城市大腦平臺(tái)在經(jīng)開(kāi)區(qū)應(yīng)急管理的實(shí)踐研究

王 山高級(jí)工程師 鄭 超

(北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)管理委員會(huì)，北京 100176)

0 引言

2022年國(guó)務(wù)院印發(fā)《“十四五”國(guó)家應(yīng)急體系規(guī)劃》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)劃》)[1]，明確指出：到2035年建立與基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化相適應(yīng)的中國(guó)特色大國(guó)應(yīng)急體系，全面實(shí)現(xiàn)依法應(yīng)急、科學(xué)應(yīng)急、智慧應(yīng)急，形成共建共治共享的應(yīng)急管理新格局?！兑?guī)劃》還強(qiáng)調(diào)要實(shí)施智慧應(yīng)急大數(shù)據(jù)工程，建設(shè)北京主數(shù)據(jù)中心和貴陽(yáng)備份數(shù)據(jù)中心，強(qiáng)化應(yīng)急管理應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和智能化改造，構(gòu)建“智慧應(yīng)急大腦”。2021年北京市應(yīng)急管理局發(fā)布實(shí)施《北京市“十四五”時(shí)期應(yīng)急管理事業(yè)發(fā)展規(guī)劃》的通知[2]，其中多處指出并強(qiáng)調(diào)“城市應(yīng)急大腦”的建設(shè)規(guī)劃，提出融合應(yīng)急管理部“應(yīng)急大腦”和北京市“城市大腦”能力，完善“應(yīng)急一張圖”，構(gòu)建應(yīng)急指揮“決策中樞”。由此可見(jiàn)，“城市大腦”與“應(yīng)急管理”的結(jié)合是現(xiàn)代化城市的關(guān)鍵要素，對(duì)于城市的應(yīng)急能力起著非常重要的作用。北京經(jīng)開(kāi)區(qū)應(yīng)急指揮中心隸屬于北京經(jīng)開(kāi)區(qū)管委會(huì)的城市運(yùn)行局，是經(jīng)開(kāi)區(qū)應(yīng)對(duì)突發(fā)事故采取緊急措施的核心部門(mén)，負(fù)責(zé)全區(qū)每日的應(yīng)急值守、緊急處突、救援搶險(xiǎn)等要?jiǎng)?wù)，需要統(tǒng)籌調(diào)度、精準(zhǔn)治理方可維護(hù)好全區(qū)穩(wěn)定、發(fā)展的大局。

我國(guó)在城市智慧應(yīng)急建設(shè)方面已取得一定成果。薛紅偉等[3]介紹“城市大腦”在呼和浩特市的應(yīng)用，指出呼和浩特市啟動(dòng)城市大腦3.0建設(shè)，匯聚智慧黨建、智慧城管、智慧文旅、智慧應(yīng)急、智慧林草、核酸檢測(cè)、青城碼等18個(gè)智慧場(chǎng)景，其中智慧應(yīng)急平臺(tái)有效提高應(yīng)急突發(fā)事件救援的反應(yīng)速度，有效保障人民生命、財(cái)產(chǎn)安全；趙建剛等[4]分析智慧消防、智慧城市和城市大腦的相關(guān)概念和發(fā)展趨勢(shì)，提出將智慧消防建設(shè)融入城市大腦建設(shè)的發(fā)展思路；2021年成都市在防汛方面，根據(jù)該市“城市大腦”生成的“防汛一張圖”進(jìn)行應(yīng)急指揮與調(diào)度，“防汛一張圖”清晰展現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)位、周邊情況、救援方案、人口流量等信息，使得各部門(mén)協(xié)調(diào)一致，極大地增強(qiáng)城市自然災(zāi)害抵御和重大災(zāi)難防御等方面的韌性[5]；杭州市建立“城市大腦+智慧安監(jiān)”事故預(yù)防應(yīng)用體系，搭建智慧安監(jiān)基礎(chǔ)平臺(tái)，創(chuàng)新人數(shù)管控、動(dòng)火作業(yè)管控、人車(chē)資質(zhì)核查、危化品管控和可燃有毒氣體監(jiān)測(cè)5大智能應(yīng)用，借助大數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)精準(zhǔn)開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)隱患工作，有效提升城市安全性[6]。

