山西省高速公路安全應急管理系統(tǒng)建設研究

李 鑫

（山西省交通運輸安全應急保障技術中心（有限公司），山西 太原 030032）

0 引言

高速公路交通突發(fā)事件的特征主要是事故的突發(fā)性、發(fā)生的不確定性、后果的嚴重性、處理的高難度性、危害的擴張性。同時，山西省屬于典型的山地高原（山地和丘陵面積占到了全省總面積的80.1%），受到地形條件限制，山區(qū)高速公路存在道路線形整體曲率半徑較小、長大下坡多、視距不良等情況，部分路段運營風險較高，極易造成突發(fā)事件的發(fā)生，高速公路應急管理能力面臨著嚴峻考驗[1-4]。目前，山西省在高速公路突發(fā)事件應急管理方面，還在不斷地完善和發(fā)展，仍然存在應急救援尤其是應急指揮智能化、信息化建設方面工作基礎薄弱的問題。當前突發(fā)事件報送、信息處置、指揮調(diào)度等工作手段主要依賴于電話聯(lián)絡及文本傳送，急需扭轉(zhuǎn)局面，提高應急指揮的智能化、信息化水平。基于此，本文將結合山西省高速公路應急處置的實際情況和實踐經(jīng)驗，利用GIS、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等多種手段，綜合調(diào)用各類數(shù)據(jù)庫的應急資源信息，建設高速公路安全應急管理系統(tǒng)，為高速公路應急管理工作提供決策支持。

1 系統(tǒng)需求分析

系統(tǒng)的建設應當滿足風險監(jiān)測預警、信息數(shù)字化智能處理、實時遠程視頻監(jiān)控、應急資源智能調(diào)度等應用需求。

1.1 風險監(jiān)測預警

充分利用現(xiàn)有的通信、監(jiān)控等資源，加強對重要時段、重要路段、重要部位的實時監(jiān)測預警，及時發(fā)現(xiàn)突發(fā)事件征兆，并采取措施及時消除風險隱患，可將眾多突發(fā)事件扼殺于萌芽狀態(tài)。

1.2 隱患排查治理

實現(xiàn)隱患的信息化快速上報，可上傳整改方案和整改情況；上級監(jiān)管單位可通過系統(tǒng)下發(fā)隱患整改通知單，并隨時監(jiān)督隱患整改進度。

1.3 信息數(shù)字化智能處理

實現(xiàn)突發(fā)事件圖文信息的及時上報，應急響應、應急措施的智能推薦，可在很大程度上減輕應急管理工作人員的工作量，為領導正確決策提供智能建議，從而提高應急處置效率。

1.4 實時遠程視頻監(jiān)控

將事發(fā)現(xiàn)場視頻實時傳輸至應急指揮部，便于遠程及時、準確了解現(xiàn)場情況，領導可在指揮部第一時間做出應急救援正確指示，專家可遠程提供應急救援專業(yè)建議。

1.5 應急資源智能調(diào)度

在眾多的應急物資儲備中心和應急隊伍中，制定距離事發(fā)地最近、應急資源最充足的調(diào)度方案，既可在最短時間內(nèi)將應急物資運往事發(fā)現(xiàn)場，又可節(jié)約運輸成本。

2 系統(tǒng)技術架構

系統(tǒng)總體技術架構分為基礎數(shù)據(jù)接入層、數(shù)據(jù)存儲層、業(yè)務能力層、應用展示層?？傮w架構如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體技術架構圖

a）基礎數(shù)據(jù)接入層包括用戶錄入數(shù)據(jù)、各種智能終端設備傳入的數(shù)據(jù)、GIS數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)、高速公路基礎數(shù)據(jù)、各種影像數(shù)據(jù)以及交通路況實時數(shù)據(jù)等。

b）數(shù)據(jù)層存儲業(yè)務數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、第三方系統(tǒng)接入的數(shù)據(jù)等。

c）業(yè)務能力層處理各種業(yè)務邏輯，對接第三方系統(tǒng)，提供該系統(tǒng)以及對外的API接口。

d）應用展示層為用戶提供人機交互的窗口，展示各種業(yè)務數(shù)據(jù)。應用展示層主要包括基礎信息維護、重大風險源、應急物資、?；奋囕v、應急保障、信息處置、應急救援、統(tǒng)計分析、視頻會議、遠程監(jiān)控等功能。

