危险品道路运输事故处置系统的研究与开发

王滨滨，杨　璞

(武警学院 消防工程系,河北 廊坊　065000)



危险品道路运输事故处置系统的研究与开发

王滨滨，杨璞

(武警学院 消防工程系,河北 廊坊065000)

目前我国危险品道路运输事故处置方面存在着现场处置人员对危险品辨识困难，危险品性状不了解及处理方案不明确的问题。由此，在统计分析201起危险品事故案例的前提下，开发危险品事故现场使用的辅助决策系统，实现车辆信息管理以及危险品事故处置辅助决策的功能，该系统配合RFID技术进行事故现场危险品物质种类识别，可以帮助事故救援人员较好地进行危险品运输事故的现场处置，减少人员伤亡。

危险品事故处置；数据库；应用软件；辅助决策

危险品在运输过程中如果受到外界作用如明火、震动、挤压及撞击等，极易发生泄漏、燃爆、腐蚀、中毒等各种恶性危险品运输交通事故，引起交通中断、人员伤亡等灾难性后果。据不完全统计，危险品运输事故占危险品事故总数的30%～40%。而在目前的道路泄漏和爆炸的案例中，指挥员因受限于现有的技术手段，无法快速、准确的判断泄漏物质而贻误战机。有时也会引发二次事故，造成严重的后果。甚至即使知道是何种危险品，也由于危险品种类不常见等各方面问题从而无法得出适当的处理方法。

本文针对目前消防部队进行危险品道路运输泄漏事故现场处置的现状和存在的问题，开发了一套数据库及软件系统，实现查询危险品运输车辆信息以及查询危险品种类、危险性及处置方法的功能，该系统配合RFID技术，进行危险品物质识别，在危险品运输事故的处置上具有一定的应用前景。

1　系统需求分析

笔者所在项目组统计了2003年1月—2016年3月有记载的201起危险品运输事故，在事故处置中，主要有以下的问题：一是指战员往往无法及时识别危险品，导致无法使用适当的处理方式；二是即使明确了物质名称，但由于危险品种类不常见，无法及时确定处置方法。因此，基于现有危险品道路运输的特点及其监管现状，确保一旦发生安全事故，处置人员可以根据系统高效的处理问题，本系统应具有以下功能：(1)危险品识别功能。能够快速准确地识别危险品种类。并显示其性状，确保救援人员能够不受外界条件限制的第一时间知晓危险品种类。(2)车辆信息管理功能。显示包括运输单位的信息、车牌号、运输车辆规格审核信息、驾驶押运人员资格及个人基本信息、车辆行驶路径情况、车载危险品种类在内的信息。(3)事故辅助决策功能。包括危险性概述、急救措施、防护措施、泄漏应急处理、灭火方法、类似事故处置案例等。从而帮助现场救援指挥快速得出行之有效的处理方法，大大缩短救援方案设计的时间。

功能(1)的实现可选择使用RFID(Radio Frequency Identification)技术，即无线射频识别技术，该技术是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术，其具有数据容量大、多目标识别、信息处理速度快、安全性高、识别距离远、使用寿命长、对工作环境要求不高等优点。该系统主要包括手持机读写器，电子标签两部分，使用时手持机读写器距离电子标签100 m以内扫描，即可扫描到预先写入标签内的危险品信息；危险品信息显示功能即功能(2)、(3)采用开发数据库及应用软件的方式实现，本文主要论述应用系统，即数据库及软件系统的开发。

2　系统数据库分析与设计

2.1设计要求

为给危险品信息提供一个最优的数据库管理模式，有效的存储信息，并且满足软件调用数据的要求，所建立的数据库，应满足以下要求：

2.1.1内容完备性。完备性是指数据库应尽可能完备地包括所有已知的危险品，从而避免某些情况下出现无法查询到相应信息的现象。综合201起事故中危险品的危险性以及生产需求度来看，甲烷、液化石油气等易燃气体，汽油、酒精、苯等易燃液体在危险品事故中比较常见。因此项目组计划初步在数据库中加入《危险货物品名表》(GB 12268)中第2类气体危险品及第3类易燃液体中的相关物质，并在后续开发中持续增加完善数据库中危险品种类。