近年來(lái)，新冠疫情反彈、交通事故頻發(fā)、水災(zāi)火災(zāi)不斷，提升應(yīng)急管理現(xiàn)代化水平成為重中之重。而隨著大數(shù)據(jù)、AI、物聯(lián)網(wǎng)等新一代技術(shù)的發(fā)展，利用“智慧”賦能應(yīng)急管理成為首選，因此北京經(jīng)開(kāi)區(qū)管委會(huì)城市運(yùn)行局啟動(dòng)城市運(yùn)行大腦平臺(tái)項(xiàng)目(以下簡(jiǎn)稱(chēng)大腦平臺(tái))。介紹大腦平臺(tái)在應(yīng)急管理方面的優(yōu)勢(shì)，并將其應(yīng)用于經(jīng)開(kāi)區(qū)汛期突發(fā)事件中進(jìn)行實(shí)例分析，進(jìn)一步突顯該平臺(tái)在現(xiàn)代化城市應(yīng)急能力建設(shè)中的重要性。

1 大腦平臺(tái)帶來(lái)的新機(jī)制

以大腦平臺(tái)為依托，探索如何將最新的信息技術(shù)應(yīng)用在經(jīng)開(kāi)區(qū)應(yīng)急場(chǎng)景中，從而提升應(yīng)急管理的現(xiàn)代化水平。首先，大腦平臺(tái)通過(guò)匯聚所有應(yīng)急相關(guān)部門(mén)的重要數(shù)據(jù)形成城市儀表盤(pán)，涉及安全生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、市政設(shè)施、園林水務(wù)、市容環(huán)衛(wèi)等重要領(lǐng)域；其次，以信息技術(shù)及各種智能化算法為支撐開(kāi)發(fā)智能應(yīng)用程序，形成一體化的綜合指揮平臺(tái)，建立以需求為導(dǎo)向的指導(dǎo)思想和以大腦平臺(tái)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的指揮體系；然后，將業(yè)務(wù)流程根據(jù)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化，建立系統(tǒng)模型，進(jìn)行領(lǐng)導(dǎo)決策或輔助決策模擬；最后，采用自動(dòng)化或半自動(dòng)化響應(yīng)措施，將所有與應(yīng)急相關(guān)的作業(yè)單元串起成分布式作業(yè)鏈，提升同步、協(xié)同作業(yè)能力，打造系統(tǒng)化的應(yīng)急管理體系，并根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、人工智能算法和大數(shù)據(jù)等相關(guān)理論來(lái)進(jìn)行迭代優(yōu)化[7]。

通過(guò)大腦平臺(tái)項(xiàng)目的實(shí)施，提“智”增效，基于“六個(gè)機(jī)制”提升應(yīng)急管理的現(xiàn)代化水平，使應(yīng)急管理由原先的事后處理逐步向事前預(yù)警、統(tǒng)籌調(diào)度轉(zhuǎn)變，最終通過(guò)分析預(yù)測(cè)、綜合治理達(dá)到預(yù)防突發(fā)事件或最大程度減少事故危害的目的[8]。

1.1 全面聯(lián)動(dòng)反應(yīng)機(jī)制

為提高應(yīng)急反應(yīng)速度，大腦平臺(tái)通過(guò)匯集城市運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù)，以數(shù)據(jù)平臺(tái)為核心，以面向應(yīng)急事件的業(yè)務(wù)場(chǎng)景為導(dǎo)向，面對(duì)應(yīng)急業(yè)務(wù)全流程、全角色，打破原有的業(yè)務(wù)響應(yīng)流程，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)大集中、系統(tǒng)大集成、業(yè)務(wù)大協(xié)同。首先，梳理角色職權(quán)在信息上和行為上的能動(dòng)表現(xiàn)，見(jiàn)表1；然后，在此基礎(chǔ)上，將每一角色在應(yīng)急指揮、處突的全流程中所需的信息和做出的行為進(jìn)行梳理，使平臺(tái)對(duì)每一角色和每一流程環(huán)節(jié)所需的信息和產(chǎn)生的信息進(jìn)行全面支持和收集，最大限度地縮短應(yīng)急響應(yīng)流程，減少環(huán)節(jié)，并行作業(yè)處理，如圖1。

表1 應(yīng)急角色權(quán)責(zé)對(duì)應(yīng)表Tab.1 The corresponding table of rights and responsibilities of emergency roles

圖1 應(yīng)急角色聯(lián)動(dòng)反應(yīng)圖Fig.1 The linkage response diagram of emergency roles

由大腦平臺(tái)將相關(guān)角色的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享給各個(gè)部門(mén)，打造信息共享交換體系，使每一角色負(fù)責(zé)人都能在第一時(shí)間了解和分析信息，及時(shí)做出反應(yīng)，準(zhǔn)備作業(yè)或進(jìn)行作業(yè)。而且角色群體共同響應(yīng)應(yīng)急事件，同步作業(yè)，形成整體聯(lián)動(dòng)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急場(chǎng)景下多任務(wù)高效協(xié)作[9-10]。

