扁平化指揮系統(tǒng)的體系架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)研究

1、扁平化指揮系統(tǒng)的體系架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)研究扁平化指揮系統(tǒng)的體系架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)研究王楠公安部第一研究所安全防范摘要:扁平化指揮系統(tǒng)主要實現(xiàn)對社會治安的動管控和重大事件的府急處置調(diào)度,對公安業(yè)務(wù)的文現(xiàn)具有重要的指號意義.本文對扁平化下的決策指揮漉程和信息?？椃绞竭M(jìn)行了討論在此摹礎(chǔ)上提出了基于元業(yè)務(wù)的決策指揮系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),介紹了系統(tǒng)的核心模型秘建設(shè)中將涉及耋乞核心技術(shù).本文為公安決策指揮系統(tǒng)的建沒和三I=施提供惜,以于扁平化指揮系統(tǒng)的建立.關(guān)鍵詞:?化;彳系統(tǒng)靡擬紕縱,務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)一,引言決策指揮過程是一個系統(tǒng)化的過程,包含命令,控制,通訊,計算機和情報等五部分,是指揮人員為完成一定目標(biāo)而對資源有效調(diào)度

2、,并賦予一系列動作的過程.決策指揮是公安業(yè)務(wù)的重要組成部分,主要實現(xiàn)對社會治安的動態(tài)管控和重大事件的應(yīng)急處置調(diào)度.公安機關(guān)傳統(tǒng)的”層層轉(zhuǎn)發(fā),多級移交”的指揮模式,不能滿足對同一事件”協(xié)同指揮,快速反應(yīng)”的實戰(zhàn)需要,因此需要最大限度地壓縮指揮層級,減少中間環(huán)節(jié),大力推進(jìn)符合警務(wù)實戰(zhàn)化要求的扁平化指揮模式,著力縮短響應(yīng)時間,提高快速反應(yīng)能力.扁平化指揮體系是指由指揮中心直接下達(dá)指令,調(diào)度一線警力的”點對點”式的指揮結(jié)構(gòu).以市局指揮中心指揮調(diào)度為主,以分局,支隊和派出所指揮調(diào)度為輔,直接指揮最小作戰(zhàn)單元和勤務(wù)崗位,實現(xiàn)對瞽情的快速反應(yīng),迅速處置,最終達(dá)到提高勤務(wù)指揮質(zhì)效,增強整體防控效能的目的.扁平

3、化指揮機制是一種新的指揮模式,是對信息化條件下新型警務(wù)機制的創(chuàng)新.本文主要討論服務(wù)于決策指揮的扁平化機制下的信息支持策略,為扁平化指揮系統(tǒng)的建設(shè)提供借鑒.二,扁平化指揮系統(tǒng)特征和決策指揮流程扁平化機制下的決策指揮體系主要體現(xiàn)為”大跨度,少遞階”的特征,即指揮中心可以對一線警員進(jìn)行直接指揮和部署,減少分局,支隊,派出所等中間環(huán)節(jié)的指揮指令的傳達(dá).因此,不同于傳統(tǒng)的指揮體系,扁平化的指揮體系具有如下的特征:1.全局部署為基礎(chǔ).扁平化指揮需要對警力全部部署的情況做到實時,精確,在此基礎(chǔ)上才能實現(xiàn)快速資源調(diào)度和直接指揮;2.信息流轉(zhuǎn)為主導(dǎo).情報信息貫穿于指揮體系的全過程,是指揮與作戰(zhàn)緊密結(jié)合的紐帶,信

4、息的流轉(zhuǎn)機制和信息管理對指揮和作戰(zhàn)起到主導(dǎo)作用;3.智能決策為核心.扁平化指揮減少了中間環(huán)節(jié),決策和指揮均由指揮中心作出,事務(wù)量增加,業(yè)務(wù)復(fù)雜,需要增強輔助決策的支持.智能決策可以有效地對信息進(jìn)行管理和提供各種知識服務(wù),降低決策指揮的難度,是扁平化決策指揮的核心;4.單步指揮為關(guān)鍵.由指揮中心直接指揮實戰(zhàn)崗位,既可以減少中間環(huán)節(jié),又可以避免多頭指揮;5.協(xié)同作戰(zhàn)為手段.隨著技術(shù)的發(fā)展,案件呈現(xiàn)高科技特征,這需要多警種進(jìn)行協(xié)同工作.決策指揮系統(tǒng)應(yīng)具備協(xié)同多警力,多警種作戰(zhàn)的能力;6.快速反映為目標(biāo).快速反應(yīng)能力的高低,直接反映出公安勤務(wù)指揮效能的高低,這是構(gòu)建扁平化勤務(wù)指揮體系的直接目的;7.信

