地铁应急预案管理系统的应用与研究

冀欣 王红涛

摘 要：地铁应急预案管理系统作为一种数字化、智能化、信息化的智慧管理系统，可以有效提升地铁运营管理单位应对灾害事故、突发事件的管理水平。基于以上理念，文章以應急预案管理系统设计方案为出发点，明确系统业务目标，对系统架构进行设计和研究，阐述系统不仅具备应急管理的预案管理、接警处置、演练评估等功能，同时使系统具备安全性、易用性及可靠性，为应急预案管理系统在地铁运营管理方面应用提出可行性解决方案。

关键词：地铁;应急预案;管理系统;研究

中图分类号：U231

随着中国经济发展，全国各地纷纷掀起地铁建设的高潮，地铁已经成为重要的公共交通工具。地铁行车事故、突发紧急事件严重影响了地铁的正常运营，并威胁到了人民群众的生命财产安全。现有的应急预案多为纸质形式，突发事件发生后，预案查询繁琐，执行复杂，使得预案作用大打折扣。另外预案内容简单，缺乏对人员、资源、时间、空间的有效整合，处置手段单一、繁冗，整体效果不佳。因此，从人工管理转向智能信息化管理，不仅可对预案进行动态管理，还能通过多种信息化手段对预案的实施进行综合管理，也可以对预案进行考评和事后分析，并为突发事件的应对提供专业辅助决策。综上所述，实现应急预案管理数字化、智能化、信息化，已经成为地铁运营公司提升应急管理水平的必由之路。

1 系统设计

地铁应急预案管理系统主要具备日常监测、突发事件报告、决策方案、应急处置及评估总结分析功能。预案前、处置中、评估后形成互为依存、互为补充的循环体，在事后进行评估总结，可以促进该类事件事前预案、决策方案、资源储备、监测预警等优化和调整，并通过应急演练再次进行验证评估。

1.1 顶层设计

地铁应急预案管理系统采用主数据标准统一管理、数据开放平台和个性化应急指挥系统相结合的顶层设计原则，实现以应急主数据标准管理为基础，以数据开放平台为对接手段，以个性化应急指挥系统为补充，高效、开放、实用的应急预案管理系统。该系统以应急缩减（Reduction）、预备（Readiness）、反应（Response）、恢复（Recover）4R理论为依据;以突发事件及应对的预防、预警、应急、恢复四大生命周期为线索;以应急预案体系、应急资源体系、应急指挥体系、紧急状态法律法规体系为支撑;以平战结合为原则，进行应急系统顶层设计。通过指挥控制自动化手段将资源整合，实现事件全生命周期管理。

1.2 业务目标

地铁应急预案管理系统总体设计框架以1个平台、2个数据整合、3个应用为基础核心，将地理信息系统（GIS）平台作为基础，整合应急资源、应急预案信息，构建应急资源应用、预警监测应用、应急指挥应用，以此作为应急预案管理系统设计基础。

系统应用GIS、网络、分布式模块化组件（Web Services）、移动通信等现代先进成熟的信息技术，根据事件控制、事件分级管理的业务特点和要求，采用多层应用体系结构，建立合理的、易于扩展的应急预案管理平台，采集、检索和综合管理分析各类事件信息，实现事件的采集、分析、决策和应急指挥等功能，实现事件应急流程的规范化，提高应急预案执行的科学性与智能化。

2 系统架构

总体框架以标准、制度和安全体系为保障;以应急预案管理应用为切入点，完善线路应急数据中心为基础;以应急机构间协同应用平台建设为重点;以物资人员、预警监测、应急处置应用体系建设为主线;形成标准化的应急预案管理信息化体系。

2.1 软件平台架构

应急预案管理系统采用分级部署模式，通过控制中心、各个单站的联合部署，形成各层级之间的指挥联动机制。控制中心是整个系统的核心，负责为各个子模块和子功能提供接口，将众多的业务模块功能有机的结合起来，形成统一的应急预案管理界面。

2.1.1 技术路线

（1）整体技术策略。应急预案管理系统的整体技术策略根据应急管理的内涵，突出开放、可靠、安全、易用等特点。在平台整体研发设计之初遵循实用性、稳定性、标准化、安全和保密性、开放和可扩充性、易维护性、易操作性等原则，整体技术策略如图1所示。

