山西省高速公路安全应急管理系统建设研究

李 鑫

（山西省交通运输安全应急保障技术中心（有限公司），山西 太原 030032）

0 引言

高速公路交通突发事件的特征主要是事故的突发性、发生的不确定性、后果的严重性、处理的高难度性、危害的扩张性。同时，山西省属于典型的山地高原（山地和丘陵面积占到了全省总面积的80.1%），受到地形条件限制，山区高速公路存在道路线形整体曲率半径较小、长大下坡多、视距不良等情况，部分路段运营风险较高，极易造成突发事件的发生，高速公路应急管理能力面临着严峻考验[1-4]。目前，山西省在高速公路突发事件应急管理方面，还在不断地完善和发展，仍然存在应急救援尤其是应急指挥智能化、信息化建设方面工作基础薄弱的问题。当前突发事件报送、信息处置、指挥调度等工作手段主要依赖于电话联络及文本传送，急需扭转局面，提高应急指挥的智能化、信息化水平。基于此，本文将结合山西省高速公路应急处置的实际情况和实践经验，利用GIS、物联网、大数据等多种手段，综合调用各类数据库的应急资源信息，建设高速公路安全应急管理系统，为高速公路应急管理工作提供决策支持。

1 系统需求分析

系统的建设应当满足风险监测预警、信息数字化智能处理、实时远程视频监控、应急资源智能调度等应用需求。

1.1 风险监测预警

充分利用现有的通信、监控等资源，加强对重要时段、重要路段、重要部位的实时监测预警，及时发现突发事件征兆，并采取措施及时消除风险隐患，可将众多突发事件扼杀于萌芽状态。

1.2 隐患排查治理

实现隐患的信息化快速上报，可上传整改方案和整改情况；上级监管单位可通过系统下发隐患整改通知单，并随时监督隐患整改进度。

1.3 信息数字化智能处理

实现突发事件图文信息的及时上报，应急响应、应急措施的智能推荐，可在很大程度上减轻应急管理工作人员的工作量，为领导正确决策提供智能建议，从而提高应急处置效率。

1.4 实时远程视频监控

将事发现场视频实时传输至应急指挥部，便于远程及时、准确了解现场情况，领导可在指挥部第一时间做出应急救援正确指示，专家可远程提供应急救援专业建议。

1.5 应急资源智能调度

在众多的应急物资储备中心和应急队伍中，制定距离事发地最近、应急资源最充足的调度方案，既可在最短时间内将应急物资运往事发现场，又可节约运输成本。

2 系统技术架构

系统总体技术架构分为基础数据接入层、数据存储层、业务能力层、应用展示层。总体架构如图1所示。

图1 系统总体技术架构图

a）基础数据接入层包括用户录入数据、各种智能终端设备传入的数据、GIS数据、GPS数据、高速公路基础数据、各种影像数据以及交通路况实时数据等。

b）数据层存储业务数据、用户数据、第三方系统接入的数据等。

c）业务能力层处理各种业务逻辑，对接第三方系统，提供该系统以及对外的API接口。

d）应用展示层为用户提供人机交互的窗口，展示各种业务数据。应用展示层主要包括基础信息维护、重大风险源、应急物资、危化品车辆、应急保障、信息处置、应急救援、统计分析、视频会议、远程监控等功能。

2.1 服务端技术

该系统服务端开发总体技术基于Java EE，技术成熟稳定、安全性高、程序健壮、可移植性强，能够跨平台部署到各种主流服务器上。采用B/S架构使系统能集中部署分布使用，有利于系统升级维护，采用MVC的开发模式并参考SOA体系架构进行功能设计，使得能快速扩展业务功能而不会影响现有系统功能的正常使用，可根据实际业务量进行部分功能扩容，在满足系统运行要求的同时实现成本最小化。系统采用分布式部署，系统功能隔离运行，保障系统整体运行的稳定性。

2.2 数据存储

关系型数据库采用目前世界上使用最为广泛的Oracle数据库管理系统，拥有可移植性好、使用方便、功能强等优点，在各类大、中、小、微机环境中都适用，Oracle是一种效率高、可靠性好、适应高吞吐量的数据库解决方案[5]。非关系型数据使用Redis，Redis是完全开源免费的，遵守BSD协议，是一个高性能的key-value数据库。影像等文件存储使用阿里的FastDFS，FastDFS是一个开源的轻量级分布式文件系统，它对文件进行管理，功能包括：文件存储、文件同步、文件访问。