2.1.2数据准确性。准确性是为了安全性而考虑，此系统提供的参考搜索结果必须达到绝对的准确。本系统参照在危险品领域比较权威的《危险品化学品安全技术全书》与“国际化学品安全卡”作为数据库信息来源，确保信息安全可靠。

2.1.3信息实用性。数据的实用性即数据内除应包含危险品的物质名称、危险性、灭火方法等内容之外，还应包含常见危险品事故的处理流程等内容，确保数据在实际应用中可以符合救援需求。在现场处置决策生成阶段可以使指挥员快速决定处置方案。

2.1.4数据可更改性。为了适应科技发展以及处理方法的变化，数据库所包含的数据必须是可更改的。即可以实时更新，确保软件的适用度。

2.2数据库开发工具的选择

本系统采用SQLite数据库，它占用资源非常低，在嵌入式设备中，只需要几百K的内存就够了，能够支持几种主流的操作系统，同时能够跟很多程序语言相结合，处理速度快。本数据库包括可视化查询生成器，支持SQL语句编辑与关键词突出显示、代码自动完成、表与视图的设计与导入导出功能。考虑到软件对数据库的需求，数据库被调用的运行环境以及本身所掌握的数据库技术，本系统选取的是操作较为简单的SQLite Expert PersonalV3.5.93，用户能够利用它来对SQLite数据库执行创建、编辑、复制、查询等操作。

2.3数据库模型选择

本系统建立的关系数据库采用关系模型。关系模型使用记录(由元组组成)进行存储，记录存储在表中，表由架构界定。表中的每个列都有名称和类型，表中的所有记录都要符合表的定义。记录可以被创建和删除，记录中的字段也可以单独更新。

2.4系统概念模型的描述

数据库通常使用实体-联系图来建立数据模型，简称为ER图，并把由此产生的模型叫做ER模型。ER图中包含了实体(即数据对象)、关系和属性等3种基本成分。在此选用此种方法来描述本软件中各项目的关系，具体见图1～图3。

图1　车辆ER图

图2　危险品ER图

2.5数据库表的结构

根据软件所需要的信息建立两个数据表，分别对应相关字段的说明，字段名及文本格式。如表1、2所示。

2.6数据库的导入

将手持机连接终端，将数据库文件导入到手持机内存中的/sdcard/wj/文件夹下。

图3　系统ER图

字段描述字段名字段类型运输单位信息companyTEXT车牌号码licenseplateTEXT驾驶押运人员资格及个人基本信息driverinfoTEXT运输车辆规格审核信息carinfoTEXT车辆行驶路径情况roadinfoTEXT车载危险品种类chemicaltypeTEXT

表2　危险品信息数据表

3　软件的分析与开发

3.1软件功能需求分析

软件即用户直接操作的系统工具，需满足以下几点要求：(1)可以接收到识别信息并且使用此信息搜索数据库内相应资料；(2)提供相关危险品的性状及防护方法；(3)提供相关危险品的处置方法；(4)提供相关车辆的详细信息。

3.2性能需求

系统的性能好坏是评判系统的重要因素，基于本系统所要实现的功能，其性能应主要体现在可靠性、易操作性、流畅性这三个方面。

3.2.1可靠性。本软件的可靠性不同于数据库的可靠性。数据库的可靠性要求的是数据的准确无误。而对于软件来说，软件的可靠性需体现在不出bug，不会错误地引用数据库内的数据，从而对事故处理造成负面影响。

3.2.2易操作性。易操作性要求使用者不需要任何的培训便可以使用本软件。即傻瓜式使用。这样确保人员在事故处理现场可以较快的得到危险品的一系列属性，并且可以在一个较短的时间内拿出救援方案，确保了救援的效率。

3.2.3流畅性。在使用本系统时，应该确保系统的流畅，不出现卡顿，更不应该出现卡死的现象。同样这也是为了救援的效率所考虑。

3.3设备通信方式

系统选用的RFID无线射频识别技术，终端与读写器采用的串口通讯方式。其通信步骤为：第一步：实例化，在实例化过程中包含了对手持读写器的供电打开和串口的初始化；第二步：启动扫描卡片线程，搜索附近的卡；第三步：得到卡中数据后，返回给调用界面，将卡号、车牌号、危险物品显示出来；第四步：退出程序时将关闭对读写器的供电和关闭串口。软件系统框架如图4所示。

