◆王靖亞 張秋萍 趙弘楊

?

基于PGIS的警用設(shè)備與特種社會(huì)車輛聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用研究

◆王靖亞1張秋萍2趙弘楊1

（1.中國人民公安大學(xué) 北京 100038；2.中華人民共和國公安部 北京 100741）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人民生活水平不斷提高，城市機(jī)動(dòng)車數(shù)量猛增，由此帶來的各類問題也日益突出，特別是與出租車、武裝押運(yùn)車、渣土車、校車等特種車輛相關(guān)的案件層出不窮，機(jī)動(dòng)車事故具有后果嚴(yán)重、事發(fā)突然等特點(diǎn)，往往會(huì)給人民群眾的安全感和幸福感帶來極大威脅。PGIS技術(shù)的普及，使得公安機(jī)關(guān)對(duì)特種車輛的實(shí)時(shí)有效管理成為可能。本文研究了基于PGIS的警用設(shè)備與特種社會(huì)車輛聯(lián)動(dòng)方法，從管理和應(yīng)用兩個(gè)方面展開，管理方面，總結(jié)了整合社會(huì)資源的過程中可能遇到的問題，介紹了行之有效的解決方案。從應(yīng)用方面，探討了基于PGIS的警用設(shè)備與特種社會(huì)車輛聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景和實(shí)戰(zhàn)價(jià)值。

PGIS；特種車輛；警力布控；應(yīng)急處突；案件還原

0 引言

警用設(shè)備是指裝有GPS定位系統(tǒng)的警車、警務(wù)通等。特種車輛包括裝有GPS定位系統(tǒng)的出租車、武裝押運(yùn)車、渣土車、校車等。

警務(wù)通是公安民警進(jìn)行移動(dòng)警務(wù)活動(dòng)時(shí)所需的裝備，具有定位功能，可以在警務(wù)通上加載各類信息系統(tǒng)，適用于交警、巡警、刑警、治安警等各類警務(wù)人員。

出租車是一種位于公共交通和私家車之間的交通工具。相比其他市內(nèi)公共交通工具，出租車具有巡游線路和運(yùn)營時(shí)間靈活的特點(diǎn)，無論是從巡游線路上還是從運(yùn)營時(shí)間上，都可以為乘客量身定做提供服務(wù)。相比私家車，出租車與乘客之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系具有不固定性，并且大部分為單次服務(wù)[2]。

警用地理信息系統(tǒng)PGIS（Police Geographic Information System，PGIS）是由公安部組織推廣的部、省、市三級(jí)分布式平臺(tái)，各部門和各警種可以在此基礎(chǔ)上利用其提供的“工具集”和“業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊”進(jìn)行二次開發(fā)。在該平臺(tái)上，可以集成各類GPS信息和地址信息，可以將各警種的MIS應(yīng)用對(duì)接到該平臺(tái)上。{1}

從原理上說，出租車、武裝押運(yùn)車、校車的信息處理都類似，因此，本文后面的敘述都以出租車為例，特別以山東日照出租車管理為例進(jìn)行闡述。

1 來自多方出租車信息資源整合

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)難點(diǎn)在于將來自社會(huì)各公司的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整合，如何在保證各方隱私和不傷害各方利益的前提下，協(xié)調(diào)各方關(guān)系，使各方各得其所，是管理者必須思考的問題。

（1）出租車管理模式

出租車分為三種運(yùn)營模式：以北京為代表的“承包經(jīng)營制”，以溫州為代表的“個(gè)體經(jīng)營制”和以上海為代表的“公車公營制”[2]?！俺邪?jīng)營制”是出租車公司從政府獲得出租車經(jīng)營權(quán)，公司統(tǒng)一購買車輛，司機(jī)通過向出租車公司上交管理費(fèi)或者出租車的運(yùn)營權(quán)，是一種政府—出租車公司—司機(jī)的三層樹狀結(jié)構(gòu)的經(jīng)營模式?！皞€(gè)體經(jīng)營制”是指政府將出租車的經(jīng)營權(quán)出售給個(gè)體司機(jī)，是一種政府—司機(jī)的兩層樹狀管理模式。“公車公營制”是指經(jīng)營企業(yè)完全擁有出租車的產(chǎn)權(quán)和經(jīng)營權(quán)。是政府—經(jīng)營企業(yè)—司機(jī)的樹狀結(jié)構(gòu)的管理模式。日照屬于“承包經(jīng)營制”模式，出租車數(shù)據(jù)分散在十多家出租車公司，各家公司，有些公司研發(fā)了基于GIS的車輛定位查詢系統(tǒng)，有些公司只是對(duì)出租車進(jìn)行簡(jiǎn)單的管理。

