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        預(yù)警信息傳播需求與通信網(wǎng)傳播渠道匹配研究

        2022-07-12 10:42:48王景麗趙宇
        電信科學(xué) 2022年5期
        關(guān)鍵詞:偏遠(yuǎn)地區(qū)通信網(wǎng)預(yù)警

        王景麗,趙宇

        (中國(guó)信息通信研究院,北京 100037)

        0 引言

        為規(guī)避災(zāi)害事故造成的損失,當(dāng)預(yù)測(cè)到災(zāi)害事故即將發(fā)生或監(jiān)測(cè)到其發(fā)生時(shí),有關(guān)部門(mén)或者單位需要根據(jù)事件可能造成的危害程度、緊急程度和發(fā)展態(tài)勢(shì),向管理部門(mén)和風(fēng)險(xiǎn)中的群眾發(fā)布預(yù)先告知或態(tài)勢(shì)通告等警示類信息[1],以支持和指導(dǎo)應(yīng)對(duì)災(zāi)害事故、開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)防范。預(yù)警信息發(fā)布過(guò)程可分解為信息制作、信息發(fā)布、信息傳播等環(huán)節(jié),其中信息傳播承擔(dān)從信息發(fā)出到信息送達(dá)受眾的過(guò)程[2]。

        美國(guó)建立了以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的綜合公共警報(bào)與預(yù)警系統(tǒng)(integrated public alert and warning system,IPAWS),在很多情況下都能夠以多種渠道和方式對(duì)公眾發(fā)出預(yù)警和警示[3];日本建立了全國(guó)瞬時(shí)警報(bào)系統(tǒng)(nationwide instantaneous warning/alert system,J-ALERT),通過(guò)廣播電視、大喇叭廣播系統(tǒng)、公網(wǎng)小區(qū)廣播、衛(wèi)星等手段傳播預(yù)警信息,具有瞬時(shí)、自動(dòng)傳輸、扁平化預(yù)警等特點(diǎn)[4]。我國(guó)已初步形成了“一通四達(dá)”的預(yù)警信息傳播手段,采用電話、短信、傳真、郵件等構(gòu)成直通各級(jí)應(yīng)急責(zé)任人的專用通道;依托電信運(yùn)營(yíng)商的移動(dòng)通信、廣播電視臺(tái)的廣播電視、“村村響”應(yīng)急廣播系統(tǒng)以及新媒體微博、微信、抖音等,為各級(jí)黨政機(jī)關(guān)和政府部門(mén)提供直通式預(yù)警快速通道,對(duì)公眾和社會(huì)媒體的有效覆蓋率達(dá)92.7%以上[5]。

        2021 年12 月發(fā)布的《“十四五”國(guó)家應(yīng)急體系規(guī)劃》提出,建立突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)體系,優(yōu)化發(fā)布方式,拓展發(fā)布渠道和發(fā)布語(yǔ)種,提升發(fā)布覆蓋率、精準(zhǔn)性和時(shí)效性,強(qiáng)化針對(duì)特定區(qū)域、特定人群、特定時(shí)間的精準(zhǔn)發(fā)布能力[6]。與國(guó)家應(yīng)急體系的要求相比,預(yù)警信息現(xiàn)有傳播能力不能滿足重特大突發(fā)事件應(yīng)對(duì)的要求,一是快速及時(shí)發(fā)布能力不足,二是精準(zhǔn)發(fā)布能力不足,三是缺乏全民覆蓋手段[7],需要拓寬傳播渠道,并實(shí)現(xiàn)傳播渠道優(yōu)選。

        1 預(yù)警信息傳播需求分析

        由一條預(yù)警信息的組成要素可以看出預(yù)警信息發(fā)布對(duì)信息傳播的要求。預(yù)警信息一般包括突發(fā)事件類別、預(yù)警級(jí)別、緊急程度、起始時(shí)間、可能影響范圍、警示事項(xiàng)、應(yīng)采取的措施和發(fā)布機(jī)關(guān)等[1]。從自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、公共衛(wèi)生和社會(huì)安全4 類事件來(lái)看,影響預(yù)警信息傳播渠道的主要因素可以歸結(jié)為預(yù)警信息接收人、預(yù)警信息緊急程度、預(yù)警發(fā)布區(qū)域等。下面對(duì)各個(gè)因素的傳播需求進(jìn)行分析。

