王濱濱，楊　璞

(武警學(xué)院 消防工程系,河北 廊坊　065000)

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危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸事故處置系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)

王濱濱，楊璞

(武警學(xué)院 消防工程系,河北 廊坊065000)

目前我國(guó)危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸事故處置方面存在著現(xiàn)場(chǎng)處置人員對(duì)危險(xiǎn)品辨識(shí)困難，危險(xiǎn)品性狀不了解及處理方案不明確的問(wèn)題。由此，在統(tǒng)計(jì)分析201起危險(xiǎn)品事故案例的前提下，開(kāi)發(fā)危險(xiǎn)品事故現(xiàn)場(chǎng)使用的輔助決策系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛信息管理以及危險(xiǎn)品事故處置輔助決策的功能，該系統(tǒng)配合RFID技術(shù)進(jìn)行事故現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)品物質(zhì)種類(lèi)識(shí)別，可以幫助事故救援人員較好地進(jìn)行危險(xiǎn)品運(yùn)輸事故的現(xiàn)場(chǎng)處置，減少人員傷亡。

危險(xiǎn)品事故處置；數(shù)據(jù)庫(kù)；應(yīng)用軟件；輔助決策

危險(xiǎn)品在運(yùn)輸過(guò)程中如果受到外界作用如明火、震動(dòng)、擠壓及撞擊等，極易發(fā)生泄漏、燃爆、腐蝕、中毒等各種惡性危險(xiǎn)品運(yùn)輸交通事故，引起交通中斷、人員傷亡等災(zāi)難性后果。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，危險(xiǎn)品運(yùn)輸事故占危險(xiǎn)品事故總數(shù)的30%～40%。而在目前的道路泄漏和爆炸的案例中，指揮員因受限于現(xiàn)有的技術(shù)手段，無(wú)法快速、準(zhǔn)確的判斷泄漏物質(zhì)而貽誤戰(zhàn)機(jī)。有時(shí)也會(huì)引發(fā)二次事故，造成嚴(yán)重的后果。甚至即使知道是何種危險(xiǎn)品，也由于危險(xiǎn)品種類(lèi)不常見(jiàn)等各方面問(wèn)題從而無(wú)法得出適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ā?/p>

本文針對(duì)目前消防部隊(duì)進(jìn)行危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸泄漏事故現(xiàn)場(chǎng)處置的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了一套數(shù)據(jù)庫(kù)及軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)查詢(xún)危險(xiǎn)品運(yùn)輸車(chē)輛信息以及查詢(xún)危險(xiǎn)品種類(lèi)、危險(xiǎn)性及處置方法的功能，該系統(tǒng)配合RFID技術(shù)，進(jìn)行危險(xiǎn)品物質(zhì)識(shí)別，在危險(xiǎn)品運(yùn)輸事故的處置上具有一定的應(yīng)用前景。

1　系統(tǒng)需求分析

筆者所在項(xiàng)目組統(tǒng)計(jì)了2003年1月—2016年3月有記載的201起危險(xiǎn)品運(yùn)輸事故，在事故處置中，主要有以下的問(wèn)題：一是指戰(zhàn)員往往無(wú)法及時(shí)識(shí)別危險(xiǎn)品，導(dǎo)致無(wú)法使用適當(dāng)?shù)奶幚矸绞剑欢羌词姑鞔_了物質(zhì)名稱(chēng)，但由于危險(xiǎn)品種類(lèi)不常見(jiàn)，無(wú)法及時(shí)確定處置方法。因此，基于現(xiàn)有危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)及其監(jiān)管現(xiàn)狀，確保一旦發(fā)生安全事故，處置人員可以根據(jù)系統(tǒng)高效的處理問(wèn)題，本系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能：(1)危險(xiǎn)品識(shí)別功能。能夠快速準(zhǔn)確地識(shí)別危險(xiǎn)品種類(lèi)。并顯示其性狀，確保救援人員能夠不受外界條件限制的第一時(shí)間知曉危險(xiǎn)品種類(lèi)。(2)車(chē)輛信息管理功能。顯示包括運(yùn)輸單位的信息、車(chē)牌號(hào)、運(yùn)輸車(chē)輛規(guī)格審核信息、駕駛押運(yùn)人員資格及個(gè)人基本信息、車(chē)輛行駛路徑情況、車(chē)載危險(xiǎn)品種類(lèi)在內(nèi)的信息。(3)事故輔助決策功能。包括危險(xiǎn)性概述、急救措施、防護(hù)措施、泄漏應(yīng)急處理、滅火方法、類(lèi)似事故處置案例等。從而幫助現(xiàn)場(chǎng)救援指揮快速得出行之有效的處理方法，大大縮短救援方案設(shè)計(jì)的時(shí)間。

