基于智慧城市视角的智慧应急管理系统研究

刘晓云

(哈尔滨理工大学管理学院，黑龙江 哈尔滨 150080)

1 智慧应急管理系统的涵义与特征

1.1 基本涵义

智慧应急管理系统是智慧城市不可分割的重要组成部分，更是其彰显新一代信息技术的关键领域。所谓智慧城市，是指新一代信息技术和下一代创新2.0共同支撑驱动而形成的一种新的城市形态或模式。所谓下一代创新2.0就是指面向知识社会的下一代创新，是一种适应知识社会的，以用户为中心、以社会实践为舞台、以大众创新、共同创新、开放创新为特点的用户参与的创新形态。其例子包括Web 2.0，开放源代码、自由软件以及微观装配实验室等。创新2.0 包括科学2.0、技术2.0 和管理2.0，这三者相互作用共同塑造了面向知识社会的创新2.0［1］。科学2.0 就是基于 web2.0 时代的一种科学形态。如果过去所有的科学称为1.0的话，那么在web2.0时代，可以将其定义为科学2.0时代。经验表明，这种基于互联网的科学2.0比之传统的科学，不仅更具学术价值，而且更富有成效。技术2.0就是基于web2.0时代的一种技术形态。如果过去所有的技术称为1.0的话，那么在web2.0时代，可以将其定义为技术2.0时代。管理2.0就是基于web2.0时代的一种管理形态。如果过去所有的管理思想与方法称为1.0的话，那么在web2.0时代，可以将其定义为管理2.0时代。显著特征在于:每个人都可以发出自己的声音，要使创意民主化。要从过去那种上面说了算向底层是权力源泉的方向转变。

强调智慧城市不仅仅是物联网、云计算等新一代信息技术的应用，更重要的是通过面向知识社会的下一代创新2.0的新的方法论应用。其特征体现为全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以人为本的可持续创新等几个方面。

智慧应急管理系统又称为智慧应急综合系统、智慧应急指挥系统，其含义是指运用新一代信息技术和知识社会创新2.0理论对城市突发事件进行预警、防范、化解和善后等全程规划管理的一种复杂大系统。这里的应急管理是指政府及其他公共机构在突发事件的事前预防、事发应对、事中处置和善后恢复过程中，通过建立必要的应对机制，采取一系列必要措施，应用科学、技术、规划与管理等手段，保障公众生命、健康和财产安全，促进社会和谐健康发展的系列活动的总称。这里的突发事件是指突然发生，造成或者可能造成严重社会危害，需要采取应急处置措施予以应对的自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件。

1.2 分类分级与基本特征

突发事件具有多个种类和不同的级别。按照社会危害程度、影响范围等因素，突发事件亦即自然灾害、事故灾难、公共卫生事件、社会安全事件，一般被划分为特别重大、重大、较大和一般等四种等级。据此，结合突发事件的特征，智慧应急管理系统可分为:自然灾害类智慧应急管理系统、事故灾难类智慧应急管理系统、公共卫生事件类智慧应急管理系统、社会安全事件类智慧应急管理系统。

在智慧城市背景下，“智”就是指智能化、自动化、多谋化，是城市的智商; “慧”就是指灵性、人文化、创造力，是城市的情商。与传统非数字城市相比较，智慧应急管理系统具有应急性、智能性、新技术性、新方法性、复杂系统性等显著特征。应急性就是应对各类城乡突发事件，能够及时、快速采取解救措施。智能性就是运用的方法和采取的措施智能化、自动化、人性化与多谋化。新技术性就是运用物联网、云计算、大数据、无线网络等新一代信息技术。新方法性就是运用维基百科、社交网络、综合集成法等新的工具方法。复杂系统性就是整个应急管理过程体现网格化、软件化、集成化、数据化与模型化。

2 智慧应急管理系统的关键技术与应急典型应用

智慧应急管理系统就是运用具有智慧特征的先进的技术与持续创新理念实现智慧型的应急管理的一种新的复杂系统。云计算技术、物联网技术、无线网络技术、数据挖掘技术、ICT技术是智慧应急管理系统的关键技术，正是因为这些关键技术才使其具有明显功能优势。

2.1 云计算技术与城市安全防范应急应用

云计算技术就是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式的一种新技术。云计算的核心思想，是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池按需向用户提供服务。运行机理与方法:云计算就是将大量的分布的独立计算机通过一定的方式组建成统一管理的云系统，在该系统环境下，多个硬件设备可以协同工作，按照资源需求对硬件能力进行分配，实现多种传统计算技术所无法实现的功能。