1.2 自動(dòng)或半自動(dòng)反應(yīng)機(jī)制

大腦平臺(tái)具有強(qiáng)大的系統(tǒng)處理功能，可以模擬人的思維建立模型，進(jìn)行自動(dòng)或輔助決策，可以在應(yīng)急指揮過(guò)程中很大程度上提高速度和準(zhǔn)確度，見(jiàn)表2。在應(yīng)急工作的所有領(lǐng)域、所有流程中根據(jù)業(yè)務(wù)的成熟程度進(jìn)行不同程度的自動(dòng)或半自動(dòng)反應(yīng)，包括“人—系統(tǒng)—人行為”“人—系統(tǒng)處理”“人—人行為”等多種形式[11]。

表2 作業(yè)類(lèi)型處理機(jī)制對(duì)應(yīng)表Tab.2 The corresponding table of coping mechanisms of operation types

1.3 靈活反應(yīng)機(jī)制

一旦突發(fā)應(yīng)急事件，因情況緊急多變，應(yīng)急反應(yīng)必須能夠靈活應(yīng)變、快速、有針對(duì)性。這里的靈活應(yīng)變主要體現(xiàn)在2個(gè)方面。一是不同層級(jí)的角色間可靈活應(yīng)變。通過(guò)大腦平臺(tái)對(duì)應(yīng)急場(chǎng)景中的所有信息進(jìn)行充分地傳遞、分析，使上級(jí)到下級(jí)間可快速、靈活部署，下級(jí)到上級(jí)間快速執(zhí)行、反饋，平級(jí)的每一角色間可充分協(xié)同作業(yè)。不同角色間協(xié)同作業(yè)，形成整體關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，使單一流程作業(yè)轉(zhuǎn)變成多層間、多角色間網(wǎng)絡(luò)化路線作業(yè)，大大提高應(yīng)急的機(jī)動(dòng)反應(yīng)能力，如圖2。二是作業(yè)流程可靈活調(diào)整。當(dāng)應(yīng)急工作處于緊要關(guān)頭時(shí)，可根據(jù)問(wèn)題的規(guī)模、程度等指標(biāo)靈活調(diào)整處置流程的步驟和涉及角色的多少，盡量不做無(wú)用功。根據(jù)應(yīng)急預(yù)案，但不局限于應(yīng)急預(yù)案，梳理不同響應(yīng)級(jí)別的應(yīng)急流程，見(jiàn)表3。

圖2 決策層與執(zhí)行層協(xié)作機(jī)制圖Fig.2 The collaboration mechanism diagram of the decision-making layer and executive layer

通過(guò)大腦平臺(tái)實(shí)現(xiàn)更靈活的應(yīng)急管理，表3中每一步驟包括的若干工序都可靈活調(diào)整，同時(shí)也支持更多的個(gè)性化應(yīng)用。在統(tǒng)一指揮下，為不同事件、不同時(shí)段的變化提供個(gè)性化的應(yīng)對(duì)，保證應(yīng)急指揮中心既有整體性又有針對(duì)性，既統(tǒng)一又精細(xì)。

表3 不同響應(yīng)級(jí)別的應(yīng)急流程Tab.3 The emergency process of different response levels

1.4 雙循環(huán)反應(yīng)機(jī)制

應(yīng)急預(yù)案包括總預(yù)案與專(zhuān)業(yè)的分預(yù)案，總預(yù)案是整體應(yīng)急指揮中心處置突發(fā)事件的總流程，專(zhuān)業(yè)的分預(yù)案是指專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域處置流程，包括防汛預(yù)案、安全生產(chǎn)預(yù)案、生態(tài)環(huán)境預(yù)案等。雙循環(huán)是指總預(yù)案循環(huán)中會(huì)有多個(gè)分預(yù)案的循環(huán)，共同響應(yīng)應(yīng)急事件，形成雙循環(huán)的預(yù)案矩陣，見(jiàn)表4。