功能(1)的實(shí)現(xiàn)可選擇使用RFID(Radio Frequency Identification)技術(shù)，即無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)，該技術(shù)是一種利用射頻通信實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其具有數(shù)據(jù)容量大、多目標(biāo)識(shí)別、信息處理速度快、安全性高、識(shí)別距離遠(yuǎn)、使用壽命長(zhǎng)、對(duì)工作環(huán)境要求不高等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)主要包括手持機(jī)讀寫(xiě)器，電子標(biāo)簽兩部分，使用時(shí)手持機(jī)讀寫(xiě)器距離電子標(biāo)簽100 m以?xún)?nèi)掃描，即可掃描到預(yù)先寫(xiě)入標(biāo)簽內(nèi)的危險(xiǎn)品信息；危險(xiǎn)品信息顯示功能即功能(2)、(3)采用開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)及應(yīng)用軟件的方式實(shí)現(xiàn)，本文主要論述應(yīng)用系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)庫(kù)及軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

2　系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)分析與設(shè)計(jì)

2.1設(shè)計(jì)要求

為給危險(xiǎn)品信息提供一個(gè)最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理模式，有效的存儲(chǔ)信息，并且滿(mǎn)足軟件調(diào)用數(shù)據(jù)的要求，所建立的數(shù)據(jù)庫(kù)，應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：

2.1.1內(nèi)容完備性。完備性是指數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)盡可能完備地包括所有已知的危險(xiǎn)品，從而避免某些情況下出現(xiàn)無(wú)法查詢(xún)到相應(yīng)信息的現(xiàn)象。綜合201起事故中危險(xiǎn)品的危險(xiǎn)性以及生產(chǎn)需求度來(lái)看，甲烷、液化石油氣等易燃?xì)怏w，汽油、酒精、苯等易燃液體在危險(xiǎn)品事故中比較常見(jiàn)。因此項(xiàng)目組計(jì)劃初步在數(shù)據(jù)庫(kù)中加入《危險(xiǎn)貨物品名表》(GB 12268)中第2類(lèi)氣體危險(xiǎn)品及第3類(lèi)易燃液體中的相關(guān)物質(zhì)，并在后續(xù)開(kāi)發(fā)中持續(xù)增加完善數(shù)據(jù)庫(kù)中危險(xiǎn)品種類(lèi)。

2.1.2數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。準(zhǔn)確性是為了安全性而考慮，此系統(tǒng)提供的參考搜索結(jié)果必須達(dá)到絕對(duì)的準(zhǔn)確。本系統(tǒng)參照在危險(xiǎn)品領(lǐng)域比較權(quán)威的《危險(xiǎn)品化學(xué)品安全技術(shù)全書(shū)》與“國(guó)際化學(xué)品安全卡”作為數(shù)據(jù)庫(kù)信息來(lái)源，確保信息安全可靠。

2.1.3信息實(shí)用性。數(shù)據(jù)的實(shí)用性即數(shù)據(jù)內(nèi)除應(yīng)包含危險(xiǎn)品的物質(zhì)名稱(chēng)、危險(xiǎn)性、滅火方法等內(nèi)容之外，還應(yīng)包含常見(jiàn)危險(xiǎn)品事故的處理流程等內(nèi)容，確保數(shù)據(jù)在實(shí)際應(yīng)用中可以符合救援需求。在現(xiàn)場(chǎng)處置決策生成階段可以使指揮員快速?zèng)Q定處置方案。

