地鐵應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)的應(yīng)用與研究

冀欣 王紅濤

摘 要：地鐵應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)作為一種數(shù)字化、智能化、信息化的智慧管理系統(tǒng)，可以有效提升地鐵運(yùn)營(yíng)管理單位應(yīng)對(duì)災(zāi)害事故、突發(fā)事件的管理水平。基于以上理念，文章以應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案為出發(fā)點(diǎn)，明確系統(tǒng)業(yè)務(wù)目標(biāo)，對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究，闡述系統(tǒng)不僅具備應(yīng)急管理的預(yù)案管理、接警處置、演練評(píng)估等功能，同時(shí)使系統(tǒng)具備安全性、易用性及可靠性，為應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)在地鐵運(yùn)營(yíng)管理方面應(yīng)用提出可行性解決方案。

關(guān)鍵詞：地鐵;應(yīng)急預(yù)案;管理系統(tǒng);研究

中圖分類號(hào)：U231

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，全國(guó)各地紛紛掀起地鐵建設(shè)的高潮，地鐵已經(jīng)成為重要的公共交通工具。地鐵行車事故、突發(fā)緊急事件嚴(yán)重影響了地鐵的正常運(yùn)營(yíng)，并威脅到了人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全?，F(xiàn)有的應(yīng)急預(yù)案多為紙質(zhì)形式，突發(fā)事件發(fā)生后，預(yù)案查詢繁瑣，執(zhí)行復(fù)雜，使得預(yù)案作用大打折扣。另外預(yù)案內(nèi)容簡(jiǎn)單，缺乏對(duì)人員、資源、時(shí)間、空間的有效整合，處置手段單一、繁冗，整體效果不佳。因此，從人工管理轉(zhuǎn)向智能信息化管理，不僅可對(duì)預(yù)案進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，還能通過(guò)多種信息化手段對(duì)預(yù)案的實(shí)施進(jìn)行綜合管理，也可以對(duì)預(yù)案進(jìn)行考評(píng)和事后分析，并為突發(fā)事件的應(yīng)對(duì)提供專業(yè)輔助決策。綜上所述，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急預(yù)案管理數(shù)字化、智能化、信息化，已經(jīng)成為地鐵運(yùn)營(yíng)公司提升應(yīng)急管理水平的必由之路。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

地鐵應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)主要具備日常監(jiān)測(cè)、突發(fā)事件報(bào)告、決策方案、應(yīng)急處置及評(píng)估總結(jié)分析功能。預(yù)案前、處置中、評(píng)估后形成互為依存、互為補(bǔ)充的循環(huán)體，在事后進(jìn)行評(píng)估總結(jié)，可以促進(jìn)該類事件事前預(yù)案、決策方案、資源儲(chǔ)備、監(jiān)測(cè)預(yù)警等優(yōu)化和調(diào)整，并通過(guò)應(yīng)急演練再次進(jìn)行驗(yàn)證評(píng)估。

1.1 頂層設(shè)計(jì)

地鐵應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)采用主數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)開放平臺(tái)和個(gè)性化應(yīng)急指揮系統(tǒng)相結(jié)合的頂層設(shè)計(jì)原則，實(shí)現(xiàn)以應(yīng)急主數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)管理為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)開放平臺(tái)為對(duì)接手段，以個(gè)性化應(yīng)急指揮系統(tǒng)為補(bǔ)充，高效、開放、實(shí)用的應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)以應(yīng)急縮減（Reduction）、預(yù)備（Readiness）、反應(yīng)（Response）、恢復(fù)（Recover）4R理論為依據(jù);以突發(fā)事件及應(yīng)對(duì)的預(yù)防、預(yù)警、應(yīng)急、恢復(fù)四大生命周期為線索;以應(yīng)急預(yù)案體系、應(yīng)急資源體系、應(yīng)急指揮體系、緊急狀態(tài)法律法規(guī)體系為支撐;以平戰(zhàn)結(jié)合為原則，進(jìn)行應(yīng)急系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)。通過(guò)指揮控制自動(dòng)化手段將資源整合，實(shí)現(xiàn)事件全生命周期管理。

