市域道路交通應急預案輔助決策系統設計與實現

摘 要：市域道路交通緊急事件的快速準確響應已成為目前亟待解決的重要問題。本文針對市域道路交通緊急事件，采用基于案例推理的檢索算法和電子地圖技術，設計和實現了市域道路交通應急預案輔助決策系統，實現了對市域道路交通緊急事件中事故接報、應急預案生成、應急資源調度、事件歸檔等一系列流程的決策支持與數字化管理，從整體上提高了城市道路交通緊急事件的應急管理水平。

關鍵詞：應急預案；輔助決策系統；ASP.NET

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A

Abstract：How to response quickly and accurately when the city traffic emergency occurs has become an important issue to be solved at present.To make a comprehensive decision support system for the city of road traffic emergencies，using case-based reasoning algorithms and electronic mapping technology to realize the accident report，emergency plan generation，emergency resource scheduling and event archiving.The emergency plan adaptive system improve the emergency management level of the urban road traffic emergency.

Keywords：emergency plan；decision support system；ASP.NET

1 引言（Introduction）

近年來，我國城市道路建設快速發展，路網密度日趨增大。隨著城市客貨運輸需求的穩定增長，相應的交通擁堵問題日益嚴重，交通緊急事件不斷發生，除給當事人或道路使用者帶來直接損失外，更大的潛在損失在于二次事故的誘發以及交通阻塞的出現[1]，加之城市道路具有運量大、運輸方式多樣，人口與車輛密集等特性，城市道路交通緊急事件將產生更為嚴重的延滯和損失，所以市域道路交通緊急事件的應急管理成為了目前城市交通管理部門亟待解決的關鍵問題。

2003年“非典”事件之后，國務院開始著手建立國家應急管理體系，成熟完善的應急預案成為突發事件應急管理的直接依據。交通部編制了《公路交通突發公共事件總體應急預案》，各省市也陸續頒布了省級和市級總體預案，下屬各部門設有專項預案[2]。可見應急預案在應對包括道路交通緊急事件在內的各類突發事件中的重要地位。

高效地應對和解決市域道路交通緊急事件，除了制定完善的應急預案外更需要現代化的智能交通技術的支持，國際上，美國、加拿大等發達國家在將智能交通技術應用于交通應急救援領域方面做了大量研究和實驗，相關技術發展達到相當高的信息化和自動化水平。當前國內在交通應急救援領域也正朝著信息化、自動化和智能化方向快速發展，在應用人工智能技術實現應急過程的智能化方面取得了一定研究成果，然而關于城市交通應急預案的數字化、系統化的研究和實踐尚不多見。

根據目前道路交通應急預案體系結構結合現代數據庫技術實現應急預案的數字化，制定道路交通緊急事件預案庫，可在緊急事件發生時應用范例推理技術快速生成高效的應急救援預案，避免傳統的應急處置中由于人員專業知識不足或經驗不足帶來的處理錯誤和疏忽，防止引發二次事故或衍生事故，同時優化調度應急響應所需的各種救援資源，并基于統一的應急管理平臺實現多個救援部門間的協同和互動，以提高應急救援的效率，實現市域道路交通緊急事件下應急決策的輔助優化，可以從整體上提高城市道路交通緊急事件的應急管理水平。

2 道路交通緊急事件處置業務流程分析（Business

process analysis of traffic emergency disposal）

市域道路交通緊急事件處置的主要業務流程包括事故接報、應急預案制定、應急預案審批、事故處置救援、應急解除與事故信息歸檔[3]。

事故接報階段主要需要完成事故基本信息、現場環境信息、事故損失信息的輸入和事故信息的確認。在應急預案制定同時需要生成應急組織，之后進行預案審批，在審批通過后可以啟動應急預案。在事故處置階段交通指揮部門在獲取救援的實施進度同時要發布相關的事故信息和進行必要的交通分流。在應急解除之后，相關指揮部門要對本次的應急預案效果進行評價，同時對事故信息和應急預案進行歸檔備案。

3 系統設計（System design）

3.1 系統架構設計

本系統采用B/S架構，通過Internet連接所有道路交通緊急事件處置部門，采用Web Service技術構建服務器端程序邏輯，采用GIS技術表示救援過程中的交通地理信息與調度控制步驟，系統總體架構如圖1所示。

