区域一体化交通运输安全应急指挥平台设计与实现

赵显峰 王福斋 高学英

摘 要：保障交通运输安全应急通信畅通，提升交通安全应急处置能力是提升交通运输应急保障能力和服务水平的迫切需要，也是国家应急体系建设的重要组成部分和关键环节。近年来，应急通信得到快速发展，应急通信手段也较为丰富，但在大规模灾害应用和实践中发现我国交通运输行业缺乏在现场快速搭建应急指挥平台的手段和能力。本文着力研究区域一体化交通运输安全应急指挥平台，旨在提升交通运输安全应急指挥能力。

关键词：安全;应急;指挥

中图分类号：U698             文献标识码：A            文章编号：1006—7973（2020）08-0053-03

1 背景

突发紧急情况下，能够迅速掌握现场宏观情况并保持现场通信畅通，不仅是一个国家对重大应急事件反应能力的标志，更是一个国家综合实力的象征。备豫不虞，为国常道。保障交通运输安全应急通信畅通，提升交通安全应急处置能力是提升交通运输应急保障能力和服务水平的迫切需要，也是国家应急体系建设的重要组成部分和关键环节。近年来，应急通信得到快速发展，应急通信手段已较为丰富，但在大规模灾害应用和实践中可以看出我国交通运输行业应急指挥能力建设尚存在明显不足，主要表现在现场应急通信保障和综合协调能力薄弱，区域监测能力不足，现场信息综合研判分析能力较弱等，无法满足区域一体化交通运输安全应急指挥的需要。

根据中编办的有关文件，特别重大的水路、公路等交通突发事件的应急处置工作是交通运输部的职责。从近十年的实际情况来看，特别重大的公路水路突发应急事件主要包括两类即海上大规模溢油应急处置和陆上大规模交通中断。在重特大事件发生时，需要实时掌握应急现场宏观态势，也需要对快速调集来的应急处置力量进行综合协调与调度指挥，但目前交通运输行业内缺乏在现场快速搭建应急指挥平台的手段和能力。为履行交通运输部应急处置工作职责，提升交通运输安全应急指挥能力，建立区域一体化交通运输安全应急指挥平台是必要的。

2 存在的问题

虽然我国初步建成了国家应急平台体系，但应急通信指挥能力建设尚存在不足，主要表现在：

（1）现场应急通信保障和综合协调能力薄弱。现场应急通信保障和综合协调能力是保障应急通信、提高应急处置效率的基本能力要求。但往往灾害现场通信链路不畅通或常规通信手段的覆盖范围受限，无法实现前后方实时通信与数据传输，不能满足应急通信的需求。

（2）区域监测能力不足。区域监测能力是一种在应急处置现场，获得信息的重要手段之一。缺乏对应急区域的整体实时、长期的了解和监测，在重点区域监测精度不够，无法满足应急处置工作的监测能力要求。

（3）现场信息综合研判分析监测能力不足。现场信息综合研判分析监测能力直接影响着现场应急指挥决策的制定。信息融合分析能力不强，各种终端采集数据不能充分有效利用，无法实现对交通的立体监测并进行交通指挥。

3 平台设计

3.1技术手段

（1）通信技术

目前，海事卫星通信手段、VSAT卫星通信手段已经成为应急通信的主要手段，主要应用于快速实现在地面传输手段无法满足的地点之间的通信需求。海事卫星和VSAT之间形成的互补关系将十分明显，而且有利于通信的全天候。利用海事卫星的全球覆盖，抗雨衰的特性，利用VSAT干线信息传输的特点，从经济、实用的角度考虑，采取VSAT与海事卫星的互补使用设计，则可以将安全应急通信的保障做到优化。

（2）监视技术

对地观测平台的最大優点是遥感影像分辨率高、成像效果清晰，对地观测平台的影像分辨率可以达到0.1-0.5米，分辨率几乎优于目前国内外所有的高分辨率卫星影像数据，适用于安全应急大比例尺遥感应用的需求。对地观测平台可按需实时获取影像，通常可以边采集边处理，影像处理速度快，平台使用成本低，耗费低，对操作员的培养周期相对较短，系统的保养和维修简便。

3.2平台

该平台应用无人飞艇、无人机、卫星遥感等新技术，建立区域一体化交通运输安全应急指挥平台，快速形成天地一体的交通安全应急处置能力。

通过搭载通信系统，实现卫星、无人飞艇、地面终端设备之间自动化组网，形成可自由扩展的应急通信网络;

