CN106886884A - 基于分布式协作的重大突发事件快速响应与决策支持平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种快速响应与决策支持平台，尤其是一种基于分布式协作的重大突发事件快速响应与决策支持平台，属于高速公路道路安全处理的技术领域。按照本发明提供的技术方案，所述基于分布式协作的重大突发事件快速响应与决策支持平台，包括突发事件快速定位报警子系统、突发事件影响评估子系统、应急处置联动管理与预案自动生成子系统、应急资源优化配置管理子系统、应急处置过程评估子系统以及重大突发事件快速响应与决策支持后台。本发明为重大突发事件跨区域跨部门快速响应和决策支持提供技术支撑。

Description

基于分布式协作的重大突发事件快速响应与决策支持平台

技术领域

本发明涉及一种快速响应与决策支持平台，尤其是一种基于分布式协作的重大突发事件快速响应与决策支持平台，属于高速公路道路安全处理的技术领域。

背景技术

随着高速公路的发展，伴随而来的事故起数也在逐步上升，其危害性已严重影响到我国的可持续发展和社会的稳定。如何提高高速公路交通事故预防和应对能力、控制和降低高速公路交通事故引发的严重社会危害，是高速公路交通安全与应急管理领域研究的热点问题。应急管理是高速公路运营管理的重要组成部分，事故应急管理的内涵，包括预防、准备、响应和恢复四个阶段。在实际情况中，这些阶段往往是重叠的。高速公路又由于自身高速通行的特点，发生交通事故若不能及时救援，极有可能发生连锁事故，造成更大的危害。我国针对此类问题也出台了一系列的法律法规，现阶段我国不同地区和部门在突发事件快速响应与决策支持方面进行了一定的研究工作，但是较多的是一些探索性的研究，未形成系统性的理论体系和应用技术，也没有提出专门针对不同类型高速公路重大突发事件的快速响应与决策支持的理论、技术和方案。

综观国内外情况，我国的突发公共事件不断发生给人民的生命财产带来了很大的损失，也因此公共突发事件的研究成为了一个学术热点。一些学者从法律法规、组织、决策、运行机制和应急程序等方面去研究，一些学者从突发事件对社会发展影响的角度，探讨了人类与自然的关系；一些学者从灾害学、管理学、经济学、统计学等学科相结合的角度，对突发事件问题进行研究。此外，也有一些学者从系统的角度对于突发公共事件应急响应进行了研究，也取得了部分研究成果。但是我们发现对应急响应系统的结构和功能进行研究的不多，已有的研究也不是很透彻。现有的针对突发事件快速响应与应急决策支持相关的理论技术研究和研发的系统平台，第一方面，针对突发事件的检测方面的研究技术，还未突破一定标准的检测及时性和检测准确性。第二方面，系统平台输入的内容繁多，使得响应时间大大增加。第三方面，系统平台对突发事件的处置步骤不清晰，不清楚。

现有技术存在的问题和不足是：1、目前重大突发事件分类、分级标准不同。2、目前我国交通事故应急响应技术和机制不完善，车辆发生事故往往不能及时被发现。3、应急响应、处置与救援效率低下，许多事故伤者因得不到及时抢救而死亡。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于分布式协作的重大突发事件快速响应与决策支持平台，其解决跨区域跨部门应急机制不完善、指挥调度不及时、应急资源配置不合理等问题，为重大突发事件跨区域跨部门快速响应和决策支持提供技术支撑。

按照本发明提供的技术方案，所述基于分布式协作的重大突发事件快速响应与决策支持平台，其特征是：包括突发事件快速定位报警子系统、突发事件影响评估子系统、应急处置联动管理与预案自动生成子系统、应急资源优化配置管理子系统、应急处置过程评估子系统以及重大突发事件快速响应与决策支持后台；

突发事件快速定位报警子系统，用于负责对突发事件的收集与上报，突发事件影响评估子系统，用于对突发事件快速定位报警子系统收集上报的突发事件的影响进行评估，应急处理联动管理与预案自动生成子系统，根据突发事件影响评估子系统的影响评估结果生成相应的应急预案；应急资源优化配置管理子系统，根据上述突发事件的信息以及突发事件的影响评估结果，确定所需的应急资源配置及对应的方案；应急处置过程评估子系统，能实现对突发事件应急处置评估。