2.1.4數(shù)據(jù)可更改性。為了適應(yīng)科技發(fā)展以及處理方法的變化，數(shù)據(jù)庫(kù)所包含的數(shù)據(jù)必須是可更改的。即可以實(shí)時(shí)更新，確保軟件的適用度。

2.2數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)工具的選擇

本系統(tǒng)采用SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)，它占用資源非常低，在嵌入式設(shè)備中，只需要幾百K的內(nèi)存就夠了，能夠支持幾種主流的操作系統(tǒng)，同時(shí)能夠跟很多程序語(yǔ)言相結(jié)合，處理速度快。本數(shù)據(jù)庫(kù)包括可視化查詢(xún)生成器，支持SQL語(yǔ)句編輯與關(guān)鍵詞突出顯示、代碼自動(dòng)完成、表與視圖的設(shè)計(jì)與導(dǎo)入導(dǎo)出功能。考慮到軟件對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的需求，數(shù)據(jù)庫(kù)被調(diào)用的運(yùn)行環(huán)境以及本身所掌握的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，本系統(tǒng)選取的是操作較為簡(jiǎn)單的SQLite Expert PersonalV3.5.93，用戶(hù)能夠利用它來(lái)對(duì)SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)執(zhí)行創(chuàng)建、編輯、復(fù)制、查詢(xún)等操作。

2.3數(shù)據(jù)庫(kù)模型選擇

本系統(tǒng)建立的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)采用關(guān)系模型。關(guān)系模型使用記錄(由元組組成)進(jìn)行存儲(chǔ)，記錄存儲(chǔ)在表中，表由架構(gòu)界定。表中的每個(gè)列都有名稱(chēng)和類(lèi)型，表中的所有記錄都要符合表的定義。記錄可以被創(chuàng)建和刪除，記錄中的字段也可以單獨(dú)更新。

2.4系統(tǒng)概念模型的描述

數(shù)據(jù)庫(kù)通常使用實(shí)體-聯(lián)系圖來(lái)建立數(shù)據(jù)模型，簡(jiǎn)稱(chēng)為ER圖，并把由此產(chǎn)生的模型叫做ER模型。ER圖中包含了實(shí)體(即數(shù)據(jù)對(duì)象)、關(guān)系和屬性等3種基本成分。在此選用此種方法來(lái)描述本軟件中各項(xiàng)目的關(guān)系，具體見(jiàn)圖1～圖3。

圖1　車(chē)輛ER圖

圖2　危險(xiǎn)品ER圖

2.5數(shù)據(jù)庫(kù)表的結(jié)構(gòu)

根據(jù)軟件所需要的信息建立兩個(gè)數(shù)據(jù)表，分別對(duì)應(yīng)相關(guān)字段的說(shuō)明，字段名及文本格式。如表1、2所示。

2.6數(shù)據(jù)庫(kù)的導(dǎo)入

將手持機(jī)連接終端，將數(shù)據(jù)庫(kù)文件導(dǎo)入到手持機(jī)內(nèi)存中的/sdcard/wj/文件夾下。

圖3　系統(tǒng)ER圖

字段描述字段名字段類(lèi)型運(yùn)輸單位信息companyTEXT車(chē)牌號(hào)碼licenseplateTEXT駕駛押運(yùn)人員資格及個(gè)人基本信息driverinfoTEXT運(yùn)輸車(chē)輛規(guī)格審核信息carinfoTEXT車(chē)輛行駛路徑情況roadinfoTEXT車(chē)載危險(xiǎn)品種類(lèi)chemicaltypeTEXT

表2　危險(xiǎn)品信息數(shù)據(jù)表

3　軟件的分析與開(kāi)發(fā)

