突发公共事件背景下应急救援战术指挥平台构建

许 珂

（河南警察学院，河南 郑州 450046）

引言

公共事件一般指的是突发性的公共事件，可能会造成重大人员伤亡、财产损失、生态环境破坏等严重社会危害，并危及公共安全。根据2006年1月国务院颁布的《国家突发公共事件总体应急预案》规定，公共事件分为自然灾害、事故灾难、公共卫生事件以及社会安全事件四种类型[1]。公共事件具有危害性和非常规性的特点，其中危害性是指公共事件涉及和影响的范围，当一个地区发生公共事件时，其影响能力以及扩散能力可能会危及到整个国家甚至是全世界，这种连锁效应带来的直接后果就是危机的复杂化变异。而非常规型表示的是公共事件超出了正常社会危机的发展规律，并呈现出易变性的特征，这也为公共事件的应急处理带来了极大的困难与挑战。为此需要在极短的时间内生成符合公共事件特征与处理要求的应急救援方案，最大程度的降低公共事件对国家环境、人身安全以及财产安全的破坏性。

应急救援是指针对突发、具有破坏力的紧急事件采取预防、预备、响应和恢复的活动与计划，根据公共紧急事件的不同类型，制定不同的应急救援方案[2]。然而在当下的应急救援过程中经常会出现重复工作与无效工作，降低了应急救援的工作效率，因此，构建针对公共事件的应急救援战术指挥平台就显得非常必要了。

建立应急救援战术指挥平台的目的在于对公共事件的运行状况进行监视和控制，对突发公共事件进行快速的监控与判断，并迅速做出响应，及时采取有效的管理措施来保证救援任务的安全执行，降低公共事件的扩散概率，将公共事件对国家、地区、环境以及人们的损失降到最低。应急救援战术指挥平台应是由多层次、多分支共同组成的有机整体，该平台具有信息汇聚、信息表现、信息调度、专业化处理、通讯和物资资源调度、辅助分析决策等特点，对于公共事件而言具有较为重要的研究意义。针对公共事件背景下的应急救援战术指挥平台，国内外分别得出了相对成熟的理论研究成果，其中包括基于大数据技术的救援战术指挥平台、基于物联网的救援战术指挥平台和基于云计算技术的救援战术指挥平台。经过实际应用发现当前的指挥平台存在响应时间过长等，指挥平台的应用性能和应用效果未能达到预期水平等问题①参见 陈前斌，李国军，李国权，等.应急指挥物联网系统架构与关键技术[J].物联网学报， 2018(3):86-94；毛勇忠，陈智军，侯培亮.新疆油田应急救援指挥综合管理平台建设实践[J].中国管理信息化， 2018(19):61-65；杨小兵，杨光，秦挺鑫，等.公共安全事件中应急救援个体防护对策研究[J].中国标准化， 2018(14):255-258.。为此应在传统平台的基础上作出新的设计。

一、构建应急救援战术指挥平台

应急救援战术指挥平台的设计目标是以数据通信技术、地理信息技术为一体化支撑平台，构建一个能够快速处理公共事件的信息化平台，实现迅速处理公共突发事件，提供信息和指挥决策支持，以保证应急救援工作的顺利、高效进行。救援指挥平台的主要工作流程如图1所示。

图1 应急救援战术指挥工作流程图

从图中可以看出，当救援中心接收到报警信息后，救援队伍立即接警处理，通过对公共事件类型与级别的辨认，选择或指定具体的应急救援战术，并生成对应的救援预警方案。救援队伍出警的同时将救援战术和救援方案传输给指挥中心，通过实时监控实现对资源、人员的指挥与调度，并结合现场反馈的救援信息进行指挥策略的调整，直到救援任务结束，退出指挥平台。结合应急救援任务以及救援战略指挥平台的工作流程，确定此次优化平台设计的目标，从而确定平台的基本架构。构建要坚持安全监管与应急救援的原则，在实际建设过程中遵循先进性、实用性、安全稳定性、标准开放性与可扩展性的原则，当发生公共事件时可以为政府以及救援部门进行事故应急救援提供辅助决策支持②参见 王丹，王兴鹏，李群，等.医院应急指挥决策平台的建设实践[J].中国卫生质量管理， 2018(5):1-3；曹雪榕，陈晓宁，岳贵杰，等.基于三维实景的警用应急指挥系统设计与实现[J]. 北京测绘， 2019(1):84-87.。另外在开始进行平台构建之前，需要进行应急救援战术指挥平台的需求分析和应用分析，在完成救援指挥任务的基础上，提高平台的指挥功能和应用性能。

