大數(shù)據(jù)背景下提升滅火救援指揮及輔助決策能力的方法探究

葉杰

（宜昌市消防救援支隊(duì)，湖北宜昌 443000）

0.引言

火災(zāi)是威脅居民生命財(cái)產(chǎn)安全的常見災(zāi)害，近些年我國火災(zāi)發(fā)生率明顯提升，提高消防救援隊(duì)伍對(duì)火災(zāi)救援的應(yīng)急反應(yīng)能力以及決策水平勢(shì)在必行。隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展，具有高效能、高價(jià)值的大數(shù)據(jù)決策模式與消防工作的融合成為相關(guān)專家、學(xué)者的研究重點(diǎn)內(nèi)容。因此，消防救援隊(duì)伍積極探索大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展的新方向，尋找提升滅火救援能力的有效措施，這也是本文研究的目的。

1.大數(shù)據(jù)技術(shù)在滅火救援指揮與輔助決策中的定位

大數(shù)據(jù)技術(shù)的主要特征就是強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，基于該技術(shù)的特征，在滅火救援指揮以及調(diào)度工作中，消防救援隊(duì)伍可以在大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上與電子政務(wù)網(wǎng)、公安專網(wǎng)、指揮調(diào)度網(wǎng)、圖像專網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)信息交互共享，形成新型消防數(shù)據(jù)架構(gòu)，賦用城市大腦算力，汲取海量物聯(lián)數(shù)據(jù)、城市部件信息，最終形成一個(gè)面向地區(qū)的消防大數(shù)據(jù)庫。在該數(shù)據(jù)庫的支持下，在火災(zāi)發(fā)生之后消防部門可以在第一時(shí)間做出響應(yīng)，橫向與城市運(yùn)行管理中心互聯(lián)互通，健全部門聯(lián)動(dòng)?？v向與基層指揮中心、隊(duì)站調(diào)度室上下聯(lián)動(dòng)，調(diào)集消防救援車輛與指戰(zhàn)員在最短的時(shí)間內(nèi)抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況請(qǐng)求公安、交通、應(yīng)急、環(huán)保、醫(yī)療等部門到場(chǎng)協(xié)助，最大限度降低居民傷亡。

從技術(shù)層面來看，大數(shù)據(jù)技術(shù)可借助自身有效劃分?jǐn)?shù)據(jù)類別，在海量數(shù)據(jù)中快速處理與消防有關(guān)的資料，建設(shè)采用基于面向服務(wù)架構(gòu)思路、成熟穩(wěn)定的JavaEE技術(shù)體系，運(yùn)用JSON、RESTful等成熟技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息、應(yīng)用、流程橫向貫通，資源共享。在建立數(shù)據(jù)庫之后，利用大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)信息，確保系統(tǒng)可以快速識(shí)別消防警報(bào)并協(xié)調(diào)各聯(lián)動(dòng)部門參與。在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，任何信息都有可能是影響消防工作的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如水源數(shù)據(jù)、道路數(shù)據(jù)、基建數(shù)據(jù)、建筑物結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)等，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)上述資料進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘之后來提升消防工作的研判能力和救援效率，推動(dòng)消防工作規(guī)范化開展[1]。

2.大數(shù)據(jù)在滅火救援指揮與輔助決策中的具體應(yīng)用方法

2.1 事前準(zhǔn)備工作

2.1.1 人員準(zhǔn)備工作

從人員準(zhǔn)備來看，此階段工作的重點(diǎn)就是要針對(duì)全體消防人員進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)，掌握科學(xué)作戰(zhàn)，用“信息支撐”來科學(xué)應(yīng)變，不僅要學(xué)會(huì)采集、使用大數(shù)據(jù)的相關(guān)知識(shí)，也要針對(duì)大數(shù)據(jù)環(huán)境下消防救援隊(duì)伍堅(jiān)持落實(shí)“一短三快”初戰(zhàn)機(jī)制創(chuàng)新、大膽突破，確保在災(zāi)情數(shù)據(jù)產(chǎn)生之后能夠第一時(shí)間做出反應(yīng)。