3.1軟件功能需求分析

軟件即用戶(hù)直接操作的系統(tǒng)工具，需滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)要求：(1)可以接收到識(shí)別信息并且使用此信息搜索數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)相應(yīng)資料；(2)提供相關(guān)危險(xiǎn)品的性狀及防護(hù)方法；(3)提供相關(guān)危險(xiǎn)品的處置方法；(4)提供相關(guān)車(chē)輛的詳細(xì)信息。

3.2性能需求

系統(tǒng)的性能好壞是評(píng)判系統(tǒng)的重要因素，基于本系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能，其性能應(yīng)主要體現(xiàn)在可靠性、易操作性、流暢性這三個(gè)方面。

3.2.1可靠性。本軟件的可靠性不同于數(shù)據(jù)庫(kù)的可靠性。數(shù)據(jù)庫(kù)的可靠性要求的是數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確無(wú)誤。而對(duì)于軟件來(lái)說(shuō)，軟件的可靠性需體現(xiàn)在不出bug，不會(huì)錯(cuò)誤地引用數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù)，從而對(duì)事故處理造成負(fù)面影響。

3.2.2易操作性。易操作性要求使用者不需要任何的培訓(xùn)便可以使用本軟件。即傻瓜式使用。這樣確保人員在事故處理現(xiàn)場(chǎng)可以較快的得到危險(xiǎn)品的一系列屬性，并且可以在一個(gè)較短的時(shí)間內(nèi)拿出救援方案，確保了救援的效率。

3.2.3流暢性。在使用本系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該確保系統(tǒng)的流暢，不出現(xiàn)卡頓，更不應(yīng)該出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象。同樣這也是為了救援的效率所考慮。

3.3設(shè)備通信方式

系統(tǒng)選用的RFID無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)，終端與讀寫(xiě)器采用的串口通訊方式。其通信步驟為：第一步：實(shí)例化，在實(shí)例化過(guò)程中包含了對(duì)手持讀寫(xiě)器的供電打開(kāi)和串口的初始化；第二步：?jiǎn)?dòng)掃描卡片線程，搜索附近的卡；第三步：得到卡中數(shù)據(jù)后，返回給調(diào)用界面，將卡號(hào)、車(chē)牌號(hào)、危險(xiǎn)物品顯示出來(lái)；第四步：退出程序時(shí)將關(guān)閉對(duì)讀寫(xiě)器的供電和關(guān)閉串口。軟件系統(tǒng)框架如圖4所示。

3.4軟件開(kāi)發(fā)工具

由于系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境為Android 4.0，Java是Android官方推薦使用的語(yǔ)言，具有簡(jiǎn)單、面向?qū)ο?、分布式、解釋?zhí)行安全、體系結(jié)構(gòu)中立、可移植、高性能、多線程以及動(dòng)態(tài)性的優(yōu)點(diǎn)。此軟件選擇Java作為手持終端編程語(yǔ)言，開(kāi)發(fā)工具選擇Eclipse+ADT。Eclipse是一種跨平臺(tái)的自由集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)。最初主要用來(lái)Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，其本身只是一個(gè)框架平臺(tái)，但是眾多插件的支持使得Eclipse擁有其他功能相對(duì)固定的IDE軟件很難具有的靈活性。而抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型(ADT)是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行基本操作的算法。在這個(gè)算法中，數(shù)據(jù)類(lèi)型的定義和它的實(shí)現(xiàn)是分開(kāi)的，而且在Eclipse中可以較好地支持ADT。并且這樣可以簡(jiǎn)化算法，使復(fù)雜的抽象數(shù)據(jù)在程序設(shè)計(jì)中可以像使用基本數(shù)據(jù)那樣，簡(jiǎn)便高效。

