交通應急指揮調(diào)度“一張圖”系統(tǒng)研發(fā)

1、交通應急指揮調(diào)度“一張圖系統(tǒng)研發(fā)摘要摘要：針對傳統(tǒng)應急系統(tǒng)中應急事件、應急資源、應急指揮間交互性不強的問題，提 出了一種基于WebGIS的一張圖融合技術.依托北京市交通行業(yè)背景，針對防汛應急工作, 將應急事件、摘要：針對傳統(tǒng)應急系統(tǒng)中應急事件、應急資源、應急指揮間交互性不強的問題， 提出了一種基于WebGIS的一張圖;融合技術.依托北京市交通行業(yè)背景，針對防汛應急工 作，將應急事件、應急資源和應急指揮三者以一張圖;的形式進行可視化展示，并集成 ActiveX音視頻插件、GeoServer地圖服務，研發(fā)構(gòu)建而向城市交通行業(yè)的應急指揮調(diào)度一 張圖;系統(tǒng).調(diào)度人員通過”一張圖”;交互界面即可完成應急

2、調(diào)度全流程作業(yè)，縮短了應急響 應時間，提髙了城市交通應急處置的效率，為智蔥交通在服務防汛應急的過程中提供了科學 的輔助決策.關鍵詞：交通應急；指揮調(diào)度；一張圖；系統(tǒng)研發(fā)交通作為一個國家的血脈，在給予國家經(jīng)濟和人民生活重要幫助的同時，也經(jīng)歷著 考驗.自然災害對交通行業(yè)的正常運營和維護帶來了極大的沖擊和破壞暴雨導致的洪水災 害和城市內(nèi)澇是影響交通行業(yè)的重要災害，是自然災害中普遍髙發(fā)的災害之一北京是一個 城市內(nèi)澇、道路積水多發(fā)的城市，如何做好首都的防汛應急，是許多專家學者探究的問題.尿 雨導致的自然災害若沒有及時處理，或者應急響應遲緩，則會導致災害持續(xù)時間延長，造成 更大的損失2.防汛應急工作對指揮

3、調(diào)度的時效性和交互性要求比較髙，這便對防汛應急系 統(tǒng)的研發(fā)增加了難度2.我國交通信息化已取得很大成效，但隨著智慧交通建設的日益加快，目前的應急系 統(tǒng)已不能較好滿足交通應急指揮調(diào)度的需求.傳統(tǒng)的交通應急系統(tǒng)習慣將應急事件、應急資 源、應急指揮分別展示，三者交互性不強，對防汛應急工作的開展造成很大阻礙3.因此， 本文以交通防汛應急為主要目標，集成ActiveX音視頻插件.GeoServer地圖服務.Oracle數(shù) 據(jù)庫技術和Java Web開發(fā)技術，以近兩年北京市交通行業(yè)應急人員數(shù)據(jù)（應急隊伍、專家）、 交通設備數(shù)據(jù)（道路監(jiān)控、下凹式立交橋、雨水泵站）、應急隱想數(shù)據(jù)（道路積水隱患點、 地質(zhì)災害隱患

4、點）和應急事件數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)支撐，將應急事件、應急資源、應急指揮三者進 行融合，設訃并實現(xiàn)了交通應急指揮調(diào)度一張圖;系統(tǒng).1關鍵技術一張圖匕融合技術將應急事件、應急資源和應急指揮三者以”一張圖匕的形式進行可視化展示，首先 需要構(gòu)建應急資源專題地圖，再在其基礎上嵌入應急事件預警模塊和應急指揮調(diào)度模塊，才 能構(gòu)成應急指揮調(diào)度”一張圖工1.1.1應急資源專題地圖應急資源專題地圖的實質(zhì)是多要素、多數(shù)據(jù)的集中展現(xiàn)，是集信息融合、數(shù)據(jù)可視 化的一種專題地圖4.該圖展示了應急人員、交通設施、應急隱患、應急事件圖層的基本信 息，并疊加了交通實時路況信息圖層，為“一張圖為提供了數(shù)據(jù)基礎.1. 1.2應急事件預警模