        1.1 不同信息接收者對(duì)預(yù)警信息傳播要求不同

        預(yù)警信息接收對(duì)象基本可以分為應(yīng)急人員和公眾兩類。

        (1)應(yīng)急人員需要準(zhǔn)確豐富的信息并可回執(zhí)反饋

        應(yīng)急人員包括基層應(yīng)急人員、應(yīng)急部門(mén)責(zé)任人、政府決策者,需要及時(shí)、準(zhǔn)確、穩(wěn)定可靠地獲取豐富的預(yù)警信息,并在收到信息后給予及時(shí)反饋并持續(xù)跟進(jìn)。因此,應(yīng)急人員需要快速、可靠的雙向通信。面向應(yīng)急人員的預(yù)警信息傳播一般采用指向性方式發(fā)布資源,目前主要采用外呼平臺(tái)呼叫指定號(hào)碼、向指定手機(jī)號(hào)碼發(fā)送短信、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)微信平臺(tái)聯(lián)絡(luò)等方式。現(xiàn)有傳播渠道主要依賴公眾通信網(wǎng),不足以支撐豐富的信息內(nèi)容,當(dāng)?shù)卣?、洪澇、臺(tái)風(fēng)等重大自然災(zāi)害對(duì)通信基礎(chǔ)設(shè)施造成影響或破壞時(shí),由于網(wǎng)絡(luò)擁塞或者故障,信息的快速可達(dá)性會(huì)受到影響。

        (2)公眾需要便捷有效的信息無(wú)須回執(zhí)反饋

        公眾數(shù)量龐大,只需要接收必要的預(yù)警信息且無(wú)須反饋。不同的公眾接收信息的能力與其年齡、職業(yè)、知識(shí)層次等密切相關(guān),影響了信息傳播的有效性。例如,60 歲以上老人多居于室內(nèi),使用手機(jī)基本功能,不擅長(zhǎng)復(fù)雜操作;上班族娛樂(lè)活動(dòng)較為豐富,基本能使用所有信息傳播工具,網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)覆蓋率最高;農(nóng)民生活方式比較單一、活動(dòng)區(qū)域比較分散,不擅長(zhǎng)復(fù)雜操作。公眾需要傳播速度快、覆蓋范圍廣,可適應(yīng)不同群體需求、節(jié)省資源的傳播方式。面向公眾的預(yù)警信息傳播一般采用非指向性方式發(fā)布資源[8],目前主要通過(guò)全網(wǎng)短信的方式發(fā)送?,F(xiàn)有傳播渠道主要依賴公眾通信網(wǎng),可能由于網(wǎng)絡(luò)擁塞或者故障,信息無(wú)法快速到達(dá)。

        1.2 預(yù)警信息的緊急程度對(duì)傳播時(shí)間要求不同

        (1)信息緊急程度越高要求預(yù)警傳播時(shí)間越短

        預(yù)警信息的緊急程度分為以下幾種[1]。

        · 應(yīng)立即采取響應(yīng)措施。

        · 應(yīng)盡快采取響應(yīng)措施(在下一個(gè)小時(shí)之內(nèi))。

        · 應(yīng)在近期采取響應(yīng)措施。

        · 不再需要采取響應(yīng)措施。

        · 未知的緊急程度(默認(rèn)取值)。

        對(duì)緊急程度要求高的,對(duì)預(yù)警信息傳播時(shí)間要求高。面對(duì)自然災(zāi)害,預(yù)測(cè)到災(zāi)害發(fā)生時(shí)間后,需要發(fā)布短時(shí)預(yù)警,在有限時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)移群眾或減小災(zāi)害損失;災(zāi)害即將發(fā)生時(shí),需要發(fā)布臨近預(yù)警,通知大家避難避險(xiǎn)[9]。信息緊急程度與突發(fā)事件類型和預(yù)警級(jí)別有關(guān),重特大地震等自然災(zāi)害對(duì)預(yù)警信息快速傳播速度要求高,需要秒級(jí)傳播到指定區(qū)域的受眾,無(wú)論區(qū)域大小、受眾多少。

        (2)預(yù)警信息發(fā)布的時(shí)效性還不能滿足傳播要求

        手機(jī)短信預(yù)警具有覆蓋人群廣、信息傳遞便捷等優(yōu)勢(shì)。但是,短信采用排隊(duì)機(jī)制,當(dāng)發(fā)送范圍大、受眾數(shù)量多時(shí),可能需要花費(fèi)數(shù)小時(shí),遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到快速傳播的需求。預(yù)警信息秒級(jí)全網(wǎng)傳播是當(dāng)前亟須解決的難點(diǎn)問(wèn)題。

