田曉宇
摘要:本文圍繞消防指揮中心及人工智能技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)議題展開深入研究。首先,對(duì)當(dāng)前消防指揮中心的功能現(xiàn)狀進(jìn)行闡述,介紹其在應(yīng)急管理中的重要性和作用。其次,通過警情受理、輔助決策、搜集信息以及聯(lián)勤聯(lián)動(dòng)四方面重點(diǎn)探討人工智能技術(shù)在消防指揮中心的應(yīng)用。其次,探討其在提升應(yīng)急響應(yīng)速度和火災(zāi)處置能力等方面所產(chǎn)生的積極影響。最后,深入探討人工智能技術(shù)應(yīng)用于消防指揮中心所面臨的困境,并對(duì)人工智能技術(shù)在消防指揮中心的發(fā)展前景進(jìn)行了展望,以期為相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)一步研究和實(shí)踐提供參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞:人工智能;消防指揮中心;智能決策
消防安全關(guān)系人民生命和社會(huì)穩(wěn)定,是城市安全治理的重要內(nèi)容。作為“全災(zāi)種,大應(yīng)急”的“國家隊(duì)、主力軍”,消防隊(duì)伍面臨災(zāi)害頻發(fā)、類型多樣、場景復(fù)雜、救援難度大等新課題。指揮中心作為滅火救援的第一窗口和最前部門,利用先進(jìn)科技增效提速是大勢所趨。人工智能作為一種新興技術(shù),具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、分析、決策、交互等能力,可以為消防指揮中心提供更加智能化、精準(zhǔn)化、全面化服務(wù)和支持。
一、當(dāng)前消防指揮中心現(xiàn)狀
改革轉(zhuǎn)制五年來,消防救援隊(duì)伍全體指戰(zhàn)員以訓(xùn)詞為號(hào)令、以隊(duì)旗為指引,全面推進(jìn)消防治理能力、治理體系和應(yīng)急救援能力現(xiàn)代化建設(shè),開展“一短三快”初戰(zhàn)機(jī)制改革,指揮中心也在不斷升級(jí),實(shí)現(xiàn)從“119接處警”到“智能接處警”的發(fā)展,很大程度上提高了指揮中心的中樞大腦作用?,F(xiàn)有的“智能”是指利用語音轉(zhuǎn)文字、警情要素提取、自動(dòng)定位等技術(shù),對(duì)報(bào)警人及接警人的對(duì)話內(nèi)容實(shí)時(shí)識(shí)別,自動(dòng)提取警情關(guān)鍵信息,快速生成警情單及調(diào)度方案,讓接警調(diào)度員在最短時(shí)間內(nèi)做出判斷、準(zhǔn)確調(diào)度,并提供多種處警方式,這里我們將其稱作“傳統(tǒng)的智能接處警”,其原理是將重復(fù)工作進(jìn)行自動(dòng)操作,將多個(gè)操作步驟進(jìn)行簡約處理,將設(shè)定好的程序推薦顯示,而新興的人工智能具有先進(jìn)的自然語言處理(NLP)能力,使其能夠超越簡單的命令響應(yīng)機(jī)制,能夠感知上下文的對(duì)話。
二、人工智能在消防指揮中心的應(yīng)用
(一)警情受理方面
通過訓(xùn)練可以實(shí)現(xiàn)報(bào)警人與人工智能對(duì)話,利用語音識(shí)別、自然語言理解、語義分析等技術(shù),對(duì)報(bào)警人的語音或文字信息進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、全面識(shí)別和提取,自動(dòng)生成警情單和調(diào)度方案,并通過語音合成、自然語言生成等技術(shù),與報(bào)警人進(jìn)行交互,提供指導(dǎo)和安慰。
與傳統(tǒng)智能接處警系統(tǒng)不同,在警情受理中,隨著視頻報(bào)警的推廣,指揮中心接警員和人工智能可以直視災(zāi)害現(xiàn)場,人眼的感性判斷和算法分析圖像互為補(bǔ)充,受理警情更為科學(xué),指揮長和指揮助理的職能可轉(zhuǎn)變?yōu)樾袨楸O(jiān)控、停止命令和命令推演[1]。
(二)輔助決策方面
利用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、知識(shí)圖譜等技術(shù),對(duì)消防救援的歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘,構(gòu)建消防救援隊(duì)伍的智能決策模型,根據(jù)不同火災(zāi)場景和需求,提供最優(yōu)的救援方案和資源配置建議,支持消防指揮中心進(jìn)行科學(xué)研判和決策。