5、息化技術(shù)為支撐.扁平化指揮系統(tǒng)需要具有對資源,警力,信息的有效管理的能力,同時,面向全局的系統(tǒng),還需要更為完善的安全管理能力.這些需要諸如虛擬組織,訂閱發(fā)布等新的信息化技術(shù)作為支撐.鑒于扁平化指揮體系的特征和公安實戰(zhàn)業(yè)務(wù)要求,扁平化指揮體系流程可以用圖1描述.圖中紅色部分構(gòu)成了扁平化指揮系統(tǒng).藍(lán)色部分為外部系統(tǒng),綠色部分為PoliceTechnology2011年3月65辮強安全防范支撐系統(tǒng).圖1扁平化決策指揮流程支撐系統(tǒng)主要由信息采集構(gòu)成,信息采集包括基礎(chǔ)信息采集,實時信息采集等;輔助系統(tǒng)由案件獲取系統(tǒng),警力管理系統(tǒng)和作戰(zhàn)系統(tǒng)三個系統(tǒng)構(gòu)成.其中,案件獲取系統(tǒng)為指揮系統(tǒng)提供目標(biāo),包括接處警系統(tǒng)

6、,舉報系統(tǒng),案件報審系統(tǒng)等組成;警力管理系統(tǒng)為指揮系統(tǒng)提供資源服務(wù);作戰(zhàn)系統(tǒng)實現(xiàn)指揮系統(tǒng)目標(biāo).扁平化指揮系統(tǒng)實現(xiàn)從目標(biāo)確認(rèn),決策處置,資源組織,指揮調(diào)度,信息肘旨令發(fā)布,指揮反饋等完整的指揮過程.不同于傳統(tǒng)的指揮體系,扁平化指揮流程增加了三個主要的環(huán)節(jié):1.智能決策支撐:針對扁平化的”大跨度”特征,提供了智能決策支撐的環(huán)節(jié),為決策提供針對多警種,多業(yè)務(wù)特征的決策幫助,減低因跨業(yè)務(wù)帶來的決策風(fēng)險;2.全局警力管理:針對扁平化單步指揮的特征,需要對全局警力的情況進(jìn)行掌控,因此,在指揮過程中,需要在組織協(xié)調(diào)中得到警力管理信息的支持.警力管理包括警力分布,任務(wù)安排,警員能力信息等.3.安全傳輸管理:扁

7、平化指揮涉及多業(yè)務(wù)并存情況,此時信息傳輸和安全不同于傳統(tǒng)的指揮機制,需要建立基于虛擬組織和訂閱發(fā)布機制的安全傳輸機制.三,扁平化指揮系統(tǒng)的信息需求和組織扁平化指揮系統(tǒng)是公安業(yè)務(wù)的核心,需要多種信息作為支撐,分為基礎(chǔ)信息,決策輔助信息,資源信息,作戰(zhàn)信息,安全管理信息五類.1.基礎(chǔ)信息.指公安業(yè)務(wù)處理的常規(guī)性信息,如八大基礎(chǔ)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫提供的信息等;2.決策輔助信息.指進(jìn)行決策指揮需要的支撐信息,包括案件信息,接處警信息,預(yù)案信息,歷史經(jīng)驗,統(tǒng)計信息,輿情信息等;3資源信息.指處置公安業(yè)務(wù)可以調(diào)度的資源信息,包括警力分布信息,警用車輛信息,警用裝備信息等;4作戰(zhàn)信息.指作戰(zhàn)過程中產(chǎn)生的信息,包括協(xié)