2.1.2 設(shè)施準(zhǔn)備工作

設(shè)施準(zhǔn)備是指在面向大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下各類基礎(chǔ)設(shè)施的準(zhǔn)備情況。在傳統(tǒng)消防工作中，消防部門難以獨(dú)當(dāng)一面，將本地區(qū)的火情災(zāi)情資料整合在一起，導(dǎo)致消防部門只能被動(dòng)地處理火情，甚至很多火情未及時(shí)發(fā)現(xiàn)而造成嚴(yán)重后果。針對(duì)此情況搭上“城市大腦”的順風(fēng)車，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)整合匯聚建筑物內(nèi)的火災(zāi)探測(cè)器、煙感報(bào)警器、水壓傳感器等物聯(lián)網(wǎng)感知信息，以小區(qū)、辦公樓等建筑物為單位，當(dāng)火災(zāi)探測(cè)器發(fā)現(xiàn)某位置存在火情報(bào)警時(shí)，火災(zāi)警報(bào)直接上傳到小區(qū)、辦公樓的火災(zāi)信息系統(tǒng)中，匯聚至城運(yùn)中心與消防部門；消防指揮中心根據(jù)火警信號(hào)調(diào)派消防救援人員趕赴現(xiàn)場(chǎng)，并聯(lián)動(dòng)周邊社會(huì)救援力量初期控火。

2.2 事中響應(yīng)

此階段大數(shù)據(jù)技術(shù)可以幫助消防、單位、個(gè)人等開展滅火救援工作。

2.2.1 基于大數(shù)據(jù)的智能指揮平臺(tái)

從宏觀層面來看，滅火救援的相關(guān)信息主要分為3個(gè)方面，包括外部協(xié)作、指揮調(diào)度以及現(xiàn)場(chǎng)處置，在上述3個(gè)方面的指揮溝通中需要進(jìn)行有效的信息支持，依托強(qiáng)大的計(jì)算力以及數(shù)據(jù)傳輸能力實(shí)現(xiàn)信息共享。所以在大數(shù)據(jù)技術(shù)快速發(fā)展過程中，通過該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)3個(gè)方面的信息共享，進(jìn)而形成以消防部門為核心的智能接處警系統(tǒng)（見表1）。

表1 智能接處警系統(tǒng)資料表

從微觀層面來看，消防指揮中心要實(shí)時(shí)跟蹤火災(zāi)救援處置過程，爭取在火災(zāi)發(fā)生較短時(shí)間內(nèi)完成災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)基本要素的收集。大數(shù)據(jù)技術(shù)所構(gòu)建的數(shù)據(jù)支持系統(tǒng)能夠?qū)⒕邆涠囗?xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)的高效指揮決策系統(tǒng)整合在一起，將與火災(zāi)處置相關(guān)的所有元素整合在一起，在各方共同努力下保障火災(zāi)得以處置[2]。在接到報(bào)警電話起，系統(tǒng)運(yùn)用語音識(shí)別、要素填充、位置信息網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)定位等手段提升災(zāi)情定位精準(zhǔn)度，警情受理時(shí)間大大縮短；聯(lián)動(dòng)城市大腦的“宜鍵護(hù)航”規(guī)劃最優(yōu)路徑，實(shí)現(xiàn)消防車輛到場(chǎng)快；用好數(shù)據(jù)底座和現(xiàn)場(chǎng)感知信息，通過警情受理移動(dòng)終端為一線指戰(zhàn)員推送簡潔準(zhǔn)確的作戰(zhàn)指令和輔助指揮，實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)行動(dòng)展開快。

2.2.2 互聯(lián)網(wǎng)報(bào)警平臺(tái)

據(jù)《中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，截至2021年6月，我國網(wǎng)民規(guī)模達(dá)10.11億人，互聯(lián)網(wǎng)普及率達(dá)71.6%，使用手機(jī)上網(wǎng)的比例為99.7%。在當(dāng)前移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展的情況下，居民可借助手機(jī)可以在幾乎未接受培訓(xùn)的情況下傳遞警情信息和地理位置等關(guān)鍵點(diǎn)。以微信報(bào)警、智能燈柱為例，居民可以在警情發(fā)生后第一時(shí)間將災(zāi)情具體定位、發(fā)展趨勢(shì)、現(xiàn)場(chǎng)音視頻等信息通過互聯(lián)網(wǎng)手段上傳至消防指揮中心，接警人員結(jié)合水、電、氣、煙等物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)及視頻分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多源報(bào)警，為災(zāi)情有效調(diào)度與處置提供數(shù)據(jù)支撐。消防救援隊(duì)伍亦可借助互聯(lián)網(wǎng)獲取的價(jià)值線索開展有針對(duì)性的救援工作。