香港理工大學(xué)消防工程研究中心提出了一種基于人工智能和外部煙氣圖像的建筑火災(zāi)發(fā)展預(yù)測方法,該方法通過對(duì)建筑火災(zāi)外部煙氣行為的監(jiān)測實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的熱釋放速率預(yù)測,從而為消防人員的應(yīng)急決策提供支持。與傳統(tǒng)的火災(zāi)監(jiān)測方法相比,該方法只需要從建筑外獲取煙氣圖像就可以識(shí)別建筑火災(zāi)發(fā)展過程,具有更高的完全性和穩(wěn)定性。模型的實(shí)際預(yù)測性能通過任意給定的火災(zāi)過程進(jìn)行評(píng)價(jià),結(jié)果顯示,即使在未知燃料類型的建筑火災(zāi)中,通過建筑外部煙氣的正視和側(cè)視圖像也能很好識(shí)別建筑物內(nèi)部的實(shí)時(shí)火災(zāi)強(qiáng)度變化。
(三)搜集信息方面
利用無人機(jī)、消防機(jī)器人、智能攝像頭等設(shè)備,對(duì)消防現(xiàn)場進(jìn)行智能感知、識(shí)別、定位和跟蹤,實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場全方位、立體化、可視化的信息采集和展示,為消防指揮中心提供豐富的數(shù)據(jù)支撐和參考依據(jù)[2]。
目前,以ChatGPT-4.0為代表的生成式AI已經(jīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)多模態(tài)內(nèi)容進(jìn)行自動(dòng)處理,能夠針對(duì)不同對(duì)話場景生成特定文本、圖片、音頻等信息,還可以根據(jù)上下文自動(dòng)生成與人類語言類似的對(duì)話。消防數(shù)據(jù)量較為充足,在指揮中心業(yè)務(wù)系統(tǒng)中,利用這種技術(shù)或類似技術(shù)匯總各類資源、訓(xùn)練算法,可在滅火救援指揮調(diào)度中歸納有效數(shù)據(jù),列出行動(dòng)元素。
(四)聯(lián)勤聯(lián)動(dòng)
利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)通信等技術(shù),對(duì)消防指揮中心與其他相關(guān)部門或機(jī)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)互通、信息共享、協(xié)同作戰(zhàn),實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)事件的快速響應(yīng)和有效處置,提升消防指揮中心的協(xié)調(diào)能力和影響力。
三、提升應(yīng)急響應(yīng)速度和火災(zāi)處置能力等方面所產(chǎn)生的積極影響
人工智能可以利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、圖像識(shí)別等技術(shù),提高消防指揮中心的信息化、智能化、可視化水平,從而對(duì)應(yīng)急響應(yīng)速度和火災(zāi)處置能力產(chǎn)生以下積極影響。
實(shí)現(xiàn)對(duì)消防設(shè)施、水源、用電、氣體、溫濕度、煙感、視頻監(jiān)控等消防相關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、監(jiān)測、處理、分析與評(píng)估,實(shí)現(xiàn)火災(zāi)隱患的報(bào)警預(yù)警,提前發(fā)現(xiàn)和防范火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)[3]。
對(duì)消防指揮調(diào)度系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析和決策支持,提供消防救援態(tài)勢推演、資源規(guī)劃、搜救路徑規(guī)劃等功能,提高消防指揮的科學(xué)性和效率。人工智能可以利用無人機(jī)、機(jī)器人、熱成像等技術(shù),對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和圖像傳輸,提供消防救援的虛擬現(xiàn)實(shí)模擬,減少消防人員的實(shí)踐風(fēng)險(xiǎn),提升滅火救援的安全性和有效性[4]。
四、人工智能技術(shù)應(yīng)用于消防指揮中心的困境
(一)技術(shù)困境
在消防指揮中心應(yīng)用人工智能技術(shù)過程中,目前也面臨一定的技術(shù)阻礙。人工智能算法被視為“黑箱”,人們難以理解其決策過程,對(duì)于消防指揮中心而言,算法的決策過程和依據(jù)需要透明并可解釋,指揮員才能理解和信任系統(tǒng)的決策。
