區域一體化交通運輸安全應急指揮平臺設計與實現

趙顯峰 王福齋 高學英

摘 要：保障交通運輸安全應急通信暢通，提升交通安全應急處置能力是提升交通運輸應急保障能力和服務水平的迫切需要，也是國家應急體系建設的重要組成部分和關鍵環節。近年來，應急通信得到快速發展，應急通信手段也較為豐富，但在大規模災害應用和實踐中發現我國交通運輸行業缺乏在現場快速搭建應急指揮平臺的手段和能力。本文著力研究區域一體化交通運輸安全應急指揮平臺，旨在提升交通運輸安全應急指揮能力。

關鍵詞：安全;應急;指揮

中圖分類號：U698 ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1006—7973（2020）08-0053-03

1 背景

突發緊急情況下，能夠迅速掌握現場宏觀情況并保持現場通信暢通，不僅是一個國家對重大應急事件反應能力的標志，更是一個國家綜合實力的象征。備豫不虞，為國常道。保障交通運輸安全應急通信暢通，提升交通安全應急處置能力是提升交通運輸應急保障能力和服務水平的迫切需要，也是國家應急體系建設的重要組成部分和關鍵環節。近年來，應急通信得到快速發展，應急通信手段已較為豐富，但在大規模災害應用和實踐中可以看出我國交通運輸行業應急指揮能力建設尚存在明顯不足，主要表現在現場應急通信保障和綜合協調能力薄弱，區域監測能力不足，現場信息綜合研判分析能力較弱等，無法滿足區域一體化交通運輸安全應急指揮的需要。

根據中編辦的有關文件，特別重大的水路、公路等交通突發事件的應急處置工作是交通運輸部的職責。從近十年的實際情況來看，特別重大的公路水路突發應急事件主要包括兩類即海上大規模溢油應急處置和陸上大規模交通中斷。在重特大事件發生時，需要實時掌握應急現場宏觀態勢，也需要對快速調集來的應急處置力量進行綜合協調與調度指揮，但目前交通運輸行業內缺乏在現場快速搭建應急指揮平臺的手段和能力。為履行交通運輸部應急處置工作職責，提升交通運輸安全應急指揮能力，建立區域一體化交通運輸安全應急指揮平臺是必要的。

2 存在的問題

雖然我國初步建成了國家應急平臺體系，但應急通信指揮能力建設尚存在不足，主要表現在：

（1）現場應急通信保障和綜合協調能力薄弱。現場應急通信保障和綜合協調能力是保障應急通信、提高應急處置效率的基本能力要求。但往往災害現場通信鏈路不暢通或常規通信手段的覆蓋范圍受限，無法實現前后方實時通信與數據傳輸，不能滿足應急通信的需求。

（2）區域監測能力不足。區域監測能力是一種在應急處置現場，獲得信息的重要手段之一。缺乏對應急區域的整體實時、長期的了解和監測，在重點區域監測精度不夠，無法滿足應急處置工作的監測能力要求。

（3）現場信息綜合研判分析監測能力不足。現場信息綜合研判分析監測能力直接影響著現場應急指揮決策的制定。信息融合分析能力不強，各種終端采集數據不能充分有效利用，無法實現對交通的立體監測并進行交通指揮。

3 平臺設計

3.1技術手段

（1）通信技術

目前，海事衛星通信手段、VSAT衛星通信手段已經成為應急通信的主要手段，主要應用于快速實現在地面傳輸手段無法滿足的地點之間的通信需求。海事衛星和VSAT之間形成的互補關系將十分明顯，而且有利于通信的全天候。利用海事衛星的全球覆蓋，抗雨衰的特性，利用VSAT干線信息傳輸的特點，從經濟、實用的角度考慮，采取VSAT與海事衛星的互補使用設計，則可以將安全應急通信的保障做到優化。

（2）監視技術

對地觀測平臺的最大優點是遙感影像分辨率高、成像效果清晰，對地觀測平臺的影像分辨率可以達到0.1-0.5米，分辨率幾乎優于目前國內外所有的高分辨率衛星影像數據，適用于安全應急大比例尺遙感應用的需求。對地觀測平臺可按需實時獲取影像，通常可以邊采集邊處理，影像處理速度快，平臺使用成本低，耗費低，對操作員的培養周期相對較短，系統的保養和維修簡便。

3.2平臺

該平臺應用無人飛艇、無人機、衛星遙感等新技術，建立區域一體化交通運輸安全應急指揮平臺，快速形成天地一體的交通安全應急處置能力。

通過搭載通信系統，實現衛星、無人飛艇、地面終端設備之間自動化組網，形成可自由擴展的應急通信網絡;

