軍民融合應(yīng)急衛(wèi)勤指揮決策平臺的設(shè)計與實現(xiàn)

顏 勵，謝嵩源，張新顏，陳 華

作者單位：572000海南 三亞，解放軍總醫(yī)院海南分院（顏 勵）；成都軍區(qū)疾病預(yù)防控制中心信息科（謝嵩源，陳 華）；成都軍區(qū)總醫(yī)院信息科（張新顏）

作者單位：572000海南 三亞，解放軍總醫(yī)院海南分院（顏 勵）；成都軍區(qū)疾病預(yù)防控制中心信息科（謝嵩源，陳 華）；成都軍區(qū)總醫(yī)院信息科（張新顏）

通信作者：謝嵩源，E-mail:21492382@qq.com

近年來，自然災(zāi)害、重大事故及公共衛(wèi)生事件等發(fā)生后，軍、地醫(yī)學(xué)救援力量形成軍民融合應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援體系，共同展開營救。為了實現(xiàn)軍民融合、優(yōu)勢互補、雙向轉(zhuǎn)移、相互開放、共同促進發(fā)展的新機制，達到軍地醫(yī)療信息共享、衛(wèi)勤資源同享的目的，提高應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援效率與能力，本研究提出軍民融合應(yīng)急衛(wèi)勤指揮決策平臺（以下簡稱平臺）的設(shè)計構(gòu)想，并通過程序開發(fā)得以實現(xiàn)。

1 需求分析

該平臺需解決以下問題：一是信息共享：軍地救援力量通過各自的信息平臺進行救援信息的搜集和匯總，軍地之間沒有有效的溝通“橋梁”，難以以最快的速度建立起醫(yī)學(xué)救援信息匯總渠道和機制，影響了信息共享的速度[1]；二是協(xié)同指揮：軍地救援力量多且來自不同單位，救援力量的情況及部署互不了解，缺少統(tǒng)一的指揮平臺，導(dǎo)致衛(wèi)勤指揮效率低；三是信息安全：軍隊救援力量部分信息涉密，對信息的傳輸、共享等安全技術(shù)手段要求更高[2]。

2 平臺的總體設(shè)計方案

2.1 組成部分 平臺由三部分組成，分別是應(yīng)急衛(wèi)勤指揮決策系統(tǒng)、移動信息采集終端以及應(yīng)急衛(wèi)勤信息數(shù)據(jù)庫（圖1）。應(yīng)急衛(wèi)勤指揮決策系統(tǒng)是平臺的核心，可與移動信息采集終端進行通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集、整理、管理工作，為指揮決策部門提供實時數(shù)據(jù)資料；可支持應(yīng)急預(yù)案生成、形成應(yīng)急部署方案、物資調(diào)度方法；可通過地理信息系統(tǒng)（GIS）形成應(yīng)急衛(wèi)勤救援態(tài)勢圖，實時獲取軍地醫(yī)院、醫(yī)護等救援力量信息，聯(lián)合指揮軍、地衛(wèi)生應(yīng)急力量進行應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援；可實時獲取軍地藥材、血站等保障資源信息，統(tǒng)一調(diào)度，實現(xiàn)聯(lián)合保障。

移動信息采集終端的設(shè)計應(yīng)輕便、堅固、防水、防塵、防震，兼容多種通信技術(shù)，如衛(wèi)星通信、移動通信及互聯(lián)網(wǎng)等，采用軍用級數(shù)據(jù)和通信加密技術(shù)，以保證設(shè)備信息的保密性和安全性。采用Android系統(tǒng)的智能手機，并基于Android系統(tǒng)開發(fā)移動信息采集軟件，可通過GPS或北斗衛(wèi)星導(dǎo)航模塊，實時獲取災(zāi)情的變化、醫(yī)療救治情況、醫(yī)學(xué)救援力量及醫(yī)療物資分布等數(shù)據(jù)信息，為應(yīng)急醫(yī)療指揮決策提供依據(jù)；可以通過藍牙模塊與遠程生命體征與環(huán)境感知裝備相連，獲取人體基本生命體征與相關(guān)環(huán)境參數(shù)，并傳輸給應(yīng)急衛(wèi)勤指揮決策系統(tǒng)。

