李 軍

(廣州市地下鐵道總公司 廣州 510030)

地鐵運(yùn)營(yíng)多層級(jí)應(yīng)急指揮系統(tǒng)的研發(fā)與實(shí)現(xiàn)

李 軍

(廣州市地下鐵道總公司 廣州 510030)

介紹地鐵運(yùn)營(yíng)的應(yīng)急指揮業(yè)務(wù)，分析影響應(yīng)急指揮及時(shí)性的各類因素，闡述應(yīng)急指揮系統(tǒng)克服這些因素的關(guān)鍵技術(shù)及基本構(gòu)成、各模塊的功能、采用的通用性中間件或引擎、數(shù)據(jù)庫(kù)存放數(shù)據(jù)的范圍、應(yīng)急指揮業(yè)務(wù)重組及實(shí)現(xiàn)方法。這些技術(shù)與方法的應(yīng)用，能提高系統(tǒng)的自動(dòng)化程度和響應(yīng)速度。

地鐵運(yùn)營(yíng);應(yīng)急指揮;安全管理;多層級(jí)應(yīng)急指揮系統(tǒng)

應(yīng)急指揮是指在突發(fā)事件應(yīng)急處置活動(dòng)中，上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及其機(jī)關(guān)對(duì)所屬下級(jí)的應(yīng)急活動(dòng)和應(yīng)對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行特殊的組織領(lǐng)導(dǎo)活動(dòng)。目前，城市軌道交通規(guī)模不斷擴(kuò)大，涉及專業(yè)不斷增多，對(duì)城市軌道交通突發(fā)事件應(yīng)急指揮的要求也不斷提高，簡(jiǎn)單的應(yīng)急管理體系已不能滿足突發(fā)事件應(yīng)急指揮的需要，迫切要求形成一套自上而下的多層級(jí)應(yīng)急指揮管理模式［1-4］。地鐵運(yùn)營(yíng)應(yīng)急指揮系統(tǒng)也必須基于多層級(jí)指揮管理業(yè)務(wù)的模式，才能真正滿足地鐵運(yùn)營(yíng)應(yīng)急指揮的需要［5］。

1 地鐵運(yùn)營(yíng)應(yīng)急指揮分析

地鐵運(yùn)營(yíng)指揮體系自下而上可分為線路、線網(wǎng)及公司3個(gè)層級(jí)。當(dāng)發(fā)生事故時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)人員通常采用電話等通信手段，將故障情況上報(bào)至本線路的運(yùn)營(yíng)調(diào)度中心(OCC)。值守人員接警后，在電腦或相關(guān)值班日志中進(jìn)行手工登記，對(duì)該事故的真實(shí)性進(jìn)行確認(rèn)，并繼續(xù)接聽電話續(xù)報(bào)。若事故達(dá)到一定等級(jí)后

，

值守人員啟動(dòng)應(yīng)急處置程序，查閱有關(guān)應(yīng)急預(yù)案，根據(jù)應(yīng)急預(yù)案中規(guī)定的應(yīng)急措施及可調(diào)用的應(yīng)急資源，進(jìn)行有效的應(yīng)急處置。當(dāng)事故超出本層級(jí)處理范圍時(shí)，在啟動(dòng)應(yīng)急處置的同時(shí)，還須上報(bào)線網(wǎng)指揮中心，進(jìn)行多層級(jí)協(xié)同處置。應(yīng)急處置業(yè)務(wù)流程如圖1所示。

圖1 城市軌道交通應(yīng)急處置流程

隨著數(shù)字化預(yù)案、綜合數(shù)字通信、數(shù)字化視頻、GIS(地理信息系統(tǒng))和GPS(全球定位系統(tǒng))等信息化技術(shù)的發(fā)展，及其在應(yīng)急指揮中的應(yīng)用，大大提高了應(yīng)急指揮的自動(dòng)化程度，應(yīng)急指揮的及時(shí)性和有效性也得到了提高，為解決上述問題找到了途徑。

2 應(yīng)急指揮系統(tǒng)的構(gòu)成

應(yīng)急指揮系統(tǒng)是一個(gè)集成了數(shù)字化預(yù)案、綜合數(shù)字通信、數(shù)字化視頻、GIS和GPS等技術(shù)的綜合應(yīng)用系統(tǒng)，其系統(tǒng)架構(gòu)組成如圖2所示。