1.算法存在偏差。特別是數(shù)據(jù)收集和訓(xùn)練中存在偏差的情況下。消防指揮中心需要確保算法公平性,避免不公正的決策或?qū)μ囟ㄈ后w的歧視。除此以外,消防指揮中心需要確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性,人工智能系統(tǒng)依賴于高質(zhì)量的數(shù)據(jù)來訓(xùn)練模型,數(shù)據(jù)質(zhì)量不佳會(huì)導(dǎo)致算法不準(zhǔn)確。獲取適當(dāng)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)標(biāo)注是訓(xùn)練人工智能模型的關(guān)鍵,但標(biāo)注數(shù)據(jù)的主觀性較強(qiáng),影響模型質(zhì)量。
2.缺乏技術(shù)人才。建設(shè)行業(yè)應(yīng)用人工智能技術(shù),必須具備高水平的專業(yè)知識(shí)和技術(shù)能力,指揮中心要熟練掌握數(shù)據(jù)科學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、算法優(yōu)化等,指揮中心是否具備充足的技術(shù)支持和人才是重大挑戰(zhàn)。
3.技術(shù)不成熟。人工智能技術(shù)雖然在消防指揮中心中有很多應(yīng)用場景,但是目前還沒有形成成熟的技術(shù)體系和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,火災(zāi)處置是復(fù)雜多變的,要考慮到不同類型火災(zāi)、建筑結(jié)構(gòu)等因素,消防現(xiàn)場面臨各種不同的環(huán)境條件,光線、天氣等大不相同。人工智能系統(tǒng)要具備處理多樣性情況的能力,需要進(jìn)行系統(tǒng)識(shí)別能力的強(qiáng)化。
4.管理滯后。人工智能技術(shù)的引入和應(yīng)用,給消防指揮中心的管理帶來了新的挑戰(zhàn)和要求,需要建立相應(yīng)的制度和機(jī)制,如數(shù)據(jù)管理、人才培養(yǎng)、法律法規(guī)、倫理道德等,以適應(yīng)人工智能技術(shù)的發(fā)展和變化[5]。
5.資源不足。人工智能技術(shù)的應(yīng)用,需要大量的硬件設(shè)備、軟件平臺(tái)、數(shù)據(jù)資源、人力資本等支撐,而目前消防指揮中心在這些方面還存在一定的不足,需要加大投入和支持[6]。執(zhí)行與維護(hù)人工智能技術(shù)的成本較高,對(duì)消防指揮中心的預(yù)算構(gòu)成較大壓力。
6.協(xié)作不暢。人工智能技術(shù)的應(yīng)用,需要與其他相關(guān)部門或機(jī)構(gòu)進(jìn)行有效協(xié)作和溝通,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通、信息共享、協(xié)同作戰(zhàn),但目前還存在一些協(xié)作障礙和溝通困難,如數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、信息安全不保障、協(xié)作機(jī)制不完善等,影響了人工智能技術(shù)的應(yīng)用效果。
7.缺少統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)。消防指揮中心需要收集、處理、分析和應(yīng)用大量的消防數(shù)據(jù),如火災(zāi)報(bào)警、火災(zāi)現(xiàn)場、火災(zāi)救援、火災(zāi)預(yù)防等,但目前還沒有建立一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、共享化,導(dǎo)致數(shù)據(jù)質(zhì)量、完整性、安全性、時(shí)效性等難以保障,影響了數(shù)據(jù)價(jià)值和利用率。
8.數(shù)據(jù)規(guī)模小。消防指揮中心需要利用人工智能技術(shù)對(duì)消防數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和智能分析,提供輔助決策和智能服務(wù)。由于消防數(shù)據(jù)的特殊性和敏感性以及消防指揮中心的使用習(xí)慣和管理制度等因素,導(dǎo)致人工智能技術(shù)的使用量和使用頻率較低,難以積累足夠數(shù)據(jù)量,影響了人工智能技術(shù)的學(xué)習(xí)和優(yōu)化。
(二)道德與法律問題
人工智能系統(tǒng)需要大量的數(shù)據(jù)來學(xué)習(xí)并且完成訓(xùn)練,但不得不牽涉諸多的個(gè)人隱私和敏感信息。由此可見,制定相關(guān)法律法規(guī)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和倫理指南顯得非常重要。目前尚未發(fā)現(xiàn)消防救援領(lǐng)域存在上述問題,也無機(jī)會(huì)推演問題發(fā)展的具體流程。不過,建設(shè)中應(yīng)該注意預(yù)防。
