摘要：水上交通事故因其爆發(fā)的突然性和破壞性往往給水上生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大危害，同時(shí)也對(duì)水上環(huán)境帶來嚴(yán)重后果。對(duì)應(yīng)急預(yù)案處置突發(fā)水運(yùn)交通事故應(yīng)急響應(yīng)進(jìn)行研究，建立完善且有效的水上交通事故應(yīng)急信息管理平臺(tái)，避免由于響應(yīng)不規(guī)范而造成救援混亂，提高水運(yùn)交通事故救援時(shí)效和救援效率。

關(guān)鍵詞：水運(yùn)安全；管理信息系統(tǒng)；工作流；平臺(tái)設(shè)計(jì)

DOIDOI：10.11907/rjdk.161216

中圖分類號(hào)：TP319

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)文章編號(hào)：16727800（2016）009009103

基金項(xiàng)目基金項(xiàng)目：湖北省交通運(yùn)輸廳重點(diǎn)項(xiàng)目（2014-721-4-3）

作者簡(jiǎn)介作者簡(jiǎn)介：朱清波（1982-），男，湖北武漢人，碩士，湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)檐浖O(shè)計(jì)、系統(tǒng)架構(gòu)。

0引言

漢江生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶在我國占有特別重要的地位。近年來，隨著沿江地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，漢江水上運(yùn)輸（包括航運(yùn)及沿江港口）得到了前所未有的快速發(fā)展。國家已確立“中部地區(qū)崛起”戰(zhàn)略并開始實(shí)施“大力發(fā)展內(nèi)河水運(yùn)，加快長(zhǎng)江黃金水道建設(shè)”戰(zhàn)略。在此契機(jī)下，今后較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，漢江水上運(yùn)輸將迎來十分難得的發(fā)展機(jī)遇。但與此同時(shí)，漢江水上運(yùn)輸?shù)陌踩蝿?shì)不容樂觀，長(zhǎng)期以來一直是全國水上交通安全管理工作的重點(diǎn)區(qū)域。其中一個(gè)重要原因是危害氣象環(huán)境下的船舶航行安全一直威脅著水上運(yùn)輸安全，特別是全省出現(xiàn)大范圍持續(xù)霧霾天氣。本文對(duì)于增強(qiáng)安全監(jiān)管能力和事故應(yīng)急處置能力，促進(jìn)漢江生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶的健康發(fā)展與航道安全的研究，是非常必要和緊迫的[1]。

目前，在國家突發(fā)公共事件總體應(yīng)急預(yù)案和國家突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案框架的指導(dǎo)下，交通部和國家環(huán)?？偩址謩e制定了水上及環(huán)境保護(hù)應(yīng)急預(yù)案，交通部所屬各海事局分別制定了海上及內(nèi)河交通事故應(yīng)急預(yù)案，為水上災(zāi)害事件的應(yīng)急處置提供了指導(dǎo)性文件。然而，應(yīng)急處置及預(yù)案執(zhí)行涉及諸多經(jīng)營實(shí)體和管理部門、分布式的應(yīng)急資源和設(shè)備、不同領(lǐng)域的應(yīng)急處置技術(shù)、方方面面的專家隊(duì)伍、社會(huì)化的后勤團(tuán)隊(duì)等。一個(gè)快速反應(yīng)的應(yīng)急決策指揮與運(yùn)行系統(tǒng)，必須針對(duì)特定的災(zāi)害事件快速進(jìn)行災(zāi)害事件的演化分析，確定應(yīng)急反應(yīng)的處置區(qū)域和應(yīng)急控制技術(shù)，形成集成人、組織、技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)急工作流程。