按照?qǐng)D2的架構(gòu)開發(fā)的廣州地鐵安全預(yù)警與應(yīng)急平臺(tái)主界面如圖3所示。

圖2 綜合應(yīng)急指揮系統(tǒng)架構(gòu)圖

圖3 廣州地鐵安全預(yù)警與應(yīng)急平臺(tái)系統(tǒng)主界面

該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了建設(shè)、運(yùn)營(yíng)等各類安全監(jiān)測(cè)信息的接入，根據(jù)不同的事件類型和等級(jí)，以直觀的圖示形式，向值守人員展示了整個(gè)監(jiān)控范圍內(nèi)的所有安全信息，在同一個(gè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了平時(shí)和應(yīng)急狀態(tài)下的各種安全處置。

2.1 功能模塊

1)應(yīng)急值守模塊:提供了值班排班、值班事項(xiàng)記錄及交接班登記及接警登記等功能，實(shí)現(xiàn)了值守人員日常工作所需的大部分功能。

2)預(yù)案管理模塊:提供了全生命周期應(yīng)急預(yù)案管理，應(yīng)急預(yù)案結(jié)構(gòu)化文本預(yù)案及數(shù)字化預(yù)案生成工具，且確保2種預(yù)案在內(nèi)容上的一致性，其中結(jié)構(gòu)化文本預(yù)案用于預(yù)案的審批和發(fā)布，數(shù)字化預(yù)案供應(yīng)急處置時(shí)使用，實(shí)現(xiàn)了救援方案的動(dòng)態(tài)自動(dòng)生成，大大提高了查閱應(yīng)急預(yù)案的自動(dòng)化程度及應(yīng)急處置方案的可操作性。

3)應(yīng)急處置模塊:提供了流程化應(yīng)急處置功能，采用流程化應(yīng)急處置，可以確保整個(gè)應(yīng)急處置有序展開，最大限度地避免因忙亂而導(dǎo)致錯(cuò)誤的可能。

4)資源管理模塊:提供了應(yīng)急處置過程中用到的資源，包括救援資源地理信息，聯(lián)系調(diào)度方式等。為了實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化調(diào)度，在資源管理中，應(yīng)用了地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)，調(diào)用資源時(shí)，可根據(jù)事發(fā)地點(diǎn)的位置不同，合理有效地進(jìn)行資源配置。

5)預(yù)警預(yù)測(cè)模塊:提供了所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析和預(yù)測(cè)判斷，一旦數(shù)據(jù)超限或系統(tǒng)(設(shè)備)產(chǎn)生故障，該模塊還承擔(dān)了將自動(dòng)生成的應(yīng)急事件報(bào)告的功能。

6)事態(tài)評(píng)估模塊:提供了應(yīng)急處置過程中的量化評(píng)估功能，在應(yīng)急處置階段提供了次生或衍生災(zāi)害的預(yù)警功能，提醒指揮人員密切關(guān)注;在應(yīng)急處置后評(píng)估階段，該模塊提供應(yīng)急處置過程的量化評(píng)估功能，協(xié)助完成事故的后評(píng)估工作。

2.2 中間件

中間件提供了應(yīng)急指揮系統(tǒng)中用到的通用性控件庫(kù)或引擎，通過引入中間件層，可以大大降低系統(tǒng)的開發(fā)難度，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的快速集成和開發(fā)，主要包括:

1)綜合通信中間件:提供了整個(gè)系統(tǒng)與外界的電話語(yǔ)音和短信通信功能，通過電話呼叫在系統(tǒng)中的深度集成，值守人員可以直接在系統(tǒng)界面上進(jìn)行電話呼叫和接聽，結(jié)合資源管理中救援人員的通迅錄，可以實(shí)現(xiàn)電話的自動(dòng)撥打，簡(jiǎn)化通信聯(lián)絡(luò)的操作步驟。

2)工作流引擎:提供了協(xié)同處理的流程定制功能，通過工作流引擎可以實(shí)現(xiàn)各類事件報(bào)告的分發(fā)，實(shí)現(xiàn)多層級(jí)協(xié)同的應(yīng)急處置以及各種表單(文本)的審批。

3)GPS和GIS引擎:為系統(tǒng)提供了基于地理信息的資源管理功能，通過單兵數(shù)字助理的GPS定位功能，還可實(shí)現(xiàn)事故位置的快速定位、現(xiàn)場(chǎng)信息的采集和上傳。