通過搭載對地觀測系統，形成對安全應急現場的立體化監測能力;

通過地面安全應急智能化系統，在所有裝備和終端之間實現信息的有效流動，形成高效、快速的安全應急服務能力。

3.3系統功能

（1）通信組網。要求現場搭建應急通信指揮平臺具有快速搭建、自動化組網等優勢，實現信息互聯和網絡互聯，輔助開展高效的應急處置工作，最大限度地降低人員傷亡和財產損失。

（2）通信中繼。要求現場搭建應急通信網絡可以全地形覆蓋，這就需要在應急現場搭建通信中繼，減少客觀條件對通信網絡的影響，提高通信質量和范圍，保障救援現場與指揮中心的實時通信。

（3）數據采集。要求現場搭建應急通信指揮平臺具備快速圖像采集和數據采集的功能，實現快速定位與搜尋，滿足應急處置時效性要求。

（4）數據分析。要求現場搭建應急通信指揮平臺可以對現場采集的圖像、數據等信息進行快速綜合分析應用，為應急處置決策提供強有力的技術支撐。

3.4系統設計

3.4.1無人飛艇子系統

該子系統以無人飛艇為載體，搭載自組織網通信設備、機載海事衛星設備、北斗模塊、機載AIS設備、機載VHF終端、VSAT設備、紅外監測設備、高分辨率相機、傾斜測量相機、高清視頻監控設備、無線寬帶圖像傳輸設備、智能云臺等。考慮到飛艇載荷能力，以上設備并非一次性全部安裝，而是根據不同場景及具體任務要求，進行有選擇的組合安裝。無人飛艇系統裝備總體要求：設備技術要先進、可靠和成熟，滿足項目總體建設和使用目標要求，系統可在相對狹小空間快速展開，設備要輕便化、模塊化，便于快速拆裝和轉運。

3.4.2無人機子系統

無人機具有速度快、巡航半徑大、不分晝夜等優點，幫助交通安全應急相關管理部門對完成監控、執法、應急、救援等任務至關重要。本項目無人機系統平臺主要分為垂直起降固定翼無人機和旋翼無人機兩類。無人飛機系統裝備總體要求：設備技術要先進、可靠和成熟，滿足項目總體建設和使用目標要求，系統展開不需要跑道，垂直起降，可在狹小空間快速展開，設備配置要輕便化、模塊化，便于快速拆裝和轉運。

3.4.3交通安全應急防控服務平臺

該平臺包括道路交通應急處置服務子系統和水上污染應急處置子系統。

道路交通應急處置服務子系統的主要功能應包括道路受損情況評估、現有搶通力量分布、搶通力量優化調度、搶通進度實時跟蹤、傷員運輸路線規劃、應急物資優化調度等。

水上污染應急處置子系統的主要功能應包括區域污染范圍識別、區域污染擴散預測、可用清污力量分析、清污資源優化調度、清污進度實時跟蹤、污染物回收與處置等。

3.4.4交通安全應急應用支撐平臺

建立應用支撐平臺，對數據進行綜合分析、融合處理，支撐各項系統功能的實現，為管理決策提供支撐。

數據：服務應用平臺獲取到的AIS數據、視頻監測數據、遙感影像數據、定位數據等信息，并對不同來源的數據進行抽取、清洗、轉化及裝載入庫，形成可被平臺分析使用的結構化數據，保證數據一致性、完好性和完整性。

數據交換：陸上災害道路搶通主要涉及道路搶通力量分布、外界自然環境、實時氣象信息的數據交換;水上污染處置主要涉及水域清污力量分布、外界自然環境、實時氣象信息的數據交換;通過數據輸入、數據處理和數據發送，實現數據的交換過程，實現系統各項功能。

數據資源庫：根據系統功能需求，分析得出各應用系統的數據內容，確立信息資源平臺的基本架構，建立相關的數據庫。通過對數據內容、數據采集方式和整合方式的分析，確立系統的信息資源平臺的基本框架。

4 建議

區域一體化交通運輸安全應急指揮平臺應具備快速裝運能力。無人機系統、無人飛艇系統及平臺載荷的裝卸和運輸，應采用專門定制儲運航空專用箱來進行包裝，快速實現門到門的運輸，滿足災害應急對事件的要求。

無人飛艇平臺使用氦氣進行充氣，國內氦氣資源多、分布廣泛，無人飛艇系統按照災害現場就近充氣的原則進行充氣。

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