熊偉

摘要：本文首先介紹了統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML，根據(jù)城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)（CERS）建設(shè)的要求，遵循軟件工程領(lǐng)域內(nèi)的模型語(yǔ)言規(guī)范，設(shè)計(jì)一個(gè)基于統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML的CERS模型，包括決策指揮中心、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)中心、各聯(lián)動(dòng)單位的調(diào)度中心、聯(lián)動(dòng)單位的分支機(jī)構(gòu)、處置力量部門和處置力量編組。該模型可以協(xié)助系統(tǒng)開發(fā)人員規(guī)范系統(tǒng)的開發(fā)與軟件重用，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，加快CERS的開發(fā)進(jìn)度。

關(guān)鍵詞：UML；城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)；體系架構(gòu)；用例圖

一、引言

當(dāng)前由于突發(fā)事件的頻頻發(fā)生，社會(huì)的風(fēng)險(xiǎn)也在逐漸增加，由此建立有效可行的應(yīng)急管理系統(tǒng)顯得尤為重要，而信息通信技術(shù)能夠廣泛有效地應(yīng)用于應(yīng)急管理，增強(qiáng)應(yīng)急管理效率，提高信息管理能力。信息管理技術(shù)在應(yīng)急管理系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色。如何提高政府的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，如何提高資源利用效率，怎樣構(gòu)建和諧社會(huì)并為市民提供更快捷、更高效的救助服務(wù)的探索，已成為研究的熱門。針對(duì)城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)管理系統(tǒng)，許多學(xué)者從不同的角度進(jìn)行分析研究，其中劉鐵民針對(duì)城市應(yīng)急信息系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了論述并詳細(xì)研究該系統(tǒng)的構(gòu)建；廖光煊主要針對(duì)重大事故應(yīng)急系統(tǒng)的建立，動(dòng)態(tài)模擬了城市不同區(qū)域重大事故的應(yīng)急決策支持系統(tǒng)。因此，為了保證現(xiàn)在城市的有效管理和快速發(fā)展，對(duì)城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的研究與開發(fā)具有重要意義。

城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的建設(shè)是一個(gè)周期很長(zhǎng)而且需要不斷優(yōu)化和完善的工程，并且該系統(tǒng)規(guī)模大、復(fù)雜性高、集成大量的信息，因此該系統(tǒng)需要投入大量的人力、物力和財(cái)力，同時(shí)需要社會(huì)各界的參與。本文通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)建模，對(duì)城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、作用、應(yīng)用情況進(jìn)行論述，構(gòu)建了一個(gè)簡(jiǎn)要的城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)模型。

二、城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)CERS

（一）城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的特征

城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)就是將公安、交通、通信、急救、電力、水利、地震、人民防空、市政管理等政府部門納入一個(gè)統(tǒng)一的指揮調(diào)度系統(tǒng)，處理城市特殊、突發(fā)、緊急事件和向公眾提供社會(huì)緊急救助服務(wù)的信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域、跨部門、跨警種之間的統(tǒng)一指揮，快速反應(yīng)、統(tǒng)一應(yīng)急、聯(lián)合行動(dòng)，為城市的公共安全提供強(qiáng)有力的保障。

從技術(shù)層面來(lái)看，CERS是集計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)、全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、視頻監(jiān)控等多種技術(shù)為一體的綜合通信、信息及指揮的系統(tǒng)平臺(tái)，該系統(tǒng)平臺(tái)的建成能夠成為城市公共安全綜合救援體系的保障。

（二）城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

我國(guó)市級(jí)應(yīng)急機(jī)構(gòu)一般包括五個(gè)層次，即決策指揮中心、應(yīng)急指揮中心、調(diào)度中心、聯(lián)動(dòng)單位的分支機(jī)構(gòu)、處置力量部門。第一級(jí)是設(shè)在市委與市政府的決策指揮中心，其主要職能是處理重大應(yīng)急事件。第二級(jí)是應(yīng)急指揮中心，是處理重大災(zāi)害事故的指揮所，是高層領(lǐng)導(dǎo)處理緊急狀況的辦公地，高層領(lǐng)導(dǎo)在此能全面了解各方面信息，對(duì)整個(gè)事件做出分析并指揮所有資源。第三級(jí)是下屬的調(diào)度中心，如原110、119、120、122等的調(diào)度中心，負(fù)責(zé)一部分事件的統(tǒng)一調(diào)度處理。第四級(jí)、第五級(jí)應(yīng)急機(jī)構(gòu)協(xié)同前三級(jí)共同發(fā)揮作用。