圖4　軟件系統(tǒng)框架圖

3.5操作說(shuō)明

本軟件設(shè)計(jì)為了符合消防風(fēng)格，主界面使用紅色背景。在主界面，有開(kāi)始RFID搜索、使用說(shuō)明以及退出三個(gè)選項(xiàng)鍵。點(diǎn)擊使用說(shuō)明便可顯示軟件的詳細(xì)使用說(shuō)明，點(diǎn)擊退出鍵即可退出軟件。本軟件在實(shí)際應(yīng)用中主要使用的是開(kāi)始RFID搜索鍵，點(diǎn)擊此鍵，便進(jìn)入RFID搜索階段。如果在識(shí)別范圍內(nèi)有存有信息的RFID卡片，便會(huì)在軟件列表中顯示。其顯示的信息主要是卡片編號(hào)，危險(xiǎn)品名稱(chēng)以及車(chē)牌號(hào)。其中危險(xiǎn)品及車(chē)輛信息可以通過(guò)進(jìn)一步點(diǎn)擊查看：點(diǎn)擊危險(xiǎn)品名稱(chēng)，軟件就可以從數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)調(diào)出有關(guān)于此危險(xiǎn)品的性狀，危險(xiǎn)性，處理方法等信息。同樣的，通過(guò)點(diǎn)擊車(chē)牌號(hào)，即可顯示此車(chē)輛所屬公司及負(fù)責(zé)人等信息。

4　結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)在危險(xiǎn)品運(yùn)輸事故處置中易發(fā)生物質(zhì)識(shí)別不清，處置不當(dāng)，種類(lèi)繁雜的問(wèn)題，在統(tǒng)計(jì)分析危險(xiǎn)品運(yùn)輸事故的基礎(chǔ)上，以SQlite、Eclipse、ADT等為工具研究開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)及應(yīng)用軟件，與RFID手持機(jī)及識(shí)別卡配合，可以實(shí)現(xiàn)在危險(xiǎn)品運(yùn)輸事故處理中識(shí)別危險(xiǎn)品，提供車(chē)輛信息，提供危險(xiǎn)品處置方法等功能。在實(shí)際應(yīng)用中可以極大地縮短危險(xiǎn)品運(yùn)輸事故處置方案的生成時(shí)間，提高救援效率。

[1] 趙聰.礦山井下人員定位及管理軟件系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[D].長(zhǎng)沙:湖南大學(xué),2009.

[2] 陳延.基于Eclipse插件的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境拓展與改進(jìn)[D].武漢：華中科技大學(xué)，2012.

[3] 劉璐, 李弼程，張先飛，等.基于單實(shí)體語(yǔ)言模型的實(shí)體關(guān)系發(fā)現(xiàn)和描述[J].信息工程大學(xué)學(xué)報(bào),2008,9(3):352-355.

[4] 陶存新.危險(xiǎn)品運(yùn)輸預(yù)警應(yīng)急指揮系統(tǒng)研究[D].武漢:武漢理工大學(xué),2007.

[5] 麻佳莉.我國(guó)危險(xiǎn)品道路運(yùn)輸應(yīng)急系統(tǒng)研究[D].上海:上海海事大學(xué),2007.

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(責(zé)任編輯陳華)

A Research and Development of the Database and Software of the Traffic Accident Disposal System for Dangerous Goods

WANG Binbin，YANG Pu

(DepartmentofFireEngineering,TheArmedPoliceAcademy,Langfang,HebeiProvince065000,China)

At present there are some problems with dangerous goods accident disposals in China, such as the hard identification of dangerous goods, the unknown characters of dangerous goods, the unclear treatment scheme. With the problems, the auxiliary decision system for dangerous goods accident disposal is developed in this paper. Based on the statistical analysis of 201 dangerous goods accident cases, and aiming at the problems of a dangerous goods accident scene, the databases and application software are developed to achieve the vehicle information management and deal with accidents of the dangerous goods. The system works with the RFID technology to identify dangerous goods and helps the accident rescue workers for a better dangerous goods transportation accident disposal to reduce casualties.

dangerous goods accident disposal; database; application software; assistant decision

2016-06-13

2016年度河北省教育廳項(xiàng)目(ZC2016091)階段性成果；2015年度河北省科技廳自籌經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目(15275414)階段性成果

王濱濱(1982—)，女，山東泰安人，講師; 楊璞(1995—)，男，甘肅白銀人,武警學(xué)院消防工程系六隊(duì)學(xué)員。

X932

A

1008-2077(2016)08-0037-04