所述突发事件快速定位报警子系统融合了视频事件检测、重点车辆GPS检测、视频监控巡逻以及110人工接警的多源信息的接入、管理与显示，采用基于GPS及大数据方法对接入的多源信息进行管理。

所述突发事件影响评估子系统基于突发事件的类型、等级、分布特征，首先将重大突发事件分为高速公路重特大交通事故、危化品事件、恶劣天气等三种类型。

本发明的优点：实现了基于GIS可视化的可跨平台运行的“零输入、零延迟、零延误”的重大突发事件快速响应与决策支持平台，高效率的实现跨部门应急处置协作中事件侦测与定位、快速响应、信息共享、应急协同处置、可视化远程指挥、响应解除、事件备案等全流程管理，提供重大突发事件应急处置的辅助决策。

附图说明

图1为本发明的结构框图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示：为了解决跨区域跨部门应急机制不完善、指挥调度不及时、应急资源配置不合理等问题，为重大突发事件跨区域跨部门快速响应和决策支持提供技术支撑，本发明包括突发事件快速定位报警子系统、突发事件影响评估子系统、应急处置联动管理与预案自动生成子系统、应急资源优化配置管理子系统、应急处置过程评估子系统以及重大突发事件快速响应与决策支持后台；

具体地，通过突发事件快速定位报警子系统的多源上报的突发事件，对事件信息进行同步、识别、GIS地图定位展示。用户可对突发事件信息进行查看、并对突发事件进行按步骤处置：第一步对重大突发事件的持续时间、影响范围等重要信息进行评估。第二步，根据突发事件的信息和时间评估信息自动生成原始应急预案，并于实际情况进行结合，修改预案，形成初步应急预案。第三步，根据初步应急预案对资源需求进行配置，并对救援路径进行自动选择。第四步，形成一个全面的应急预案并进行发布。重大突发事件处置结果后，从主平台进入应急处置评估子系统，对突发事件的处置过程和处置结果进行评估，得出综合评估结果。

本发明具有“零输入、零响应、零延误”的特点。通过强大的数据库存储历史数据，进行数据关联性的分析，尽可能准确的提供输入内容候选，减少内容的输入，保证平台“零输入”的设计与实现。采用http和socket混合通信方式融合了http的易用以及socket的实时优点，保证平台“零延迟”的设计与实现。采用合理的服务器端框架以及负载均衡部署策略构建稳定的服务器端，保证了决策平台稳定的运行，并保证平台“零延误”的设计与实现。

所述重大突发事件快速响应与决策支持平台包含的主平台与各子系统是基于分布式的协作方式，具有低依赖性、耦合性、干扰性和高扩展性和维护性。通过独立的子系统以及系统之间的实时通信技术完成子系统、服务之间的联动。独立的子系统，由主平台的控制模块进行管理，通过通讯协同工作，使得功能服务化，服务接口化。将主平台的功能拆分成若干个服务，使用接口的方式提供服务。子系统和平台之间通过数据库共享核心数据，每个子系统都会提供接口服务完成彼此之间的RPC通信。子系统易于独立部署，可以部署多个实例进行负载均衡和容灾处理。

所述重大突发事件快速响应与决策支持平台采用分层架构设计，具有更强的伸缩性、开放性、安全性。子系统及决策平台的独立设计模式决定了整体系统的低耦合性，可以更好的部署和扩展。

所述重大突发事件快速响应与决策支持平台建立在道路交通的地理信息系统上，平台采用GIS地图技术，提供LBS服务所有数据在电子地图上予以显示。GIS是整个系统的功能基础，在此之上通过二次开发提供了系统需要的LBS服务。

所述重大突发事件快速响应与决策支持平台客户端采用Electron框架技术，实现了跨平台运行，不依赖具体操作系统特性，包括windows、linux和mac os等主流操作系统。