        1.3 不同地區(qū)對(duì)信息傳播范圍精準(zhǔn)度要求不同

        根據(jù)預(yù)警信息接收地區(qū)的特點(diǎn),主要分為城鎮(zhèn)、偏遠(yuǎn)地區(qū)和海上兩個(gè)方面。

        (1)城鎮(zhèn)須實(shí)現(xiàn)指定區(qū)域精準(zhǔn)傳播

        城鎮(zhèn)預(yù)警信息種類和數(shù)量多,包括自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、人群聚集,范圍可能精準(zhǔn)到廣場(chǎng)、車站、體育場(chǎng)館等局部區(qū)域,預(yù)警信息傳播要求不遺漏、不擴(kuò)大,盡可能只發(fā)布到受影響區(qū)域內(nèi)的受眾,不對(duì)無(wú)關(guān)人群造成干擾。同時(shí),由于城市人口密度高,需要在短時(shí)間內(nèi)發(fā)給海量人群。目前,城市公眾移動(dòng)通信已實(shí)現(xiàn)全覆蓋,移動(dòng)通信網(wǎng)應(yīng)用廣泛,但在突發(fā)緊急情況下,公眾網(wǎng)絡(luò)可能擁塞,影響信息發(fā)布。手機(jī)短信當(dāng)前發(fā)布范圍精度大多數(shù)為省市等行政區(qū)域,不能很好地實(shí)現(xiàn)指定小范圍精準(zhǔn)發(fā)布,這導(dǎo)致無(wú)關(guān)人群接收到干擾信息,造成了資源浪費(fèi),降低了大眾對(duì)預(yù)警信息重要性的認(rèn)識(shí)。手機(jī)App 與地理信息平臺(tái)結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)指定地理范圍的精準(zhǔn)發(fā)布,但使用人群有限。因此,城鎮(zhèn)需要解決短時(shí)向指定區(qū)域海量公眾精準(zhǔn)發(fā)送預(yù)警信息的問(wèn)題。此外,公共衛(wèi)生事件(如傳染病疫情)雖然具有一定的地域集中性,但是人員流動(dòng)引發(fā)獨(dú)特的個(gè)體關(guān)聯(lián)性,在區(qū)域精準(zhǔn)的情況下需要重點(diǎn)指向傳播鏈上的特定個(gè)體公眾。

        (2)偏遠(yuǎn)地區(qū)和海上須實(shí)現(xiàn)信息可達(dá)

        偏遠(yuǎn)地區(qū)人員稀少、經(jīng)濟(jì)條件差、活動(dòng)區(qū)域比較分散,預(yù)警信息需要覆蓋的地理范圍大。截至2021 年11 月月底,我國(guó)超過(guò)99%的行政村實(shí)現(xiàn)光纖和4G 網(wǎng)絡(luò)雙覆蓋,國(guó)家后續(xù)將加大對(duì)邊疆地區(qū)、民族地區(qū)、革命老區(qū)和森林草原防火重點(diǎn)區(qū)域等的支持力度,持續(xù)提升光纖和4G 網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)村地區(qū)的覆蓋廣度和深度[10]。當(dāng)前,偏遠(yuǎn)地區(qū)智能終端沒(méi)有普及,大部分村民上網(wǎng)不熟練,沒(méi)有主動(dòng)查看專業(yè)網(wǎng)站的意識(shí)和能力。海上區(qū)域人群密度低、分布范圍廣,公眾通信網(wǎng)基站覆蓋范圍有限,海上廣大區(qū)域通信手段較匱乏。因此,針對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)和海上,需要拓展預(yù)警信息傳播渠道,利用從地面到空中的各種通信手段,保證在各種條件下至少有一種手段把預(yù)警信息傳播到受影響的人群。

        1.4 各類渠道需有效整合實(shí)現(xiàn)優(yōu)選

        針對(duì)一次預(yù)警信息發(fā)布,面向不同人群、不同區(qū)域、不同災(zāi)害有多種渠道可以選擇,采用何種渠道和策略進(jìn)行傳播與多種因素有關(guān)。一方面,預(yù)警信息傳播的及時(shí)性、廣泛性要求傳播渠道更健全、更豐富,從而可覆蓋更廣泛的人群、實(shí)現(xiàn)更高效的傳播,贏得更多應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備時(shí)間;另一方面,預(yù)警信息傳播需要充分考慮其針對(duì)性和實(shí)際效用,過(guò)多的預(yù)警信息通過(guò)多種手段頻發(fā)會(huì)導(dǎo)致通信資源擁塞和浪費(fèi),也容易引起信息接收者反感,從而降低預(yù)警信息應(yīng)有的警示和防范作用。因此,需要明確預(yù)警信息傳播渠道選擇策略,根據(jù)預(yù)警信息傳播場(chǎng)景優(yōu)選預(yù)警信息傳播渠道,增強(qiáng)傳播的科學(xué)性,減少不必要的干擾和資源浪費(fèi)。