2.3 应用展示

PC端页面采用html5、css3、JavaScript等流行的互联网技术，兼容主流浏览器，网页美观，交互效果显著，功能强大，用户使用方便。

3 系统功能设计

系统主要包括关键场所信息化管理、监测预警、应急值守、指挥调度、应急资源管理、信息发布、应急评估、统计分析、应急演练9个模块[6-7]。

3.1 关键场所信息化管理模块

将高速公路管理中的桥梁、隧道、隧道管理站、路产维护站、收费站、管理单位等关键场所信息录入系统，并在系统地图上显示其分布情况，形成关键场所信息数据库，便于统计管理。

3.2 监测预警模块

通过对现有视频监控、交通运行监测、路网环境监测、交通异常事件监测、设备运行状态监测等监测设备的监测数据进行分析，实现高危车辆分布展示、车辆进出隧道是否异常、路网风险预警提示、运行动态集成显示、预警信息管理和发布、统计分析等功能。

3.3 隐患治理模块

辅助路产巡查人员开展风险巡查、隐患治理工作，以便监管单位及时获取隐患的基本信息及整改信息，保证隐患处置工作的及时性。根据隐患排查治理的管理制度实现隐患上报、隐患处置、隐患核查、隐患告警等功能。

3.4 应急值守模块

辅助应急值班人员开展日常安全监督、突发事件信息处置工作，以便及时获取各类突发事件的处置信息，保证应急处置工作的及时性。根据应急值守接报业务需求和流程，实现值班管理、预警信息管理、突发事件信息接收、突发事件信息审核、突发事件信息处置、突发事件信息上报、应急指令传达等功能。

3.5 指挥调度模块

以综合通信调度平台为底层支撑，既支持从联系人通讯录中批量选择通信对象开始调度，也支持从GIS地图中选择通讯录中某一单位（部门）所在地，实现多个应急协同联动部门或专家之间的多方语音或视频远程会商、智能规划应急物资和应急队伍的最优运输方案等功能。

3.6 应急资源管理模块

正所谓“兵马未动，粮草先行”，要实现切实有效、方便快捷的指挥调度功能，必须以功能完备的应急资源管理模块为支撑。通过对应急物资、应急队伍、应急专家、应急联动单位等资源信息进行管理，实现应急资源优化配置、动态可视化调度和优化配送等功能。

3.7 信息发布模块

在系统后台可录入各种突发事件和预警信息的发布模板，当发生某一具体事件时，值班员选择与事件种类相匹配的模板，系统能够智能地将事件具体信息代入模板，通过高速公路可变情报板、门架电子屏等设备向公众发布道路实际运行情况、应急事件处置动态信息等服务。

3.8 应急评估模块

通过分析可能发生的各类突发事件的影响、处置方式、处置效果，建立评估报告模板，突发事件处置结束后系统自动将具体的突发事件信息准确嵌入评估报告模板，形成应急评估报告。评估报告生成后自动录入系统，支持下载、打印和推送给相关单位，为突发事件的预防和应急处置水平的提高积累宝贵的经验教训。

3.9 统计分析模块

根据应急管理工作需要，结合现行交通运输部关于应急工作的相关统计信息报送要求，实现突发事件统计分析、应急资源调度情况统计分析、重大风险源统计分析、路况统计分析和值班情况统计分析等功能，向管理部门提供应急管理历史数据的汇总、统计及相关分析，为未来相关工作的开展提供辅助决策依据和参考。

3.10 应急演练模块

针对假设的突发事件情景开展桌面虚拟演练，涵盖应急值守接报、资源调度、辅助决策、处置实施全过程，实现演练脚本信息管理、演练进度管理、演练信息交互管理、演练评估管理等功能。桌面虚拟演练结束后，系统可根据演练流程是否正确、演练用语是否规范、演练所用时间长短等指标评估演练效果，并指出需要改进完善之处。

4 结论

山西省高速公路安全应急管理系统使高速公路安全风险管控，隐患排查治理，突发事件的信息报送、指挥决策、物资调度、应急评估等流程数字化、智能化、实时化。系统研发应用后，能够极大提高山西省高速公路对风险管控和突发事件应急处置能力，对减少突发事件造成的人员伤亡和财产损失具有重要的社会意义和经济效益。