通过搭载对地观测系统，形成对安全应急现场的立体化监测能力;

通过地面安全应急智能化系统，在所有装备和终端之间实现信息的有效流动，形成高效、快速的安全应急服务能力。

3.3系统功能

（1）通信组网。要求现场搭建应急通信指挥平台具有快速搭建、自动化组网等优势，实现信息互联和网络互联，辅助开展高效的应急处置工作，最大限度地降低人员伤亡和财产损失。

（2）通信中继。要求现场搭建应急通信网络可以全地形覆盖，这就需要在应急现场搭建通信中继，减少客观条件对通信网络的影响，提高通信质量和范围，保障救援现场与指挥中心的实时通信。

（3）数据采集。要求现场搭建应急通信指挥平台具备快速图像采集和数据采集的功能，实现快速定位与搜寻，满足应急处置时效性要求。

（4）数据分析。要求现场搭建应急通信指挥平台可以对现场采集的图像、数据等信息进行快速综合分析应用，为应急处置决策提供强有力的技术支撑。

3.4系统设计

3.4.1无人飞艇子系统

该子系统以无人飞艇为载体，搭载自组织网通信设备、机载海事卫星设备、北斗模块、机载AIS设备、机载VHF终端、VSAT设备、红外监测设备、高分辨率相机、倾斜测量相机、高清视频监控设备、无线宽带图像传输设备、智能云台等。考虑到飞艇载荷能力，以上设备并非一次性全部安装，而是根据不同场景及具体任务要求，进行有选择的组合安装。无人飞艇系统装备总体要求：设备技术要先进、可靠和成熟，满足项目总体建设和使用目标要求，系统可在相对狭小空间快速展开，设备要轻便化、模块化，便于快速拆装和转运。

3.4.2无人机子系统

无人机具有速度快、巡航半径大、不分昼夜等优点，帮助交通安全应急相关管理部门对完成监控、执法、应急、救援等任务至关重要。本项目无人机系统平台主要分为垂直起降固定翼无人机和旋翼无人机两类。无人飞机系统装备总体要求：设备技术要先进、可靠和成熟，满足项目总体建设和使用目标要求，系统展开不需要跑道，垂直起降，可在狭小空间快速展开，设备配置要轻便化、模块化，便于快速拆装和转运。

3.4.3交通安全应急防控服务平台

该平台包括道路交通应急处置服务子系统和水上污染应急处置子系统。

道路交通应急处置服务子系统的主要功能应包括道路受损情况评估、现有抢通力量分布、搶通力量优化调度、抢通进度实时跟踪、伤员运输路线规划、应急物资优化调度等。

水上污染应急处置子系统的主要功能应包括区域污染范围识别、区域污染扩散预测、可用清污力量分析、清污资源优化调度、清污进度实时跟踪、污染物回收与处置等。

3.4.4交通安全应急应用支撑平台

建立应用支撑平台，对数据进行综合分析、融合处理，支撑各项系统功能的实现，为管理决策提供支撑。

数据：服务应用平台获取到的AIS数据、视频监测数据、遥感影像数据、定位数据等信息，并对不同来源的数据进行抽取、清洗、转化及装载入库，形成可被平台分析使用的结构化数据，保证数据一致性、完好性和完整性。

数据交换：陆上灾害道路抢通主要涉及道路抢通力量分布、外界自然环境、实时气象信息的数据交换;水上污染处置主要涉及水域清污力量分布、外界自然环境、实时气象信息的数据交换;通过数据输入、数据处理和数据发送，实现数据的交换过程，实现系统各项功能。

数据资源库：根据系统功能需求，分析得出各应用系统的数据内容，确立信息资源平台的基本架构，建立相关的数据库。通过对数据内容、数据采集方式和整合方式的分析，确立系统的信息资源平台的基本框架。

4 建议

区域一体化交通运输安全应急指挥平台应具备快速装运能力。无人机系统、无人飞艇系统及平台载荷的装卸和运输，应采用专门定制储运航空专用箱来进行包装，快速实现门到门的运输，满足灾害应急对事件的要求。

无人飞艇平台使用氦气进行充气，国内氦气资源多、分布广泛，无人飞艇系统按照灾害现场就近充气的原则进行充气。

参考文献：

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