        2 預(yù)警信息通信網(wǎng)傳播渠道拓展

        當(dāng)前,預(yù)警信息傳播渠道尚不能滿足預(yù)警傳播要求,同時(shí),信息通信技術(shù)的進(jìn)步為預(yù)警信息傳播提供了更廣泛的選擇。為了實(shí)現(xiàn)不同人群在任何情況下能可靠、有效地接收信息,需要從公眾移動(dòng)通信網(wǎng)、專用無(wú)線通信網(wǎng)等方面擴(kuò)寬信息傳播渠道。

        2.1 公眾移動(dòng)通信網(wǎng)

        在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短信、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)信息的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步優(yōu)化點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短信、拓展小區(qū)廣播短信、優(yōu)化移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)傳播、拓展5G 消息用于預(yù)警信息傳播。

        (1)優(yōu)化點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短信實(shí)現(xiàn)信息精準(zhǔn)傳播

        點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短信通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)業(yè)務(wù)信道采用排隊(duì)方式向指定號(hào)碼發(fā)送預(yù)警信息,收到信息的終端可反饋回執(zhí)。為實(shí)現(xiàn)面向指定區(qū)域的精準(zhǔn)發(fā)布[11],可結(jié)合通信大數(shù)據(jù)平臺(tái)提取預(yù)警區(qū)域范圍的所有用戶號(hào)碼,實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息的精準(zhǔn)靶向發(fā)布。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短信利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)施實(shí)現(xiàn),對(duì)終端沒(méi)有特殊要求,但需要根據(jù)情況升級(jí)擴(kuò)容短信中心和大數(shù)據(jù)分析平臺(tái),綜合成本較高。

        (2)拓展小區(qū)廣播短信實(shí)現(xiàn)信息快速精準(zhǔn)傳播

        小區(qū)廣播短信利用移動(dòng)網(wǎng)廣播信道,在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)通過(guò)廣播方式向特定區(qū)域內(nèi)所有用戶(包括漫游用戶)持續(xù)發(fā)送實(shí)時(shí)純文本信息,具備秒級(jí)送達(dá)、千米級(jí)精準(zhǔn)、特殊聲音警示、不受網(wǎng)絡(luò)擁塞影響等特點(diǎn)。使用基于5G 網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)廣播技術(shù)進(jìn)行預(yù)警信息傳播,將帶來(lái)更低的傳播時(shí)延和更高的地理范圍精準(zhǔn)性[12]。但小區(qū)廣播可能帶來(lái)的垃圾短信問(wèn)題是多年來(lái)的難題,需要加強(qiáng)小區(qū)廣播安全機(jī)制研究試驗(yàn)工作,以應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)升級(jí)后的偽基站安全問(wèn)題[13]。小區(qū)廣播需要小區(qū)廣播平臺(tái)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)終端支持,但占用網(wǎng)絡(luò)資源極小,綜合成本低。

        (3)優(yōu)化移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息精準(zhǔn)傳播

        微博、微信、抖音等已成為預(yù)警信息傳播在新媒體領(lǐng)域的重要平臺(tái),傳播效果顯著[14]。這些方式需要使用智能手機(jī),多數(shù)需要安裝軟件主動(dòng)關(guān)注或點(diǎn)擊獲取信息,信息內(nèi)容豐富,在用戶授權(quán)提供位置信息的情況下,可以實(shí)現(xiàn)指定區(qū)域發(fā)送。但接收信息的及時(shí)性受用戶不隨時(shí)在線的影響,信息傳播的可控性也相對(duì)較差,需要基于用戶群體特點(diǎn)和使用習(xí)慣優(yōu)化發(fā)布策略和機(jī)制。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源發(fā)布預(yù)警信息,綜合成本低。