1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

水運(yùn)災(zāi)害事件應(yīng)急處理是關(guān)系到乘客人生安全、水域安全通行、水資源環(huán)境安全、沿岸生活和工業(yè)用水、旅游和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全的頭等大事，必須建立快速反應(yīng)的應(yīng)急決策指揮與運(yùn)行系統(tǒng)，使災(zāi)害事件對(duì)國家和人民生命財(cái)產(chǎn)造成的損失降低到最小?？焖俜磻?yīng)的應(yīng)急決策指揮與運(yùn)行系統(tǒng)包括3個(gè)子系統(tǒng)：基于預(yù)案的應(yīng)急流程管理系統(tǒng)、基于災(zāi)害事件的快速業(yè)務(wù)工作流生成系統(tǒng)、應(yīng)急指揮與運(yùn)行系統(tǒng)，如圖1所示。

1.1基于預(yù)案的應(yīng)急流程管理系統(tǒng)

基于預(yù)案的應(yīng)急流程管理系統(tǒng)屬于信息科學(xué)領(lǐng)域工作流管理的研究范疇，其目的是以應(yīng)急預(yù)案體系為藍(lán)本，以本文提出的基礎(chǔ)管理系統(tǒng)、風(fēng)險(xiǎn)源捕獲、跟蹤、預(yù)測(cè)預(yù)警和仿真技術(shù)平臺(tái)、水運(yùn)災(zāi)害應(yīng)急處置技術(shù)平臺(tái)等為技術(shù)基礎(chǔ)，應(yīng)用工作流管理技術(shù)，開發(fā)可定制化的、具有普遍意義的應(yīng)急工作業(yè)務(wù)流程系統(tǒng)。

該系統(tǒng)能夠有效地描述應(yīng)急工作流程中人、組織、技術(shù)和設(shè)備的作用和集成關(guān)系，實(shí)現(xiàn)人和組織部門的緊密配合與協(xié)調(diào)工作、應(yīng)急資源和設(shè)備的優(yōu)化部署、技術(shù)系統(tǒng)的緊密集成，以及不同階段和不同工作小組之間的信息暢通。應(yīng)用工作流技術(shù)進(jìn)行應(yīng)急指揮與運(yùn)作管理，能清晰地界定應(yīng)急處置的不同階段以及支持不同階段的技術(shù)服務(wù)系統(tǒng)，刻畫了不同的人、組織機(jī)構(gòu)和資源設(shè)備在這些系統(tǒng)中的角色和責(zé)任。工作流系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)軟件的形式出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)急業(yè)務(wù)流程的自動(dòng)化、智能化和協(xié)同化。各系統(tǒng)既獨(dú)立又協(xié)作，方便實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)配置。

該系統(tǒng)的主要職能是基于預(yù)案體系、應(yīng)用工作流技術(shù)構(gòu)建應(yīng)急技術(shù)與決策指揮系統(tǒng)的工作流程。通過抽象提升預(yù)案體系（多個(gè)預(yù)案），分類預(yù)案所涉及的資源、定義預(yù)案任務(wù)單元、定義各種處置條件、組織各種技術(shù)系統(tǒng)、定義預(yù)案過程結(jié)構(gòu)和路由，最終形成應(yīng)急技術(shù)與決策指揮系統(tǒng)的工作流系統(tǒng)[2]。

1.2基于災(zāi)害事件的快速業(yè)務(wù)工作流生成系統(tǒng)

快速業(yè)務(wù)工作流生成系統(tǒng)涉及應(yīng)急工作流管理系統(tǒng)實(shí)例化和快速啟動(dòng)兩個(gè)方面的內(nèi)容?；陬A(yù)案的應(yīng)急工作流管理系統(tǒng)實(shí)例化包括以下工作：根據(jù)事故信息觸發(fā)應(yīng)急處置條件、選擇應(yīng)急業(yè)務(wù)流程路由、分配各種資源、啟動(dòng)各種組織機(jī)構(gòu)、啟動(dòng)各種任務(wù)單元、啟動(dòng)各種技術(shù)系統(tǒng)，形成具體的應(yīng)急流程?？焖贅I(yè)務(wù)工作流生成要研究應(yīng)急處置的快速啟動(dòng)、應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)的快速組織、應(yīng)急設(shè)備的快速配備、應(yīng)急技術(shù)的快速集成等。

2工作流引擎類設(shè)計(jì)