2.1 服務端技術

該系統(tǒng)服務端開發(fā)總體技術基于Java EE，技術成熟穩(wěn)定、安全性高、程序健壯、可移植性強，能夠跨平臺部署到各種主流服務器上。采用B/S架構使系統(tǒng)能集中部署分布使用，有利于系統(tǒng)升級維護，采用MVC的開發(fā)模式并參考SOA體系架構進行功能設計，使得能快速擴展業(yè)務功能而不會影響現(xiàn)有系統(tǒng)功能的正常使用，可根據(jù)實際業(yè)務量進行部分功能擴容，在滿足系統(tǒng)運行要求的同時實現(xiàn)成本最小化。系統(tǒng)采用分布式部署，系統(tǒng)功能隔離運行，保障系統(tǒng)整體運行的穩(wěn)定性。

2.2 數(shù)據(jù)存儲

關系型數(shù)據(jù)庫采用目前世界上使用最為廣泛的Oracle數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，擁有可移植性好、使用方便、功能強等優(yōu)點，在各類大、中、小、微機環(huán)境中都適用，Oracle是一種效率高、可靠性好、適應高吞吐量的數(shù)據(jù)庫解決方案[5]。非關系型數(shù)據(jù)使用Redis，Redis是完全開源免費的，遵守BSD協(xié)議，是一個高性能的key-value數(shù)據(jù)庫。影像等文件存儲使用阿里的FastDFS，F(xiàn)astDFS是一個開源的輕量級分布式文件系統(tǒng)，它對文件進行管理，功能包括：文件存儲、文件同步、文件訪問。

2.3 應用展示

PC端頁面采用html5、css3、JavaScript等流行的互聯(lián)網(wǎng)技術，兼容主流瀏覽器，網(wǎng)頁美觀，交互效果顯著，功能強大，用戶使用方便。

3 系統(tǒng)功能設計

系統(tǒng)主要包括關鍵場所信息化管理、監(jiān)測預警、應急值守、指揮調(diào)度、應急資源管理、信息發(fā)布、應急評估、統(tǒng)計分析、應急演練9個模塊[6-7]。

3.1 關鍵場所信息化管理模塊

將高速公路管理中的橋梁、隧道、隧道管理站、路產(chǎn)維護站、收費站、管理單位等關鍵場所信息錄入系統(tǒng)，并在系統(tǒng)地圖上顯示其分布情況，形成關鍵場所信息數(shù)據(jù)庫，便于統(tǒng)計管理。

3.2 監(jiān)測預警模塊

通過對現(xiàn)有視頻監(jiān)控、交通運行監(jiān)測、路網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測、交通異常事件監(jiān)測、設備運行狀態(tài)監(jiān)測等監(jiān)測設備的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，實現(xiàn)高危車輛分布展示、車輛進出隧道是否異常、路網(wǎng)風險預警提示、運行動態(tài)集成顯示、預警信息管理和發(fā)布、統(tǒng)計分析等功能。

3.3 隱患治理模塊

輔助路產(chǎn)巡查人員開展風險巡查、隱患治理工作，以便監(jiān)管單位及時獲取隱患的基本信息及整改信息，保證隱患處置工作的及時性。根據(jù)隱患排查治理的管理制度實現(xiàn)隱患上報、隱患處置、隱患核查、隱患告警等功能。

