海上聯合搜救指揮智能決策系統的應用與研究

劉寶華

（江蘇杰瑞信息科技有限公司，江蘇 連云港 222006）

0 引 言

隨著國家“海洋強國”和“一帶一路”倡議推行以及海軍戰略轉型發展，我國軍事行動、商業運輸、海洋旅游、日常客運、海洋監測等活動日益頻繁，且活動海域范圍更加廣闊，陌生海域未知狀況復雜多變，險情發生概率也隨之增加。近年國內外海上事故頻發，對海上遇險救生專業能力和救援速度提出了更高的要求，持續構建和強化我國海上搜救能力迫在眉睫。從世界各國的現狀和我國的實際情況來看，我國海上搜救還存在機制不全、預案覆蓋范圍不廣、力量分散、軍民協同不暢、裝備落后等問題。為了構建海上救援協調機制、加強事故監測預警及信息共享能力，使救援行動規范高效，滿足海上救援“黃金12小時”的要求，海上聯合搜救指揮智能決策系統有著重大示范意義。海上聯合搜救體系涉及范圍廣，包括海上搜救事故的研判到搜索方式選定，從搜救過程的執行到搜索、營救的指揮協調等。其中事故現場臨時指揮的快速組織、現場指揮范圍的劃定、任務規劃是本系統的重點實現的功能。系統徹底解決了過去通信能力不高、資源協調不合理、指揮手段分散、聯合指揮缺失、現場和指揮中心脫節等核心問題。

1 能力分析

1.1 事故情景庫能力

海上搜救、軍地聯合、核電應急、城市應急、重大疫情應急，每個領域都有著其行業內部特定的事故模式和特定場景。通過對各個行業的系統實施和產品研究后發現，對專業領域內特定事故場景的梳理，并形成固定的應急響應、應急處置步驟，形成針對不同事故的處理特定流程，對于該行業的應急處置能力的建設和提高起到重要作用，也是海上搜救及其他應急工作前期對行業理解和對事故處理步驟梳理定型的環節。提供專業的事故情景庫管理平臺，系統可以自動配置不同的事故情景的發生的過程、應對腳本、處置控制、導調控制的接口等，并生成完整的搜救應急執行庫。在特定的事故情況下，系統根據事故類型直接啟動相關指揮應急程序，自動對接態勢感知和智能決策以及應急崗位指揮控制，并按照情景設定的事故演變場景自動進行推演過程的管理和執行，其是海上聯合搜救應急和演習的核心定義平臺。

1.2 融合調度指揮能力

海上聯合搜救或者其他領域的應急搜救，在應急指揮通信領域的主要研究內容都是實現不同的通信模式利用SIP協議的融合通信技術，重點滿足近海和城市內的MCU、SMTP、SIP、短波、傳真等信號的接入和信號融合，滿足多點協商、指揮、通信的需求，實現基于PC、移動終端的多樣式的快速通信管理，即滿足不同行業的多指揮模式的能力集成需求。系統需支持對常規MCU、網絡攝像頭、視頻融合、短波集成等多種指揮通信方式的接入，也支持對未來各種海上搜救通信手段的接入，實現海上搜救應急狀態的多組織融合通信管理。

1.3 海上搜救應急準備管理

海上搜救應急準備管理主要是實現對海上搜救處置過程中需要用到的應急資源、救援力量、救助組織、周邊的船只（集成VIT，AST等）、救助團隊、交通管理團隊、JF搜救力量的綜合性管理。聯合值班管理、聯合搜救組織架構管理、以及日常人員培訓、相關文電模板配置管理等基本工作的維護管理。海上聯合搜救準備管理是海上聯合搜救的基本管理功能模塊。

1.4 綜合態勢感知能力

海上搜救的重點是事故發現、搜、救、后期處置，其他的應急重點也是監測感知、救援、處置、善后等工作。因此應急工作的響應和處置，重點可以歸納為現場態勢的感知、應急指揮、智能決策分析、后期處置及善后能力的建設。態勢感知是做到正確決策的合理指揮。因此，專業的綜合態勢感知平臺是一個由搜救、救援、力量分布、水文氣象、交通規劃、救助能力、現場環境感知等多個角度形成的基于GIS平臺的綜合態勢感知平臺。它能夠使決策者快速地掌握事故現場、救援能力分布、后方支持團隊、專業隊伍的各種有效信息，為做出正確的指揮決策提供專業的數據分析。海上方向的應急感知綜合監測能力包含了視頻監控、數據采集、環境監測、事故人員、船只定位、感知等監測工作。