根據(jù)水運(yùn)應(yīng)急處置的工作流程分析，工作流引擎用例如圖3所示，系統(tǒng)的使用者主要包括普通用戶和系統(tǒng)管理員兩類實(shí)例，這兩類用戶可以使用自己權(quán)限范圍內(nèi)的功能。例如，工作流客戶可以使用流程數(shù)據(jù)查詢、任務(wù)列表、流程執(zhí)行等功能，而工作流管理員則可以使用除此之外的流程實(shí)例監(jiān)控和用戶角色管理等。

一個(gè)流程申請(qǐng)用例如圖4所示。請(qǐng)求者首先請(qǐng)求創(chuàng)建相應(yīng)的工作流，工作流引擎流程按照已經(jīng)設(shè)定好的業(yè)務(wù)流程實(shí)例化步驟并設(shè)置每一步的經(jīng)辦人及經(jīng)辦信息，最后形成一個(gè)完整的業(yè)務(wù)流程定義。流程創(chuàng)建的時(shí)序圖如圖5所示。申請(qǐng)者首先向工作流引擎系統(tǒng)提出創(chuàng)建的申請(qǐng)，引擎對(duì)申請(qǐng)者的身份信息進(jìn)行相關(guān)的鑒證后允許其創(chuàng)建活動(dòng)。首先創(chuàng)建工作流的實(shí)例，然后依據(jù)業(yè)務(wù)邏輯實(shí)例化每一個(gè)步驟并指定經(jīng)辦人，然后設(shè)置引擎的流轉(zhuǎn)條件和流程走向，最后確定無誤后可以保存，這樣該流程就可以在控制中進(jìn)行顯示。流程在創(chuàng)建過程中，允許多次修改。圖6為工作流執(zhí)行時(shí)序圖，當(dāng)工作流實(shí)例開始流轉(zhuǎn)后，當(dāng)前步驟處理完成后，工作流引擎將會(huì)按照引擎在創(chuàng)建之初定義好的流向自動(dòng)計(jì)算下一步，同時(shí)，工作流引擎還會(huì)按照之前定義好的規(guī)則和條件判斷是否滿足要求。在該過程中，下一步的流程步驟有可能是中間步驟，也有可能是結(jié)束點(diǎn)。如果是后者，則流程執(zhí)行完畢，自動(dòng)回到任務(wù)完成列表，否則將流程轉(zhuǎn)到下一步的流程經(jīng)辦人節(jié)點(diǎn)上，并在該經(jīng)辦人的任務(wù)列表中展現(xiàn)出來。

3工作流引擎執(zhí)行過程

工作流引擎作為工作流管理系統(tǒng)的核心部分，主要提供了對(duì)于工作流定義的解析以及流程流轉(zhuǎn)的支持。工作流定義文件描述了業(yè)務(wù)的交互邏輯，工作流引擎通過解析此工作流定義文件按照業(yè)務(wù)的交互邏輯進(jìn)行業(yè)務(wù)的流轉(zhuǎn)，工作流引擎通常通過參考某種模型來進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過調(diào)度算法來進(jìn)行流程的流轉(zhuǎn)（流程的啟動(dòng)、終止、掛起、恢復(fù)等），通過各種環(huán)節(jié)調(diào)度算法（SPLIT、AND、OR等）來實(shí)現(xiàn)對(duì)于環(huán)節(jié)的流轉(zhuǎn)（環(huán)節(jié)的合并、分叉、選擇、條件性的選擇等）。