3.4 應急值守模塊

輔助應急值班人員開展日常安全監(jiān)督、突發(fā)事件信息處置工作，以便及時獲取各類突發(fā)事件的處置信息，保證應急處置工作的及時性。根據(jù)應急值守接報業(yè)務需求和流程，實現(xiàn)值班管理、預警信息管理、突發(fā)事件信息接收、突發(fā)事件信息審核、突發(fā)事件信息處置、突發(fā)事件信息上報、應急指令傳達等功能。

3.5 指揮調(diào)度模塊

以綜合通信調(diào)度平臺為底層支撐，既支持從聯(lián)系人通訊錄中批量選擇通信對象開始調(diào)度，也支持從GIS地圖中選擇通訊錄中某一單位（部門）所在地，實現(xiàn)多個應急協(xié)同聯(lián)動部門或?qū)＜抑g的多方語音或視頻遠程會商、智能規(guī)劃應急物資和應急隊伍的最優(yōu)運輸方案等功能。

3.6 應急資源管理模塊

正所謂“兵馬未動，糧草先行”，要實現(xiàn)切實有效、方便快捷的指揮調(diào)度功能，必須以功能完備的應急資源管理模塊為支撐。通過對應急物資、應急隊伍、應急專家、應急聯(lián)動單位等資源信息進行管理，實現(xiàn)應急資源優(yōu)化配置、動態(tài)可視化調(diào)度和優(yōu)化配送等功能。

3.7 信息發(fā)布模塊

在系統(tǒng)后臺可錄入各種突發(fā)事件和預警信息的發(fā)布模板，當發(fā)生某一具體事件時，值班員選擇與事件種類相匹配的模板，系統(tǒng)能夠智能地將事件具體信息代入模板，通過高速公路可變情報板、門架電子屏等設備向公眾發(fā)布道路實際運行情況、應急事件處置動態(tài)信息等服務。

3.8 應急評估模塊

通過分析可能發(fā)生的各類突發(fā)事件的影響、處置方式、處置效果，建立評估報告模板，突發(fā)事件處置結束后系統(tǒng)自動將具體的突發(fā)事件信息準確嵌入評估報告模板，形成應急評估報告。評估報告生成后自動錄入系統(tǒng)，支持下載、打印和推送給相關單位，為突發(fā)事件的預防和應急處置水平的提高積累寶貴的經(jīng)驗教訓。

3.9 統(tǒng)計分析模塊

根據(jù)應急管理工作需要，結合現(xiàn)行交通運輸部關于應急工作的相關統(tǒng)計信息報送要求，實現(xiàn)突發(fā)事件統(tǒng)計分析、應急資源調(diào)度情況統(tǒng)計分析、重大風險源統(tǒng)計分析、路況統(tǒng)計分析和值班情況統(tǒng)計分析等功能，向管理部門提供應急管理歷史數(shù)據(jù)的匯總、統(tǒng)計及相關分析，為未來相關工作的開展提供輔助決策依據(jù)和參考。

3.10 應急演練模塊

針對假設的突發(fā)事件情景開展桌面虛擬演練，涵蓋應急值守接報、資源調(diào)度、輔助決策、處置實施全過程，實現(xiàn)演練腳本信息管理、演練進度管理、演練信息交互管理、演練評估管理等功能。桌面虛擬演練結束后，系統(tǒng)可根據(jù)演練流程是否正確、演練用語是否規(guī)范、演練所用時間長短等指標評估演練效果，并指出需要改進完善之處。

4 結論

山西省高速公路安全應急管理系統(tǒng)使高速公路安全風險管控，隱患排查治理，突發(fā)事件的信息報送、指揮決策、物資調(diào)度、應急評估等流程數(shù)字化、智能化、實時化。系統(tǒng)研發(fā)應用后，能夠極大提高山西省高速公路對風險管控和突發(fā)事件應急處置能力，對減少突發(fā)事件造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失具有重要的社會意義和經(jīng)濟效益。