（三）城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的工作流程

CERS系統(tǒng)的流程如下。

1.報(bào)警。警情發(fā)生后事件分析人員通過撥打城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)電話或其他方式進(jìn)行報(bào)警，將警情匯報(bào)給城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)指揮中心。

2.接警。城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)中心的接警員接到警情后，將具體的情況包括時(shí)間、地點(diǎn)等信息分派給不同調(diào)度中心進(jìn)行處理。

3.調(diào)度。應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)警情向處置部門發(fā)出信息，處置部門派出人員到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施救援，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行下一步處置方式。

4.匯總匯報(bào)警情。將警情情況及處置情況匯總報(bào)告領(lǐng)導(dǎo)并將其存檔，同時(shí)便于對(duì)各種緊急事件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

三、城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)建模

（一）統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML

1.UML概述

統(tǒng)一建模語(yǔ)言，即可視化建模語(yǔ)言主要運(yùn)用于系統(tǒng)中，它所建造的模型具有完整性、準(zhǔn)確性、無(wú)歧義性等特點(diǎn)，UML主要在工作流程、軟件工程和業(yè)務(wù)領(lǐng)域中使用，針對(duì)以上領(lǐng)域中重要部分的設(shè)計(jì)、分析及決策情況進(jìn)行具體描述。對(duì)開發(fā)人員而言，只需要構(gòu)建產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和模型，模型建立后開發(fā)人員不用選擇程序語(yǔ)言和算法，UML可以自行將其轉(zhuǎn)化為語(yǔ)言代碼。UML主要通過類圖、狀態(tài)圖、組件圖、序列圖和部署圖等類型表現(xiàn)出來(lái)。因?yàn)閁ML作為一種建模語(yǔ)言具有統(tǒng)一的特性以支持特定領(lǐng)域擴(kuò)展標(biāo)記，所以它吸引了越來(lái)越多的開發(fā)和組織人員并已成為模型設(shè)計(jì)與軟件分析的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

2.UML的主要特點(diǎn)

（1）UML中融合了面向?qū)ο箢I(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，它減少了極少使用、較為多余、容易混淆的符號(hào)，同時(shí)也相應(yīng)地增加了一些新的符號(hào)，考慮了不同方法的圖形表示。

（2）UML擴(kuò)展性強(qiáng)，同時(shí)還添加了些新的概念。在UML標(biāo)準(zhǔn)中新加了模式、模板、分布式、擴(kuò)展機(jī)制、線程、過程、職責(zé)、并發(fā)、合作等新概念，清晰地區(qū)分類型、類和實(shí)例、接口和組件等概念。

3.UML的應(yīng)用領(lǐng)域

UML可以建模的系統(tǒng)包括靜態(tài)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)行為，因此它是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的通用建模語(yǔ)言。UML的應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛，最常見的是用于軟件系統(tǒng)模型的構(gòu)建，同時(shí)可以用來(lái)處理復(fù)雜數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)，以及用來(lái)描述如企業(yè)機(jī)構(gòu)或機(jī)械系統(tǒng)等非軟件領(lǐng)域系統(tǒng)，它的目標(biāo)是以面向?qū)ο蟮姆绞絹?lái)描述任何類型的系統(tǒng)。

在系統(tǒng)開發(fā)過程中，UML以其廣泛的適用性可以適用于從系統(tǒng)開發(fā)需求到完成測(cè)試的各個(gè)階段。首先是需求分析階段，用戶的需要主要通過UML系統(tǒng)的用例建模方式來(lái)表現(xiàn)。其次是分析階段，對(duì)問題域的主要概念包括類、抽象和對(duì)象等，以及問題域的機(jī)制等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行關(guān)注。此時(shí)，可以通過UML類圖來(lái)識(shí)別不同的類及它們之間的關(guān)系，通過UML動(dòng)態(tài)模型描述類之間的協(xié)作關(guān)系。最后是測(cè)試階段，開發(fā)人員可以利用UML模型的不同UML圖進(jìn)行不同類型的測(cè)試，主要包括單元測(cè)試、集成測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試和驗(yàn)收測(cè)試幾方面。其中單元測(cè)試主要通過類規(guī)格、類圖測(cè)試，集成測(cè)試主要通過合作圖、使用部件圖測(cè)試，系統(tǒng)測(cè)試通過例圖測(cè)試，驗(yàn)收測(cè)試由用戶進(jìn)行。