        (4)拓展5G 消息實(shí)現(xiàn)豐富信息傳播

        5G 消息融合了語(yǔ)音、視頻、圖片、文字等多種媒體展現(xiàn)形式[15],增加了可讀性,具有更智能的交互能力。5G 消息是手機(jī)出廠自帶應(yīng)用,只要插入正常使用的手機(jī)卡即可接收,對(duì)2G/3G/4G 網(wǎng)絡(luò)可以互通和向下兼容[16]。政府部門(mén)可以使用5G消息與個(gè)人用戶實(shí)現(xiàn)消息交互,在用戶授權(quán)提供位置的情況下,結(jié)合導(dǎo)航定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)指定區(qū)域多媒體形式的預(yù)警信息傳播。5G 消息需要消息平臺(tái)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、智能手機(jī)終端支持,綜合成本較高。

        2.2 專用無(wú)線通信網(wǎng)

        為解決偏遠(yuǎn)地區(qū)和海上的預(yù)警信息覆蓋,以及在公眾通信網(wǎng)失效時(shí)為應(yīng)急人員提供預(yù)警信息服務(wù),需要使用專用無(wú)線通信網(wǎng),包括衛(wèi)星通信網(wǎng)、集群通信網(wǎng)和短波通信網(wǎng)。

        (1)拓展衛(wèi)星通信消息實(shí)現(xiàn)偏遠(yuǎn)地區(qū)傳播

        衛(wèi)星通信覆蓋范圍廣,不受地理環(huán)境和時(shí)間限制,能夠提高網(wǎng)絡(luò)不發(fā)達(dá)地區(qū)的預(yù)警覆蓋率,與大喇叭廣播配合有效解決偏遠(yuǎn)地區(qū)預(yù)警信息傳播的“最后一公里”問(wèn)題。衛(wèi)星通信安全、可靠性高,能夠在災(zāi)害造成地面通信中斷的情況下,向特定人群和公眾發(fā)送預(yù)警信息。我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有定位、導(dǎo)航、授時(shí)、短報(bào)文等功能,北斗短報(bào)文支持短信息通播、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)單播和群組多播方式,通過(guò)嵌入式定位導(dǎo)航功能,利用短信息通播功能,可以將信息發(fā)送至特定區(qū)域[17]。通過(guò)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),用戶使用北斗終端可以在海上和偏遠(yuǎn)地區(qū)接收指揮機(jī)發(fā)送的預(yù)警短信息,但基于北斗短報(bào)文的預(yù)警信息傳播綜合成本較高。我國(guó)天通一號(hào)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)覆蓋中國(guó)及周邊、中東、非洲等相關(guān)地區(qū),以及太平洋、印度洋大部分海域[18],可以采用排隊(duì)方式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)向指定電話號(hào)碼發(fā)送預(yù)警信息,也可以采用廣播方式向一個(gè)波束區(qū)域范圍(600 km)發(fā)送預(yù)警信息。用戶使用天通衛(wèi)星電話終端接入天通一號(hào)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),在海上和偏遠(yuǎn)地區(qū)接收預(yù)警信息,但是用戶需要支付信息服務(wù)費(fèi),綜合成本較高。

        (2)拓展集群通信消息實(shí)現(xiàn)應(yīng)急人員可靠傳播

        集群通信網(wǎng)提供指揮調(diào)度、語(yǔ)音單呼、語(yǔ)音組呼、短信息、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù),能夠針對(duì)不同邏輯用戶組、不同區(qū)域,以多播方式發(fā)送短信、語(yǔ)音、視頻等信息。集群通信以半雙工方式通信為主,信道利用率高、呼叫接續(xù)快;組內(nèi)用戶共享下行信道,資源利用率高;可以通過(guò)語(yǔ)音加密保證通話的私密性和安全性;為高優(yōu)先級(jí)用戶或業(yè)務(wù)優(yōu)先分配信道;緊急狀態(tài)下可以通過(guò)故障弱化功能保證通信暢通。政府部門(mén)用戶使用專用集群終端接入集群通信網(wǎng),可以使用預(yù)警信息服務(wù),基于集群通信的預(yù)警信息傳播綜合成本較高。

        (3)優(yōu)化短波通信消息實(shí)現(xiàn)海上和偏遠(yuǎn)地區(qū)傳播

        短波通信利用頻率為3~30 MHz 的電磁波進(jìn)行無(wú)線電通信,不受網(wǎng)絡(luò)樞紐和有源中繼制約,我國(guó)工業(yè)和信息化部建設(shè)了全國(guó)應(yīng)急短波通信網(wǎng),此外,氣象部門(mén)在局部地區(qū)建設(shè)了海洋氣象廣播電臺(tái),用于山區(qū)、戈壁、森林、海洋等偏遠(yuǎn)地區(qū)的通信。短波通信設(shè)備較簡(jiǎn)單、機(jī)動(dòng)靈活性大,可為偏遠(yuǎn)山區(qū)和海上船舶以及島礁居民等提供預(yù)警信息。用戶需要配置短波電臺(tái),無(wú)須支付服務(wù)費(fèi),但接收機(jī)成本偏高[19],需要進(jìn)一步優(yōu)化,基于短波通信的預(yù)警信息傳播成本較高。

