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)實(shí)施分區(qū)發(fā)布，經(jīng)常會(huì)覆蓋2到3個(gè)區(qū)。易引起事故災(zāi)難的預(yù)警信息以人流預(yù)警為主，如2017年廣州國(guó)際燈光節(jié)主開幕式當(dāng)晚，參觀總?cè)藬?shù)高達(dá)27萬人；2017年的重陽登高，3 d內(nèi)全市18個(gè)登高點(diǎn)共有約55.3萬人登高。隨著廣州常住人口的逐年增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及大型活動(dòng)的連年新增，對(duì)預(yù)警信息發(fā)布要求也越來越高。近年來廣州市應(yīng)急辦建立了全網(wǎng)短信發(fā)布流程，對(duì)預(yù)警發(fā)布和應(yīng)急處置發(fā)揮了巨大的作用，但自運(yùn)行以來，全網(wǎng)短信的發(fā)布存在不能針對(duì)目標(biāo)區(qū)域人群，以及不能覆蓋來穗漫入用戶的問題。為解決上述難題，基于廣州市應(yīng)急指揮決策輔助系統(tǒng)的實(shí)時(shí)人群靶向預(yù)警技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，實(shí)現(xiàn)了突發(fā)事件預(yù)警信息靶向發(fā)布和預(yù)警信息服務(wù)的均等化。本研究對(duì)2019年廣州市應(yīng)急指揮決策輔助系統(tǒng)靶向預(yù)警發(fā)布任務(wù)進(jìn)行效果評(píng)估，通過研究靶向發(fā)布過程的相關(guān)數(shù)據(jù)，分析探討預(yù)警發(fā)布效果。

1 靶向預(yù)警發(fā)布技術(shù)

預(yù)警信息靶向發(fā)布，能有效解決傳統(tǒng)信息發(fā)布方式難以實(shí)現(xiàn)的針對(duì)特定區(qū)域目標(biāo)人群進(jìn)行信息精準(zhǔn)發(fā)布的難題，目前已在各類突發(fā)事件應(yīng)急工作中得到了應(yīng)用［4-6］，其關(guān)鍵技術(shù)包括精準(zhǔn)定位技術(shù)和區(qū)域搜索技術(shù)等。

1.1 精準(zhǔn)定位技術(shù)

傳統(tǒng)信息發(fā)布方式定位模式較單一，能力有限，無法滿足對(duì)特定時(shí)間、區(qū)域和目標(biāo)人群的快速發(fā)布需求，為了突破這一局限，靶向預(yù)警發(fā)布需要滿足以下維度需求：（1）時(shí)間維度，能夠快速精確獲取到當(dāng)前或某一時(shí)間段的數(shù)據(jù)，以獲取在此時(shí)間維度內(nèi)的目標(biāo)人群；（2）空間維度，能夠?qū)χ付▍^(qū)域進(jìn)行區(qū)域數(shù)據(jù)處理，以獲取在此區(qū)域維度內(nèi)的目標(biāo)人群；（3）人群維度，能夠?qū)δ繕?biāo)人群進(jìn)行分類篩選數(shù)據(jù)處理，以獲取符合某一指定特征的目標(biāo)人群。

多維度下的數(shù)據(jù)運(yùn)算處理往往容易產(chǎn)生延遲，因此靶向預(yù)警發(fā)布還需要信息發(fā)布平臺(tái)具備較高的靈活性，滿足多維度數(shù)據(jù)同時(shí)處理的需求。

1.2 區(qū)域搜索技術(shù)

靶向預(yù)警發(fā)布需要根據(jù)不同的發(fā)布任務(wù)能夠在地圖上繪制相應(yīng)的目標(biāo)區(qū)域，因此需基于地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）在地圖上繪制目標(biāo)區(qū)域，搜索出區(qū)域內(nèi)各個(gè)發(fā)布渠道的信息，包括短信、微博、微信、網(wǎng)站、大喇叭、顯示屏等?；诘乩砦恢玫姆?wù)（Location Based Service，LBS），是通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）和基站地理位置等地理定位技術(shù)，結(jié)合GIS通過移動(dòng)終端來確定用戶實(shí)際的位置信息，以實(shí)現(xiàn)為用戶提供與位置相關(guān)的信息服務(wù)［7-8］。