由此可見，UML標(biāo)準(zhǔn)模糊語(yǔ)言用于從系統(tǒng)需求描述至完成后測(cè)試和維護(hù)的整個(gè)系統(tǒng)開發(fā)的各個(gè)階段，適用于以面向?qū)ο蠹夹g(shù)來(lái)描述任何類型的系統(tǒng)。

（二）基于UML的城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)建模實(shí)例

1.城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)（CERS）用例圖

利用城市應(yīng)急信息系統(tǒng)可以將應(yīng)急聯(lián)動(dòng)過程通過以下幾個(gè)用例描述，包括接警用例、處警用例、指揮調(diào)度用例。CERS系統(tǒng)的主要使用者包括：①系統(tǒng)管理人員；②硬件設(shè)備情況；③系統(tǒng)服務(wù)對(duì)象；④與該系統(tǒng)交互的其他系統(tǒng)（如地理信息系統(tǒng)、位置追蹤定位服務(wù)系統(tǒng)等）；⑤與本系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的其他人或系統(tǒng)，見圖1所示。

其中，CERS系統(tǒng)的參與者包括通訊中心、報(bào)警員、接警員、數(shù)據(jù)中心、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心、事件分析員、系統(tǒng)管理員、監(jiān)控中心、大屏幕顯示系統(tǒng)、下級(jí)接警系統(tǒng)、領(lǐng)導(dǎo)。

圖2顯示了事件分析員通過用例分析的過程，包括接收相關(guān)信息，如接警員提供的信息、領(lǐng)導(dǎo)的安排及下級(jí)執(zhí)行人員的反饋意見；將相關(guān)信息向領(lǐng)導(dǎo)請(qǐng)示；分析事件；根據(jù)領(lǐng)導(dǎo)的指示及相關(guān)事件向執(zhí)行人員分派任務(wù)。

2.城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)類圖

城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)主要類有用戶類、支撐平臺(tái)系統(tǒng)類、調(diào)度類。用戶類如接警員、處警員、報(bào)警人、主管領(lǐng)導(dǎo)、應(yīng)急委員會(huì)成員等，如圖3 所示。

3.城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)圖

事件發(fā)生后事件分析員先對(duì)其進(jìn)行分析，按事件解決的難易程度確定是否需要向領(lǐng)導(dǎo)請(qǐng)示，若為重大困難事件需向領(lǐng)導(dǎo)請(qǐng)示后再做處理，若事件分析員或指揮中心了解信息后無(wú)需向領(lǐng)導(dǎo)請(qǐng)示，則由事件分析員直接分配任務(wù)，下級(jí)接警系統(tǒng)進(jìn)行處理并及時(shí)反饋相關(guān)處理信息。

通用的城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的接處警過程狀態(tài)圖參見圖4，但實(shí)際情況會(huì)比較復(fù)雜，因?yàn)橘Y源調(diào)配的計(jì)劃是隨著事態(tài)的不斷發(fā)展而改變的，所以應(yīng)急的接處警狀態(tài)圖并不是靜態(tài)的，而是隨著條件的改變而動(dòng)態(tài)變化的。

4.城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)序列圖

上圖說明：事件分析員接到事件后，首先要經(jīng)過自己的專業(yè)分析以確定事件的重要程度，如果確定為重大事件，則需要向直管領(lǐng)導(dǎo)請(qǐng)求指示，根據(jù)事件處理的需要，由調(diào)度中心進(jìn)行調(diào)度，調(diào)度中心顯示屏將顯示事件處理的進(jìn)度并且實(shí)時(shí)更新相關(guān)信息，見圖5。