1.2 業(yè)務(wù)目標(biāo)

地鐵應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框架以1個(gè)平臺(tái)、2個(gè)數(shù)據(jù)整合、3個(gè)應(yīng)用為基礎(chǔ)核心，將地理信息系統(tǒng)（GIS）平臺(tái)作為基礎(chǔ)，整合應(yīng)急資源、應(yīng)急預(yù)案信息，構(gòu)建應(yīng)急資源應(yīng)用、預(yù)警監(jiān)測(cè)應(yīng)用、應(yīng)急指揮應(yīng)用，以此作為應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。

系統(tǒng)應(yīng)用GIS、網(wǎng)絡(luò)、分布式模塊化組件（Web Services）、移動(dòng)通信等現(xiàn)代先進(jìn)成熟的信息技術(shù)，根據(jù)事件控制、事件分級(jí)管理的業(yè)務(wù)特點(diǎn)和要求，采用多層應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)，建立合理的、易于擴(kuò)展的應(yīng)急預(yù)案管理平臺(tái)，采集、檢索和綜合管理分析各類事件信息，實(shí)現(xiàn)事件的采集、分析、決策和應(yīng)急指揮等功能，實(shí)現(xiàn)事件應(yīng)急流程的規(guī)范化，提高應(yīng)急預(yù)案執(zhí)行的科學(xué)性與智能化。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

總體框架以標(biāo)準(zhǔn)、制度和安全體系為保障;以應(yīng)急預(yù)案管理應(yīng)用為切入點(diǎn)，完善線路應(yīng)急數(shù)據(jù)中心為基礎(chǔ);以應(yīng)急機(jī)構(gòu)間協(xié)同應(yīng)用平臺(tái)建設(shè)為重點(diǎn);以物資人員、預(yù)警監(jiān)測(cè)、應(yīng)急處置應(yīng)用體系建設(shè)為主線;形成標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)急預(yù)案管理信息化體系。

2.1 軟件平臺(tái)架構(gòu)

應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)采用分級(jí)部署模式，通過(guò)控制中心、各個(gè)單站的聯(lián)合部署，形成各層級(jí)之間的指揮聯(lián)動(dòng)機(jī)制。控制中心是整個(gè)系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)為各個(gè)子模塊和子功能提供接口，將眾多的業(yè)務(wù)模塊功能有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，形成統(tǒng)一的應(yīng)急預(yù)案管理界面。

2.1.1 技術(shù)路線

（1）整體技術(shù)策略。應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)的整體技術(shù)策略根據(jù)應(yīng)急管理的內(nèi)涵，突出開放、可靠、安全、易用等特點(diǎn)。在平臺(tái)整體研發(fā)設(shè)計(jì)之初遵循實(shí)用性、穩(wěn)定性、標(biāo)準(zhǔn)化、安全和保密性、開放和可擴(kuò)充性、易維護(hù)性、易操作性等原則，整體技術(shù)策略如圖1所示。

（2）基于面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）模式。地鐵應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)采用開放先進(jìn)的SOA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，具備易部署、易管理和易使用的特點(diǎn)，系統(tǒng)通過(guò)發(fā)布和獲取服務(wù)來(lái)對(duì)外提供信息和獲取信息。系統(tǒng)本身基于SOA模型的設(shè)計(jì)思想，同時(shí)具備了動(dòng)態(tài)化特征。系統(tǒng)模塊的增加、刪除、啟動(dòng)、停止都可動(dòng)態(tài)管理，同時(shí)系統(tǒng)模塊的配置也可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)修改。

（3）基于模塊化的組件。系統(tǒng)應(yīng)用程序由各自獨(dú)立的模塊化組件組成，每個(gè)組件對(duì)應(yīng)不同的應(yīng)用功能，開發(fā)和部署都相對(duì)獨(dú)立;在系統(tǒng)功能升級(jí)時(shí)僅對(duì)涉及到的模塊化組件進(jìn)行修改和升級(jí)，減少系統(tǒng)開發(fā)難度和復(fù)雜程度。

2.1.2 技術(shù)架構(gòu)