2 靶向預(yù)警發(fā)布影響因子

突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布可以通過短信、微博、微信、傳真、大喇叭等渠道［9］，而在靶向預(yù)警發(fā)布中，通常采用短信系統(tǒng)、手機(jī)APP、微信公眾號(hào)或者通過第三方服務(wù)推送等手段。電視、報(bào)紙、互聯(lián)網(wǎng)等大多數(shù)媒體所發(fā)布的信息，都需要公眾主動(dòng)接受或者搜索，無法達(dá)成突發(fā)事件預(yù)警發(fā)布的及時(shí)性要求；而手機(jī)使用門檻低、能隨身攜帶、覆蓋范圍廣，且無需安裝其他軟件即可獲取信息，有助于在第一時(shí)間將突發(fā)事件預(yù)警信息傳達(dá)至用戶。本項(xiàng)目研究的靶向預(yù)警發(fā)布，是將運(yùn)營(yíng)商已有的短信發(fā)送平臺(tái)、大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)與廣州市突發(fā)事件應(yīng)急指揮決策輔助系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱決策輔助系統(tǒng)）進(jìn)行對(duì)接，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)人群靶向發(fā)布突發(fā)事件預(yù)警手機(jī)短信。其中發(fā)布流程：發(fā)送持續(xù)時(shí)間、目標(biāo)區(qū)域大小、運(yùn)營(yíng)商基站密度、大數(shù)據(jù)平臺(tái)運(yùn)算速度、運(yùn)營(yíng)商數(shù)據(jù)下發(fā)速度等各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)影響靶向預(yù)警的實(shí)際發(fā)布效果。

3 數(shù)據(jù)處理方法

本研究選取2019年靶向預(yù)警發(fā)布任務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類分析，以一個(gè)時(shí)間段內(nèi)在一個(gè)區(qū)域上發(fā)布的靶向預(yù)警作為一個(gè)統(tǒng)計(jì)樣本。為了評(píng)估靶向預(yù)警針對(duì)目標(biāo)區(qū)域的發(fā)布效果，選取單位時(shí)間內(nèi)單位面積上圈選的目標(biāo)人數(shù)（已發(fā)送人數(shù)）和短信實(shí)際送達(dá)人數(shù)（發(fā)送成功人數(shù)）作為評(píng)價(jià)指標(biāo)（以下統(tǒng)稱為發(fā)送效率）。由于不同的任務(wù)對(duì)發(fā)送要求不同，相應(yīng)的發(fā)送效率差異也較大，為了方便對(duì)比分析，對(duì)發(fā)布任務(wù)進(jìn)行分類整理，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理：

其中，dij為該發(fā)送效率的標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)值；fij為根據(jù)第i個(gè)分布類型所劃分的第j個(gè)發(fā)送效率；fijmin為該分布類型下發(fā)送效率最低值；fijmax為該分布類型下發(fā)送效率最高值。

4 靶向預(yù)警任務(wù)特征

截至2019年10月1日，廣州市突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布中心已向廣州南站、花城廣場(chǎng)等多個(gè)目標(biāo)區(qū)域發(fā)送了地鐵延長(zhǎng)服務(wù)時(shí)間提醒、慶祝新中國(guó)70華誕焰火晚會(huì)安全提示等16批次的靶向信息，為廣州春運(yùn)辦、省應(yīng)急管理廳等多個(gè)部門提供靶向預(yù)警服務(wù)，在各類重大突發(fā)事件、氣象災(zāi)害防御中發(fā)揮了重要作用。對(duì)靶向預(yù)警發(fā)布任務(wù)進(jìn)行分類整理，得出幾個(gè)結(jié)果。

1）時(shí)段分布。

參考居民日常出行時(shí)間的高峰時(shí)段分布［10］進(jìn)行劃分，對(duì)選取的發(fā)布任務(wù)數(shù)據(jù)按發(fā)布時(shí)段進(jìn)行整理（圖1a），分析發(fā)現(xiàn)一天內(nèi)發(fā)送效率的差異程度稍大，其中發(fā)布時(shí)間在09：00—13：59（北京時(shí)，下同）以及19：00—21：59時(shí)段的發(fā)送效率比較突出，呈現(xiàn)雙峰分布趨勢(shì)。發(fā)送效率最高的是09：00—11：59，單位時(shí)間內(nèi)單位面積的已發(fā)送人數(shù)和發(fā)送成功人數(shù)分別比第2名高出23.98%、15.36%。

2）時(shí)長(zhǎng)分布。

根據(jù)歷次靶向預(yù)警任務(wù)常用的發(fā)布時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行劃分，對(duì)選取的發(fā)布任務(wù)數(shù)據(jù)按發(fā)布時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行整理（圖1b），分析發(fā)現(xiàn)不同發(fā)布時(shí)長(zhǎng)的發(fā)送效率差異程度很大，其中時(shí)長(zhǎng)在0～59 min的綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)比較突出。發(fā)送效率最高的是0～29 min，單位時(shí)間內(nèi)單位面積的目標(biāo)人數(shù)和成功人數(shù)分別比第2名高出130.14%、136.85%。