2.3 事后總結(jié)

在應(yīng)急救援工作結(jié)束后，消防人員也可借助大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行事后總結(jié)，此階段總結(jié)的關(guān)鍵內(nèi)容包括：（1）本次救援中關(guān)鍵信息的使用情況，例如接警人員借助微信公眾號(hào)、微博、論壇等捕獲信息，例如有無被困人員的求助信息等，強(qiáng)化大數(shù)據(jù)對(duì)各類網(wǎng)絡(luò)信息的響應(yīng)能力。（2）對(duì)意外事件的應(yīng)對(duì)與處理能力，例如消防車輛可通過城市大腦提供的“一鍵護(hù)航”場(chǎng)景，掌握城市道路分布及通行能力，跟蹤城市道路交通擁堵情況，了解橋梁隧道、高速公路入口等特殊地段的位置及通行情況，使用特種車輛模式進(jìn)行合理路徑規(guī)劃，有效規(guī)避限高、限重、限行路段。（3）大部分火災(zāi)事件具有突發(fā)性。平臺(tái)通過大數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)以及現(xiàn)場(chǎng)資料進(jìn)行分析，通過公安、住建等業(yè)務(wù)系統(tǒng)獲取災(zāi)害事故地常住人口信息后，向特定人群發(fā)送緊急疏散短信，引導(dǎo)人員逃生。加強(qiáng)對(duì)社區(qū)、學(xué)校等宣教工作，在火災(zāi)發(fā)生后群眾有充足的自我保護(hù)能力、逃生自救能力。

借助大數(shù)據(jù)技術(shù)，消防救援隊(duì)伍應(yīng)堅(jiān)持每戰(zhàn)必評(píng)制度，通過分析消防救援站人員數(shù)、車輛數(shù)、裝備配備、隊(duì)站平均覆蓋面積、火警出動(dòng)平均用時(shí)、平均行車距離、戰(zhàn)斗進(jìn)程時(shí)間、5min到場(chǎng)率等指標(biāo)動(dòng)態(tài)調(diào)整消防救援力量部署。另一方面需考慮到事故現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，如被困人員情況、燃燒物質(zhì)、燃燒面積等作出現(xiàn)場(chǎng)分析。在分析中判斷有無調(diào)度理想不足或者溢出的問題，充分提升救援力量的利用率。

3.大數(shù)據(jù)背景下消防指揮調(diào)度的支持與保障策略

3.1 提升認(rèn)知，形成大數(shù)據(jù)調(diào)度指揮意識(shí)

在未來滅火救援指揮以及輔助決策中，消防救援隊(duì)伍應(yīng)該認(rèn)識(shí)到大數(shù)據(jù)技術(shù)是社會(huì)發(fā)展的必然產(chǎn)物，未來火災(zāi)救援的戰(zhàn)場(chǎng)也將會(huì)延伸到數(shù)據(jù)化戰(zhàn)場(chǎng)上，大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)消防接處警調(diào)度指揮的積極引導(dǎo)作用[3]。所以在消防指揮調(diào)度中，各級(jí)指揮人員應(yīng)該形成“數(shù)字化指揮與救援”的思維模式，堅(jiān)持消防指揮“一張圖”，充分掌握火情信息、現(xiàn)場(chǎng)圖像、道路狀況、水源分布以及執(zhí)勤實(shí)力等相關(guān)方面的資料，切實(shí)發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，確保在火災(zāi)救援事故發(fā)生后快速形成部門之間的聯(lián)動(dòng)。

3.2 打通數(shù)據(jù)壁壘，形成聯(lián)動(dòng)指揮系統(tǒng)

在隊(duì)伍內(nèi)部，消防隊(duì)伍的決策管理應(yīng)關(guān)注各部門之間的聯(lián)勤聯(lián)動(dòng)工作，一方面當(dāng)接處警系統(tǒng)接報(bào)火災(zāi)報(bào)警信息之后，指揮中心值班人員第一時(shí)間進(jìn)行研判，做好預(yù)調(diào)派指令和派車單。另一方面，針對(duì)火災(zāi)救援現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行引導(dǎo)，例如在車輛停放、水源分配、力量布置、技戰(zhàn)術(shù)選擇等方面進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮，有效發(fā)揮合力，提升滅火救援指揮調(diào)度效能。