1.5 應急/演習導調及推演能力

應急過程是一個多變的過程，重點是各個專業隊伍能夠依托海上聯合搜救預案靈活應變、快速執行。因此如何實現基于情景庫的演習推演和實際事故的海上聯合搜救，是平臺重點實現的功能。導調工作滿足了針對復雜多變海上情況的隨時導調控制功能，確保在固定事故下的不特定場景的植入，能夠讓應急指揮工作，專業搜救和救助工作更加貼近現實，能夠對單一場景下疊加多事故的快速執行和處理能力的提高起到至關重要的作用。導調工作的重點是基于場景和命令的多角度疊加，其在執行層面的表現主要是對專業隊伍的執行任務的疊加和多層次執行的問題。這樣既提高了系統對各種事故場景的固定處置能力，也是靈活多變應對能力的有序執行保障。

1.6 專業領域應急預案管理

應急預案電子化是長期以來根據預案執行的特點，專業隊伍執行的特征以及各個領域預案與應急崗位和資源、通信手段等各種信息之間的關系，摸索出來的一套電子預案管理系統。系統充分考慮不同應急級別、不同崗位、不同專業隊伍在不同事故情景（想定）下的任務安排、工作步驟、通信需求、文電需求等，有效地滿足了各個專業崗位按照特定的預案步驟，按部就班去執行具體的工作內容的要求。

2 指揮智能決策研究

本文構建海上聯合搜救指揮智能決策系統，進行了海上軍民聯合搜救體系研究與總體設計，包括研制海上聯合搜救信息服務系統、海上綜合險情實時監測系統、海上聯合搜救指揮調度系統和搜救現場區域融合通信系統。在此，從軍民信息與資源共享、基礎設施共用、搜救力量聯合調度、多手段融合等角度，從搜救感知、任務規劃、聯合搜救、救援回撤、任務總結等階段，構設海上軍民聯合搜救體系。

2.1 海上聯合搜救應急準備管理

海上聯合搜救指揮階段按照國家應急規定分為應急準備和應急響應階段。其中應急準備的核心功能是資源管理、知識儲備、值班管理和常規的預案定義管理等，其是聯合搜救應急響應工作的基本業務和基礎數據保障。

2.1.1 應急搜救情景推演管理

應急搜救工作是一項專業而且復雜的系統性指揮、決策工程，很多工作是為了防患于未然而建立和設置的。因此如果需要熟練掌握應急的基本工作，不能僅僅通過書面知識進行普及，還需要進行實戰模擬。應急演習模擬分為全過程演習和單項演習，也有針對不同的事故情況專項演習。因此為了能夠快速地進行這些單項或者完整的演習，需要移動指揮平臺能夠快速啟動各種演習。系統需要建立對不同情景下的演習計劃和演習腳本的配置管理，確保在演習時能夠被快速啟動，因此需要對這些演習情景進行管理，建立演習情景庫，規范演習計劃和執行腳本，形成一個可以自動化執行的演習執行框架流程。

2.1.2 搜救應急預案管理

電子預案的建設，需要實現各個協調單位成員在應急響應過程中，快速進行文檔編制、資源查詢、文電傳輸審批、傳真發送以及各種通信手段快速調用的功能，讓整個應急執行過程自動化、程序化、專業化、電子化，改變傳統的紙質預案、紙質傳輸、人工通信指揮的原始方式。

按照不同的預案類別以及相應的預案處理手段進行電子化管理，把不同響應級別下的不同崗位應該執行的步驟詳細分拆，通過直觀的手段顯示在移動應用中，并可以查看相關的文檔模板；避免應急人員對應急搜救流程的掌握僅僅依靠預案的單調方式；可通過指揮終端、單兵終端促進應急人員對崗位職責的理解和掌握。預案管理具有龐大的后臺管理功能，可實現對預定流程的隨時更改和管理，滿足目前各海上應急搜救中心預案不斷變化的需求。