本发明实施例中，突发事件快速定位报警子系统：融合了视频事件检测、重点车辆GPS检测、视频监控巡逻、110人工接警等多源信息的接入、管理与显示，采用基于GPS地图技术以及大数据分析方法对多源信息进行管理。多源信息管理包括对突发事件信息的提取、识别、同步等。实现了突发事件快速定位，突发事件报警，人工接警等功能，实现突发事件的审核、确认、细节展示等功能，实现了突发事件快速定位与报警功能。突发事件快速定位报警子系统的多源数据融合包括两个含义，一个是数据级上的融合，输入数据包括浮动车GPS数据与视频交通流检测数据，输出数据为路段交通状态参数；另一个是决策级上的融合，输入数据是各个算法的检测结果、报警电话和视频检测结果，输出是融合后路段突发事件判断结果。

其中，在数据级的融合为：基于多源信息融合的交通状态感知，输入的数据源是视频交通流数据和浮动车GPS数据，输出的是描述路段交通状态的全路段平均速度、全路段区间平均密度、可用车道速等。

在决策级的融合为：其中包括：

1）、智能检测算法的判断结果：智能检测算法的输入是数据级融合后的交通状态感知参数，输出是路段的突发事件检测结果，检测的结果将输出道融合算法模块进行研判；2）、视频突发事件检测模块：该模块将实现视频的突发事件检测，检测结果将输出到融合算法模块进行研判；3）、报警电话：根据报警电话以及手机APP的突发事件信息，对路段是否发生交通事故进行判断，然后结果将输出到融合算法模块进行研判。输出的数据为融合后路段突发事件的判断结果。

重大突发事件影响评估子系统：基于突发事件的类型、等级、分布等特征，首先将重大突发事件分为高速公路重特大交通事故、危化品事件、恶劣天气等三种类型，在已有高速公路交通事故影响评估技术基础上，结合高速公路重特大交通事故的特征，采用分阶段预测方法，建立事件持续时间模型，利用交通波理论建立影响范围的预测模型；在重特大交通事故预测技术的基础上，考虑危化品事故影响因素，采用ANFIS模型修正危化品事件的持续时间模型，建立影响范围的预测模型；本系统主要评估雾、雨、风、雪等恶劣天气对高速公路行车的安全车速影响，建立安全车速模型，车速降低引起高速公路通行能力折减，再结合路网上交通量参数，评价交通疏散承载能力及负荷度。本系统分别从能见度、路面状况和横向风力三个方面分析恶劣天气对高速公路安全车速的影响，建立恶劣天气对高速公路安全行车速度和通行能力的影响预测模型。根据上述的影响预测模型，量化各类事件的影响程度，对应各类事件的分级标准确定事件的影响级别，实现对高速公路重大突发事件的持续时间和影响范围的预测、路网抗毁可靠度评估等。重大突发事件影响评估子系统的每项评估结果根据评估项的不同采用合适的描述方式，比如范围大小、影响等级等，这些评估项综合起来是突发事件的评估结果，评估结果将采用子系统间约定的通信格式进行传输。

所述应急处置联动管理与预案自动生成子系统：以事前评估为目的提出跨部门通用的定义，制定了高速公路重大突发事件分类、分级通用标准。结合突发事件类型、应急预案内容等设计案例库，制定了协同联动工作机制和规范，明确各部门职责和评价标准，实现突发事件跨部门协作处置的规范化和标准化。制定基于突发事件应急处置经验和方案构建案例库，采用预案匹配技术、预案优化技术以及预案推理技术开发应急处置联动管理与预案自动生成子系统，实现了对突发事件分类、分级，实现对重大突发事件等级的综合评估，实现了重大突发事件应急处置预案快速生成和优化。应急处置联动管理与预案自动生成子系统的预案自动生成子系统内置了高速公路突发事件分类、分级通用标准，并且根据全国应急预案实例构建了相关的设计案例库。高速公路突发事件应急联动机制具体表现为横纵两种形式。本系统采用的预案匹配技术是采用两阶段法快速准确生成突发事件应急处置预案，两阶段法的技术形式，本申请创造性成果。预案优化技术是依据构建的规则库不断修正应急预案，预案规则库表。