        2.3 傳播渠道對(duì)比分析

        不同傳播渠道具有不同的傳播時(shí)效性、區(qū)域精準(zhǔn)性、覆蓋廣泛性、內(nèi)容豐富性、傳播經(jīng)濟(jì)成本,預(yù)警信息傳播渠道關(guān)鍵指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表1。

        由表1 可知,公眾移動(dòng)通信面可實(shí)現(xiàn)區(qū)域精準(zhǔn)發(fā)布,廣播方式支持快速發(fā)布,經(jīng)濟(jì)性好,適合作為城鎮(zhèn)的普遍手段;衛(wèi)星通信覆蓋范圍廣、成本高,適合偏遠(yuǎn)無(wú)手機(jī)信號(hào)地區(qū)的公眾,也可作為應(yīng)急人員的備用手段;集群通信需要專門(mén)建設(shè),成本較高,可以在城鎮(zhèn)作為應(yīng)急人員的備用手段;短波通信需要專門(mén)建設(shè),成本較高,可以在林區(qū)和海上作為公眾預(yù)警手段,也可以作為應(yīng)急人員的備用手段。

        表1 預(yù)警信息傳播渠道關(guān)鍵指標(biāo)對(duì)比

        3 預(yù)警信息傳播渠道匹配方案

        3.1 預(yù)警信息傳播渠道匹配總體方案

        預(yù)警信息傳播渠道匹配方案如圖1 所示,預(yù)警信息傳播進(jìn)程中,應(yīng)在接收到預(yù)警信息后,首先區(qū)分信息接收人員是應(yīng)急人員還是公眾,并據(jù)此采取不同的方案。其次,綜合考慮信息發(fā)布的地理范圍、緊急性要求、事件類型等,結(jié)合不同傳播渠道的特點(diǎn)和適應(yīng)性,選用合理的傳播渠道匹配方案。對(duì)于非緊急不重要信息,在實(shí)現(xiàn)信息可達(dá)的同時(shí),要兼顧預(yù)警信息傳播成本,實(shí)現(xiàn)傳播渠道優(yōu)選。

        圖1 預(yù)警信息傳播渠道匹配方案

        3.2 應(yīng)急人員預(yù)警信息傳播渠道匹配方案

        面向應(yīng)急人員的預(yù)警信息傳播,應(yīng)精準(zhǔn)到人、傳播快速、信息豐富、通信暢通,適宜采用雙向通信,如電話、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短信、微信、5G 消息等交互性的方式。高等級(jí)緊急預(yù)警信息采用電話通知,其他情況可采用信息交互,確保及時(shí)收到信息并給出反饋。同時(shí)應(yīng)有可靠的備份手段,確保信息及時(shí)傳達(dá)給應(yīng)急人員,開(kāi)展應(yīng)對(duì)部署工作。

        (1)城鎮(zhèn)和農(nóng)村

        使用多種渠道,以公眾通信網(wǎng)為主,優(yōu)先選擇電話/語(yǔ)音外呼、網(wǎng)絡(luò)方式,選擇豐富的信息呈現(xiàn)方式,在公眾通信網(wǎng)之外,補(bǔ)充使用專用通信網(wǎng)渠道,確保在公網(wǎng)擁塞、受損的情況下,應(yīng)急人員仍然可以及時(shí)準(zhǔn)確收到預(yù)警信息,面向應(yīng)急人員的傳播渠道匹配方案(城鎮(zhèn)和農(nóng)村)見(jiàn)表2。

        表2 面向應(yīng)急人員的傳播渠道匹配方案(城鎮(zhèn)和農(nóng)村)

        (2)偏遠(yuǎn)地區(qū)和海上

        偏遠(yuǎn)地區(qū)和海上等沒(méi)有公網(wǎng)覆蓋的地方,主要使用衛(wèi)星通信、短波通信等傳播手段到達(dá)指定應(yīng)急責(zé)任人,面向應(yīng)急人員的傳播渠道匹配方案(偏遠(yuǎn)地區(qū)和海上)見(jiàn)表3。

        表3 面向應(yīng)急人員的傳播渠道匹配方案(偏遠(yuǎn)地區(qū)和海上)