（一）确定应急救援战术指挥平台的组成结构

针对公共事件的特征，结合当地的政策、环境等诸多因素，制定符合公共事件应急救援战术指挥平台的框架结构，其具体结构如图2所示。

图2 应急救援战术指挥平台框架结构图

从图2中可以看出指挥平台由基础设施层、数据层、中间件层和应用服务层四个部分组成，通过实现信息采集、信息发布、信息处理以及实时通信等诸多功能，实现对应急救援战术的指挥[3]。另外在实际的指挥过程中，各个功能模块处于协同工作的状态，分别采取集中式应急指挥纵向协同模式和分散式横向应急指挥协同模式，通过各个模块的协同运行，保证平台中各个指挥模块的顺利运行。

（二）指挥平台模块设计

1.网络通信模块。网络通信模块设计的目的是为了传递实时下达的救援指挥任务，应急救援指挥中心与上级主管部门之间通过通信网络，即基于TCP/IP传输消息所构建的通信网络结构。在通信网络结构中利用短波天波通信技术，实现指挥中心各个模块的无线连接，短波天波通信工作频率设置为3-30MHz，利用电离层对高频电磁波发射的激励实现远距离超视距通信。

2.信息管理模块。构建统一接口的数据信息管理与处理平台，以面向全社会应急协同的网络式动态联动机构为信息枢纽，作为跨地区政府、社会等多元应急主体参与的统一接口。构建的信息管理与处理模块中主要包含各个地区的交通、医疗、水电、安保、公安以及消防等多个救援部门，不同部门提供的实时动态数据信息都需要传输到信息管理与处理平台中，并实现对传输信息和信息的量化分析，从而更加快速的生成应急救援指挥任务。

3.指挥调度模块。指挥调度模块也就是应急指挥中心的执行模块，该模块可以实现的功能包括指挥任务的辅助决策、相关人员与物资的调度。协调指挥中心中的其他模块，起到协同调度的作用。

4.实时显示与监控模块。在应急救援指挥中心需要建立实施显示监控设备，该模块可以结合任务指令调取不同位置的现场信息，观察在应急救援过程中的实际救援情况，并对指挥命令进行及时调整。实时显示与监控模块要求具有较高的更新速度，避免出现过长的时延而对指挥决策造成影响。

二、平台信息处理

信息处理分为三个环节，首先，快速采集并上报公共事件信息，信息的采集通过调用平台中的Video4Linux程序实现，该程序为视频设备的应用程序编程提供一系列接口函数，从而实现对公共事件现场视频数据的采集。接着通过搭建的通信网络将采集的信息上报到建立的指挥中心。其次，确定事件发生的位置，通过现场网络通信位置的IP地址，确定具体的公共事件发生位置的具体坐标。最后，对公共事件进行分类与分级处理，按照上报的数据类型通过聚类处理方式，将公共事件类型划分成自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件四种类型，根据公共事件导致人员伤亡和健康危害情况，将公共事件分为特别重大、重大、较大和一般四个事件等级。

三、实现对公共事件的应急救援战术指挥

（一）救援物资最优化调配

结合对公共事件类型与等级的划分，选择并制定对应的救援战术，指挥中心发布指挥命令，在各个部门的协同配合下实现对公共事件的应急救援战术指挥。

首先应当储备充足的应急救援物资，并结合公共事件的紧急性和危害等级，进行救援物资的分配。假设A1，A2，A3，…An，是n个应急物资分配中心，A为公共事件的发生位置，且分布在公式1表示的网络节点中。