（2）基于面向服务架构（SOA）模式。地铁应急预案管理系统采用开放先进的SOA技术标准，具备易部署、易管理和易使用的特点，系统通过发布和获取服务来对外提供信息和获取信息。系统本身基于SOA模型的设计思想，同时具备了动态化特征。系统模块的增加、删除、启动、停止都可动态管理，同时系统模块的配置也可以进行动态修改。

（3）基于模块化的组件。系统应用程序由各自独立的模块化组件组成，每个组件对应不同的应用功能，开发和部署都相对独立;在系统功能升级时仅对涉及到的模块化组件进行修改和升级，减少系统开发难度和复杂程度。

2.1.2 技术架构

根据地铁应急预案管理系统建设目标以及系统的技术路线，地铁应急预案管理系统是一种多层级多阶梯的结构模型，如图2所示。

地铁应急预案管理系统设计为5个互联互通的层级，依次是信息基础设施层、软件系统服务层、业务应用支撑层、应急业务系统层和系统辅助管理层。具体说明如下。

（1）信息基础设施层。系统的物理基础层，主要包括网络系统、计算机系统、操作系统、数据库系统及磁盘存储系统，为整个地铁应急预案管理系统提供网络服务器环境、通讯链路上的支持，同时通过系统软件和平台支撑软件对应用系统提供数据和运行环境上的保障，提供计算、存储、网络硬件以及操作系统和网络协议等。

（2）软件系统服务层。与应用系统本身无关，具有高度独立性的构件，主要提供操作系统和硬件通信功能，应用系统需要通过基础构件完成与操作系统的交互，系统服务层软件一般由操作系统厂商或第三方厂商提供。系统服务层主要由编程应用服务器（Java）、网络应用服务器、商业智能、标准目录服务、网络地理信息系统（WebGIS）平台等构成。

（3）业务应用支撑层。提供大量组件、提高业务应用的开发效率，降低开发的难度。应用支撑层与系统有一定的耦合度，其自身架构体系与应用系统需求有一定的关联，地铁应急预案管理系统设计构造中需要使用的应用支撑层组件主要包括共享服务、内嵌服务、采集服务、开放平台等。

（4）业务系统层。构成典型的多阶梯结构，由接入渠道、应用软件系统、开放服务、数据库几个子层次组成。接入渠道层接受来自各种形式的请求，支持多种类型、方式接入到复杂的采集表单，并向用户端浏览器提供个性化的数据显示。应用软件系统层完成应急相关业务系统功能。开放服务层支持几乎所有与数据访问有关的标准。

（5）系统辅助管理层。实现系统管理平台功能，主要包括安全管理平台和监控管理平台。安全管理平台主要涉及系统使用、数据访问与保护等多方面内容，还包括身份认证、加密、权限等。监控管理平台主要涉及数据备份/恢复、软件分发/升级、日志审核管理、设施监控管理、统一用户单点登录等。

2.2 硬件平台架构

根据现有地铁运营管理模式，在控制中心设置应急预案管理中心（管理服务器、存储服务器、接口服务器、交换机等），在各车站值班室设置应急预案管理工作站，通过数据网络系统传输信息或提供通道进行互联，如图 3所示。

3 系统功能

3.1 突发事件处置管理

利用预案管理模块中编制的数字化预案，提醒并引导处置人员应急处置，利用辅助决策进行救援资源查询，保障事件状态报告与发布工作的顺利完成。记录处置过程，以便事后对整个过程进行回顾，同时对该类事件的处置进行评价与思考，从而对预案进行修订和改进。

（1）生成应急处置界面。根据预案管理模块中定义的数字化预案以及突发事件信息，快速生成处置要点，加载应急资源信息。界面中包括内容：启动预案名称、事件等级、发生时间、持续时间、处置记录、辅助系统快捷方式、处置要点等。其中，处置要点分为操作要点和通报流程两大类。

（2）处置状态维护功能。包括操作要点状态维护和信息通报状态维护，共为4方面内容：①可通过点击完成相应要点操作;②可区分要点是否执行;③每项要点后自预案启动起，开始按设定时间倒计时;④处置要点若超过设定时限，将提醒用户及时操作。点击相应的通报流程后，调用突发事件信息报送功能，显示信息通报对象和通报内容提示，同时记录报送时间以及报送次数。

