城市大脑平台在经开区应急管理的实践研究

王 山高级工程师 郑 超

(北京经济技术开发区管理委员会，北京 100176)

0 引言

2022年国务院印发《“十四五”国家应急体系规划》(以下简称《规划》)[1]，明确指出：到2035年建立与基本实现现代化相适应的中国特色大国应急体系，全面实现依法应急、科学应急、智慧应急，形成共建共治共享的应急管理新格局。《规划》还强调要实施智慧应急大数据工程，建设北京主数据中心和贵阳备份数据中心，强化应急管理应用系统开发和智能化改造，构建“智慧应急大脑”。2021年北京市应急管理局发布实施《北京市“十四五”时期应急管理事业发展规划》的通知[2]，其中多处指出并强调“城市应急大脑”的建设规划，提出融合应急管理部“应急大脑”和北京市“城市大脑”能力，完善“应急一张图”，构建应急指挥“决策中枢”。由此可见，“城市大脑”与“应急管理”的结合是现代化城市的关键要素，对于城市的应急能力起着非常重要的作用。北京经开区应急指挥中心隶属于北京经开区管委会的城市运行局，是经开区应对突发事故采取紧急措施的核心部门，负责全区每日的应急值守、紧急处突、救援抢险等要务，需要统筹调度、精准治理方可维护好全区稳定、发展的大局。

我国在城市智慧应急建设方面已取得一定成果。薛红伟等[3]介绍“城市大脑”在呼和浩特市的应用，指出呼和浩特市启动城市大脑3.0建设，汇聚智慧党建、智慧城管、智慧文旅、智慧应急、智慧林草、核酸检测、青城码等18个智慧场景，其中智慧应急平台有效提高应急突发事件救援的反应速度，有效保障人民生命、财产安全；赵建刚等[4]分析智慧消防、智慧城市和城市大脑的相关概念和发展趋势，提出将智慧消防建设融入城市大脑建设的发展思路；2021年成都市在防汛方面，根据该市“城市大脑”生成的“防汛一张图”进行应急指挥与调度，“防汛一张图”清晰展现风险点位、周边情况、救援方案、人口流量等信息，使得各部门协调一致，极大地增强城市自然灾害抵御和重大灾难防御等方面的韧性[5]；杭州市建立“城市大脑+智慧安监”事故预防应用体系，搭建智慧安监基础平台，创新人数管控、动火作业管控、人车资质核查、危化品管控和可燃有毒气体监测5大智能应用，借助大数据优势精准开展风险隐患工作，有效提升城市安全性[6]。

近年来，新冠疫情反弹、交通事故频发、水灾火灾不断，提升应急管理现代化水平成为重中之重。而随着大数据、AI、物联网等新一代技术的发展，利用“智慧”赋能应急管理成为首选，因此北京经开区管委会城市运行局启动城市运行大脑平台项目(以下简称大脑平台)。介绍大脑平台在应急管理方面的优势，并将其应用于经开区汛期突发事件中进行实例分析，进一步突显该平台在现代化城市应急能力建设中的重要性。

1 大脑平台带来的新机制

以大脑平台为依托，探索如何将最新的信息技术应用在经开区应急场景中，从而提升应急管理的现代化水平。首先，大脑平台通过汇聚所有应急相关部门的重要数据形成城市仪表盘，涉及安全生产、交通运输、市政设施、园林水务、市容环卫等重要领域；其次，以信息技术及各种智能化算法为支撑开发智能应用程序，形成一体化的综合指挥平台，建立以需求为导向的指导思想和以大脑平台数据为基础的指挥体系；然后，将业务流程根据数据驱动进行优化，建立系统模型，进行领导决策或辅助决策模拟；最后，采用自动化或半自动化响应措施，将所有与应急相关的作业单元串起成分布式作业链，提升同步、协同作业能力，打造系统化的应急管理体系，并根据实践经验、人工智能算法和大数据等相关理论来进行迭代优化[7]。

通过大脑平台项目的实施，提“智”增效，基于“六个机制”提升应急管理的现代化水平，使应急管理由原先的事后处理逐步向事前预警、统筹调度转变，最终通过分析预测、综合治理达到预防突发事件或最大程度减少事故危害的目的[8]。