根據(jù)地鐵應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)以及系統(tǒng)的技術(shù)路線，地鐵應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)是一種多層級(jí)多階梯的結(jié)構(gòu)模型，如圖2所示。

地鐵應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)為5個(gè)互聯(lián)互通的層級(jí)，依次是信息基礎(chǔ)設(shè)施層、軟件系統(tǒng)服務(wù)層、業(yè)務(wù)應(yīng)用支撐層、應(yīng)急業(yè)務(wù)系統(tǒng)層和系統(tǒng)輔助管理層。具體說(shuō)明如下。

（1）信息基礎(chǔ)設(shè)施層。系統(tǒng)的物理基礎(chǔ)層，主要包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)，為整個(gè)地鐵應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器環(huán)境、通訊鏈路上的支持，同時(shí)通過(guò)系統(tǒng)軟件和平臺(tái)支撐軟件對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)和運(yùn)行環(huán)境上的保障，提供計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)硬件以及操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等。

（2）軟件系統(tǒng)服務(wù)層。與應(yīng)用系統(tǒng)本身無(wú)關(guān)，具有高度獨(dú)立性的構(gòu)件，主要提供操作系統(tǒng)和硬件通信功能，應(yīng)用系統(tǒng)需要通過(guò)基礎(chǔ)構(gòu)件完成與操作系統(tǒng)的交互，系統(tǒng)服務(wù)層軟件一般由操作系統(tǒng)廠商或第三方廠商提供。系統(tǒng)服務(wù)層主要由編程應(yīng)用服務(wù)器（Java）、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)器、商業(yè)智能、標(biāo)準(zhǔn)目錄服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)（WebGIS）平臺(tái)等構(gòu)成。

（3）業(yè)務(wù)應(yīng)用支撐層。提供大量組件、提高業(yè)務(wù)應(yīng)用的開發(fā)效率，降低開發(fā)的難度。應(yīng)用支撐層與系統(tǒng)有一定的耦合度，其自身架構(gòu)體系與應(yīng)用系統(tǒng)需求有一定的關(guān)聯(lián)，地鐵應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)造中需要使用的應(yīng)用支撐層組件主要包括共享服務(wù)、內(nèi)嵌服務(wù)、采集服務(wù)、開放平臺(tái)等。

（4）業(yè)務(wù)系統(tǒng)層。構(gòu)成典型的多階梯結(jié)構(gòu)，由接入渠道、應(yīng)用軟件系統(tǒng)、開放服務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)幾個(gè)子層次組成。接入渠道層接受來(lái)自各種形式的請(qǐng)求，支持多種類型、方式接入到復(fù)雜的采集表單，并向用戶端瀏覽器提供個(gè)性化的數(shù)據(jù)顯示。應(yīng)用軟件系統(tǒng)層完成應(yīng)急相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)功能。開放服務(wù)層支持幾乎所有與數(shù)據(jù)訪問有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

（5）系統(tǒng)輔助管理層。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理平臺(tái)功能，主要包括安全管理平臺(tái)和監(jiān)控管理平臺(tái)。安全管理平臺(tái)主要涉及系統(tǒng)使用、數(shù)據(jù)訪問與保護(hù)等多方面內(nèi)容，還包括身份認(rèn)證、加密、權(quán)限等。監(jiān)控管理平臺(tái)主要涉及數(shù)據(jù)備份/恢復(fù)、軟件分發(fā)/升級(jí)、日志審核管理、設(shè)施監(jiān)控管理、統(tǒng)一用戶單點(diǎn)登錄等。

2.2 硬件平臺(tái)架構(gòu)

根據(jù)現(xiàn)有地鐵運(yùn)營(yíng)管理模式，在控制中心設(shè)置應(yīng)急預(yù)案管理中心（管理服務(wù)器、存儲(chǔ)服務(wù)器、接口服務(wù)器、交換機(jī)等），在各車站值班室設(shè)置應(yīng)急預(yù)案管理工作站，通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸信息或提供通道進(jìn)行互聯(lián)，如圖 3所示。