        3.3 公眾預(yù)警信息傳播渠道匹配方案

        面向公眾的預(yù)警信息傳播,需要根據(jù)情況覆蓋位于不同地理環(huán)境的海量用戶,應(yīng)依托常規(guī)渠道,以單向信息傳播為主、雙向通信為輔,實(shí)現(xiàn)信息正確、及時(shí)送達(dá)的同時(shí),兼顧經(jīng)濟(jì)成本。適宜采取如下策略。

        (1)針對(duì)預(yù)警信息秒級(jí)全網(wǎng)發(fā)布要求,適宜采用廣播通信機(jī)制,實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息一次發(fā)送全網(wǎng)接收,避免點(diǎn)對(duì)點(diǎn)發(fā)送需要排隊(duì)導(dǎo)致的預(yù)警信息發(fā)送擁塞、耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)。需要利用基于公眾移動(dòng)通信、天通衛(wèi)星、北斗等通信系統(tǒng)的廣播傳輸機(jī)制,實(shí)現(xiàn)信息快速傳播。

        (2)針對(duì)預(yù)警信息指定區(qū)域精準(zhǔn)發(fā)布的要求,適宜將空間進(jìn)行網(wǎng)格化分區(qū),通過(guò)電子圍欄進(jìn)行精準(zhǔn)區(qū)域定位,其中移動(dòng)通信系統(tǒng)以基站扇區(qū)為最小區(qū)域,天通衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)以點(diǎn)波束為最小區(qū)域,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)以北斗和GPS 等導(dǎo)航定位系統(tǒng)的定位精度和地圖精度為最小區(qū)域,實(shí)現(xiàn)對(duì)指定區(qū)域相關(guān)用戶的預(yù)警信息精準(zhǔn)傳播。

        (3)針對(duì)預(yù)警信息面向偏遠(yuǎn)地區(qū)發(fā)布的要求,通過(guò)融合天通衛(wèi)星、北斗衛(wèi)星、短波通信等多種渠道,保障復(fù)雜通信環(huán)境下偏遠(yuǎn)地區(qū)預(yù)警信息的可達(dá)性。

        (4)高等級(jí)預(yù)警信息應(yīng)利用所有支持的手段進(jìn)行發(fā)布,保障每類人群均至少可通過(guò)一種渠道接收信息,以期獲取最大傳播效能。低等級(jí)預(yù)警信息宜考慮傳播成本,合理安排發(fā)布手段,優(yōu)先選擇前2~3 項(xiàng)手段傳播預(yù)警信息。城市區(qū)域主要使用公眾移動(dòng)通信網(wǎng),農(nóng)村區(qū)域補(bǔ)充使用衛(wèi)星通信等手段。

        下面從城鎮(zhèn)區(qū)域、農(nóng)村區(qū)域、偏遠(yuǎn)地區(qū)和海上3 個(gè)場(chǎng)景提出匹配模式。

        (1)城鎮(zhèn)區(qū)域

        城鎮(zhèn)區(qū)域事件種類多、通信手段豐富,應(yīng)根據(jù)事件的緊急程度采用不同匹配渠道。

        對(duì)于地震等需要立即采取措施的事件,需要秒級(jí)全網(wǎng)發(fā)送信息,應(yīng)使用各種可用渠道,優(yōu)先采用移動(dòng)通信小區(qū)廣播方式,通過(guò)彈窗和特殊聲音警示,確保公眾最短時(shí)間看到信息。對(duì)于需要盡快采取措施的事件,采用移動(dòng)通信小區(qū)廣播、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)App、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短信等方式;其中傳染病疫情等公共衛(wèi)生事件具有特殊性,需要在區(qū)域范圍內(nèi)找到特定高風(fēng)險(xiǎn)人群,因此需要結(jié)合通信大數(shù)據(jù)對(duì)傳播鏈條上的人員手機(jī)號(hào)碼進(jìn)行提取,將預(yù)警信息發(fā)送給指定人員。對(duì)于需要近期采取措施的事件,可以通過(guò)移動(dòng)通信點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短信、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)App 和5G 消息,進(jìn)一步獲取更豐富的信息。如果災(zāi)害事件造成公眾通信網(wǎng)故障,應(yīng)主要通過(guò)廣播電視等非通信手段進(jìn)行預(yù)警信息廣泛發(fā)布,面向公眾的傳播渠道匹配方案(城鎮(zhèn)區(qū)域)見(jiàn)表4。

        表4 面向公眾的傳播渠道匹配方案(城鎮(zhèn)區(qū)域)