城市安防即安全防范是指预防和制止盗窃、抢劫、爆炸等治安事件的活动;而城市安全防范系统是指人防、物防、技防等技术有机构成的一个复杂系统。城市安防应急系统旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的系统。城市安防应急系统是在已有异构的安防系统、社会治安视频系统、智能交通系统、GIS和GPS信息等系统上，架构云计算平台，实现异构数据整合、数据挖掘、专家知识库等功能模块，使得安防应急系统起到通畅、安防、避免信息孤岛的作用。城市安防应急云计算平台是城市中连接在一起的各处应急信息采集点(包括安防系统、交通系统、气象系统和公安系统)的海量信息处理系统，通过云存储和云计算等技术有效利用海量信息，实时通过网络通知城市应急部门，统一指挥公安、武警、交通和医院等部门进行协调行动［2］。

与传统城市安防比较来看:云计算技术在城市安防应急系统海量信息的实时处理、数据存储与智能处理等领域具有传统技术无法比拟的巨大作用。云计算的经济价值主要在于它的低成本性，用户不需要通过购置大量的软硬件和维运成本就可以享受云计算带来的各种IT应用和服务。云计算的灵活性在于它能够快速灵活地搭建基础信息设施并按照需求对IT资源进行扩容，当用户不再需要使用资源的时候可以随时将其释放。云计算的监控模式在于它的事前预警。传统的安防监控技术只能做到事后追踪。如果有人杀人了，从锁定到抓住杀人犯需要一定时间，但人已经被杀了，所以只能做到事后追踪。应用安防体系之后，可以把事后追踪变成事前预警，这是模式的变化。

2.2 物联网技术与水资源监测应急应用

物联网技术就是物与物、人与物之间的信息传递与控制的一种信息技术。物联网技术的机理与运行过程包括:首先物联网技术应用大量的传感器组成传感器网络，该网络主要用于对物体进行感知和信息获取;然后应用多种通信技术，典型的如RFID技术等将传感器采集到的数据信息进行传递;最后对采集到的数据信息进行跨行业、跨领域、跨系统、跨应用的共享和互通。

水资源监测就是指对水资源的数量、质量、分布状况、开发利用保护现状进行定时、定位分析与观测的活动。水资源监测内容包括:对江河湖泊进行监测，对地下水进行监测，对水源地水厂进行监测，对重要的取水单位进行监测，对污水处理结果进行监测。

与传统水资源监测技术比较，物联网水资源监测技术具有“测得准，传得快，说得清，管得好”等特点与作用。“测得准”就是采用实时在线的方式对水文情况进行不间断地有智能化分析。所以，与传统定期水文情况监测方式相比较要准确、真实的多。“传得快”就是把采集的水文情况数据传到后面的信息中心，而后用无线传感网，互联网、卫星来进行通信传输。所以，与传统定期、书面水文情况监测方式相比较要迅速、快捷的多。“说得清”就是数据收集之后，技术人员充分利用高性能计算，海量存储，数据挖掘，地理信息系统，可视化的工具等技术对数据进行分析、展现和挖掘。所以，与传统水文情况监测统计分析方式相比较要清楚、精细的多。 “管得好”就是，物联网技术拥有监控中心，把污染的情况监控起来监管起来。同时结合后面综合管理平台，把数据进行加工整理储存，通过应用平台，为用户提供相应的应用，为政府和企业提供服务。所以，与传统水文情况监测机械式、条块式管理方式相比较更灵活、更便捷与更有效率［3］。

2.3 无线网络技术与新一代智能交通应急应用

无线网络技术就是利用无线电波作为信息传输的媒介一种网络技术。所谓无线网络就是利用无线电波作为信息传输的媒介构成的无线局域网(WLAN)。无线网络结构包括无线网络逻辑结构与无线网络物理结构两个方面。无线网络逻辑结构包括OSI网络模型、网络层技术、数据链路层技术、物理层技术;无线网络物理结构包括无线网络拓扑结构、WLAN设备、WPAN设备、WMAN设备。无线网络技术建设的内容包括:无线网状网的设计与规划、无线网状网的测试方案和方法、无线网状网的工程实施，包括现场场勘、设备配置和安装方式等［4］。