在外部，應(yīng)強(qiáng)化各單位之間的數(shù)據(jù)規(guī)范性整合，以城市大腦數(shù)據(jù)底座為模板，建立一個(gè)整合各類信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，具備數(shù)據(jù)歸集、清洗、共享、分析、展示等功能，以數(shù)據(jù)通、系統(tǒng)通、業(yè)務(wù)通為主要目標(biāo)向城市大腦輸送數(shù)據(jù)以及提取城市大腦中各業(yè)務(wù)部門的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，確保火災(zāi)發(fā)生后各部門的協(xié)調(diào)配合暢通，杜絕傳統(tǒng)模式下消防部門“單打獨(dú)斗”的現(xiàn)象。

3.3 強(qiáng)化輔助決策效能，達(dá)到智能化接警調(diào)度平臺(tái)

目前正在全國推廣部署的智能接處警系統(tǒng)，嚴(yán)格按照部消防局“一方案、三標(biāo)準(zhǔn)”等文件要求，在平臺(tái)建設(shè)中廣泛運(yùn)用語音識(shí)別、圖像分析、地理定位等技術(shù)，對(duì)接報(bào)警情信息進(jìn)行識(shí)別，自動(dòng)填充警情信息要素，由系統(tǒng)判定災(zāi)情等級(jí)和力量編成。借助大數(shù)據(jù)系統(tǒng)對(duì)歷史警情展開分析，結(jié)合空間位置、路徑、時(shí)間等要素建立滿足本地消防救援需要的智能調(diào)派模型。通過智能調(diào)派模型，自動(dòng)生成輔助推薦調(diào)派方案支持根據(jù)實(shí)際調(diào)派方案數(shù)據(jù)，以接警員修改及確認(rèn)的調(diào)派優(yōu)化方案作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)不斷優(yōu)化智能調(diào)派模型。建立模型自我訓(xùn)練的模式，以不斷提高模型自動(dòng)生成調(diào)派方案的精準(zhǔn)度，整體提升指揮中心的調(diào)度效率。

4.智慧消防的科技的設(shè)想

在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下，傳統(tǒng)火災(zāi)救援管理模式已經(jīng)徹底變化，為更好地提升火災(zāi)救援指揮與輔助決策能力，智慧消防概念的提出對(duì)于降低火災(zāi)傷亡的意義重大。

（1）移動(dòng)受理終端的開發(fā)。借助大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)消防救援人員與移動(dòng)設(shè)備之間的結(jié)合可利用智能手機(jī)、個(gè)人穿戴設(shè)備開發(fā)軟件，掌握自身空氣呼吸器狀態(tài)、體溫和身體狀態(tài)及火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)情況，通過對(duì)火災(zāi)具體情況的研判形成輔助決策。例如，現(xiàn)場(chǎng)人員通過App掌握現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況后將視頻資料回傳到系統(tǒng)平臺(tái)上，后方指揮部可通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的分析形成指令。同時(shí)該系統(tǒng)也可以借助對(duì)災(zāi)害類型的分析與識(shí)別，將與災(zāi)害相關(guān)的輔助決策信息呈現(xiàn)在消防人員面前，使消防人員能夠?qū)ふ业浇档蜑?zāi)害的有效措施。

（2）信息分析研判平臺(tái)的開發(fā)。該平臺(tái)借助云儲(chǔ)存以及云計(jì)算功能，可以將系統(tǒng)資源整合在一起形成聯(lián)勤聯(lián)動(dòng)機(jī)制，最終實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)匯總到應(yīng)用與分析、再到結(jié)果呈現(xiàn)的完整預(yù)測(cè)流程，為滅火救援實(shí)戰(zhàn)指揮提供輔助決策和實(shí)戰(zhàn)支持。例如，根據(jù)建筑物內(nèi)的物料分布情況以及氣候變化判斷火勢(shì)蔓延走向，使消防救援人員可以盡早做出預(yù)防。

5.結(jié)語

在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下，滅火救援的事前準(zhǔn)備、事中響應(yīng)與事后總結(jié)等方面的工作流程發(fā)生了徹底改變，滅火救援指揮與輔助決策模式需重塑。為適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展的影響，消防救援隊(duì)伍應(yīng)努力結(jié)合滅火救援工作現(xiàn)狀進(jìn)行創(chuàng)新，提出數(shù)據(jù)需求，完善工作手段，將大數(shù)據(jù)作為提升工作效果的重要組成部分，為提升滅火救援能力提供信息支持。