3 系統(tǒng)功能

3.1 突發(fā)事件處置管理

利用預(yù)案管理模塊中編制的數(shù)字化預(yù)案，提醒并引導(dǎo)處置人員應(yīng)急處置，利用輔助決策進(jìn)行救援資源查詢，保障事件狀態(tài)報(bào)告與發(fā)布工作的順利完成。記錄處置過(guò)程，以便事后對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行回顧，同時(shí)對(duì)該類事件的處置進(jìn)行評(píng)價(jià)與思考，從而對(duì)預(yù)案進(jìn)行修訂和改進(jìn)。

（1）生成應(yīng)急處置界面。根據(jù)預(yù)案管理模塊中定義的數(shù)字化預(yù)案以及突發(fā)事件信息，快速生成處置要點(diǎn)，加載應(yīng)急資源信息。界面中包括內(nèi)容：?jiǎn)?dòng)預(yù)案名稱、事件等級(jí)、發(fā)生時(shí)間、持續(xù)時(shí)間、處置記錄、輔助系統(tǒng)快捷方式、處置要點(diǎn)等。其中，處置要點(diǎn)分為操作要點(diǎn)和通報(bào)流程兩大類。

（2）處置狀態(tài)維護(hù)功能。包括操作要點(diǎn)狀態(tài)維護(hù)和信息通報(bào)狀態(tài)維護(hù)，共為4方面內(nèi)容：①可通過(guò)點(diǎn)擊完成相應(yīng)要點(diǎn)操作;②可區(qū)分要點(diǎn)是否執(zhí)行;③每項(xiàng)要點(diǎn)后自預(yù)案啟動(dòng)起，開始按設(shè)定時(shí)間倒計(jì)時(shí);④處置要點(diǎn)若超過(guò)設(shè)定時(shí)限，將提醒用戶及時(shí)操作。點(diǎn)擊相應(yīng)的通報(bào)流程后，調(diào)用突發(fā)事件信息報(bào)送功能，顯示信息通報(bào)對(duì)象和通報(bào)內(nèi)容提示，同時(shí)記錄報(bào)送時(shí)間以及報(bào)送次數(shù)。

（3）事件升級(jí)功能。實(shí)現(xiàn)新事件信息的填寫功能。根據(jù)新事件發(fā)生時(shí)間和信息，系統(tǒng)能夠自動(dòng)判斷調(diào)整事件處置級(jí)別，并調(diào)整已生成的處置措施。

（4）顯示各層級(jí)處置要點(diǎn)功能。顯示線路中心、車站相關(guān)的處置要點(diǎn)提示。

3.2 總結(jié)評(píng)估功能

系統(tǒng)對(duì)應(yīng)急處置后的事件信息進(jìn)行整理、匯總，協(xié)助管理人員完成事后總結(jié)分析、預(yù)案評(píng)估工作。對(duì)事故處理過(guò)程的所有信息留痕并統(tǒng)一管理、存檔，包括圖像、聲音、電子文檔等，按照發(fā)生時(shí)序制作處置記錄，對(duì)應(yīng)急處置過(guò)程關(guān)鍵環(huán)節(jié)回放和再現(xiàn)。根據(jù)事件處置記錄，結(jié)合案例模板，生成事故案例。輔助制作事件調(diào)查報(bào)告、事故處置報(bào)告，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需求，定制事故報(bào)告內(nèi)容。為事故的多項(xiàng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，生成相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表。為事件處置建立評(píng)估體系，根據(jù)業(yè)務(wù)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)量化評(píng)估，實(shí)現(xiàn)的主要功能如下。

（1）實(shí)現(xiàn)按模板要求生成突發(fā)事件最終報(bào)告的功能，包括處置方案的完整性、科學(xué)性、順暢性以及處置要點(diǎn)的合理性和可操作性等。

（2）實(shí)現(xiàn)事件總結(jié)報(bào)告的查詢功能，包括處置文字記錄、語(yǔ)音和視頻。

3.3 系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)

應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)作為一個(gè)信息化管控平臺(tái)，要與門禁、視頻監(jiān)控、緊急電話等系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)信息交互及安全管控。