        (2)農(nóng)村區(qū)域

        鑒于農(nóng)村的人群特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)成本,且對(duì)地理范圍精準(zhǔn)性要求不高,適宜優(yōu)先使用簡(jiǎn)單的公網(wǎng)手段??紤]到農(nóng)村地區(qū)公網(wǎng)抗毀能力可能較差,可通過(guò)衛(wèi)星、短波等傳播手段轉(zhuǎn)接至大喇叭廣播,實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息傳播,面向公眾的傳播渠道匹配方案(農(nóng)村地區(qū))見(jiàn)表5。

        表5 面向公眾的傳播渠道匹配方案(農(nóng)村地區(qū))

        (3)偏遠(yuǎn)地區(qū)和海上

        偏遠(yuǎn)地區(qū)和海上等還沒(méi)有公網(wǎng)覆蓋的地方,主要使用衛(wèi)星、短波等傳播手段,再轉(zhuǎn)接至大喇叭廣播,實(shí)現(xiàn)對(duì)公眾的預(yù)警信息傳播,面向公眾的傳播渠道匹配方案(偏遠(yuǎn)地區(qū)和海上)見(jiàn)表6。

        表6 面向公眾的傳播渠道匹配方案(偏遠(yuǎn)地區(qū)和海上)

        3.4 預(yù)警信息傳播渠道匹配應(yīng)用方案

        基于前述的渠道匹配方案設(shè)計(jì)預(yù)警信息傳播管理平臺(tái),向上與預(yù)警信息發(fā)布平臺(tái)對(duì)接獲取預(yù)警信息,向下與各類傳播渠道銜接將預(yù)警信息通過(guò)優(yōu)選的傳播渠道發(fā)送出去,可以實(shí)現(xiàn)傳播渠道的靈活擴(kuò)展、優(yōu)選。

        預(yù)警信息傳播管理平臺(tái)主要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能。一是傳播渠道選擇功能,接收到發(fā)布平臺(tái)傳來(lái)的預(yù)警信息后,對(duì)預(yù)警信息進(jìn)行分析,根據(jù)事件類型、預(yù)警級(jí)別、緊急程度、受眾人群、發(fā)布范圍、發(fā)布時(shí)間要求等因素,基于傳播渠道匹配方案,完成傳播渠道優(yōu)選。當(dāng)同時(shí)需要發(fā)布多條信息時(shí),高預(yù)警等級(jí)的信息率先傳播,低預(yù)警等級(jí)的信息延后。如果預(yù)警級(jí)別相同,提取緊急性等數(shù)據(jù),時(shí)間要求緊迫的優(yōu)先傳播。二是傳播渠道適配功能,完成與各類傳播渠道的接口適配和協(xié)議轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)與移動(dòng)通信網(wǎng)短信中心、小區(qū)廣播中心、5G消息平臺(tái)對(duì)接,與微信、微博平臺(tái)對(duì)接,與天通衛(wèi)星系統(tǒng)、北斗指揮機(jī)對(duì)接,與集群網(wǎng)調(diào)度臺(tái)和短波網(wǎng)中心對(duì)接,并將通用警報(bào)協(xié)議轉(zhuǎn)換為所選渠道的信息協(xié)議。

        預(yù)警信息傳播管理平臺(tái)統(tǒng)一管理傳播渠道、集約高效利用通信網(wǎng)絡(luò)資源,同時(shí)避免預(yù)警信息發(fā)布平臺(tái)與各類渠道逐一對(duì)接帶來(lái)的繁雜和重復(fù)的工作,便于在國(guó)家預(yù)警信息發(fā)布平臺(tái)和地方各級(jí)預(yù)警信息發(fā)布平臺(tái)中實(shí)施。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        本文系統(tǒng)梳理了預(yù)警信息對(duì)傳播的需求,在現(xiàn)有傳播渠道的基礎(chǔ)上,研究拓展了小區(qū)廣播、天通系統(tǒng)、集群通信等傳播渠道,系統(tǒng)地對(duì)比分析了各類通信網(wǎng)傳播渠道特點(diǎn),提出了預(yù)警信息傳播渠道匹配方案。在方案的后續(xù)實(shí)現(xiàn)中,通過(guò)與預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)銜接,選用最有效、最經(jīng)濟(jì)的傳播方式向?yàn)?zāi)害管理部門(mén)和處于風(fēng)險(xiǎn)之中的公眾提供災(zāi)害預(yù)警信息,最大限度地保護(hù)人民生命安全和減少財(cái)產(chǎn)損失。

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