2.1.3 應急待命值班管理系統

建立覆蓋海上搜救指揮中心、救援船只、軍隊協調單位、民用救援隊伍、專業救援隊伍、環境監測站、其他應急搜救協調委的專業應急值班體系，能保證應急協調委的值班過程的準確性和應急響應監測能力。

值班體系是應急搜救的一個重要應急環節，也是能夠更加快速、專業進行應急響應的前置條件。應急系統需要聯合管理各個協調單位的值班體系，形成有效的應急能力，解決海上應急搜救中心對協調單位成員的調遣工作，解放目前依賴人員聯系各單位值班的信息傳輸方式。通過角色調遣，無縫對接各局，不再關心各個單位的值班人員，而是系統通過值班配置信息，直接呼叫具體的值班人員；同時需要通過一套基于移動應用的應急值班平臺，以滿足各個人員能夠隨時接收到應急響應信息，實現通過值班系統直接啟動應急響應的程序，并實現日常管理過渡到應急過程的無縫對接，從而減少響應時間，加快應急速度。移動值班除了可以查看目前值班情況，還可以隨時發布重要的值班日志。非值班人員可以接收到特定的已經值班的緊急通知，減少了遇到突發情況的通知和聯系過程。

2.1.4 應急搜救組織架構

按照海上應急搜救的組織架構要求，需建立符合應急搜救指揮體系的組織架構。應急組織架構首先要體現海上搜救工作的整體指揮體系。通過建立組織架構，在系統中形成固定的指揮體系，能夠滿足指揮流程的未來自動流轉、指揮電文的傳輸對象的管理等。組織架構的重點是指揮組織之間的關系建立，同是也需要維護每個人員的基本信息和通信方式，方便未來與應急搜救指揮系統的核心通信模塊進行對接。確保在應急過程中，系統能夠按照預案規定快速定位具體的角色人員并展現在移動端，形成基于海上應急搜救工作的通訊錄，滿足于日常的交流溝通；也可以實現應急響應下的快速音視頻通信，方便實際應急中能夠快速通知相應人員快速進入應急狀態。

2.2 聯合搜救應急演習推演管理

海上聯合搜救應急演習推演系統是海上聯合搜救指揮的重要的工作平臺，是執行指揮決策、預案任務的重要決策和指揮平臺。其重點是應急處置、搜集執行，并實現事故場景的培訓、信息服務培訓、指揮調度培訓、搜救現場人員技能培訓、通信保障裝備使用培訓等工作。

指揮調度系統融合岸基、船載聯合指揮調度平臺，需實現應急通信保障方案預先籌劃、應急調度、快速反應、集中接入、任務分發、態勢顯示、多網融合管理等功能，具備對接入本系統的海軍、海警、海監、民用船只、民用航空飛行器等力量的調度能力，其實現了對海上軍民聯合搜救一體化信息服務保障平臺中各系統、資源及任務的有效規劃、調度和統一管理。

2.2.1 應急指揮執行管理

搜救指揮平臺須滿足海上應急搜救工作的應急響應的指揮決策功能，同時也必須滿足日常的應急工作的檢驗和演習模擬。它通過模擬各種事故的發生，實實在在地進行人員的應急參與過程的管理，以及傳輸文檔，執行預案，進一步強化各個角色對應急工作的掌握度。

通過情景庫的快速切入或應急演習腳本來實現海上應急搜救工作的模擬。利用應急指揮/演習平臺實現對演習/應急響應級別的切換，實現應急人員的應急響應流程及任務的切換。應急指揮執行管理通過應急人員對移動應用上的應急響應功能的執行，進行數據采集，最終可以實現演習評估工作，形成專業的評估報告供查閱，并配合模擬平臺實現對情景設置，并進行演習的推演。

應急搜救過程是無腳本執行的，所有的執行節點由現場指揮中心提供或者發布的各項指令，最終形成完整演習執行記錄。應急過程無縫對接值班管理，做到了真正的應急啟動。

2.2.2 應急處置及預案執行管理

應急處置是海上聯合搜救的核心業務執行板塊。系統需要專業的流程執行節點監控管理，讓指揮大廳人員和移動終端指揮人員能夠了解整個演習計劃的執行節點和已經發布的各個節點的專業指令，從而滿足指揮過程的全程監測，同時也給所有的用戶提供一個回顧演習過程的平臺。