其中，“承包經(jīng)營制”模式中，出租車數(shù)據(jù)分散在各個(gè)出租車公司，“個(gè)體經(jīng)營制”模式中，出租車數(shù)據(jù)集中存放在政府部門，“公車公營制”模式中，出租車數(shù)據(jù)存放在經(jīng)營企業(yè)中，三者相比，“承包經(jīng)營制”模式的數(shù)據(jù)收集與整合難度最大。

（2）資源整合的必要性

“承包經(jīng)營制”的出租車管理模式中，車輛信息及GPS信息均散落在各個(gè)出租車公司里，武裝押運(yùn)車信息保存在保安公司，校車信息存儲(chǔ)在相關(guān)的校車運(yùn)營公司中，雖然各公司均有自己的管理系統(tǒng)，但是僅限于對(duì)自己公司的車輛進(jìn)行監(jiān)控，不能夠做到全局掌控。當(dāng)突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，公安機(jī)關(guān)不能在第一時(shí)間進(jìn)行全局監(jiān)控和指揮調(diào)度，對(duì)于與出租車相關(guān)的案件的偵破，公安機(jī)關(guān)也需要到各公司調(diào)取數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)和分析，大大增加了辦案的難度，延長了辦案時(shí)間。因此將散落社會(huì)各單位的重要信息進(jìn)行收集和整合，對(duì)于快速應(yīng)對(duì)突發(fā)事件，實(shí)現(xiàn)扁平化的指揮調(diào)度，是一個(gè)必須具備的條件。

（3）三方共贏的社會(huì)資源整合思路

從理論上說，將出租車信息收集整合，為公安所用，可以從根本上快速處理出租車相關(guān)的案件。但是在實(shí)踐過程中，數(shù)據(jù)的集中整合難度往往大于數(shù)據(jù)處理本身，各公司出于本公司利益的考慮，往往會(huì)計(jì)算公司的投入產(chǎn)出比，有些地方會(huì)通過政府部門的行政管理手段迫使各公司提供數(shù)據(jù)，但是由于各公司從心理上存在抵觸情緒，后續(xù)的數(shù)據(jù)維護(hù)會(huì)受到影響。日照市采取了三方共贏的出租車數(shù)據(jù)整合思路，具體做法是：由市政府牽頭，出租車公司和公安參與。本市一家出租車公司出資為全市的出租車免費(fèi)安裝GPS定位和報(bào)警設(shè)備，條件是各出租車公司提供本公司的出租車GPS數(shù)據(jù)和其他信息，收集和整合后的信息同時(shí)傳送給市公安局指揮中心。出資的公司獲得在出租車身上幾年的免費(fèi)廣告。通過這種方法，實(shí)現(xiàn)了政府零投入、出租車公司零投入、公安局零投入的數(shù)據(jù)收集和整合，出資公司也由于低價(jià)獲得在全市出租車上進(jìn)行廣告推送的目的，也很有積極性。這是一種多方共贏的數(shù)據(jù)共享思路，解決了公安由于經(jīng)費(fèi)不足而影響其進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和整合的問題。

2 系統(tǒng)總體思路

系統(tǒng)功能主要分為針對(duì)移動(dòng)重點(diǎn)目標(biāo)實(shí)時(shí)報(bào)警信號(hào)的三級(jí)布控、針對(duì)重點(diǎn)目標(biāo)歷史數(shù)據(jù)的時(shí)空篩查、單個(gè)重點(diǎn)目標(biāo)的軌跡回放、針對(duì)數(shù)據(jù)提供方的考核管理等，這些功能的靈活應(yīng)用，既可以幫助公安機(jī)關(guān)在警務(wù)活動(dòng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)突發(fā)事件的扁平化指揮，也可以幫助公安機(jī)關(guān)實(shí)現(xiàn)相關(guān)案件的軌跡還原。

（1）系統(tǒng)整體架構(gòu)

來自各出租車公司的出租車GPS數(shù)據(jù)首先傳送到一個(gè)外網(wǎng)服務(wù)器上，在外網(wǎng)服務(wù)器進(jìn)行集中整合，然后通過邊界接入平臺(tái)進(jìn)入公安內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器中，從而實(shí)現(xiàn)了將全市所有的警用設(shè)備和特種車輛信息導(dǎo)入PGIS平臺(tái)中，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖２所示：