5、塊通過手機APP或指揮中心服務器上傳應急事件信息，經(jīng)Oracle數(shù)據(jù)庫實時更新 預警模塊，將最新的應急事件在”一張圖“;上以窗口通知和動態(tài)點渲染2種形式進行應急事 件的預警，通過模態(tài)框交互可以進一步對事件進行初報、續(xù)報、終報的業(yè)務處置.1.1.3應急指揮調(diào)度模塊接收到預警信息后，在專題地圖的基礎上，通過ActiveX插件，可以完成應急事件 接報應急事件處置周邊隊伍查詢視頻指揮調(diào)度的應急凋度全流程作業(yè)，如圖1所示51.2音視頻通訊和實時位置接入技術系統(tǒng)的音視頻通話和實時位置接入功能是通過C + +語言開發(fā)的ActiveX插件實 現(xiàn)的，通過使用ActiveX插件，可以很快在網(wǎng)址中加入自己開發(fā)的功能

6、.系統(tǒng)充分利用了 ActiveX的技術優(yōu)勢，實現(xiàn)了音視頻通訊、實時位置接入的功能，將應急人員的位置信息實 時傳輸?shù)较到y(tǒng)前臺，使指揮人員在査看應急人員位置的同時，可以即時與應急人員通過音視 頻通訊進行指揮調(diào)度61.3底圖及圖層發(fā)布技術系統(tǒng)的底圖和圖上的要素圖層通過GeoServer服務發(fā)布系統(tǒng)將矢量地圖和存儲 到Oracle數(shù)據(jù)庫中的多元應急資源數(shù)據(jù)，通過GeoServer地圖服務以圖層形式進行發(fā)布, 并允許用戶對特征數(shù)據(jù)進行更新、刪除、設置操作.之后便可以通過訪問服務地址進行設苣 與調(diào)用，并在地圖上進行渲染.GeoServer高度自由的地圖元素符號設定，滿足了特定應急 資源使用專屬符號的要求7

7、2總體設計2.1系統(tǒng)體系構(gòu)建交通應急指揮系統(tǒng)采用5層體系結(jié)構(gòu)，分別為：用戶管理層、系統(tǒng)應用層、系統(tǒng) 業(yè)務層、系統(tǒng)邏輯層.系統(tǒng)數(shù)據(jù)層，如圖2所示.1）用戸管理層：系統(tǒng)服務于交通行業(yè)管理人員、調(diào)度人員和巡檢人員等用戶，通 過HTTP請求輸入賬號密碼接入系統(tǒng)，獲得系統(tǒng)功能支持，同系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換.2）系統(tǒng)應用層：滿足用戶所需的各項操作，如事件報送、預警發(fā)布、資源査詢、 周邊隊伍査詢、路徑規(guī)劃、視頻對講等前臺交互功能.3）系統(tǒng)業(yè)務層：本系統(tǒng)采用B/S （ Browser/Server）架構(gòu)，在應急指揮罪一張圖匕的基 礎上，分為首頁、事件應急、資源管理、隱患點管理.統(tǒng)計分析、信息簡報6個模塊.4）系統(tǒng)邏

8、輯層：主要包括交通路況信息可視化、應急資源的分布式存儲和査詢、 專題地圖的可視化渲染、音視頻通訊服務的調(diào)用、應急事件報表龍制和生成等后臺邏輯判斷.5）系統(tǒng)數(shù)據(jù)層：系統(tǒng)基于編碼標準、共享標準處理采集到的數(shù)據(jù)，并且存儲Oracle 數(shù)據(jù)庫中，主要包括路網(wǎng)矢量信息、實時路況信息、應急人員信息、應急事件信息、交通設 施信息、應急隱患信息、應急事件信息等82.2系統(tǒng)功能設計本系統(tǒng)從城市應急通用系統(tǒng)功能出發(fā)，進行系統(tǒng)架構(gòu)設訃，主要功能模塊如圖3所示:1）首頁模塊：具有預警信息發(fā)布、雷達圖降水圖接入、音視頻通訊衛(wèi)星圖街道圖 切換、實時路況展示并預測、應急資源展示、樁號解析、音視頻通訊、短信發(fā)布、視頻會議 生