預案的執行是應急處置的核心功能，是我國根據各行業的應急場景而設定的關于從業人員處置事故的具體的執行程序規定，也是針對相關場景協調配合機制。因此，專業的預案、可執行的預案、能夠有序分解到不同工作崗位的預案是應急工作得以正確執行的基本保障。預案執行系統不僅僅考慮了簡單的執行，還通過對預案的分解，滿足了不同的崗位在不同的搜救響應級別下執行特定的救援或者支撐步驟，實現了對應急資源、文電傳輸、通信手段的節點綁定，使應急工作人員在緊張狀態下保持對應急工作步驟的不缺失，不錯亂，也實現了應急人員在應急狀態下文字工作、指令工作的簡化，提高了應急的效率，保障了應急執行的效果。

2.2.3 應急導調管理

應急導調管理系統是針對應急正在執行的應急場景的變更過程。通過導調管理可以將現實生活中多種事故疊加的情況引入系統，能更加貼切實際地安排和處置相關的救援行動，安排合理資源、調動合理力量、配置合理的設備。應急導調管理的能力從情景角度可以進行，從專業隊伍或者搜救力量本身也可以實現。應急導調管理重點體現在對某個決策建議的智能調整和任務指令的改變等，利用導調功能可建立一個應對負責情況，靈活多變的搜救處置平臺。

2.2.4 融合指揮通信及及時通信

為了滿足指揮中心、應急專業隊以及其他參與應急人員快速交流的需求，系統擬建立專業的及時通信系統，實現文字、文檔的快速傳輸。系統用以輔助音視頻通信，通過實現類似于微信的及時通信手段，終端和終端之間以及和指揮大廳之間可以通過及時信息交流，實現基本的信息文字溝通，滿足應急過程中的各種文字傳輸需求、文件傳輸需求，提高應急溝通的能力。還通過這種方式增建了桌面推演和應急過程的溝通方式，其能夠對所有的應急交流信息進行存檔分析。

同樣，系統支持對MCU、SMTP、SIP等通信方式的融合，做到互聯互通、聯合指揮，提高了在特定環境下不同體制下的搜救力量、指揮力量、救助力量之間的快速信息傳輸和視頻會商能力。

2.2.5 綜合態勢感知管理

綜合態勢感知基于地理信息一張圖，通過對實時的各種感知信息的采集后而形成一個專業的場景態勢展示平臺。綜合態勢感知是海上搜救指揮中心對現場情況、事故情況、人員位置、甚至生命體征、搜救力量到位情況，天氣、海況等等信息的綜合展示，其是海上聯合搜救指揮體系的眼睛，為海上聯合搜救指揮決策過程提供了參考和分析依據。

態勢感知平臺具有可擴展性，為應急資源和感知信息的增加提供了多種方式，為系統未來在各個層面的實施提供了可變性和適應性。

2.2.6 智能決策建議管理

智能決策建議是應急搜救指揮決策以及其他領域應急決策的重要分析平臺。根據每個領域的特色，需要采用專業的算法進行分析模擬。本系統支持分析模型的即插即用，有專業的建議生成系統，可從不同的角度提供不同的分析決策建議。從海上搜救角度，系統分為搜尋方式、搜尋策略、救助資源配置、力量安排等。該方面需要統籌海況、地理信息位置、歷史水文信息、周邊救助力量分布、商漁船分布等。例如，在核領域可以以核元素測量值的通用干預水平為標準，對周邊的地理環境、層高、風速、天氣等信息進行模擬分析得出具體的隱蔽、撤離、服用碘片的區域。對于污染控制，同樣有專業分析模型實現以水流速度、流向、水文信息為基礎的分析，并模擬出污染區域，從而為指揮決策人員提供合理的判斷依據。

2.2.7 應急推演評估管理

推演效能評是根據應急工作分解出的各種參數指標，進行對海上搜救過程整體以及各個可量化分析步驟的評估分析過程。應急推演評估管理通過應急推演過程中自動生成的數據以及專家手動評分來實現對海上聯合搜救應急工作的最終評估分析，可通過應急、演習不斷提高搜救力量的熟練度、專業度、響應速度等。

3 結 語

本文研究一種海上聯合搜救指揮智能決策系統。實踐表明，該海上聯合搜救指揮智能決策系統可大大提升救援的應急響應和處置能力，為專業聯合搜救提供技術手段和支撐。