表4 應(yīng)急預(yù)案雙循環(huán)矩陣表Tab.4 The double cycle matrix of the emergency plan

總預(yù)案進(jìn)行監(jiān)測(cè)與預(yù)警→報(bào)送領(lǐng)導(dǎo)+總調(diào)度處置→應(yīng)急工作結(jié)束→信息發(fā)布，不斷循環(huán)響應(yīng)應(yīng)急事件。分預(yù)案根據(jù)啟動(dòng)條件進(jìn)行響應(yīng)→進(jìn)行具體職責(zé)處理流程→最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，不斷循環(huán)處置應(yīng)急中出現(xiàn)的專(zhuān)業(yè)問(wèn)題，并且實(shí)時(shí)與總預(yù)案進(jìn)行信息共享、互動(dòng)(現(xiàn)實(shí)中即為報(bào)送信息、續(xù)報(bào)信息)。整個(gè)應(yīng)急預(yù)案形成一個(gè)矩陣，總預(yù)案與分預(yù)案都能形成完整閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急指揮中心全覆蓋，并且不斷迭代優(yōu)化。

通過(guò)雙循環(huán)機(jī)制，可使應(yīng)急業(yè)務(wù)在大腦平臺(tái)基礎(chǔ)上與其他相關(guān)業(yè)務(wù)更好地融合，使應(yīng)急管理與其他領(lǐng)域?qū)I(yè)治理共同形成現(xiàn)代化的應(yīng)急體系[12-13]。

1.5 超前反應(yīng)機(jī)制

應(yīng)急管理絕不僅限于應(yīng)急指揮中心處置突發(fā)事件。為更早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題隱患，發(fā)揮出應(yīng)急管理的超前性，應(yīng)主動(dòng)排查問(wèn)題，分析可能出現(xiàn)的隱患，因此大腦平臺(tái)通過(guò)收集必要的數(shù)據(jù)并挖掘分析，可提前感知風(fēng)險(xiǎn)，為解決問(wèn)題及社會(huì)綜合治理提供依據(jù)。風(fēng)險(xiǎn)超前分析發(fā)展趨勢(shì)，如圖3。

圖3 風(fēng)險(xiǎn)超前分析發(fā)展趨勢(shì)圖Fig.3 The trend chart of the risk analysis in advance

通過(guò)大腦平臺(tái)對(duì)大量信息的匯總和分析，可使人們對(duì)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的信息獲取，盡可能的早之又早，細(xì)之又細(xì)，全之又全，為決策者進(jìn)行精準(zhǔn)研判、提前部署爭(zhēng)取更多更寬裕的時(shí)間。

1.6 可視化反應(yīng)機(jī)制

在展現(xiàn)效果上，大腦平臺(tái)綜合運(yùn)用多種信息載體(包括視頻、音頻、圖像、三維地圖、表格、文字等)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化。對(duì)不同層級(jí)、不同角色，根據(jù)其所需要決策的信息提供適合的信息展示形式，做到從時(shí)間和空間上的緊湊和有序，從而高效、方便、快捷地開(kāi)展應(yīng)急處突工作[14]，見(jiàn)表5。

表5 不同角色展示類(lèi)型對(duì)應(yīng)表Tab.5 The corresponding table of display types of different roles

2 應(yīng)用案例—以防汛為主題應(yīng)用

2.1 場(chǎng)景設(shè)計(jì)

自6月以來(lái)，北京經(jīng)開(kāi)區(qū)進(jìn)入汛期，某日氣象部門(mén)發(fā)布黃色預(yù)警，通過(guò)積水監(jiān)測(cè)設(shè)備識(shí)別道路積水突發(fā)事件，應(yīng)急指揮中心啟動(dòng)三級(jí)響應(yīng)機(jī)制。隨后根據(jù)市民反應(yīng)的新增積水情況，應(yīng)急指揮中心升級(jí)響應(yīng)級(jí)別，緊急調(diào)度防汛相關(guān)單位，進(jìn)行排水、搶修、救援等任務(wù)，直至防汛搶險(xiǎn)完成。

2.2 角色安排

根據(jù)經(jīng)開(kāi)區(qū)防汛應(yīng)急預(yù)案建立防汛指揮小組和參與部門(mén)，見(jiàn)表6。

表6 防汛突發(fā)事件角色安排Tab.6 The role arrangement for the flood control emergency

2.3 應(yīng)急處置流程

通過(guò)模擬真實(shí)防汛場(chǎng)景，將城市大腦平臺(tái)與人的工作行為結(jié)合起來(lái)，更高效、便捷地應(yīng)對(duì)突發(fā)汛情，達(dá)到科技與業(yè)務(wù)進(jìn)一步的融合，以實(shí)踐證明大腦平臺(tái)6個(gè)機(jī)制的“威力”。大腦平臺(tái)支撐防汛應(yīng)急事件說(shuō)明，見(jiàn)表7。

表7 大腦平臺(tái)支撐防汛應(yīng)急事件說(shuō)明Tab.7 The description of the flood control emergency supported by the brain platform

