针对传统应急系统中应急事件、应急资源、应急指挥间交互性不强的问题, 提出了一种基于WebGIS的“一张图”融合技术。针对应急工作,将应急事件、应急资源和应急指挥三者以“一张图”的形式进行可视化展示,并集成ActiveX音视频插件、GeoServer地图服务,研发构建面向城市交通行业的应急指挥调度“一张图”系统。调度人员通过“一张图”交互界面即可完成应急调度全流程作业,缩短了应急响应时间,提高了城市交通应急处置的效率,为智慧交通在服务防汛应急的过程中提供了科学的辅助决策。
本文以交通防汛应急为主要目标,集成ActiveX音视频插件、GeoServer地图服务、Oracle数据库技术和JavaWeb开发技术,以近两年某市交通行业应急人员数据(应急队伍、专家) 、交通设备数据(道路监控、下凹式立交桥、雨水泵站)、应急隐患数据(道路积水隐患点、地质灾害隐患点)和应急事件数据作为数据支撑,将应急事件、应急资源、应急指挥三者进行融合,设计并实现了交通应急指挥调度“一张图”系统。
关键技术
1、应急资源专题地图
应急资源专题地图的实质是多要素、多数据的集中展现, 是集信息融合、数据可视化的一种专题地图。该图展示了应急人员、交通设施、应急隐患、应急事件图层的基本信息,并叠加了交通实时路况信息图层,为“一张图”提供了数据基础。
2、应急事件预警模块
通过手机APP或指挥中心服务器上传应急事件信息,经Oracle数据库实时更新预警模块,将最新的应急事件在“一张图”上以窗口通知和动态点渲染2种形式进行应急事件的预警,通过模态框交互可以进一步对事件进行初报、续报、终报的业务处置。
3、应急指挥调度模块
接收到预警信息后,在专题地图的基础上,通过ActiveX插件,可以完成应急事件接报—应急事件处置—周边队伍查询—视频指挥调度的应急调度全流程作业。
4、音视频通讯和实时位置接入技术
系统的音视频通话和实时位置接入功能是通过C++语言开发的ActiveX插件实现的,通过使用 ActiveX插件,可以很快在网址中加入自己开发的功能。
系统体系构建
交通应急指挥系统采用5层体系结构,分别为:用户管理层、系统应用层、系统业务层、系统逻辑层、系统数据层。
1)用户管理层:系统服务于交通行业管理人员、调度人员和巡检人员等用户, 通过HTTP请求输入账号密码接入系统,获得系统功能支持, 同系统进行数据交换。
2)系统应用层:满足用户所需的各项操作,如事件报送、预警发布、资源查询、周边队伍查询、路径规划、视频对讲等前台交互功能。
3)系统业务层:本系统采用B/S(Browser/Server)架构,在应急指挥“一张图”的基础上,分为首页、事件应急、资源管理、隐患点管理、统计分析、信息简报6个模块。
4)系统逻辑层:主要包括交通路况信息可视化、应急资源的分布式存储和查询、专题地图的可视化渲染、音视频通讯服务的调用、应急事件报表定制和生成等后台逻辑判断。
5)系统数据层:系统基于编码标准、共享标准处理采集到的数据,并且存储Oracle数据库中,主要包括路网矢量信息、实时路况信息、应急人员信息、应急事件信息、交通设施信息、应急隐患信息、应急事件信息等。
系统功能设计
本系统从城市应急通用系统功能出发, 进行系统架构设计。
1)首页模块:具有预警信息发布、雷达图降水图接入、音视频通讯卫星图街道图切换、实时路况展示并预测、应急资源展示、桩号解析、音视频通讯、短信发布、视频会议生成等功能,并可以支持应急指挥调度“一张图”大屏展示的需求。
2)事件应急模块:将突发事件处置流程结合具体业务分为初报—续报—终报3个环节。同时,还可以查询已录入突发事件周边应急资源的分布情况,并可以叠加当前路况信息,生成到周边驻点到事件点的实时最优路径,达到辅助工作人员处理突发事件的目的。
3)隐患点管理模块:对道路积水、地质灾害等突发事件多发的隐患点路段进行基本信息的查询、新建、更新、删除等维护操作。同时,可以对隐患点周边的驻点进行统计。
4)资源管理模块:对队伍驻点、下凹式立交桥、雨水泵站、道路视频、专家等应急资源的基本信息进行查询、新建、更新、删除的维护管理。同时,可以生成指点范围内的资源报表。
5)统计分析模块:分为总体情况分析、基本情况同比环比分析、突发事件原因分布分析以及突发事件地域分布分析。事后对突发事件的进行统计分析,以报告+统计图+表格的形式输出。
6)信息简报模块:该模块分为防汛时报、降水量表、天气简报、其他文件4个信息专栏,支持预案、文件的上传和下载。同时,关联了4个突发事件处理过程中常用的网址,便于辅助决策。
系统设计的特色功能
1、应急资源专题地图
通过桩号解析和GIS定位,对调研得到的多源应急资源EXCEL数据进行预处理,分类并存储到Oracle数据库,通过GeoServer地图服务进行图层发布,在网页端对服务地址进行加载并渲染。指挥人员在图上一目了然地看清应急人员、交通设施、应急隐患、应急事件等的空间分布情况。可通过右上角图层控制对相应图层进行的开关设置,并在地图上叠加实时路况 (以绿、黄、红进行区分)。
2、指挥调度“一张图”
在应急资源专题地图的基础上,嵌入应急事件预警模块和指挥调度模块,构成了指挥调度“一张图”。巡检人员通过手机等方式发布突发事件信息传入Oracle数据库后,系统会通过后台接口接收,以事件通知的形式在左上显示,并在图上以跳动的红色感叹号预警,点击后可查看事件详情。点击图上人员图层要素,可以调用ActiveX插件,通过云端服务器,与防汛队伍人员进行短信发送、音视频通讯、发起视频会议、发布调度指令。指挥人员在查看应急人员位置的同时,可以即时与应急人员通过音视频通话进行指挥调度。也可以调取道路监控,查看实时情况。
面向城市交通行业的应急指挥调度“一张图”系统,提出将应急事件、应急资源和应急指挥三者以“一张图”的形式进行融合,进而实现了分析、监控、指挥、调度的一体化。本文通过“一张图”技术,将多种应急事件操作融合在一个交互界面内,使调度者在短时间内能完成应急调度全流程作业。
研究发现:系统将应急事件、应急资源和应急指挥三者融合后,与传统的应急系统相比较,应急响应的时间得到了缩短,应急处置的效率得到了提高,进而降低了应急事件升级扩大的可能,减少了应急事件处置过程中造成的损失,为智慧交通在服务防汛应急的过程中提供了科学的辅助决策。“一张图”融合技术在交通应急指挥调度系统中的应用为智慧交通的建设提供了经验和技术积累,在一定程度上提高了交通应急系统智能化的水平。