定义x为应急救援物资的需求量，Ai的资源可供应量为xi，且满足如下关系式。

式中Rij是从Ai到A的所有通路的集合。那么应急救援物资的最优分配方案可以表示为：

式中Y即为最终的物资分配方案。在公共事件的信息和应急资源分配方案制定完成后，可以对选定的应急资源分配方案推荐运送路径，综合考虑路线运输的长度和时间选择最佳路径，最佳应急救援路径的生成输出界面如图3所示。

图3 应急救援物资调度路线图

在上述基础上，通过指挥中心对实时救援情况的监控发布实施救援战术调整与执行指令，从而实现公共事件背景下的应急救援战术指挥功能，当救援任务结束后，退出应急救援战术指挥平台。

（二）确定部门职责

公共事件的处理涉及交通、公安、消防、医疗等多个部门，在实际的应急救援任务中充当不同的角色，并发挥和承担不同的作用和职责。按照公共事件的类型和要求，将应急联动部门分为救援领导小组、执行小组、卫生救援小组和救援指挥四个部分，其中领导小组承担各类突发公共事件的组织、协调任务，并制定不同部门所负责的日常工作。执行小组由不同职业的救援人员组成，其中交通人员规划救援路线、疏通交通障碍等，公安人员是应急指挥工作的执法部门，主要进行事件的检测与鉴定、保证事件现场的安全、执行事故调查等工作。消防部门负责保护事故现场、对危险品采取初步的响应和遏制措施。卫生救援医疗部门的主要职责是分检、治疗和运送事件受害者。救援指挥部门的工作是建立应急救援指挥中心，实现对公共事件的整体调度。

（三）指挥数据分析

要想保证应急救援战术的快速指挥，需要大量的历史数据作为支持。因此在应急救援战术指挥平台中应分别设置公共事件信息数据、救援战术数据以及实时指挥数据等作为数据支持。其中公共事件信息表应列出突发公共事件的基本信息，如表1所示。

表1 公共事件信息表

将应急救援范围内所有历史发生的公共事件按照表1中的形式存储到战术指挥平台中，以此作为实际指挥战术选择的参考数据。另外应急资源的分配与指挥调度数据的存储，如表2所示。

表2 应急救援资源分配与指挥调度表

同理可以得出应急救援战术以及其他救援指挥的信息数据，并将其存储到平台的数据支持模块中。

四、战术指挥平台测试

为了验证构建的应急救援战术指挥平台的响应时间优于传统方法，需加设战术指挥平台测试实验。

（一）开发平台与环境设置

使用My Eclipse作为应急救援战术指挥平台的开发平台，MySQL作为平台数据支持的存储环境。另外选择现有的指挥中心作为平台的主要运行环境，要求指挥中心支持监控视频的投放，并在无线通信网络的覆盖范围内。

（二）应急救援战术指挥平台测试过程描述

为了形成实验对比，除了已构建的应急救援战术指挥平台之外，设置传统的指挥平台和文献[10]中提出的基于新技术的救援指挥平台作为测试实验的两个对比平台，其中传统的指挥平台主要采用传统的指挥通信模式来传递指挥信息，而文献中提出的指挥平台，在传统指挥平台的基础上利用新型信息处理技术，采集公共事件信息，但依旧选用传统的通信传输方式进行指挥信息的传输[4]。分别将设置的三个应急救援战术指挥平台以形同的方式导入到实验环境中，通过调试保证平台的各个功能均可以正常运行。其中构建应急救援战术指挥平台的运行界面如图4所示。

图4 应急救援战术指挥平台运行界面

（三）平台指挥功能测试

平台指挥功能的测试主要测试的是指挥平台在公共事件中的指挥时效，即响应时间。通过对不同公共事件类型背景下，三种指挥平台的时间统计，得出对应的指挥响应时间对比结果如表3所示。

表3 指挥功能响应时间对比结果

通过对表3中响应时间的统计与计算，可以得出不同公共事件类型下的平均指挥响应时间，其中传统指挥平台与文献[10]中提出指挥平台的平均响应时间分别为25.25s和22.5s，而构建的指挥平台的平均响应事件为15.5s。由此可见构建的指挥平台响应时间更短、指挥时效性更高。