應(yīng)急衛(wèi)勤信息數(shù)據(jù)庫存儲了應(yīng)急衛(wèi)勤指揮決策所需的全部數(shù)據(jù)，包括電子地圖、應(yīng)急預(yù)案、醫(yī)院、醫(yī)生等應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援力量、藥材、血站等保障資源信息，以及通過移動信息采集終端采集到的災(zāi)情信息、醫(yī)療救治情況、救治人員與醫(yī)療物資分布信息等數(shù)據(jù)。應(yīng)急衛(wèi)勤信息數(shù)據(jù)庫設(shè)計上要求采用安全性高、兼容性強的數(shù)據(jù)庫軟件，可通過數(shù)據(jù)接口與各系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，方便信息共享；具備數(shù)據(jù)實時與異地備份、恢復(fù)及災(zāi)難恢復(fù)等安全措施；表單設(shè)計緊貼實際需求。

2.2 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 平臺采用有線與無線相結(jié)合的方式進行組網(wǎng)，有線方式依托互聯(lián)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸，并建立虛擬專網(wǎng)（VPN），無線方式依托地方移動通信網(wǎng)絡(luò)，并進行基站加密。平臺的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)見圖2，平臺可通過互聯(lián)網(wǎng)與軍地各級衛(wèi)勤指揮機構(gòu)（戰(zhàn)區(qū)衛(wèi)勤處、省衛(wèi)計委、市衛(wèi)計委等）、軍地各級醫(yī)療救治機構(gòu)以及軍地應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援資源保障機構(gòu)（血站、藥材庫等）相連，實現(xiàn)衛(wèi)勤指揮、信息共享和資源調(diào)度等。移動信息采集終端通過移動通信網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)急衛(wèi)勤指揮決策系統(tǒng)相連，進行數(shù)據(jù)傳輸。如此設(shè)計既方便平臺部署、軍地共用，又能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄浴踩浴?/p>

圖1 軍民融合應(yīng)急衛(wèi)勤指揮決策平臺框架

2.3 設(shè)計結(jié)構(gòu) 平臺采用瀏覽器/服務(wù)器（B/S）結(jié)構(gòu)和客戶端/服務(wù)器（C/S）結(jié)構(gòu)混合設(shè)計。應(yīng)急衛(wèi)勤指揮決策系統(tǒng)要求按B/S結(jié)構(gòu)設(shè)計，核心系統(tǒng)部署在衛(wèi)勤指揮中心的服務(wù)器上，方便系統(tǒng)的開發(fā)、維護和使用；各級指揮機構(gòu)、救治機構(gòu)、資源保障機構(gòu)可通過連接到平臺網(wǎng)絡(luò)的終端（計算機、平板電腦、移動終端）使用系統(tǒng)的功能，方便協(xié)同指揮和信息共享；移動信息采集終端的信息采集軟件要求按C/S結(jié)構(gòu)設(shè)計，將任務(wù)合理分配到客戶端和服務(wù)器端進行處理，降低系統(tǒng)的通訊開銷[3]。在網(wǎng)絡(luò)通信不暢的情況下，移動信息采集終端可獨立完成信息采集、存儲工作，待通信恢復(fù)后，及時向應(yīng)急衛(wèi)勤指揮決策系統(tǒng)傳輸采集信息。

3 功能模塊設(shè)計

3.1 應(yīng)急衛(wèi)勤指揮決策系統(tǒng)

3.1.1 信息收集與處理 全方位、及時、準(zhǔn)確地獲取災(zāi)情、醫(yī)療救治等數(shù)據(jù)信息，是保障整個醫(yī)療衛(wèi)生救援工作迅速、高效、有序進行的基礎(chǔ)[4]。信息的收集與處理模塊接收移動信息采集終端的傳來的數(shù)據(jù)包，進行解析，存儲到應(yīng)急衛(wèi)勤信息數(shù)據(jù)庫，結(jié)合地理信息系統(tǒng)進行分析，獲取災(zāi)情、醫(yī)療救治情況、醫(yī)學(xué)救援力量與醫(yī)療物資分布等數(shù)據(jù)信息。通過數(shù)據(jù)接口與外部系統(tǒng)相連，可查看受災(zāi)地域的衛(wèi)勤力量、藥材存儲、血液存儲等情況。