4)內(nèi)容管理模塊:為系統(tǒng)提供了知識(shí)管理功能，便于對(duì)系統(tǒng)中的各類資料進(jìn)行多維度的管理，并為系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的搜索引擎。

5)視頻接入模塊:為整個(gè)系統(tǒng)提供了數(shù)字視頻的接入功能，值守人員通過該功能不但可以直接查看視頻網(wǎng)內(nèi)的所有圖像，同時(shí)還提供了云臺(tái)的控制功能。

2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)

數(shù)據(jù)庫(kù)為應(yīng)急指揮系統(tǒng)提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存放空間，本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)組成包括:

1)預(yù)案數(shù)據(jù)庫(kù):存放文本預(yù)案和數(shù)字化預(yù)案，以及每一個(gè)預(yù)案選擇命中的條件。

2)地理信息庫(kù):存放整個(gè)系統(tǒng)的地理數(shù)據(jù)，包括基礎(chǔ)地理(城市地理、地鐵站點(diǎn)3D數(shù)據(jù)等)數(shù)據(jù)以及各種救援資源地理信息和救援人員地理信息等。

3)救援資源庫(kù):存放整個(gè)系統(tǒng)用到的所有救援資源和救援人員的數(shù)據(jù)信息等。

4)歷史案例庫(kù):存放歷次救援的過程記錄，以及對(duì)該次應(yīng)急處置過程的后評(píng)報(bào)告。

5)視、音頻庫(kù):存放所有電話語(yǔ)音錄音、視頻錄像，及與應(yīng)急處置事件的關(guān)聯(lián)信息等。

2.4 硬件平臺(tái)

硬件平臺(tái)提供了系統(tǒng)運(yùn)行的硬件環(huán)境，主要包括服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、交換機(jī)、路由器、防火墻等設(shè)備。

3 多層級(jí)應(yīng)急處置的實(shí)現(xiàn)

3.1 應(yīng)急事件報(bào)告的形成

應(yīng)急指揮系統(tǒng)的應(yīng)急事件報(bào)告有2類生成途徑:

一類是系統(tǒng)自動(dòng)生成事件報(bào)告。通常是指應(yīng)急指揮系統(tǒng)所監(jiān)測(cè)的外部系統(tǒng)，在發(fā)生數(shù)據(jù)超限或故障后，會(huì)在應(yīng)急指揮系統(tǒng)中產(chǎn)生報(bào)警信息，經(jīng)過該系統(tǒng)的預(yù)警預(yù)測(cè)模塊處理，報(bào)警信息自動(dòng)生成事件報(bào)告，在值守人員操作界面中顯示，實(shí)現(xiàn)接警。

另一類是值守人員手工填寫后形成事件報(bào)告。通常是值守人員通過電話接警后，在系統(tǒng)中登記該事件，或者是現(xiàn)場(chǎng)巡查人員，將現(xiàn)場(chǎng)采集到的各種信息，通過個(gè)人智能終端填寫事件報(bào)告并通過無線網(wǎng)絡(luò)提交。

3.2 流程化應(yīng)急處置的實(shí)現(xiàn)

值守人員接警后，需要在系統(tǒng)中完成事件確認(rèn)、續(xù)警等操作。事故達(dá)到一定等級(jí)后，值守人員可在事件報(bào)告界面中，通過人機(jī)交互控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)到應(yīng)急處置狀態(tài)。

進(jìn)入應(yīng)急處置狀態(tài)后，系統(tǒng)提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)急處置流程，該流程可以規(guī)范應(yīng)急處置過程中的每一個(gè)步驟，確保應(yīng)急處置過程不因操作人員的疏忽而導(dǎo)致錯(cuò)誤的發(fā)生，整個(gè)應(yīng)急處置過程如圖4所示。

圖4 應(yīng)急處置流程

圖5是應(yīng)用圖4中的處理流程建立的廣州地鐵應(yīng)急平臺(tái)的應(yīng)急處置界面，其中操作界面的右側(cè)為流程化應(yīng)急處置過程及其他輔助信息，左側(cè)為GIS地圖，可動(dòng)態(tài)顯示事發(fā)點(diǎn)位置、各類資源分布情況等。結(jié)合GIS信息及數(shù)字化預(yù)案，產(chǎn)生動(dòng)態(tài)救援方案，并在此界面完成整個(gè)應(yīng)急處置的所有步驟。