圖1 靶向預(yù)警按時(shí)段（a）和時(shí)長(zhǎng)（b）分布的標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)值

3）面積分布。

根據(jù)歷次靶向預(yù)警任務(wù)常用的圈選區(qū)域面積進(jìn)行劃分，對(duì)選取的發(fā)布任務(wù)數(shù)據(jù)按發(fā)布區(qū)域面積進(jìn)行整理（圖2a），分析發(fā)現(xiàn)不同圈選區(qū)域面積的發(fā)送效率差異程度稍大，其中區(qū)域面積在0.50～2.99 km2的發(fā)送效率比較突出，呈現(xiàn)單峰分布趨勢(shì)。發(fā)送效率最高的是1.00～2.99 km2，單位時(shí)間內(nèi)單位面積的目標(biāo)人數(shù)和成功人數(shù)分別比第2名高出42.29%、38.49%。

4）星期分布。

根據(jù)星期分布對(duì)靶向預(yù)警發(fā)布任務(wù)進(jìn)行整理（圖2b），分析發(fā)現(xiàn)一周內(nèi)7 d發(fā)送效率的差異程度稍大，其中發(fā)布時(shí)間在星期三到星期五的發(fā)送效率比較突出，呈現(xiàn)單峰分布趨勢(shì)。發(fā)送效率最高的是星期四，單位時(shí)間內(nèi)單位面積的已發(fā)送人數(shù)和發(fā)送成功人數(shù)分別比第2名高出39.47%、53.35%。

圖2 靶向預(yù)警按面積（a）和星期（b）分布的標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)值

5）發(fā)布規(guī)則優(yōu)化。

在靶向預(yù)警發(fā)布的流程中，各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)影響靶向預(yù)警的實(shí)際發(fā)布效果，而在實(shí)際應(yīng)用中，各行業(yè)對(duì)靶向發(fā)布的需求不盡相同，除去一部分對(duì)發(fā)布條件有明確指定要求的任務(wù)以外，其他任務(wù)在發(fā)布上具有一定的操作空間，可通過以下規(guī)則提高發(fā)布效果：（1）當(dāng)靶向發(fā)布任務(wù)沒有指定發(fā)布時(shí)段時(shí)，推薦選擇09：00—13：59以及19：00—21：59，其中09：00—11：59發(fā)送效率最高；（2）當(dāng)任務(wù)沒有指定持續(xù)時(shí)長(zhǎng)時(shí)，推薦選擇0～59 min，其中0～30 min發(fā)送效率最高；（3）當(dāng)任務(wù)沒有指定圈選面積時(shí)，推薦選擇0.50～2.99 km2，其中1.00～2.99 km2發(fā)送效率最高；（4）當(dāng)任務(wù)沒有指定發(fā)布日期時(shí)，推薦選擇星期三至星期五發(fā)布，其中星期四發(fā)送效率最高。

5 靶向預(yù)警應(yīng)用個(gè)例

5.1 國(guó)慶焰火晚會(huì)

2019年，廣州市定于10月1日20：00—20：30在珠江舉行廣州市慶祝新中國(guó)70華誕焰火晚會(huì)。活動(dòng)當(dāng)天，公安機(jī)關(guān)將在燃放點(diǎn)周邊采取人流、交通管制措施。為指引管控區(qū)域內(nèi)的居民和觀眾安全有序觀看焰火表演并順利撤離疏散，市公安局申請(qǐng)?jiān)谙鄳?yīng)時(shí)段向特定區(qū)域推送安全提示信息，該次靶向預(yù)警發(fā)送條件如下：

（1）發(fā)送時(shí)間為9月30日16：00，10月1日13：00、16：00、20：28共4個(gè)時(shí)段，發(fā)送區(qū)域?yàn)榕弥迺?huì)展中心和員村親水公園附近區(qū)域（圖3），區(qū)域覆蓋面積為7.51 km2。據(jù)3大運(yùn)營(yíng)商統(tǒng)計(jì)，30日15：00該次靶向預(yù)警信息發(fā)送區(qū)域?qū)崟r(shí)人口數(shù)據(jù)為16.4萬。實(shí)際發(fā)送成功用戶數(shù)：9月30日16：00—17：00，70.0萬；10月1日13：00—14：00，55.2萬；1日16：00—17：00，61.6萬；1日20：28—20：58，129.6萬。