3.4软件开发工具

由于系统运行环境为Android 4.0，Java是Android官方推荐使用的语言，具有简单、面向对象、分布式、解释执行安全、体系结构中立、可移植、高性能、多线程以及动态性的优点。此软件选择Java作为手持终端编程语言，开发工具选择Eclipse+ADT。Eclipse是一种跨平台的自由集成开发环境(IDE)。最初主要用来Java语言开发，其本身只是一个框架平台，但是众多插件的支持使得Eclipse拥有其他功能相对固定的IDE软件很难具有的灵活性。而抽象数据类型(ADT)是对数据进行基本操作的算法。在这个算法中，数据类型的定义和它的实现是分开的，而且在Eclipse中可以较好地支持ADT。并且这样可以简化算法，使复杂的抽象数据在程序设计中可以像使用基本数据那样，简便高效。

图4　软件系统框架图

3.5操作说明

本软件设计为了符合消防风格，主界面使用红色背景。在主界面，有开始RFID搜索、使用说明以及退出三个选项键。点击使用说明便可显示软件的详细使用说明，点击退出键即可退出软件。本软件在实际应用中主要使用的是开始RFID搜索键，点击此键，便进入RFID搜索阶段。如果在识别范围内有存有信息的RFID卡片，便会在软件列表中显示。其显示的信息主要是卡片编号，危险品名称以及车牌号。其中危险品及车辆信息可以通过进一步点击查看：点击危险品名称，软件就可以从数据库内调出有关于此危险品的性状，危险性，处理方法等信息。同样的，通过点击车牌号，即可显示此车辆所属公司及负责人等信息。

4　结束语

本文针对在危险品运输事故处置中易发生物质识别不清，处置不当，种类繁杂的问题，在统计分析危险品运输事故的基础上，以SQlite、Eclipse、ADT等为工具研究开发数据库及应用软件，与RFID手持机及识别卡配合，可以实现在危险品运输事故处理中识别危险品，提供车辆信息，提供危险品处置方法等功能。在实际应用中可以极大地缩短危险品运输事故处置方案的生成时间，提高救援效率。

[1] 赵聪.矿山井下人员定位及管理软件系统的研究与开发[D].长沙:湖南大学,2009.

[2] 陈延.基于Eclipse插件的集成开发环境拓展与改进[D].武汉：华中科技大学，2012.

[3] 刘璐, 李弼程，张先飞，等.基于单实体语言模型的实体关系发现和描述[J].信息工程大学学报,2008,9(3):352-355.

[4] 陶存新.危险品运输预警应急指挥系统研究[D].武汉:武汉理工大学,2007.

[5] 麻佳莉.我国危险品道路运输应急系统研究[D].上海:上海海事大学,2007.

[6] 王海燕.危险品物流管理及事故应急管理研究[J].东南大学学报,2009,11(1):71-74.

(责任编辑陈华)

A Research and Development of the Database and Software of the Traffic Accident Disposal System for Dangerous Goods

WANG Binbin，YANG Pu

(DepartmentofFireEngineering,TheArmedPoliceAcademy,Langfang,HebeiProvince065000,China)

At present there are some problems with dangerous goods accident disposals in China, such as the hard identification of dangerous goods, the unknown characters of dangerous goods, the unclear treatment scheme. With the problems, the auxiliary decision system for dangerous goods accident disposal is developed in this paper. Based on the statistical analysis of 201 dangerous goods accident cases, and aiming at the problems of a dangerous goods accident scene, the databases and application software are developed to achieve the vehicle information management and deal with accidents of the dangerous goods. The system works with the RFID technology to identify dangerous goods and helps the accident rescue workers for a better dangerous goods transportation accident disposal to reduce casualties.

dangerous goods accident disposal; database; application software; assistant decision

2016-06-13

2016年度河北省教育厅项目(ZC2016091)阶段性成果；2015年度河北省科技厅自筹经费项目(15275414)阶段性成果

王滨滨(1982—)，女，山东泰安人，讲师; 杨璞(1995—)，男，甘肃白银人,武警学院消防工程系六队学员。

X932

A

1008-2077(2016)08-0037-04