智能交通系统(ITS)是一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合的运输和管理系统。然而，这一传统系统在智能分流、智能控制和干预上稍显不足，人力、物力等各方面开支较大、系统分析代价较高。而新一代智能交通系统则可解决这些问题。新一代智能交通系统就是运用无线网络技术的智能交通系统。新一代智能交通系统由系统设计、硬件设计、ITS主控中心软件设计、系统功能实现等几个方面构成。新一代智能交通系统以ITS主控中心为核心，通过各线路公交车模块收集全市各公交车辆的位置、速度等信息，结合GIS地理信息系统地图数据，提供实时路况信息，指挥中心人员根据整个路网的负载图，分析出各路段的拥堵级别，采取优化算法进行智能分流指导［5］。

与传统智能交通系统比较，新一代智能交通系统，不仅提高了交通系统的工作效率，同时还方便了人们的出行，大大提高了应对交通突发事件的应急能力。其最明显的区别在于:传统智能交通系统一般通过红绿灯控制车流，而运用无线网络的新一代智能交通系统则可以通过车流量控制红绿灯。这是一个重大的技术创新。

3 智慧应急管理系统的运行主体与建设模式选择

3.1 运行主体及分类

智慧应急管理系统的运行主体是指负责、实行各个政府、企业、事业单位智慧应急管理系统的具体机构负责人及工作人员。就一般地市级而言，其运行主体主要是地市级应急办;县级应急办。此外，运行主体还有:各个区县的企业、行业、事业单位;乡镇、办事处、街道;村、居委会;社区;厂区;大学校园。

根据不同的标准或原则，可以对智慧应急管理系统进行分类研究，这有助于进一步理解运行主体的涵义及其运行特征。一是按照行政管理权属，可划分为地市级，区(县、市)级，乡镇(办事处、街道)，社区智慧应急管理系统等。二是按照不同单位性质，可划分为政府、企业、事业单位智慧应急管理系统。三是按照不同行业可划分为:交通、水务、消防、气象、卫生、食品、环保、社会治安智慧应急管理系统等。

3.2 建设模式及选择

(1)常见的建设模式。常见的智慧应急管理系统的建设模式主要四种:一是独立运行模式。独立运行模式是指单独的、专门的从事应对突发事件的一种智慧应急管理系统建设模式。二是主辅模式。主辅模式是指以政府智慧应急管理系统为主，以企业、行业、事业单位智慧应急管理系统为辅的一种建设模式。三是分散模式。分散模式是指各个政府、企业、事业单位自行负责应对各个区域内突发事件的一种智慧应急管理系统建设模式。四是主辅统筹模式。主辅统筹模式是指以政府智慧应急管理系统为主，以企业、行业、事业单位智慧应急管理系统为辅，并有政府统一协调指挥的一种建设模式。

(2)建设模式的选择。智慧城市是数字城市升级版，是城市信息化的更高发展阶段;而智慧应急管理系统是未来智慧城市时代的工作重点与关键领域。因此，选择什么样的建设模式至关重要。

分析来看，在以上模式中，独立运行模式的主要缺陷是:成本太高，重复建设;鞭长莫及，力不从心;政府、企业、事业单位之间相互冲突、互不配合。主辅模式的主要缺陷是:政府居高临下、负担过重、挂一漏万;企业、行业、事业单位责任过轻，疏于防范;政府、企业、事业单位之间缺少统一协调，难以形成合力。分散模式的主要缺陷是:行政性分散、行业性分散与区域性分散;行政性分割、区域性分割与行业性分割;无法应对解决区域性突发事件、行业性突发事件。而主辅统筹模式这三模式相比较具有明显优势，主要是:成本较低、责任明确、统一协调、互相配合，形成合力，共同应对突发事件。

科学的智慧应急管理系统的建设理念为:以需求为导向、资源共享为动力、技术创新为核心。根据以上对独立运行模式、主辅模式、分散模式与主辅统筹模式的分析比较，就现阶段中国城市发展的实际情况而言，其智慧应急管理系统，科学的、明智的选择就是主辅统筹模式。

4 推进城市智慧应急系统的制约因素与政策建议

4.1 制约因素

(1)认识偏差。认识偏差主要表现在:一是领导干部认识理念偏差。有的认为，数字城市技术基本上可以满足或解决智慧应急管理系统的需要，没有必要发展更新更高的智慧管理系统;也有的认为，新一代信息技术还不够成熟，效果未必有那么好;还有的认为，智慧应急管理系统主要用在大城市，小城市特别是县城目前不需要。二是工作人员认识理念偏差。有些认为既然是智慧应急管理系统，那么，就想当然地认为简单易学，无需钻研学习。另外认为既然是智慧应急管理系统，那么，就应该是“更新更精更高”的技术，感到难以掌握、不敢大胆操作和使用。