圖5 廣州地鐵安全預(yù)警與應(yīng)急平臺(tái)應(yīng)急處置操作界面

應(yīng)急處置的流程化步驟包括:

1)首先值守人員通過人機(jī)交互從系統(tǒng)選中的數(shù)字化預(yù)案列表中，確定本次應(yīng)急處置的數(shù)字化預(yù)案。通過數(shù)字化預(yù)案確定應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)的人員組成，并從應(yīng)急資源庫(kù)中關(guān)聯(lián)獲得人員的聯(lián)系方式，通過系統(tǒng)的通信模塊以短信、語(yǔ)音錄音等形式，自動(dòng)通知相關(guān)人員到場(chǎng)并通報(bào)情況。

2)根據(jù)事發(fā)點(diǎn)位置及數(shù)字化預(yù)案所明確的資源類型，利用地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)，以就近優(yōu)先調(diào)用為原則，確定可調(diào)用的資源列表，供應(yīng)急處置人員選擇。值守人員通過人機(jī)交互，從資源列表中選中資源后，系統(tǒng)還將自動(dòng)規(guī)劃出資源調(diào)度的路徑并與從數(shù)字化預(yù)案中抽取出的應(yīng)急處置流程和措施合并，生成動(dòng)態(tài)應(yīng)急處置方案。

3)根據(jù)此流程，在指揮人員到場(chǎng)之前，值守人員還需要啟動(dòng)與應(yīng)急處置相關(guān)的設(shè)備，為應(yīng)急處置做好設(shè)備保障工作。當(dāng)指揮人員到達(dá)指揮現(xiàn)場(chǎng)后，根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)生成的應(yīng)急處置方案，通過集成的綜合通信模塊，下達(dá)處置命令和資源調(diào)度指令，整個(gè)處置過程的所有信息，都記錄在系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急處置全過程留痕。若生成的應(yīng)急處置方案不能滿足實(shí)際需要，在應(yīng)急處置過程中還可通過人機(jī)交互，對(duì)應(yīng)急處置流程、措施或資源進(jìn)行增刪。

4)值守人員通過人機(jī)交互控制系統(tǒng)繼續(xù)或退出應(yīng)急處置狀態(tài)。當(dāng)事態(tài)得到控制，則退出應(yīng)急處置狀態(tài)，并關(guān)閉事件報(bào)告，完成此次應(yīng)急事件處理。當(dāng)事態(tài)擴(kuò)大時(shí)，則響應(yīng)升級(jí)，系統(tǒng)進(jìn)入新一輪的應(yīng)急處置流程。

3.3 多層級(jí)協(xié)同處置的實(shí)現(xiàn)

地鐵運(yùn)營(yíng)應(yīng)急救援具有典型的層級(jí)指揮特征，整個(gè)指揮體系可分為:線路調(diào)度中心(OCC)、線網(wǎng)指揮中心、地鐵公司應(yīng)急中心。其中，線路運(yùn)營(yíng)調(diào)度中心負(fù)責(zé)本線路范圍內(nèi)的線路調(diào)度和應(yīng)急處置業(yè)務(wù);線網(wǎng)指揮中心組織線網(wǎng)級(jí)的調(diào)度指揮和應(yīng)急處置業(yè)務(wù)，當(dāng)突發(fā)事件影響多條地鐵線路的正常運(yùn)行時(shí)，線網(wǎng)指揮中心將接管線路OCC的指揮權(quán)，各線路OCC配合線網(wǎng)指揮中心完成應(yīng)急處置;當(dāng)突發(fā)事件的影響繼續(xù)上升，地鐵公司應(yīng)急中心將接管線網(wǎng)指揮中心應(yīng)急處置工作，此時(shí)線網(wǎng)指揮中心將按照地鐵公司應(yīng)急中心的指令展開應(yīng)急處置工作。多層級(jí)協(xié)同處置的具體流程如圖6所示。

圖6 多層級(jí)協(xié)同處置流程

在應(yīng)急指揮系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)多層級(jí)應(yīng)急指揮，必須確定以下信息交互機(jī)制:

1)如何讓其他指揮層級(jí)轉(zhuǎn)到同一事件的應(yīng)急處置狀態(tài)。在此之前，應(yīng)傳遞遞交什么信息。

2)上下層級(jí)之間的信息交互，包括指揮指令下達(dá)、下級(jí)指揮機(jī)構(gòu)指令落實(shí)情況的反饋。

3)如何實(shí)現(xiàn)事件現(xiàn)場(chǎng)信息的共享。

在多層級(jí)應(yīng)急指揮系統(tǒng)中，值守人員可通過傳遞應(yīng)急事件報(bào)告，讓其他層級(jí)指揮機(jī)關(guān)了解應(yīng)急事件的基本情況，并轉(zhuǎn)入緊急處置狀態(tài)。

由于各層級(jí)應(yīng)急指揮是在同一系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的，要使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多層級(jí)同時(shí)應(yīng)急處置，首先要能夠識(shí)別不同層級(jí)，通?？筛鶕?jù)登錄人員在應(yīng)急處置體系中的層級(jí)，確定該指揮機(jī)構(gòu)的層級(jí)。一旦區(qū)分了層級(jí)，就可確定上下級(jí)關(guān)系，按照預(yù)定的上下級(jí)之間信息交換的原則，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多層級(jí)之間的信息交換和共享。解決了傳統(tǒng)多層級(jí)指揮中存在的信息傳遞渠道單一的問題。

3.4 其他注意事項(xiàng)

在應(yīng)急處置過程中，系統(tǒng)還將實(shí)時(shí)向指揮人員提供次(衍)生災(zāi)害的預(yù)警信息，提醒做好防范工作。次(衍)生災(zāi)害預(yù)警信息的發(fā)布實(shí)現(xiàn)方法如下:由資源管理系統(tǒng)提供事發(fā)地點(diǎn)附近的重大危險(xiǎn)源地理分布信息，參考次(衍)生災(zāi)害生成樹，推測(cè)出可能會(huì)發(fā)生的次生或衍生災(zāi)害的列表。

4 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了地鐵應(yīng)急指揮信息化管理的一種實(shí)現(xiàn)方法，涵蓋了信息化應(yīng)急指揮的實(shí)現(xiàn)方法、適應(yīng)地鐵指揮體系的多層級(jí)應(yīng)急指揮的實(shí)現(xiàn)方法以及在應(yīng)急指揮系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)模擬演練的方法。該應(yīng)急指揮系統(tǒng)結(jié)合了綜合數(shù)字通信、數(shù)字化視頻、GIS和GPS等技術(shù)，可以大大提高應(yīng)急指揮的自動(dòng)化程度和及時(shí)性。

［1］趙軍，劉士愛，黃旭義.基于 DDY GISS的城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)指揮研究與實(shí)現(xiàn)［J］.測(cè)繪科學(xué)，2006，31(5):134-136.

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Study and Implementation of Multi-level Emergency Command System for Metro Operation

Li Jun
(Guangzhou Metro Co.，Ltd.，Guangzhou 510030)

Abstract:The business of metro operation emergency command is introduced and the impact factors of prompt emergency command are analyzed in the paper. Related key technologies and basic composition of emergency command system that can deal with the impact factors are elaborated. Functions of each module,universal middleware and engines supporting the functions,the range of database, reorganization and implementation services of emergency command business are all described. Application of the technologies and methodology can improve system automation and response speed.

Key words:metro operation; emergency command; security management, multiple-level emergency command system

U231+.92

A

1672-6073(2013)01-0029-04

10.3969/j.issn.1672-6073.2013.01.008

收稿日期:2012-02-28

2012-03-21

作者簡(jiǎn)介:李軍，男，大學(xué)本科，主要從事信息系統(tǒng)集成與應(yīng)用，Lijun_gz@163.com

影響應(yīng)急處置及時(shí)性的主要因素包括:1)通信自動(dòng)化程度低，需要人工查找相關(guān)人員的聯(lián)系方式，手工撥號(hào)，導(dǎo)致通信聯(lián)絡(luò)操作繁雜，且指揮層級(jí)之間溝通手段單一，信息交換不及時(shí)、不全面。2)采用文本預(yù)案，當(dāng)預(yù)案篇幅較大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致查找事故的相關(guān)措施困難，影響利用預(yù)案進(jìn)行應(yīng)急處置的效果。3)人工確定調(diào)度資源，無法進(jìn)行資源的優(yōu)化調(diào)度，調(diào)度不當(dāng)，將造成救援工作的延誤。

(編輯:曹雪明)