3.1.2 決策支持與指揮 系統(tǒng)對收集的信息進行大數(shù)據(jù)處理，智能分析現(xiàn)場情況并匹配相應(yīng)預(yù)案，為應(yīng)急衛(wèi)勤指揮提供決策支持，生成應(yīng)急救治方案，包括醫(yī)療人員的分配方案及醫(yī)療物資的調(diào)配方案等。通過指揮平臺的指揮通信模塊，可向各級醫(yī)療救治機構(gòu)、資源保障機構(gòu)下達視頻、語音和文字方式的指揮調(diào)度命令，從而展開軍民融合的組織調(diào)配，包括對醫(yī)學(xué)救援力量及醫(yī)療物資裝備的運輸調(diào)度，對傷員的分類、救治、后送的安排，以及后送醫(yī)院的緊急床位調(diào)配。同時，可通過移動信息采集終端，實時獲取醫(yī)學(xué)救援的數(shù)據(jù)信息，包括災(zāi)區(qū)受損程度、人員傷亡程度、醫(yī)學(xué)救援需求等，從而對應(yīng)急衛(wèi)勤指揮決策進行實時調(diào)整。

3.1.3 應(yīng)急預(yù)案智能化處理 將歷史發(fā)生的自然災(zāi)害、突發(fā)公共衛(wèi)生事件等災(zāi)情的應(yīng)急救援方案進行預(yù)處理，根據(jù)災(zāi)情的類別、級別、發(fā)生時間、地域、環(huán)境、傷亡人數(shù)等元素進行模塊化分析，通過大數(shù)據(jù)處理可估算出不同模塊需要的救援力量、物資需求等元素。災(zāi)情發(fā)生時，根據(jù)所收集的信息，系統(tǒng)對災(zāi)情模塊化分解后，通過智能分析形成相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，為初步的救援救治行動提供依據(jù)。每次處理結(jié)束后，通過機器學(xué)習(xí)，系統(tǒng)不斷增強對災(zāi)情的分析能力，從而提高應(yīng)急預(yù)案的準(zhǔn)確性。

3.1.4 應(yīng)急資源融合性調(diào)度 軍民融合的優(yōu)勢在于資源共享，充分發(fā)揮資源共享的優(yōu)勢在于資源調(diào)度，包括軍地醫(yī)學(xué)救援力量、救援物資、血站血液及物資儲備等的調(diào)度規(guī)劃。通過軍地共享的數(shù)據(jù)資源，建立物資調(diào)度模型，以調(diào)度時間最短為優(yōu)先選擇目標(biāo)，綜合利用包括最短路徑算法、層次分析法在內(nèi)的多種處理方法，以得到最合理的應(yīng)急物資調(diào)度策略。

3.2 移動信息采集終端 移動信息采集終端基于Android系統(tǒng)進行開發(fā)設(shè)計，Android系統(tǒng)擁有豐富的類庫，同時開放性和兼容性好，利于系統(tǒng)之間的信息連接[5]。該終端系統(tǒng)包括用戶管理、信息管理、應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援資源實時分布管理、遠程生命體征與環(huán)境感知（通過藍牙連接外設(shè)）等功能模塊，以及本機SQLite數(shù)據(jù)庫。移動信息采集終端基于移動通信網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)急衛(wèi)勤指揮決策平臺相連，實時共享災(zāi)情及救援信息。

3.3 應(yīng)急衛(wèi)勤信息數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫包含兩類數(shù)據(jù)，一類數(shù)據(jù)為靜態(tài)數(shù)據(jù)，即一次錄入后短時間內(nèi)不會有所變動，包括最新版電子地圖、軍地應(yīng)急預(yù)案、軍地醫(yī)療機構(gòu)（醫(yī)院、療養(yǎng)院、疾控中心、藥材庫、血站、應(yīng)急分隊）的地域部署、聯(lián)系方式、醫(yī)護人員、衛(wèi)生床位、保障資源等情況。另一類數(shù)據(jù)為實時采集數(shù)據(jù)，即在應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援中采集的各類數(shù)據(jù)，包括醫(yī)療救治情況、藥品使用情況、物資消耗情況等內(nèi)容，結(jié)合應(yīng)急衛(wèi)勤指揮實際情況，實時更新以下幾套統(tǒng)計表：一是已出動的應(yīng)急衛(wèi)勤力量統(tǒng)計表，包括醫(yī)療隊、防疫隊數(shù)量、人數(shù)、裝備、部署等內(nèi)容；二是醫(yī)療工作統(tǒng)計表：包括醫(yī)療隊、醫(yī)院接診、收治、手術(shù)、前接、后送等內(nèi)容；三是藥品器材統(tǒng)計表：可包括品種、數(shù)量、價值等內(nèi)容；四是衛(wèi)生防疫及心理救援統(tǒng)計表：包括消殺面積、心理咨詢?nèi)舜巍⑿藤Y料等內(nèi)容。根據(jù)需求不同可隨時增加動態(tài)數(shù)據(jù)內(nèi)容。