8、同調(diào)度信息,作戰(zhàn)過程信息,作戰(zhàn)環(huán)境信息等;5.安全管理信息.指用于信息流轉(zhuǎn)中進(jìn)行安全保障的基礎(chǔ)信息,包括許可認(rèn)證信息,訪問控制信息,虛擬組織管理信息等.上述五類信息有機的組織和流轉(zhuǎn)實現(xiàn)了扁平化決策指揮過程.信息在流轉(zhuǎn)過程中發(fā)揮作用,不同的信息根據(jù)使用目標(biāo)不同,其組織和管理方法不同.基于虛擬組織的信息組織和管理是扁平化體制不同與傳統(tǒng)機制的信息組織機制.基于虛擬組織的信息組織機制可以由圖2描述.圖2(a)描述了信息報文的組織結(jié)構(gòu);圖2(b)描述了信息流轉(zhuǎn)的過程.(a)【虛以組織lD信息類D發(fā)起者IDj接受者iD包長度I信息包信息組包L_一安全傳輸組織_許可認(rèn)證卜_叫信息使用(a)信息報文組織;(b

9、)信息流轉(zhuǎn)圖2扁平化信息組織機制從圖2(a)可以看出,在扁平化指揮系統(tǒng)中,信息組織是以虛擬組織為單位的,這決定了扁平化下的指揮和作戰(zhàn)是基于虛擬組織的,該機構(gòu)在作戰(zhàn)過程中有效,信息在虛擬組織內(nèi)進(jìn)行傳輸和發(fā)布,對外屏蔽.在信息流轉(zhuǎn)中,許可認(rèn)證實現(xiàn)對虛擬組織的信息管理和傳輸,將信息的流轉(zhuǎn)選定在虛擬組織之內(nèi),以保證敏感信息的安全.四,扁平化指揮系統(tǒng)架構(gòu)扁平化指揮系統(tǒng)在信息處理上滿足寬隸屬信息域的特征,即系統(tǒng)處理和涉及的信息范疇廣泛,突破了傳統(tǒng)系統(tǒng)的警種和部門的業(yè)務(wù)范疇.同時,扁平化系統(tǒng)在指揮調(diào)度上是針對多警種的,需要為不同業(yè)務(wù)提供技術(shù)和信息支持,這就需要對業(yè)務(wù)進(jìn)行整合和重組.為此,可以采用基于元業(yè)務(wù)群

10、組的策略構(gòu)建決策指揮系統(tǒng).圖3給出了扁平化指揮系統(tǒng)的架構(gòu),其中藍(lán)色模塊為輔助系統(tǒng),紅色模塊為核心部分.系統(tǒng)由八個部分組成.1.信息匯集平臺.它是一個信息采集和綜合平臺,將各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù),實時采集數(shù)據(jù)等匯集到一起,為決策指揮提供服務(wù).包括:接處警系統(tǒng),警力管理系圖3扁平化指揮系統(tǒng)架構(gòu)統(tǒng),八大業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫,監(jiān)控系統(tǒng),卡El系統(tǒng)等;2.情報處理平臺.它是一個信息整合和融合系統(tǒng),提供情報研判,知識抽取,風(fēng)險評估等技術(shù)手段,實現(xiàn)情報生成,情報管理和情報流轉(zhuǎn)的全過程,為決策指揮提供具有高價值的信息;3.PGJS平臺.它是一個信息展示平臺,將各種信息匯集并在PGIS上進(jìn)行展示,供決策和指Id,揮者清晰的理解信息

11、,并有效地組織信息;4基于虛擬組織的安全信息平臺.它是一個信息安全流轉(zhuǎn)平臺.根據(jù)扁平化的特征,以虛擬組織作為信息管理的基礎(chǔ)單位,并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)信息的安全流轉(zhuǎn).5.元業(yè)務(wù)處理平臺.它是一個業(yè)務(wù)支撐平臺,將全局的業(yè)務(wù)進(jìn)行分解和合并,形成與警種無關(guān)的基本業(yè)務(wù)操作單元.并提供一種組合機制,可以將部分單元組合成滿足警種業(yè)務(wù)需求的業(yè)務(wù)處理流程.該平臺為扁平化下,多警種協(xié)同作戰(zhàn),提供業(yè)務(wù)重組的功能.6智能決策支持平臺.它是一種輔助決策平臺,提供各種信息分析和評價技術(shù),智能信息處理技術(shù),交互式推理技術(shù)和預(yù)決案動態(tài)管理技術(shù)等,為決策制定提供支持;7.決策和組織平臺.它是一種決策管理平臺,主要實現(xiàn)作戰(zhàn)方案的制定