1.1 全面联动反应机制

为提高应急反应速度，大脑平台通过汇集城市运行的相关数据，以数据平台为核心，以面向应急事件的业务场景为导向，面对应急业务全流程、全角色，打破原有的业务响应流程，实现数据大集中、系统大集成、业务大协同。首先，梳理角色职权在信息上和行为上的能动表现，见表1；然后，在此基础上，将每一角色在应急指挥、处突的全流程中所需的信息和做出的行为进行梳理，使平台对每一角色和每一流程环节所需的信息和产生的信息进行全面支持和收集，最大限度地缩短应急响应流程，减少环节，并行作业处理，如图1。

表1 应急角色权责对应表Tab.1 The corresponding table of rights and responsibilities of emergency roles

图1 应急角色联动反应图Fig.1 The linkage response diagram of emergency roles

由大脑平台将相关角色的准确数据实时共享给各个部门，打造信息共享交换体系，使每一角色负责人都能在第一时间了解和分析信息，及时做出反应，准备作业或进行作业。而且角色群体共同响应应急事件，同步作业，形成整体联动机制，实现应急场景下多任务高效协作[9-10]。

1.2 自动或半自动反应机制

大脑平台具有强大的系统处理功能，可以模拟人的思维建立模型，进行自动或辅助决策，可以在应急指挥过程中很大程度上提高速度和准确度，见表2。在应急工作的所有领域、所有流程中根据业务的成熟程度进行不同程度的自动或半自动反应，包括“人—系统—人行为”“人—系统处理”“人—人行为”等多种形式[11]。

表2 作业类型处理机制对应表Tab.2 The corresponding table of coping mechanisms of operation types

1.3 灵活反应机制

一旦突发应急事件，因情况紧急多变，应急反应必须能够灵活应变、快速、有针对性。这里的灵活应变主要体现在2个方面。一是不同层级的角色间可灵活应变。通过大脑平台对应急场景中的所有信息进行充分地传递、分析，使上级到下级间可快速、灵活部署，下级到上级间快速执行、反馈，平级的每一角色间可充分协同作业。不同角色间协同作业，形成整体关联网络，使单一流程作业转变成多层间、多角色间网络化路线作业，大大提高应急的机动反应能力，如图2。二是作业流程可灵活调整。当应急工作处于紧要关头时，可根据问题的规模、程度等指标灵活调整处置流程的步骤和涉及角色的多少，尽量不做无用功。根据应急预案，但不局限于应急预案，梳理不同响应级别的应急流程，见表3。

图2 决策层与执行层协作机制图Fig.2 The collaboration mechanism diagram of the decision-making layer and executive layer

通过大脑平台实现更灵活的应急管理，表3中每一步骤包括的若干工序都可灵活调整，同时也支持更多的个性化应用。在统一指挥下，为不同事件、不同时段的变化提供个性化的应对，保证应急指挥中心既有整体性又有针对性，既统一又精细。

表3 不同响应级别的应急流程Tab.3 The emergency process of different response levels

1.4 双循环反应机制

应急预案包括总预案与专业的分预案，总预案是整体应急指挥中心处置突发事件的总流程，专业的分预案是指专业领域处置流程，包括防汛预案、安全生产预案、生态环境预案等。双循环是指总预案循环中会有多个分预案的循环，共同响应应急事件，形成双循环的预案矩阵，见表4。

表4 应急预案双循环矩阵表Tab.4 The double cycle matrix of the emergency plan

总预案进行监测与预警→报送领导+总调度处置→应急工作结束→信息发布，不断循环响应应急事件。分预案根据启动条件进行响应→进行具体职责处理流程→最终实现目标，不断循环处置应急中出现的专业问题，并且实时与总预案进行信息共享、互动(现实中即为报送信息、续报信息)。整个应急预案形成一个矩阵，总预案与分预案都能形成完整闭环，实现应急指挥中心全覆盖，并且不断迭代优化。

通过双循环机制，可使应急业务在大脑平台基础上与其他相关业务更好地融合，使应急管理与其他领域专业治理共同形成现代化的应急体系[12-13]。

1.5 超前反应机制

应急管理绝不仅限于应急指挥中心处置突发事件。为更早发现问题隐患，发挥出应急管理的超前性，应主动排查问题，分析可能出现的隐患，因此大脑平台通过收集必要的数据并挖掘分析，可提前感知风险，为解决问题及社会综合治理提供依据。风险超前分析发展趋势，如图3。