圖3 琶洲會(huì)展中心和員村親水公園附近區(qū)域

（2）10月1日晚根據(jù)市公安局緊急通知，需加發(fā)2條疏散提醒信息，其發(fā)送時(shí)間為20：00、21：00，發(fā)送區(qū)域?yàn)閺V州塔到琶洲大橋的閱江路區(qū)域（圖4），區(qū)域覆蓋面積為6.17 km2。實(shí)際發(fā)送成功用戶數(shù)：20：23—20：53，28.6萬；21：13—21：43，63.7萬。

圖4 廣州塔到琶洲大橋的閱江路區(qū)域

該次靶向預(yù)警發(fā)布在活動(dòng)籌備期間及時(shí)推送安全指引，在活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)發(fā)布疏散及交通指引，有效緩解了安保工作壓力，為焰火晚會(huì)圓滿完成做出了重要貢獻(xiàn)，得到了市公安局的高度肯定與感謝。

該次任務(wù)的信息發(fā)布日期、起止時(shí)間和圈選區(qū)域等發(fā)布條件已提前指定，但對(duì)比分析發(fā)布數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，10月1日20：28—20：58的發(fā)布效率最高，比其他時(shí)段高出72.97%～79.86%，符合第4章靶向任務(wù)特征分析當(dāng)中的時(shí)段分布特點(diǎn)，即19：00—21：59為推薦發(fā)布時(shí)段，發(fā)布效果已接近最優(yōu)。

5.2 強(qiáng)降水過程

4月11日下午至夜間，廣州大部分地區(qū)出現(xiàn)了強(qiáng)對(duì)流天氣。其中花都、增城、南沙、番禺區(qū)先后發(fā)布了冰雹橙色預(yù)警；同時(shí)天河、越秀、海珠、荔灣、南沙、增城區(qū)發(fā)布了暴雨橙色預(yù)警，番禺、黃埔區(qū)發(fā)布了暴雨黃色預(yù)警；另外，廣州各區(qū)也先后發(fā)布了雷雨大風(fēng)黃色預(yù)警信號(hào)。該次降水過程也通過靶向預(yù)警進(jìn)行了服務(wù)，向3個(gè)目標(biāo)區(qū)域靶向發(fā)送強(qiáng)降水提醒信息，讓廣大市民能對(duì)即將出現(xiàn)的雷雨天氣提前做好防御準(zhǔn)備。實(shí)際發(fā)送成功用戶數(shù)：11：45—12：15，市政府至省財(cái)廳一帶覆蓋面積1.06 km2為10.5萬；大塘街道附近區(qū)域覆蓋面積1.04 km2為9.0萬；市政協(xié)附近區(qū)域覆蓋面積1.36 km2為3.5萬。

該次任務(wù)為針對(duì)災(zāi)害性天氣的提醒服務(wù)，在信息發(fā)布操作上具有一定的操作空間，從發(fā)布數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，該次發(fā)布任務(wù)在11：45—12：15，持續(xù)時(shí)長(zhǎng)為30 min，3個(gè)區(qū)域的圈選面積均在1.00～2.99 km2范圍內(nèi)，符合第4章靶向任務(wù)特征分析當(dāng)中的推薦發(fā)布條件，發(fā)布效果理論上已接近最優(yōu)。

6 結(jié)論

突發(fā)事件預(yù)警信息靶向發(fā)布，實(shí)現(xiàn)了對(duì)特定時(shí)間、特定區(qū)域的特定目標(biāo)人群進(jìn)行快速精準(zhǔn)發(fā)布，能有效發(fā)揮預(yù)警信息的針對(duì)性和及時(shí)性作用，有利于預(yù)防和降低突發(fā)事件及其危害，可應(yīng)用于城市減災(zāi)防災(zāi)、社會(huì)公共安全的多個(gè)方面。

在靶向預(yù)警短信發(fā)布流程中，各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)影響靶向預(yù)警的實(shí)際發(fā)布效果，本研究通過分類整理分析，對(duì)靶向預(yù)警發(fā)布特征有了一定的認(rèn)識(shí)，并整理出了優(yōu)化方案，但由于靶向預(yù)警是新近開展的業(yè)務(wù)，目前可用于研究分析的樣本仍有一定局限性，今后需要繼續(xù)對(duì)更多的發(fā)布任務(wù)進(jìn)行分析，探討更廣泛適用的靶向預(yù)警發(fā)布優(yōu)化方案。