(2)经费不足。经费不足主要表现在:一是试验演练经费不足。智慧城市新一代信息技术凸显“更新”、“更精”、“更高”、“更尖”，因此，任何一个城市要推行、实施智慧应急管理系统，都必须事前进行必要的研究试验和多次演练，这是确保准确及时应用智慧应急管理系统的必经程序。二是更新设备经费不足。支撑智慧管理系统正常运转的云计算技术、物联网技术、无线网络技术、数据挖掘技术、ICT技术等新技术，离不开相应的技术设备，而这些新一代信息技术设备往往价格不菲、个别关键技术还必须进口。三是运行维护经费不足。要确保智慧管理系统有效运转，各类设备必须进行经常性的检修、维护，面对这些“更新”、“更精”、“更高”、“更尖”的大复杂系统，其检修、维护显然需要足够的经费予以支持。四是部分设备被排除在政府采购之外。根据政府城市管理技术设备必须纳入政府采购预算序列，否则，不能购买、不能拨付经费。然而，新一代信息技术产品很多尚未纳入政府采购预算目录，导致系统性、区域性研究试验因缺乏关键设备无法实施，真正的智慧应急管理系统难以构建。

(3)人才缺乏。人才缺乏主要体现在:一是专门管理人才缺乏。各个县区应急机构熟悉行政管理，而对新一代信息技术可能还比较陌生，需要进一步了解云计算技术、物联网技术、无线网络技术、数据挖掘技术、ICT技术等新技术的科学内涵及其功能优势。二是专门技术人才缺乏。目前还没有智慧城市专业人员和应急技术管理工程专业人员。三是熟练操作人才缺乏。实践中，一些技术人员操作新设备时比较缓慢，远没有发挥新一技术的真正作用，还有个别技术人员操作失误，影响了新技术的真正效果。

(4)技术瓶颈。技术瓶颈主要体现在:一是传感器技术方面，如何推出更小、更强、更便宜的传感器;二是通信网络技术方面，如何做到既大容量又高性能;三是平台处理技术方面，如何做好海量感知信息的处理和管理;四是安全性技术方面，如何应对更为复杂的物联网安全问题［6］。

4.2 政策建议

对策之一:宣传教育对策。加大宣传教育，强化培训实效，切实提高广大干部群众对智慧应急管理系统的正确认识。

一是加大宣传普及力度。要广泛利用各种媒体，向广大干部群众宣传普及智慧城市及其应急管理基本知识，使其正确、全面了解、认识智慧应急管理系统的基本特征、关键技术及其功能优势，进一步推进智慧应急管理工作。

二是加大大专院校专业教育力度。要尽快在大专院校开设智慧城市管理专业和智慧城市课程、智慧应急管理课程等系列课程，逐步培养各级各类应急管理机构需要的智慧型专门管理技术人才。

三是加大培训力度。要加大领导干部和管理人员的理论知识培训力度，逐步提升领导干部和管理人员的理解与认识水平。要坚持专业性分类培训与广覆盖全员培训相结合，注重培训内容的针对性与培训效果的实效性，逐步提升领导干部和管理人员的日常指挥水平与操作技巧。

对策之二:规划示范对策。规划设计先行，示范工程引路，有序推进智慧应急管理系统工作。

一是加强顶层规划设计。各地市区县智慧应急主管部门，要采用逐步完善的方式，统筹隶属各级部门开展顶层规划设计工作。实践中，开展跨部门、跨层级的顶层设计是实现智慧城市运行的核心手段和根本保障，需要明确全局性的构成要素和体系结构，在职能划分、推进路径和保障机制上明确目标、方向和任务，制定清晰、协同、可实施的方案并推动落实［7］。

二是推进示范工程建设。示范工程是推进各地区县智慧应急管理系统的重要方法与途径。设计智慧应急管理系统建设的示范工程实施方案，制定恰当、全面的评价指标体系，采用定性和定量分析相结合的方法对不同类型的示范工程进行评价，确保示范工程实施方案的合理性［8］。

对策之三:存增并举对策。盘活技术存量，整合技术资源，快速提升智慧应急管理应对力。

一是巩固现有应急广播体系。要充分利用现有广播电视和电信覆盖网络，巩固应急广播体系。智慧应急管理系统要全面衔接现有国家应急广播体系规划，把握大局，避免重复建设。同时，为了细化管理颗粒度，增加城市居民满意度和幸福感，城市管理者仍需要寻求整合式智慧应急管理系统的新思路。