所述应急资源优化配置管理子系统：根据突发事件历史数据查询方案和事件实时状态评估方案，实现动态应急资源的合理化重组和协同配置，对应急资源需求进行预测；进行应急资源配置现状分析、动态监测监控、运维管理，整合高速公路网应急资源和优化资源配置，实现应急资源设施点得优化与配置功能；结合路网拥堵状况，调研路径优化算法模型，规划应急资源调度路径，实现应急资源动态调度功能。采用基于风险分析的应急资源需求分析与预测技术、基于网络化的高速公路应急资源选址和配置优化技术，以及应急资源动态调度技术，为应急资源合理配置制定方案，为快速、高效的救援物资调度提供参考方案和决策支持。应急资源优化配置管理子系统根据突发事件上报以及事件评估系统的数据处理，应急资源优化配置管理子系统获得了需要处理的突发事件信息、突发事件影响信息，从而采用优化配置算法计算出所需的应急资源配置及优化方案，方案将提供给突发事件处理流程中的下一步进行处理。

应急处置效果评估子系统：应急处置效果评估子系统是突发事件处置的后续阶段，此时处置方案已经执行。该子系统对处置的反馈效果采用层次打分法和权重打分法进行评估，评估结果将会反馈到预案库子系统以及决策支持平台，完成处置效果的提升。根据突发事件应急处置效果评估方案，基于突发事件应急处置效果评估算法，对突发事件处置过程各项指标和处置结果各项指标进行评估，实现了突发事件应急处置评估功能，为上层决策部门提供决策方案和支持。

重大突发事件快速响应与决策支持平台后台：维护重大突发事件快速响应与决策支持平台需要的人员信息、车辆信息、资源信息等决策平台相关的信息。

本发明重大突发事件快速响应与决策支持平台应用服务器、网络和数据存储为系统提供了基础的服务，用于网络通信、数据处理和业务功能实现。重大突发事件快速响应与决策支持平台负责调度系统，整合各个子系统的接口完成业务需求。不同的功能被抽象归类为独立子系统，由控制模块进行管理，通过通讯协同工作。这样可以使得功能服务化，服务接口化。通过将功能拆分成若干个服务，使用接口的方式提供服务。每个子系统可以使用合适的实现方式和部署模式，只需要提供业务调用接口即可，业务实现逻辑对调用者透明，易于系统的整合。同时，这样可以使得子系统独立，相互依赖干扰性降低。可以进行分布式的部署，系统扩展性较好。在负载均衡和系统容灾方面，可以更好的进行管理。

在重大突发事件快速响应与决策支持平台中，子系统之间的相互协作形成了一个良好的整体。突发事件快速定位报警系统负责突发事件信息的收集与上报，决策支持平台是该信息的接收方，接收到消息之后会协调分配至重大突发事件影响评估子系统、应急处置联动管理与预案自动生成子系统、应急资源优化配置管理子系统中，依次完成对突发事件的数据处理，处理结果为下一个子系统的主要数据输入。最终生成经过优化之后的突发事件处置方案，突发事件处置方案实施之后由应急处置评估子系统进行评估，评估结果会反馈至预案库子系统和决策平台，完成良好的系统循环。

Claims (3)

1.一种基于分布式协作的重大突发事件快速响应与决策支持平台，其特征是：包括突发事件快速定位报警子系统、突发事件影响评估子系统、应急处置联动管理与预案自动生成子系统、应急资源优化配置管理子系统、应急处置过程评估子系统以及重大突发事件快速响应与决策支持后台；

突发事件快速定位报警子系统，用于负责对突发事件的收集与上报，突发事件影响评估子系统，用于对突发事件快速定位报警子系统收集上报的突发事件的影响进行评估，应急处理联动管理与预案自动生成子系统，根据突发事件影响评估子系统的影响评估结果生成相应的应急预案；应急资源优化配置管理子系统，根据上述突发事件的信息以及突发事件的影响评估结果，确定所需的应急资源配置及对应的方案；应急处置过程评估子系统，能实现对突发事件应急处置评估。

2.根据权利要求1所述的基于分布式协作的重大突发事件快速响应与决策支持平台，其特征是：所述突发事件快速定位报警子系统融合了视频事件检测、重点车辆GPS检测、视频监控巡逻以及110人工接警的多源信息的接入、管理与显示，采用基于GPS及大数据方法对接入的多源信息进行管理。

3.根据权利要求1所述的基于分布式协作的重大突发事件快速响应与决策支持平台，其特征是：所述突发事件影响评估子系统基于突发事件的类型、等级、分布特征，首先将重大突发事件分为高速公路重特大交通事故、危化品事件、恶劣天气等三种类型。