圖2 軍民融合應(yīng)急衛(wèi)勤指揮決策平臺網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

4 系統(tǒng)開發(fā)與平臺部署

4.1 開發(fā)環(huán)境 開發(fā)平臺為Java EE7 SDK Update 1，開發(fā)工具為Eclipse，數(shù)據(jù)庫應(yīng)用Oracle 11g，服務(wù)器操作系統(tǒng)為Windows Server 2008 R2，客戶端操作系統(tǒng)為Windows XP/Windows 7。系統(tǒng)前臺采用JSP網(wǎng)頁模式，后臺采用Oracle數(shù)據(jù)庫，采用JDBC(Java Database Connectivity)來連接數(shù)據(jù)庫。

移動應(yīng)急統(tǒng)計上報系統(tǒng)采用(C/S)模式設(shè)計，開發(fā)平臺為Java EE6(JDK)7u21，開發(fā)工具為Eclipse+ADT(Android Developer Tools)，移動終端數(shù)據(jù)庫為SQlite，移動終端操作系統(tǒng)為Android 4.0。

4.2 平臺部署 由于此平臺依托開放方式的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和數(shù)據(jù)接口，所以在軍隊或地方的衛(wèi)勤指揮機構(gòu)均可部署此平臺，通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)軍民融合的衛(wèi)勤指揮。

圖3 軍民融合應(yīng)急衛(wèi)勤指揮決策平臺應(yīng)用效果圖一

圖4 軍民融合應(yīng)急衛(wèi)勤指揮決策平臺應(yīng)用效果圖二

5 應(yīng)用效果及總結(jié)

本研究從平臺組成、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、設(shè)計結(jié)構(gòu)方面提出軍民融合應(yīng)急衛(wèi)勤指揮決策平臺的總體設(shè)計方案，通過對指揮系統(tǒng)、移動信息采集終端和應(yīng)急衛(wèi)勤信息數(shù)據(jù)庫的功能模塊設(shè)計開發(fā)，初步形成了軍民融合應(yīng)急衛(wèi)勤指揮決策平臺，基本實現(xiàn)了應(yīng)急準(zhǔn)備、應(yīng)急響應(yīng)、決策分析等功能（圖3）；在應(yīng)急響應(yīng)模塊中可實時查看應(yīng)急醫(yī)學(xué)救援的人員、物資、車輛等分布（圖4）。

總之，該系統(tǒng)有效解決了軍民應(yīng)急醫(yī)療資源共享，加強了軍地聯(lián)系，實現(xiàn)了軍民融合的應(yīng)急衛(wèi)勤指揮及應(yīng)急救援。

[1] 謝嵩源,謝孟,謝建福,等.軍隊地震醫(yī)學(xué)救援應(yīng)急衛(wèi)勤統(tǒng)計平臺研究與設(shè)計[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2014(3):39-41.

[2] 謝嵩源,謝孟,廖忠友,等.加強軍隊地震醫(yī)學(xué)救援應(yīng)急衛(wèi)勤統(tǒng)計建設(shè)的思考[J].東南國防醫(yī)藥,2013(4):422-423.

[3] 百度百科.B/S與C/S軟件設(shè)計結(jié)構(gòu)[EB/OL].http://wapbaike.baidu.com./2015-4-20.

[4] 蒲衛(wèi)，陳宇行，劉運成.軍隊?wèi)?yīng)急醫(yī)療救治指揮信息系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[J].解放軍醫(yī)院管理雜志,2011,18(8):737-739.

[5] 楊豐盛.Android應(yīng)用開發(fā)揭秘[M].北京:機械工業(yè)出版社,2010.