12、和資源的組織,為作戰(zhàn)提供實施準(zhǔn)備;8.指揮調(diào)度平臺和作戰(zhàn)評價系統(tǒng).它是一種指揮平臺,提供動態(tài)指揮調(diào)度和對作戰(zhàn)過程及其效率的評估功能,全程指揮和跟蹤作戰(zhàn)過程,動態(tài)調(diào)整作戰(zhàn)方案和資源,保障作戰(zhàn)過程的有序和有效.不同于傳統(tǒng)的決策指揮系統(tǒng),扁平化系統(tǒng)為解決“大跨度,少遞階”問題,需要對全局各警種的業(yè)務(wù)進(jìn)行指導(dǎo)和組織,并能夠在多警種協(xié)同作戰(zhàn)時,提供合理的業(yè)務(wù)流程.因此,在扁平化系統(tǒng)中,增加了”元業(yè)務(wù)處理”的功能,旨在對業(yè)務(wù)進(jìn)行細(xì)化和重組,以便實現(xiàn)業(yè)務(wù)的有效組合,擴展和協(xié)調(diào).同時,為保障安全性,在扁平化系統(tǒng)中采用基于虛擬組織的信息安全管理機制.五,扁平化指揮系統(tǒng)的相關(guān)模型由于扁平化指揮系統(tǒng)是基于跨警種,跨

13、部門的公安實戰(zhàn)業(yè)務(wù)指揮系統(tǒng),與傳統(tǒng)的指揮系統(tǒng)存在一定的差異,其相應(yīng)的工作模型亦有區(qū)別.1.事件晌應(yīng)模型事件響應(yīng)模型主要解決當(dāng)事件到達(dá)時,如何選擇事件的優(yōu)先級,并給出響應(yīng)的處理機制.可以簡單描述為如下公式:T,M_廠(w,A,E)l1J其中壤示處置時間域,臁示執(zhí)行部f-j,W表示對社會的危害程度,表示保密等級,表示事件與業(yè)務(wù)隸屬關(guān)系,E當(dāng)前資源環(huán)境.函數(shù),是事件響應(yīng)判定函數(shù).,構(gòu)成決策規(guī)劃.2.資源調(diào)度模型資源調(diào)度模型主要解決對現(xiàn)有資源的選擇和安排.在扁平化系統(tǒng)中,需要根據(jù)不同的資源狀態(tài)進(jìn)行資源的調(diào)配和管理.其模型可以簡單描述為:,P=g(,Jp,T,MJ)(2)其中尸J為既有資源規(guī)劃,P1為目

14、標(biāo)資源規(guī)劃,為決策規(guī)劃,函資源調(diào)度函數(shù).3.信息屏蔽模型在扁平化指揮調(diào)度中,由于涉及多個專案組同時并存,各專案組使用同一個信息平臺,為保證信息的安全性,需要在專案組問進(jìn)行信息保護(hù),其信息屏蔽模型可以簡單描述如下:,C=h(LAVO,)lJ其中,表示信息集,C為信息接受者,A為信息宿主的授權(quán),VO為虛擬組織信息(用于判定C與VO的隸屬關(guān)系),信息的密級.函數(shù)h是信息發(fā)布判定函數(shù).4.決策推理模型決策支持系統(tǒng)是扁平化指揮系統(tǒng)的重要組成部分.決策推理模型是公安指揮的一個有待開發(fā)的領(lǐng)域.在扁平化機制下,其模型可以簡述如下:,r=L(Ca,)(4)PoliceTechnology2011每3,EJ67安

15、全防范其中D是決策,堤決簧信度,Ca是事件,Ex是范例庫.函數(shù)是基于范例的推理機.上述四個模型是扁平化指揮系統(tǒng)的核心模型,主要解決決策指揮的流程問題.在實際系統(tǒng)研發(fā)時,需要對,=g,h,LIN個函數(shù)的算法進(jìn)行專門的設(shè)計,以保證系統(tǒng)的可用性.六,扁平化指揮系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)為保障扁平化指揮系統(tǒng)有效實現(xiàn),除了常規(guī)的信息化技術(shù)外,還需要如下技術(shù)的支持:1.虛擬組織技術(shù)虛擬組織是一種群體組織模式,該模式以信息技術(shù)為支撐,以現(xiàn)代通訊技術(shù),信息處理技術(shù)為依托,為實現(xiàn)某一目標(biāo),動態(tài)組織機構(gòu)成員的過程.虛擬組織技術(shù)為扁平化指揮系統(tǒng)提供了一種自主,靈活的業(yè)務(wù)組織方式.可以根據(jù)需要,實現(xiàn)多警種的協(xié)同作戰(zhàn).2.知識發(fā)現(xiàn)