图3 风险超前分析发展趋势图Fig.3 The trend chart of the risk analysis in advance

通过大脑平台对大量信息的汇总和分析，可使人们对风险点的信息获取，尽可能的早之又早，细之又细，全之又全，为决策者进行精准研判、提前部署争取更多更宽裕的时间。

1.6 可视化反应机制

在展现效果上，大脑平台综合运用多种信息载体(包括视频、音频、图像、三维地图、表格、文字等)实现数据可视化。对不同层级、不同角色，根据其所需要决策的信息提供适合的信息展示形式，做到从时间和空间上的紧凑和有序，从而高效、方便、快捷地开展应急处突工作[14]，见表5。

表5 不同角色展示类型对应表Tab.5 The corresponding table of display types of different roles

2 应用案例—以防汛为主题应用

2.1 场景设计

自6月以来，北京经开区进入汛期，某日气象部门发布黄色预警，通过积水监测设备识别道路积水突发事件，应急指挥中心启动三级响应机制。随后根据市民反应的新增积水情况，应急指挥中心升级响应级别，紧急调度防汛相关单位，进行排水、抢修、救援等任务，直至防汛抢险完成。

2.2 角色安排

根据经开区防汛应急预案建立防汛指挥小组和参与部门，见表6。

表6 防汛突发事件角色安排Tab.6 The role arrangement for the flood control emergency

2.3 应急处置流程

通过模拟真实防汛场景，将城市大脑平台与人的工作行为结合起来，更高效、便捷地应对突发汛情，达到科技与业务进一步的融合，以实践证明大脑平台6个机制的“威力”。大脑平台支撑防汛应急事件说明，见表7。

表7 大脑平台支撑防汛应急事件说明Tab.7 The description of the flood control emergency supported by the brain platform

3 展望

大脑平台通过6个机制科技赋能经开区应急管理工作，随着科技的发展和科技在应急业务中的深入应用，未来还可进一步提升应急管理能力，主要包括3个方面：

(1)利用最新技术进一步提升。随着经开区城市化的发展，越来越多需要管理的业务也将纳入大脑平台，因此，大脑平台的数据量、决策模型、流程、应用角色都将会得到扩展。面对扩展的领域，需要大脑平台进一步统筹优化，利用更多最新技术，赋能城市治理。例如，通过利用区块链技术，使传统技术不易汇聚的数据实现共享，数据统一使用；通过机械学习，进行模型训练，实现更准确的自动决策或辅助决策，提高应急响应速度和准度。

(2)加强技术与业务融合。不仅技术需要支撑好业务的应用，业务流程、组织形式本身也需要调整和改进。有些业务流程和作业习惯需要打破、调整以适应大脑平台，充实平台的数据资源；大脑平台也需要在业务应用中不断完善系统功能，做到技术与业务的相互促进完善，和谐推进。组织协调好大脑平台项目在应急业务中落地生根，具体包括：平台系统功能的完善；操作易用性的完善；人员的培训、人员对新业务流程的适应等。

(3)扩展物联网终端设备。随着物联网技术的发展，“智慧城市”理念的实践，大脑平台通过连通更多的物联网终端设备，获取更多信息，建立更多模型，探索构建城市神经元网络、云反射弧，使经开区城市运行在城市大脑平台的支撑上，治理更加和谐，更具有抗风险韧性。

4 结论

(1)积极响应《“十四五”国家应急体系规划》和《北京市“十四五”时期应急管理事业发展规划》，建立北京经开区城市大脑平台，实时掌握安全生产、交通运输、市政设施、园林水务、市容环卫等重要领域的安全状况，以信息技术及智能化算法作为支撑开发智能应用程序，形成一体化综合指挥平台，辅助应急指挥与决策。

(2)城市大脑平台与经开区应急管理的结合是对传统应急管理模式的革新，形成了新的联动机制，如全面联动、灵活反应、双循环反应等机制，对经开区应急管理能力的提升具有显著效果。

(3)以防汛主题突发事件为实例进行说明，结果表明：在接近真实的场景模拟中，大脑平台借助信息化优势，通过大数据计算，将必要信息实时推送给指挥人员，传送信息包括数表、现场图像、三维地图等，辅助指挥员进行科学决策，将应急处置过程中整体的联动效率最大化。