圖2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖

（2）實(shí)時(shí)報(bào)警信號(hào)的三級(jí)布控

凡是將GPS定位信號(hào)上傳到系統(tǒng)中的車輛，都會(huì)在PGIS地圖中對(duì)應(yīng)顯示一個(gè)相應(yīng)的圖標(biāo)，圖3所示為某個(gè)區(qū)域中所有警用設(shè)備和特種車輛信息的PGIS地圖，密密麻麻的車輛信息，根本不能在實(shí)際的警務(wù)活動(dòng)中發(fā)揮作用，要讓這些信息服務(wù)警務(wù)實(shí)戰(zhàn)，就必須針對(duì)這些信息進(jìn)行分圖層現(xiàn)實(shí)，以便滿足不同的工作需要。

圖3 加載了車輛定位信息的PGIS地圖

出租車內(nèi)設(shè)有緊急報(bào)警按鈕，當(dāng)出租車發(fā)生警情，出租車司機(jī)可以按下報(bào)警按鈕，報(bào)警信號(hào)將會(huì)傳入系統(tǒng)中，地圖上出警車輛的圖標(biāo)上方將出現(xiàn)紅色的閃爍燈，指揮中心可以快速對(duì)其進(jìn)行定位跟蹤。為了保證對(duì)于出事車輛的無遺漏追蹤，指揮中心可以根據(jù)情況設(shè)置三重包圍圈，例如：可以以報(bào)警車輛為中心，劃分距離報(bào)警車輛1公里、3公里、5公里的三級(jí)布控圈，并自動(dòng)篩選出三級(jí)布控區(qū)域內(nèi)的巡邏警用設(shè)備，并且給出列表，供指揮員進(jìn)行直接調(diào)度指揮，調(diào)度信號(hào)會(huì)以短信的方式直接發(fā)給巡邏車上的警員，實(shí)現(xiàn)從指揮中心直接到警員的扁平化指揮。

圖4 實(shí)時(shí)報(bào)警車輛的三級(jí)布控

（3）對(duì)移動(dòng)重點(diǎn)目標(biāo)的智能化圍堵

在實(shí)戰(zhàn)過程中，重點(diǎn)目標(biāo)的情況比較復(fù)雜，有的是出租車司機(jī)主動(dòng)報(bào)警，這種情況下，司機(jī)往往為了配合警方的營救，會(huì)停車或者有意識(shí)的放慢車速，警車比較容易形成對(duì)重點(diǎn)車輛的圍追堵截。但是也有出租車司機(jī)傷害乘客，乘客按下報(bào)警信號(hào)的，這種情況下司機(jī)往往會(huì)加快車速，企圖逃離視頻信號(hào)覆蓋區(qū)。這種情況下，不適合警車對(duì)目標(biāo)車輛進(jìn)行追蹤，但是可以采取“守株待兔”的方式，在目標(biāo)車輛可能經(jīng)過的路口進(jìn)行“守候”。在有視頻信號(hào)覆蓋的區(qū)域，系統(tǒng)采用了最小閉環(huán)【3】的思想進(jìn)行了視頻信號(hào)的智能調(diào)度。即當(dāng)指揮中心收到車輛的實(shí)時(shí)報(bào)警信號(hào)后，系統(tǒng)會(huì)立即以報(bào)警車輛為中心，在屏幕上打開對(duì)報(bào)警對(duì)象形成最小閉環(huán)的若干個(gè)視頻監(jiān)控探頭，并且隨著報(bào)警對(duì)象的移動(dòng)，切換最小閉環(huán)的視頻探頭，從而形成對(duì)于報(bào)警車輛的無遺漏的連續(xù)視頻跟蹤。在沒有視頻覆蓋的區(qū)域，系統(tǒng)采用優(yōu)化的“凸包”算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于目標(biāo)車輛的最小代價(jià)圍堵。關(guān)于目標(biāo)車輛的最小代價(jià)圍堵技術(shù)，將在另外一篇論文中進(jìn)行討論。

（4）基于車輛歷史信息的時(shí)空篩查

一般情況下，車輛的運(yùn)行軌跡信息需要在服務(wù)器中保存30天，這些歷史數(shù)據(jù)對(duì)于破獲特種車輛相關(guān)的案件具有非常重要的意義。具體來說，當(dāng)一個(gè)與特種車輛相關(guān)的案事件發(fā)生時(shí)，指揮員通過系統(tǒng)做兩件事，首先是根據(jù)案事件發(fā)生的大概時(shí)間區(qū)域，以及車輛的起點(diǎn)和終點(diǎn)信息，通過簡(jiǎn)單的空間圈選和時(shí)間段的設(shè)定，進(jìn)行查詢，這時(shí)系統(tǒng)會(huì)給出符合條件的車輛列表。然后，逐一檢查列表中各車輛的運(yùn)行軌跡，確定嫌疑車輛。