16、技術(shù)知識發(fā)現(xiàn)是指通過智能數(shù)據(jù)分析技術(shù),從數(shù)據(jù)中獲取潛在的管理和數(shù)據(jù)間的關(guān)系.在公安信息支持中,知識發(fā)現(xiàn)可以提供人,車,物,通訊的規(guī)律,為宏觀管理和常規(guī)性管理提供依據(jù).同時,知識發(fā)現(xiàn)還可以提供事態(tài)的趨勢分析和范例推理等技術(shù),為提供業(yè)務(wù)處置效率提供幫助.扁平化決策指揮信息系統(tǒng)中,知識發(fā)現(xiàn)技術(shù)為不同的業(yè)務(wù)建立專業(yè)知識庫,為決策過程和多瞽種協(xié)同提供知識支持.3.元業(yè)務(wù)技術(shù)元業(yè)務(wù)技術(shù)是對基礎(chǔ)信息及其處理單元進(jìn)行描述的一種方法.元業(yè)務(wù)是指將常規(guī)業(yè)務(wù)分解為基本操作單元.元業(yè)務(wù)通過業(yè)務(wù)重組機制,形成具體的業(yè)務(wù)功能,為扁平化決策指揮信息系統(tǒng)提供靈活的功能重構(gòu)的能力.4.評估和仿真技術(shù)評估和仿真技術(shù)是借助計算機技

17、術(shù)實現(xiàn)對事件進(jìn)行信度分析和發(fā)展態(tài)勢評價.通過評估和仿真技術(shù)可以重新調(diào)整資源,以便事件向預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展.該技術(shù)為扁平化指揮系統(tǒng),提供了一種效益分析手段,降低作戰(zhàn)中可能出現(xiàn)的風(fēng)險,提高作戰(zhàn)效率,使得決策指揮過程更為有效.有效利用上述關(guān)鍵技術(shù)并與常規(guī)的信息化技術(shù)相結(jié)合,在合理設(shè)計業(yè)務(wù)流程和系統(tǒng)功能的前提下,可以建立一個實用,有效的扁平化指揮系統(tǒng).68匿圓2011:c-3)q七,結(jié)束語扁平化指揮系統(tǒng)是實現(xiàn)公安業(yè)務(wù)的重要保障之一,對公安業(yè)務(wù)的實現(xiàn)具有重要的指導(dǎo)意義.鑒于公安業(yè)務(wù)的復(fù)雜多樣,態(tài)勢和案例具有突發(fā)性和強變化性的特征,需要采用”大跨度,少遞階”的扁平化機制,實現(xiàn)公安業(yè)務(wù)的快速響應(yīng)和處置.本文對扁

18、平化下的決策指揮流程和信息組織方式進(jìn)行了討論,在此基礎(chǔ)上提出了基于元業(yè)務(wù)的決策指揮系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),介紹了系統(tǒng)涉及的核心的業(yè)務(wù)模型和建設(shè)中將涉及的核心技術(shù).文章指出不同于傳統(tǒng)的決策指揮系統(tǒng),扁平化系統(tǒng)需要更為全面的信息支撐,需要采用諸如虛擬組織,元業(yè)務(wù)等技術(shù),以便于扁平化指揮系統(tǒng)的建立.本文提出的技術(shù)和架構(gòu)僅從概要上進(jìn)行闡述,可以作為設(shè)計者的借鑒,實際建設(shè)中還需要根據(jù)具體的業(yè)務(wù)和工作特征進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計和實施.參考文獻(xiàn)【1竺南直,朱德成指揮自動化系統(tǒng)工程.北京:電子工業(yè)出版社,2001.【21葉鵬戈.基于3s技術(shù)的固定勤務(wù)應(yīng)急指揮系統(tǒng).計算機工程應(yīng)用技術(shù),2009,Vo1.5(26):75247525.【3】金會慶辛湖生公安應(yīng)急指揮系統(tǒng)研究.人類工效學(xué),2004,Vo1.10(4):711.【4】邵立群.指揮中心硬件建設(shè)及