在門禁系統(tǒng)有非法闖入情況時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，相關(guān)視頻圖像可自動(dòng)顯示在應(yīng)急預(yù)案管理工作站上，便于值班員進(jìn)行有效識(shí)別和應(yīng)對(duì)。在突發(fā)緊急情況下，值班員可以通過(guò)應(yīng)急預(yù)案管理工作站實(shí)現(xiàn)門禁開關(guān)門及入侵報(bào)警的解除。

在緊急電話被使用時(shí)，相關(guān)使用人視頻圖像可自動(dòng)顯示在應(yīng)急預(yù)案管理工作站上，值班員可以與之通話并及時(shí)進(jìn)行有效處置。

4 系統(tǒng)應(yīng)用

應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)立足于地鐵的生產(chǎn)和安全管理需求，為地鐵運(yùn)營(yíng)人員提供有效的電子化應(yīng)急事件防范手段。系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下4個(gè)方面。

（1）扁平化管理：壓縮應(yīng)急管理層次，實(shí)現(xiàn)橫向到底、縱向到邊的管理范圍。

（2）數(shù)字化管理：構(gòu)建科學(xué)化管理模式，讓數(shù)字貫穿管理全過(guò)程，讓管理更具科學(xué)性。

（3）突發(fā)事件全局化管理：加強(qiáng)應(yīng)急體系建設(shè)，完善應(yīng)急處置機(jī)制，從人員、物資、裝備、制度等全方面進(jìn)行調(diào)度管控。

（4）業(yè)務(wù)應(yīng)用集中化：實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用集中化，關(guān)鍵數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)，業(yè)務(wù)集中管理，統(tǒng)一設(shè)計(jì)流程。

地鐵應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中也存在某些問題，在業(yè)務(wù)安全保障、用戶使用便捷性等方面需要進(jìn)行改進(jìn)和完善。

（1）采用可靠的核心內(nèi)嵌式技術(shù)，增加防篡改檢測(cè)模塊來(lái)對(duì)瀏覽器和服務(wù)器（B/S）結(jié)構(gòu)網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行檢測(cè)，防止網(wǎng)頁(yè)被隨意篡改。

（2）采用協(xié)議包壓縮加密傳輸技術(shù)來(lái)確保端到端業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的完整性、保密性。

（3）采用頁(yè)面動(dòng)態(tài)編輯器，實(shí)現(xiàn)富文本內(nèi)容交互，增加用戶操作的便捷性、靈活性。

地鐵應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)對(duì)于目前地鐵的應(yīng)急管理是一個(gè)新興的事物，國(guó)內(nèi)大部分地鐵運(yùn)營(yíng)公司的預(yù)案管理手段還是通過(guò)線下紙質(zhì)文檔管理，并沒有采取有效的信息化管理手段。近年國(guó)家出臺(tái)一系列關(guān)于地鐵運(yùn)營(yíng)安全的政策、辦法，應(yīng)急管理有了標(biāo)準(zhǔn)化、制度化、信息化的要求。通過(guò)GIS、Web Services、融合通信等多種技術(shù)手段，建立數(shù)字化、智能化、信息化的應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)，能夠積極有效應(yīng)對(duì)突發(fā)應(yīng)急事件，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急事件處置的規(guī)范化，提高應(yīng)急決策和應(yīng)急處置的科學(xué)性和智能化。巴基斯坦拉合爾橙線地鐵應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)（安全系統(tǒng)）已于2020年9月正式開通使用，取得了預(yù)期效果，管理系統(tǒng)界面如圖4所示。國(guó)內(nèi)很多地鐵運(yùn)營(yíng)單位也都在進(jìn)行該方案調(diào)研和技術(shù)論證，開始著手進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè)。

5 結(jié)束語(yǔ)

地鐵應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)應(yīng)用的研究，顯著提升了地鐵安全技術(shù)領(lǐng)域尤其是應(yīng)急管理方面的理論創(chuàng)新和實(shí)踐能力，彌補(bǔ)了地鐵應(yīng)急管理信息化手段的不足，為數(shù)字化地鐵提供了有力的技術(shù)支撐，隨著信息化技術(shù)在地鐵各方面的全面實(shí)施，應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)有著巨大的應(yīng)用價(jià)值和良好的市場(chǎng)前景。

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收稿日期 2020-09-19

責(zé)任編輯 司玉林