圖5是某個(gè)車輛的運(yùn)行軌跡回放，通過對(duì)運(yùn)行軌跡的分析，可以發(fā)現(xiàn)案件的蛛絲馬跡，例如：如果軌跡在某一個(gè)位置停止一段時(shí)間，則可以結(jié)合停止位置的特點(diǎn)，推理可能的停車原因。有一個(gè)出租車司機(jī)強(qiáng)奸醉酒女乘客的案件，就是通過對(duì)報(bào)警人描述的時(shí)空篩選，確定可能的嫌疑車輛，再通過對(duì)嫌疑車輛的軌跡回放，鎖定嫌疑車輛，發(fā)現(xiàn)該車輛在一片莊稼地附近有一段時(shí)間停留，最終確定了案發(fā)地。

圖5 車輛軌跡回放

3 數(shù)據(jù)質(zhì)量保證措施

在該系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的完整性、鮮活性非常重要，由于出租車的GPS數(shù)據(jù)來自各出租車公司，因此在實(shí)際的系統(tǒng)運(yùn)行過程中，如何加強(qiáng)對(duì)各出租車公司的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，保證數(shù)據(jù)的無遺漏性是保證該系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期效果的重要標(biāo)志。對(duì)此，系統(tǒng)中研發(fā)如下的子系統(tǒng)。

硬件公司業(yè)績(jī)考核子系統(tǒng)，對(duì)于外網(wǎng)子系統(tǒng)中的異常GPS數(shù)據(jù)，系統(tǒng)提供了自動(dòng)語音和短信兩種方式通知GPS硬件維護(hù)公司，提醒其對(duì)相應(yīng)設(shè)備公司進(jìn)行設(shè)備維護(hù)。系統(tǒng)自動(dòng)判斷該語音是否被接聽，對(duì)于沒有接聽的進(jìn)行二次語音通知。系統(tǒng)根據(jù)各硬件公司的設(shè)備故障情況及設(shè)備維護(hù)情況，對(duì)各硬件公司進(jìn)行業(yè)績(jī)考核，考核不合格的限期整改，整改不合格的將責(zé)令其退出本市場(chǎng)，以后不再采用該公司的產(chǎn)品。

4 結(jié)束語

本文以有效收集和整合出租車信息為例，介紹了日照市公安局的一些做法，系統(tǒng)由中國人民公安大學(xué)研發(fā)。從系統(tǒng)應(yīng)用角度看，該系統(tǒng)在以下兩個(gè)方面取得了很好的成績(jī)。

一是服務(wù)民生效果顯著。由于該系統(tǒng)可以根據(jù)時(shí)間和空間的選定，快速篩選出符合條件的車輛，再結(jié)合車輛軌跡回放，找到乘客乘坐的出租車。自該系統(tǒng)應(yīng)用以來，幾乎每天都會(huì)為群眾找回遺失在出租車上的物品，有效地提高了廣大人民群眾的幸福感和滿意度。

二是有效節(jié)省辦案時(shí)間。一線公安民警在日常110接處警及辦案抓捕過程中，可以通過該系統(tǒng)的查詢定位功能，及時(shí)掌握嫌疑人乘車車輛、行駛軌跡等相關(guān)信息，這些信息使得與特種車輛相關(guān)案件的破獲率大大提高，破獲時(shí)間大大縮短。

由于系統(tǒng)功能都是從一線民警業(yè)務(wù)需求出發(fā)制定，因此非常實(shí)用和簡(jiǎn)捷，系統(tǒng)開發(fā)工具都是采用成熟工具，其中的最小閉環(huán)理論屬于項(xiàng)目組的相關(guān)成果，已經(jīng)在計(jì)算機(jī)科學(xué)雜志發(fā)表，該系統(tǒng)充分體現(xiàn)了從實(shí)踐中提煉理論，以理論指導(dǎo)實(shí)踐的做法。

[1]陸娟，蔣平，吳偉.PGIS支持下的警務(wù)信息地圖位置采集方式探討[J].地理信息世界，2011.

[2]汪滟清.出租車行業(yè)的政府監(jiān)管問題研究[D].吉林大學(xué)，2015.

[3]王斌君，邵華，賀瀅睿.圖論中閉環(huán)問題的研究[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)，2017.

本文受公安技術(shù)交流培訓(xùn)計(jì)劃項(xiàng)目“基于PGIS的警用設(shè)備與特種社會(huì)車輛聯(lián)動(dòng)方法研究”和公安部科技強(qiáng)警基礎(chǔ)工作專項(xiàng)項(xiàng)目“基于大數(shù)據(jù)的嫌疑車輛鎖定關(guān)鍵技術(shù)研究”（2018GABJC03）資助。