市域交通監控中心作為道路交通緊急的應急預案制定部門和應急處置的指揮部門是系統的核心用戶，負責緊急事件的事故錄入、應急預案的制定、交通信息的發布、救援工作的指揮、救援資源的跟蹤和最終的事件歸檔，本系統可為其快速準確的決策指定，高效的指揮信息發布，優化的調度派遣提供有力的支持。各終端用戶，即負責道路交通緊急事件救援工作的相關職能部門，包括交通部門、路政部門、醫療部門和消防部門等負責接受、執行方案，并將救援過程中的情況及時反饋給監控中心。

3.2 功能模塊設計

系統總體結構設計如圖2所示，具體包含系統登錄、事故錄入與預案檢索、應急處置與救援監控、預案評價與歸檔、歷史事故分析、信息查詢和系統管理7個模塊。

其中系統全局管理模塊負責統計實時用戶數量，完成并發事件的錄入、預案匹配、預案生成、資源派遣等操作，并在系統主頁實時顯示當前所有事件的基本信息和處置進度。事件處理模塊為自適應系統的核心模塊，主要完成事件信息錄入、應急預案自適應匹配、應急預案自動生成、應急資源派遣和救援資源的跟蹤工作，該模塊完成了單次道路交通緊急事件的所有相關處置工作，是決定系統功能優劣的關鍵模塊。應急處置與救援監控模塊，救援指揮中心通過其發布救援信息，其他端系統通過其接受救援指揮中心的派遣和調度信息，履行本部門相應職能，并將救援進展實時反饋給指揮中心。事故分析模塊通過連接系統數據庫，可對過往案件進行事故黑點分析和數據統計分析，為事故預防和救援資源的優化分配提供決策依據。數據查詢與管理模塊主要完成對數據庫中歷史案例信息和所有相關資源的檢索與管理，根據救援資源的更新情況完成數據庫的更新，保證數據的實時有效性，并可對救援預案中的具體項目提供詳細的數據支持。

3.3 預案檢索算法設計

本系統主要使用案例推理算法實現預案匹配檢索，案例推理（case-based reasoning，CBR）是用先前求解問題的經驗和方法，通過類比和聯想來解決當前的相似問題的方法[4]，類似于人類認知過程中從經驗中學習的過程。

通過在應急救援完成之后加入應急預案評價機制，并將評價結果作為預案庫的學習依據，通過不斷自適應學習提升預案檢索結果的可靠性[5]。

在大數據量下預案檢索算法性能可通過將數據無綱量化操作提前至數據IO階段，在事故歸檔過程中添加數據庫觸發器完成數據無綱量化，針對事故關鍵屬性建立索引和控制數據規模進行隨機檢索等方法解決。

4 系統運行平臺與主要用戶界面（System platform

and the main UI）

系統開發平臺選用Microsoft Visual Studio 2010（SP1），目標框架為.NET Framework 4，數據庫管理系統采用SQL Server 2008，服務器操作系統建議使用Windows Server 2008，客戶機系統建議使用Windows NT系列，需要安裝IE 6.0以上或Opera 9.0以上版本的網絡瀏覽器，在獲得使用權限后均可通過網絡接入系統，系統主要用戶界面如圖3所示。

5 結論（Conclusion）

隨著我國城市的快速發展，尤其是東南沿海城市的快速發展，市域道路交通突發事件的快速有效響應已經成為相關部門亟待解決的重要問題。本文以江蘇省某市道路交通為對象，采用ASP.NET結合數據庫技術開發了市域道路交通應急預案輔助決策系統，實現了市域道路交通緊急事件下應急決策的輔助優化，有效縮短了應急救援的時間，降低了由于人工經驗不足而誘發二次事故的可能，從整體上提高了城市道路交通緊急事件的應急管理水平。

參考文獻（References）

[1] 朱茵.道路交通突發事件擴散影響分析與管控對策[J].中國人

民公安大學學報（社會科學版），2009，（06）：81-84.

[2] 張海波.應急預案的編制、應用與優化—以《J省公路交

通突發公共事件應急預案》為案例[J].江蘇社會科學，2008，

（06）：22-27.

[3] 呂宗平，胡欣，楊宏宇.基于案例推理的機場應急預案管理[J].

中國民航大學學報，2010，（02）：1-5.

[4] 李茹，等.基于案例的推理在農業專家系統中的應用[J].計算

機工程與應用，2004，40（25）：196-198.

[5] Alvear，etc.Decision support system for emergency management：

Road tunnels[J].Tunnelling and Underground Space Technology，

2013，34：13-21.

作者簡介：

李 政（1988-），男，碩士生.研究領域：控制工程.

蔣 珉（1957-），男，碩士，副教授.研究領域：控制系統

CAD，計算機管理.

柴 干（1963-），男，博士，副教授.研究領域：交通信息化與

交通緊急救援.