9、成等功能，并可以支持應急指揮調(diào)度”一張圖匕大屏展示的需求.2）事件應急模塊：將突發(fā)事件處置流程結(jié)合具體業(yè)務分為初報續(xù)報終報3個環(huán) *iV.同時還可以查詢已錄入突發(fā)事件周邊應急資源的分布情況，并可以疊加當前路況信息, 生成到周邊駐點到事件點的實時最優(yōu)路徑，達到輔助工作人員處理突發(fā)事件的目的.3）隱患點管理模塊：對道路積水、地質(zhì)災害等突發(fā)事件多發(fā)的隱患點路段進行基 本信息的査詢、新建、更新、刪除等維護操作.同時可以對隱患點周邊的駐點進行統(tǒng)計.4）資源管理模塊：對隊伍駐點、下凹式立交橋.雨水泵站.道路視頻、專家等應 急資源的基本信息進行查詢、新建、更新、刪除的維護管理，同時可以生成指點范圍內(nèi)的資 源

10、報表.5）統(tǒng)計分析模塊：分為總體情況分析、基本情況同比環(huán)比分析.突發(fā)事件原因分 布分析以及突發(fā)事件地域分布分析.事后對突發(fā)事件的進行統(tǒng)計分析，以報告+統(tǒng)計圖+ 表格的形式輸岀.6）信息簡報模塊：該模塊分為防汛時報、降水量表、天氣簡報、其他文件4個信 息專欄，支持預案、文件的上傳和下載.同時關聯(lián)了 4個突發(fā)事件處理過程中常用的網(wǎng)址， 便于輔助決策.2.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計將調(diào)研得到的近兩年北京市交通行業(yè)應急資源與事故災害風險源數(shù)據(jù)，根據(jù)系統(tǒng)6 個子模塊的功能需求，并結(jié)合GIS相關內(nèi)容與可視化展示需要，建立相應數(shù)據(jù)庫并構(gòu)造表 空間.英中文件和圖片以相關路徑鏈接的形式存儲進Oracle數(shù)據(jù)庫，文件和圖片

11、存儲在服 務器中.加載時通過訪問相對路徑進行調(diào)取.具體說明如表1所示：3系統(tǒng)功能介紹根據(jù)上文系統(tǒng)架構(gòu)和數(shù)拯庫表空間設計，在MyEclipse軟件開發(fā)環(huán)境下，基于GeoServer地圖服務、ActiveX插件進行開發(fā)，然后按照不同模塊所需要實現(xiàn)的功能進行詳細開發(fā)設計.本系統(tǒng)設汁的特色功能如下:3.1首頁模塊3.1.1應急資源專題地圖通過樁號解析和GIS定位,對調(diào)研得到的多源應急資源EXCEL數(shù)據(jù)進行預處理. 分類并存儲到Oracle數(shù)據(jù)庫，通過GeoServer地圖服務進行圖層發(fā)布，在網(wǎng)頁端對服務地 址進行加載并渲染.指揮人員在圖上一目了然地看淸應急人員、交通設施、應急隱患、應急 事件等的空間分

12、布情況.可通過右上角圖層控制對相應圖層進行的開關設置，并在地圖上疊 加實時路況（以綠、黃、紅進行區(qū)分），如圖4所示，圖中可以看出，當前在西二環(huán)和東 二環(huán)擁堵情況較嚴重，為紅色和黃色.3.1.2指揮調(diào)度“一張圖“;在應急資源專題地圖的基礎上，嵌入應急事件預警模塊和指揮調(diào)度模塊，構(gòu)成了指 揮調(diào)度一張圖”;.巡檢人員通過手機等方式發(fā)布突發(fā)事件信息傳入Oracle數(shù)據(jù)庫后，系統(tǒng) 會通過后臺接口接收，以事件通知的形式在左上顯示，并在圖上以跳動的紅色感嘆號預警, 點擊后可査看事件詳情.點擊圖上人員圖層要素，可以調(diào)用ActiveX插件，通過云端服務器, 與防汛隊伍人員進行短信發(fā)送、音視頻通訊、發(fā)起視頻會議（