5.城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)組件圖

城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)主要包括城市管理組件、各個(gè)子系統(tǒng)組件及系統(tǒng)維護(hù)管理組件三大模塊組件。其中，城市管理組件是指對(duì)市民公開的熱線電話或是特大事故處理意見；各個(gè)子系統(tǒng)組件包括監(jiān)控系統(tǒng)組件、大屏幕顯示組件、GPS 系統(tǒng)組件、圖像/視頻傳輸系統(tǒng)組件、有/無(wú)線通信系統(tǒng)組件、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組件等；系統(tǒng)維護(hù)管理組件包括軟件支撐平臺(tái)組件、源及機(jī)房組件等。組件圖的主要作用是描述各個(gè)組件及其之間的相互關(guān)系，見圖6。

6.城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)部署圖

城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)部署圖描述了整個(gè)系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)和與配套軟硬件，即整個(gè)系統(tǒng)資源的硬件和軟件的配置情況。如圖7所示，此圖包含：①應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、指揮決策系統(tǒng)等；②應(yīng)用支撐平臺(tái)主要視頻/語(yǔ)音處理系統(tǒng)、業(yè)務(wù)協(xié)同、輔助決策系統(tǒng)等；③信息資源中心，主要包含GIS 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)、交通指揮、衛(wèi)生救助、氣象等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)等；④基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。

7.CERS 模型應(yīng)用分析

本文在參考前人關(guān)于城市應(yīng)急系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)要模型。當(dāng)前城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)建設(shè)過程中面臨眾多難題。一是信息資源的共享整合與數(shù)據(jù)更新和維護(hù)的不兼容。沒有信息，沒有情報(bào)，就無(wú)從指揮礎(chǔ)。所以，應(yīng)急聯(lián)動(dòng)首先要實(shí)現(xiàn)信息的共享和互通。但是，如果不同部門之間職權(quán)劃分不清晰，就會(huì)在很大程度上阻礙指揮中心采集與互通信息，這會(huì)給應(yīng)急聯(lián)動(dòng)中心的數(shù)據(jù)收集工作帶來(lái)很大麻煩，而且指揮中心也沒有經(jīng)費(fèi)去收集所需的信息資源。二是各獨(dú)立職能部門的現(xiàn)有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換問題。為保護(hù)前期投資，政府在建設(shè)應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)通常會(huì)整合已有的各單位系統(tǒng)，這樣可能會(huì)給不同系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的交換、互通造成阻礙。三是系統(tǒng)的可靠性問題。應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的主要職責(zé)是處理應(yīng)急事件，因此系統(tǒng)自身的穩(wěn)定性是很重要的。國(guó)內(nèi)在建設(shè)應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，把大部分成本都投入在硬件設(shè)備的可靠性上，這種做法雖然能夠達(dá)到一定效果，但也存在很大的弊病，會(huì)大大增加系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)成本，也使得技術(shù)復(fù)雜化。因此，在構(gòu)建系統(tǒng)時(shí)，一定要考慮系統(tǒng)軟件的可靠性，即根據(jù)事物的處理流程，建立一種事物安保機(jī)制，防止系統(tǒng)對(duì)某種環(huán)境或設(shè)備過分依賴，在系統(tǒng)的部分設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)中其他的模塊和設(shè)備能夠及時(shí)跟上備份、轉(zhuǎn)移，做到暫時(shí)的代理，以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，降低因系統(tǒng)故障造成的損失，最大限度地保障系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

四、結(jié)束語(yǔ)

城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)建并不是將不同子系統(tǒng)接口的簡(jiǎn)單集成或簡(jiǎn)單疊加，而是能有效地針對(duì)城市任何時(shí)間、地點(diǎn)，發(fā)生或會(huì)發(fā)生的突發(fā)事件進(jìn)行有效控制。它涉及數(shù)據(jù)整合、終端設(shè)備應(yīng)用等復(fù)雜系統(tǒng)工程。當(dāng)發(fā)生緊急狀況時(shí)，迅速進(jìn)行資源整合，統(tǒng)一指揮，統(tǒng)一協(xié)調(diào)，有序調(diào)動(dòng)工業(yè)、科技、人力、財(cái)政等多方面資源，及時(shí)應(yīng)對(duì)和解決問題。本文使用UML建立了一般的城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)模型，希望對(duì)城市應(yīng)急系統(tǒng)建設(shè)提供參考。

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（作者單位：湖北省鄂西生態(tài)文化旅游圈投資有限公司）