3 展望

大腦平臺(tái)通過(guò)6個(gè)機(jī)制科技賦能經(jīng)開(kāi)區(qū)應(yīng)急管理工作，隨著科技的發(fā)展和科技在應(yīng)急業(yè)務(wù)中的深入應(yīng)用，未來(lái)還可進(jìn)一步提升應(yīng)急管理能力，主要包括3個(gè)方面：

(1)利用最新技術(shù)進(jìn)一步提升。隨著經(jīng)開(kāi)區(qū)城市化的發(fā)展，越來(lái)越多需要管理的業(yè)務(wù)也將納入大腦平臺(tái)，因此，大腦平臺(tái)的數(shù)據(jù)量、決策模型、流程、應(yīng)用角色都將會(huì)得到擴(kuò)展。面對(duì)擴(kuò)展的領(lǐng)域，需要大腦平臺(tái)進(jìn)一步統(tǒng)籌優(yōu)化，利用更多最新技術(shù)，賦能城市治理。例如，通過(guò)利用區(qū)塊鏈技術(shù)，使傳統(tǒng)技術(shù)不易匯聚的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)共享，數(shù)據(jù)統(tǒng)一使用；通過(guò)機(jī)械學(xué)習(xí)，進(jìn)行模型訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的自動(dòng)決策或輔助決策，提高應(yīng)急響應(yīng)速度和準(zhǔn)度。

(2)加強(qiáng)技術(shù)與業(yè)務(wù)融合。不僅技術(shù)需要支撐好業(yè)務(wù)的應(yīng)用，業(yè)務(wù)流程、組織形式本身也需要調(diào)整和改進(jìn)。有些業(yè)務(wù)流程和作業(yè)習(xí)慣需要打破、調(diào)整以適應(yīng)大腦平臺(tái)，充實(shí)平臺(tái)的數(shù)據(jù)資源；大腦平臺(tái)也需要在業(yè)務(wù)應(yīng)用中不斷完善系統(tǒng)功能，做到技術(shù)與業(yè)務(wù)的相互促進(jìn)完善，和諧推進(jìn)。組織協(xié)調(diào)好大腦平臺(tái)項(xiàng)目在應(yīng)急業(yè)務(wù)中落地生根，具體包括：平臺(tái)系統(tǒng)功能的完善；操作易用性的完善；人員的培訓(xùn)、人員對(duì)新業(yè)務(wù)流程的適應(yīng)等。

(3)擴(kuò)展物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，“智慧城市”理念的實(shí)踐，大腦平臺(tái)通過(guò)連通更多的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備，獲取更多信息，建立更多模型，探索構(gòu)建城市神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、云反射弧，使經(jīng)開(kāi)區(qū)城市運(yùn)行在城市大腦平臺(tái)的支撐上，治理更加和諧，更具有抗風(fēng)險(xiǎn)韌性。

4 結(jié)論

(1)積極響應(yīng)《“十四五”國(guó)家應(yīng)急體系規(guī)劃》和《北京市“十四五”時(shí)期應(yīng)急管理事業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，建立北京經(jīng)開(kāi)區(qū)城市大腦平臺(tái)，實(shí)時(shí)掌握安全生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、市政設(shè)施、園林水務(wù)、市容環(huán)衛(wèi)等重要領(lǐng)域的安全狀況，以信息技術(shù)及智能化算法作為支撐開(kāi)發(fā)智能應(yīng)用程序，形成一體化綜合指揮平臺(tái)，輔助應(yīng)急指揮與決策。

(2)城市大腦平臺(tái)與經(jīng)開(kāi)區(qū)應(yīng)急管理的結(jié)合是對(duì)傳統(tǒng)應(yīng)急管理模式的革新，形成了新的聯(lián)動(dòng)機(jī)制，如全面聯(lián)動(dòng)、靈活反應(yīng)、雙循環(huán)反應(yīng)等機(jī)制，對(duì)經(jīng)開(kāi)區(qū)應(yīng)急管理能力的提升具有顯著效果。

(3)以防汛主題突發(fā)事件為實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明，結(jié)果表明：在接近真實(shí)的場(chǎng)景模擬中，大腦平臺(tái)借助信息化優(yōu)勢(shì)，通過(guò)大數(shù)據(jù)計(jì)算，將必要信息實(shí)時(shí)推送給指揮人員，傳送信息包括數(shù)表、現(xiàn)場(chǎng)圖像、三維地圖等，輔助指揮員進(jìn)行科學(xué)決策，將應(yīng)急處置過(guò)程中整體的聯(lián)動(dòng)效率最大化。