核化生灾害性事件危害评估与救援决策系统的设计与研发

李森林，李秀芹，郭才华，杨会锁，赵进沛，白晓鸿，马 涛

核化生灾害性事件具有暴发突然、危害广泛、致伤迅速、影响深远等特点。如何对核化生危害进行科学快速地评估，对应急力量进行合理使用，就成为救援效果好坏的关键。目前，国内外应对核化生灾害性事件有相关研究报道，Eubank SH[1]、Carley KM[2]有生物恐怖事件模拟系统的研究，军事医学科学院许晴[3]有“生物恐怖事件计算实验支持平台”研究，李伟[4]报道了核化医学救援能力评估指标体系的构建，魏晓青[5]报道指出我国反生物恐怖袭击体制已经建立，形成了国家、地方和事发地三级组织指挥体系，但上述研究还没有完全涵盖不同核化生灾害性事件危害快速评估和救援力量科学使用的研究。核化生灾害性事件危害评估与救援决策系统（以下简称“系统”）运用科学理论，着力解决核化生灾害危害快速评估、救援力量准确使用的问题，为灾害救援力量规范化建设，迅速形成保障能力提供科学依据。

1 研究方法

本系统以不同类型、不同场所、不同环境因素等核化生灾害性事件危害因素为研究切入点，以对污染面积和伤亡人数进行科学快速的分析判断为主要创新内容，以快速地为高层指挥机构合理配置使用救援力量与提高救援决策整体效能提供科学依据为研究目标，研制内容新颖、现实急需，具有综合分析和辅助救援决策指挥功能的应对核化生灾害性事件危害评估与救援决策系统。该系统采用文献与实地调研法、专家咨询法、系统分析法和多指标综合评价等方法，结合现场模拟训练与实践经验，运用卫勤理论中科学的计算公式和合理的应急力量配置模式，以计算机为平台，采用先进的加密算法及高性能计算算法等新技术，将核化生救援力量组织指挥新理念与先进的信息处理技术相结合，力图实现核化生应急救援决策指挥的便捷化、科学化、信息化和智能化。

2 总体框架

2.1 系统功能结构图 核化生灾害性事件危害评估与救援决策系统目标是：为核化生灾害性事件应急救援各级指挥员提供决策支持。系统设置“核事故灾害性事件”“化学事故灾害性事件”“生物灾害性事件”“救援指挥相关法律与程序”四个模块和一个地图查询接口及法律法规查询等附属模块。见图1。

2.2 系统运行过程 系统启动后，首先加载系统所需的各种数据，初始化程序的各种参数，然后向用户显示登录界面进行用户身份认证，认证通过则显示系统主界面。用户可通过点击不同的灾害性事件类型和灾害发生方式来完成各种系统危害评估因素的输入（调出）。用户也可通过导航栏选择具体操作类型。用户可进行危害评估的操作，当各项危害评估因素输入完成后，即可进入救援力量预测和指挥决策方案生成功能模块。同时法律法规资料查询、文书管理和电子地图等功能可同时进行操作。

2.3 生成决策命令文件 输入相关系统数据信息后，即可通过辅助决策系统对可能造成的危害范围、人员伤亡情况进行计算，快速进行救援力量配置，科学决策核化生救援力量的运用范围、装备数量和行动方式，准确生成决策组织指挥命令文件。

3 研发特点

3.1 系统开发环境 本系统涉及要素多、数据处理复杂；输入简单的数据参数信息，能快速应对核化生灾害性事件救援指挥决策依据；处理数据密级高，软件中包含了电子地图、文档等大容量数据，因此系统选用开发周期短、计算功能强、可视化编程效果好的基于Windows的面向对象的可视化应用程序VB6.0作为主要工具。

图1 核化生灾害事件危害评估与救援决策系统功能结构图

3.2 危害评估计算模型处理流程 危害评估计算为系统调用的内部模块，它接收需求危害评估模块发送的计算项目及计算参数，通过装载基础数据，调用相应的计算模型向危害评估模块返回计算结果。

3.3 系统数据文档处理 系统数据文档没有采用数据库设计，而是把Word文档作为数据处理的基本对象，核化生灾害性事件危害评估与救援决策系统决策端可以现场查询相关的程序文档和体系文档，决策文档、现场救治示意图都是由用户端提交必要的现场救治参数后由决策端现场形成，各种文档可以通过网络在决策端和用户端相互传输，确保决策端和用户端政令有效、迅速传输，确保核化生救援人员进行应急救援、现场处置，最大限度地减少人员伤亡。

4 系统应用

该系统已对广岛和长崎原子弹爆炸、日本东京地铁沙林事件等典型核化生事件进行伤亡人数和污染面积危害评估，对救援力量使用进行预测，与实际处置情况进行验证比对。结果表明，利用本系统进行的危害评估结果和救援力量的科学使用，与当时实际情况有较好的吻合。本研究同时在相关重大活动保障和演习活动中推广应用，均取得了良好效果。

5 讨论

5.1 系统研制紧扣现实需求、研究方法科学先进与以往研究相比，本系统着眼核化生灾害性事件不同类别、各类事发地点和各种气候环境因素与污染面积和伤亡人数的关系，创建的核化生灾害性事件危害定量分析估算程序、应急救援力量使用的分析预测体系；提供的救援力量在组织架构、力量分配、应急使用上的配置原则和模式；生成的应急救援力量使用的决策命令文件，解决了核化生灾害性事件救援面临的重点难点问题。

5.2 系统安全实用，具有广阔的应用前景 该系统充分利用国内成熟安全技术，按照信息安全规范设计系统用户级、系统级和信息级。设计接口关系明确，性能指标具有可实现性、伸缩性、重组性和操作上具有简单性；输入各类影响因素等简单信息，即可获得污染面积和救援力量使用布局图；点击生成文件即可生成应对核化生灾害性事件救援决策命令文件；同时，救援指挥相关法律与程序以及地图查询便捷，网络数据传输安全性强，有广阔的应用前景。

5.3 系统遵循开放性原则，为系统扩展延伸留有余地 系统设计遵循开放性原则，依据研究内容界定系统功能和接口关系，把握软件纵向、横向间的信息关系，力求系统结构清晰、功能完备、安全可靠、软件通用化和模块化。随着新型核化生灾害性事件的变化以及现代化建设的不断发展，将会对救援提出新的应用需求，系统具有开放式的框架和公开的插件接口标准，用户可以随时对系统功能进行扩展和延伸，满足多样化任务需求。

[1]Eubank S，Guclu H，Kumar VS，et al.Modeling disease outbreaks in realistic urban social networks[J].Nature，2004，429（6988）：180-184.

[2]Carley,K.M.，Fridsma，D.B.，Casman,E.，et al.BioWar：scalable agent-based model of bioattacks[J].Systems，Man and Cybernetics，Part A：Systems and Humans，IEEE Transactions on，2006，36（2）：252-265.

[3]许 晴，祖正虎，张文斗，等.生物恐怖事件计算实验支持平台及研究实例[J].军事医学，2011，35（11）：814-818.

[4]李 伟，朱艳艳，耿 杰，等.军队核化医学救援能力评估指标体系的构建[J].军事医学，2011，35（11）：834-836.