3.1工作流程過程解析

工作流程過程解析由模型決定。工作流過程模型由業(yè)務(wù)人員按照其業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行編排，然后由引擎對(duì)其業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行解析，以維持整個(gè)工作流在其生命周期中的信息完整性，例如權(quán)限的設(shè)定、業(yè)務(wù)表的綁定、節(jié)點(diǎn)執(zhí)行條件等[3]。首先工作流引擎對(duì)請(qǐng)求者的權(quán)限進(jìn)行鑒權(quán)，對(duì)其分配相關(guān)業(yè)務(wù)權(quán)限的請(qǐng)求者創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的工作流，申請(qǐng)者就可以執(zhí)行活動(dòng)；然后從過程定義表中取得能運(yùn)行狀態(tài)的一條記錄并存儲(chǔ)至實(shí)例表中，這條記錄貫穿整個(gè)工作流的生命周期；再檢查條件是否滿足，如果是，則將相關(guān)條件傳遞給對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序，并執(zhí)行該應(yīng)用程序，當(dāng)執(zhí)行完畢后，對(duì)運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行判斷。如果滿足條件，則該過程結(jié)束，如果不滿足，則繼續(xù)該應(yīng)用程序，將流程轉(zhuǎn)到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果流程轉(zhuǎn)移不滿足條件，則可以判斷該流程非正常結(jié)束。

3.2節(jié)點(diǎn)活動(dòng)執(zhí)行解析

活動(dòng)節(jié)點(diǎn)是活動(dòng)的最小原子單元，若干個(gè)活動(dòng)節(jié)點(diǎn)可以組成一個(gè)完成的工作流。從生命周期角度來看，活動(dòng)節(jié)點(diǎn)包含4個(gè)階段，分別是進(jìn)入階段、保存階段、發(fā)送階段和退出階段。在這幾個(gè)階段中，需要設(shè)置相應(yīng)的條件和表單觸發(fā)信息等。在初始階段，工作流引擎初始化所有的活動(dòng)節(jié)點(diǎn)、表單、觸發(fā)條件，并逐步引導(dǎo)工作流的活動(dòng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入退出階段。在此過程匯總，使用人員只需執(zhí)工行作流引擎所指定的流程運(yùn)行時(shí)需要執(zhí)行的任務(wù)[4]。

3.3流程轉(zhuǎn)移條件解析

在運(yùn)行過程中，工作流引擎通過完成各活動(dòng)來調(diào)整自身狀態(tài)，當(dāng)所有活動(dòng)節(jié)點(diǎn)完成后，流程就會(huì)正常退出。從第一個(gè)流程開始執(zhí)行，前一個(gè)活動(dòng)節(jié)點(diǎn)到后一個(gè)活動(dòng)節(jié)點(diǎn)的流程轉(zhuǎn)移都是通過設(shè)定的相關(guān)條件進(jìn)行判斷。如果不滿足轉(zhuǎn)移的條件，就無法向后一個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移，同時(shí)管理員可以手動(dòng)對(duì)工作流進(jìn)行掛起、終止和激活等操作。

3.4事務(wù)處理解析

工作單元都是由若干步驟組成，這些工作單元稱為事務(wù)。工作流引擎的本質(zhì)上就是一個(gè)事務(wù)處理引擎，其保障了在意外情況下工作流是唯一的。并且，各步驟之間的操作需要對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行讀寫，在意外發(fā)生時(shí)，由數(shù)據(jù)庫的安全事務(wù)處理機(jī)制，將異常操作回滾，以保障數(shù)據(jù)安全。

4結(jié)語

本文主要對(duì)水運(yùn)應(yīng)急工作流系統(tǒng)進(jìn)行了研究，重點(diǎn)分析了系統(tǒng)需求，對(duì)其核心工作流引擎進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，并闡述了工作流引擎的執(zhí)行過程。該平臺(tái)主要用于水運(yùn)事故的應(yīng)急處置，可以根據(jù)不同等級(jí)的應(yīng)急響應(yīng)事故，方便應(yīng)急管理人員及時(shí)作出應(yīng)急策略，啟動(dòng)不同的應(yīng)急流程；能夠在事故發(fā)生之前根據(jù)事故類型靈活配置應(yīng)急流程及資源，事故發(fā)生后迅速下發(fā)應(yīng)急任務(wù)，及時(shí)調(diào)配應(yīng)急資源。系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，在應(yīng)急處置上使用了工作流引擎，有效提高了系統(tǒng)的可用性與靈活性。并且，基于工作流技術(shù)的應(yīng)急信息管理平臺(tái)具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性和推廣價(jià)值。

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責(zé)任編輯（責(zé)任編輯：孫娟）