（3）事件升级功能。实现新事件信息的填写功能。根据新事件发生时间和信息，系统能够自动判断调整事件处置级别，并调整已生成的处置措施。

（4）显示各层级处置要点功能。显示线路中心、车站相关的处置要点提示。

3.2 总结评估功能

系统对应急处置后的事件信息进行整理、汇总，协助管理人员完成事后总结分析、预案评估工作。对事故处理过程的所有信息留痕并统一管理、存档，包括图像、声音、电子文档等，按照发生时序制作处置记录，对应急处置过程关键环节回放和再现。根据事件处置记录，结合案例模板，生成事故案例。辅助制作事件调查报告、事故处置报告，根据不同的业务需求，定制事故报告内容。为事故的多项数据统计，生成相应的统计报表。为事件处置建立评估体系，根据业务内容实现量化评估，实现的主要功能如下。

（1）实现按模板要求生成突发事件最终报告的功能，包括处置方案的完整性、科学性、顺畅性以及处置要点的合理性和可操作性等。

（2）实现事件总结报告的查询功能，包括处置文字记录、语音和视频。

3.3 系统联动

应急预案管理系统作为一个信息化管控平台，要与门禁、视频监控、紧急电话等系统进行互联，实现信息交互及安全管控。

在门禁系统有非法闯入情况时，通过系统联动，相关视频图像可自动显示在应急预案管理工作站上，便于值班员进行有效识别和应对。在突发紧急情况下，值班员可以通过应急预案管理工作站实现门禁开关门及入侵报警的解除。

在紧急电话被使用时，相关使用人视频图像可自动显示在应急预案管理工作站上，值班員可以与之通话并及时进行有效处置。

4 系统应用

应急预案管理系统立足于地铁的生产和安全管理需求，为地铁运营人员提供有效的电子化应急事件防范手段。系统优势体现在以下4个方面。

（1）扁平化管理：压缩应急管理层次，实现横向到底、纵向到边的管理范围。

（2）数字化管理：构建科学化管理模式，让数字贯穿管理全过程，让管理更具科学性。

（3）突发事件全局化管理：加强应急体系建设，完善应急处置机制，从人员、物资、装备、制度等全方面进行调度管控。

（4）业务应用集中化：实现业务应用集中化，关键数据集中存储，业务集中管理，统一设计流程。

地铁应急预案管理系统在实际应用中也存在某些问题，在业务安全保障、用户使用便捷性等方面需要进行改进和完善。

（1）采用可靠的核心内嵌式技术，增加防篡改检测模块来对浏览器和服务器（B/S）结构网页进行检测，防止网页被随意篡改。

（2）采用协议包压缩加密传输技术来确保端到端业务数据包的完整性、保密性。

（3）采用页面动态编辑器，实现富文本内容交互，增加用户操作的便捷性、灵活性。

地铁应急预案管理系统对于目前地铁的应急管理是一个新兴的事物，国内大部分地铁运营公司的预案管理手段还是通过线下纸质文档管理，并没有采取有效的信息化管理手段。近年国家出台一系列关于地铁运营安全的政策、办法，应急管理有了标准化、制度化、信息化的要求。通过GIS、Web Services、融合通信等多种技术手段，建立数字化、智能化、信息化的应急预案管理系统，能够积极有效应对突发应急事件，实现应急事件处置的规范化，提高应急决策和应急处置的科学性和智能化。巴基斯坦拉合尔橙线地铁应急预案管理系统（安全系统）已于2020年9月正式开通使用，取得了预期效果，管理系统界面如图4所示。国内很多地铁运营单位也都在进行该方案调研和技术论证，开始着手进行系统建设。

5 结束语

地铁应急预案管理系统应用的研究，显著提升了地铁安全技术领域尤其是应急管理方面的理论创新和实践能力，弥补了地铁应急管理信息化手段的不足，为数字化地铁提供了有力的技术支撑，随着信息化技术在地铁各方面的全面实施，应急预案管理系统有着巨大的应用价值和良好的市场前景。

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收稿日期 2020-09-19

责任编辑 司玉林