二是整合智慧应急管理体系。要利用新一代信息技术整合提升智慧应急管理体系。第三平台(云计算、移动、社交、大数据)技术的推广和应用已成为未来ICT市场的新主流，其相关的硬件、软件和服务仍将引领中国ICT市场的增长。在整合智慧城市系统过程中，基于第三平台技术、依托3S(GIS、GPS、RS)应用基础的智慧应急管理系统将为城市管理者提供数据信息收集、智能分析预测、多渠道快速预警、声像图多媒体指挥调度等城市管理服务，并为事后重建、维稳和民生保障提供有力支撑［9］。

对策之四:规程法规对策。出台操作规程，制定地方法规，依法保障智慧应急管理系统工作。

一是出台技术操作规程。技术操作规程与技术手册是各地管理人员具体实施应急管理系统的行动指南。一方面各地应急主管部门要及时出台《市、县、区智慧应急管理系统技术规程》，另一方面要及时出台《物联网技术使用手册》、《云计算技术使用手册》、《数据库挖掘技术使用手册》、《ICT技术使用手册》、《无线网络技术使用手册》等各类技术手册。

二是制定地方法规。地方法规是推进应急管理系统有效运转的法律保障。一方面各地立法部门要修改完善现有的地方性法规，及时制定新的《智慧应急管理系统办法》。另一方面要根据有关法规及时制定《物联网应用技术规范》、《基础数据库使用与管理技术规范》、《政务信息资源共享与开发利用技术规范》等系列技术规范。

对策之五:财金支持。增加研发投入，扩展采购目录，着力构建智慧应急管理系统财政机制。

一是增加研究试验经费。各地政府部门要在继续支持城市信息化研究经费的基础上，增加智慧应急管理系统研究试验经费;要尽快设立专项专门的智慧应急管理系统研究试验经费。

二是纳入采购预算。各地财政部门要将云计算、物联网、ICT等新增设备、更新设备等纳入政府采购预算目录。

三是多元化资金统筹。有条件的县市，可采用建设-转移(BT)、建设-运营-转移(BOT)等模式加快应急管理建设步伐。

对策之六:统一体系。加强组织管理，夯实基础体系建设，强力构筑智慧应急管理系统统一体系。

一是加强宏观组织管理体系建设。一方面要成立市级应急管理工作领导机构。首先成立有地市级党政主要领导挂帅、各相关部门主要负责领导参加的应急管理工作领导机构及其办公室，负责确定智慧应急管理系统建设发展战略、规划和政策，统筹协调 发展中的重大问题，形成统一、高效、畅通的协调推进机制。另一方面要成立市级所辖县市区应急管理工作办公室。地市级所辖区县(市)也要成立相应的工作推进小组，制订本级政府智慧应急管理系统建设总体规划和年度实施方案，负责本级政府智慧应急管理系统建设的项目推进工作。

二是夯实微观基础体系建设。要突出针对性和操作性，优化和完善智慧应急管理预案体系;要增强储备性和耐耗性，建立健全智慧应急管理预备体系;要着眼先进性和便捷性，打造效能强大的智慧应急管理科技体系;要强调统一性和协调性，建立健全智慧应急管理指挥体系。

［1］宋刚，邬伦.创新2.0 视野下的智慧城市［J］.北京邮电大学学报(社会科学版)，2012，(4):1-8.

［2］李胜广.云计算在城市安防应急系统中的应用［J］.中国安防，2011，(7):47-49.

［3］齐安文.智慧城市应急物联网关键技术应用［EB/OL］.http://www.bjeit.gov.cn/xxh/hydt/201112/t20111207_20928.htm.

［4］朱晓荣.无线网络技术原理与应用［M］.北京:电子工业出版社，2008:3-10.

［5］庄仕昂.浅谈无线网络技术在智能交通系统中的应用［J］.科学之友，2011，(6):158-159.

［6］郦月飞.智慧城市建设的关键技术研究［J］.企业技术开发，2013，(3):82-83.

［7］盛继洪.智慧城市—新的城市形态［J］.前线，2013，(4):65-68.

［8］王要武.智慧建设理论与关键技术问题研究［J］.科技进步与对策，2012，(18):13-16.

［9］王聪彬.应急管理系统将成为智慧城市的发展重点［EB/OL］.http://www.c114.net.2013-03-07.