(三)數(shù)據(jù)真實(shí)性和準(zhǔn)確性問題
訓(xùn)練數(shù)據(jù)是人工智能模型的基礎(chǔ),它決定了模型的性能和準(zhǔn)確性。如果訓(xùn)練數(shù)據(jù)不真實(shí)、不準(zhǔn)確、不完整或者存在偏差等問題,那么模型就可能產(chǎn)生錯(cuò)誤或者不可靠的結(jié)果。如果訓(xùn)練數(shù)據(jù)中包含了虛假信息、負(fù)面評(píng)論、投訴和抵制等內(nèi)容,那么模型可能會(huì)學(xué)習(xí)到錯(cuò)誤的知識(shí)或者偏見,并最終在生成引導(dǎo)時(shí)影響消防指揮中心的決策和行為。如果訓(xùn)練數(shù)據(jù)中缺少了某些重要信息或者特征,那么模型可能會(huì)忽略或者漏掉一些關(guān)鍵因素,最終對(duì)救援效果與安全保障造成影響。
因此,在消防指揮中心中應(yīng)用人工智能時(shí),需要保證訓(xùn)練數(shù)據(jù)的真實(shí)性,并對(duì)其進(jìn)行有效檢驗(yàn)和評(píng)估。同時(shí),也需要建立相應(yīng)的監(jiān)督和反饋機(jī)制以及合理的責(zé)任和規(guī)范制度,以確保人工智能技術(shù)在消防指揮中心得到合理使用和管理。
五、人工智能技術(shù)應(yīng)用于消防指揮中心的發(fā)展前景
面對(duì)上述存在的問題,消防指揮中心需要制定全面策略,解決數(shù)據(jù)隱私和安全問題,確保算法的公平性和可解釋性,提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,增強(qiáng)技術(shù)能力,并且對(duì)成本和適應(yīng)性進(jìn)行充分考量。
未來人工智能將在提升管理水平和應(yīng)急響應(yīng)效率方面發(fā)揮更重要的作用。通過進(jìn)一步整合各類傳感器、監(jiān)控?cái)z像頭等設(shè)備,結(jié)合人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)更智能化的實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng),同時(shí)能夠更快速、準(zhǔn)確識(shí)別火災(zāi)跡象,提前預(yù)警并采取應(yīng)急措施,從而提高火災(zāi)應(yīng)對(duì)效率和成功率。人工智能將更加深入用于消防指揮中心的決策支持系統(tǒng),利用大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)分析歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)信息和模擬場景,為指揮員提供更精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)的決策建議。AI系統(tǒng)將與自動(dòng)化系統(tǒng)密切集成,自主化智能應(yīng)急響應(yīng)。一旦火災(zāi)或其他緊急情況發(fā)生,系統(tǒng)可自動(dòng)化觸發(fā)滅火裝置、啟動(dòng)疏散程序等措施,減少人為干預(yù)的時(shí)間延遲,提高應(yīng)急響應(yīng)速度和效率[7]。AR和VR技術(shù)也將成為消防指揮中心的重要輔助工具,幫助指揮員更直觀了解火災(zāi)現(xiàn)場情況。指揮員在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)中,將在實(shí)時(shí)視頻中標(biāo)記關(guān)鍵信息;虛擬現(xiàn)實(shí)則可用于模擬訓(xùn)練和演練,提升消防人員的應(yīng)對(duì)能力。智能語音交互和自然語言處理技術(shù)在消防指揮中心中也具有較大的利用價(jià)值。借助智能語音助手這一工具,指揮員獲取信息、下達(dá)指令的速度將更快,并與系統(tǒng)進(jìn)行更自然的交流,提高工作效率[8]。
結(jié)語
隨著國內(nèi)人工智能的迅速發(fā)展,其在消防指揮中心的應(yīng)用將得到長足進(jìn)步,致力于建立智能化、自主化的應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng),提高管理水平和災(zāi)害應(yīng)對(duì)能力。應(yīng)用更加先進(jìn)的技術(shù),將有效縮短響應(yīng)時(shí)間、優(yōu)化資源配置,并在關(guān)鍵時(shí)刻幫助指揮員做出更明智決策,為火災(zāi)救援工作提供更大支持和保障。
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