13、圖5）、發(fā)布調(diào)度指令.指揮 人員在查看應急人員位苣的同時，可以即時與應急人員通過音視頻通話進行指揮調(diào)度.也可 以調(diào)取道路監(jiān)控，査看實時情況.3.2突發(fā)事件模塊3.2.1突發(fā)事件周邊資源査詢點擊左上突發(fā)事件預警信息，便可輸入緩沖區(qū)查詢半徑，在地圖上繪制圓形緩沖區(qū), 通過要素疊加分析，捕獲緩沖區(qū)內(nèi)應急資源信息，包括突發(fā)事件、隊伍駐點、隱患點、雨水 泵站、下凹式立交橋、視頻監(jiān)控要素等，以表格的形式在下方生成，如圖6所示，可以在 圖中看到該突發(fā)事件10 km范囤內(nèi)中只有2個瑞通五處的隊伍駐點,相應設備明細在表格 的最右邊點擊相應的行，會跳轉(zhuǎn)到該資源點或隊伍，可以查看詳情或者通過ActiveX插件 進行

14、語音視頻連線.3.2.2最佳路徑生成點擊左上窗口突發(fā)事件預警信息，在泄位的同時，通過后臺路徑分析，會分別運算 出距離突發(fā)事件距離最近、時間最短的5個隊伍駐點信息，任左側(cè)中部窗口顯示.點擊相 應隊伍駐點，會顯示通過路徑分析得到的該隊伍駐點到突發(fā)事件的最優(yōu)路徑，并在右下方生 成路徑而板，如圖7所示.在圖中右下角可以看到該瑞通二處隊伍駐點到白馬路上突發(fā)事 件的具體路徑說明，方便操作者進行指揮調(diào)度.3.3隱患點管理模塊隱患點管理是圍繞風險隱患點的日常管理、風險事件的識別、風險后果的評估，主 要包括積水隱患點和地災隱患點，可以看出隱患點在地圖上的分布，可以提出降低風險事件 發(fā)生的風險規(guī)避建議，如圖8所示

15、.在圖9中關閉了隱患點的聚類，可以看出，黃色的地 質(zhì)災害隱患點主要集中在北京市的延慶、密云、平谷、門頭溝4個區(qū)，這4個區(qū)在汛期應 該加強山體滑坡、泥石流的預防工作.而藍色的道路積水隱患點主要集中在朝陽區(qū)和豐臺區(qū), 這2個區(qū)在汛期應加強道路積水的防范工作.4結(jié)論本文采用WebGIS技術，研發(fā)構(gòu)建而向城市交通行業(yè)的應急指揮調(diào)度”一張圖”;系 統(tǒng)，提出將應急事件、應急資源和應急指揮三者以一張圖;的形式進行融合，進而實現(xiàn)了 分析、監(jiān)控、指揮、調(diào)度的一體化.本文通過“一張圖;技術，將多種應急事件操作融合在一 個交互界而內(nèi)，使調(diào)度者在短時間內(nèi)能完成應急調(diào)度全流程作業(yè).研究發(fā)現(xiàn)：系統(tǒng)將應急事件、應急資源和應

16、急指揮三者融合后，與傳統(tǒng)的應急系統(tǒng) 相比較，應急響應的時間得到了縮短，應急處程的效率得到了提高，進而降低了應急事件升 級擴大的可能，減少了應急事件處宜過程中造成的損失，為智慧交通在服務防汛應急的過程 中提供了科學的輔助決策.“一張圖“;融合技術在交通應急指揮調(diào)度系統(tǒng)中的應用，為智蔥交 通的建設提供了經(jīng)驗和技術積累，在一龍程度上提髙了交通應急系統(tǒng)智能化的水平.參考文獻：1 周顯江.省級智能化交通運輸應急指揮體系研究卩.數(shù)字通信世界，2018( 2):283 284. ZHOU Xianjiang. Research on provincial intelligent transportation

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