冀欣 王紅濤

摘 要：地鐵應急預案管理系統(tǒng)作為一種數(shù)字化、智能化、信息化的智慧管理系統(tǒng)，可以有效提升地鐵運營管理單位應對災害事故、突發(fā)事件的管理水平?；谝陨侠砟?，文章以應急預案管理系統(tǒng)設計方案為出發(fā)點，明確系統(tǒng)業(yè)務目標，對系統(tǒng)架構進行設計和研究，闡述系統(tǒng)不僅具備應急管理的預案管理、接警處置、演練評估等功能，同時使系統(tǒng)具備安全性、易用性及可靠性，為應急預案管理系統(tǒng)在地鐵運營管理方面應用提出可行性解決方案。

關鍵詞：地鐵;應急預案;管理系統(tǒng);研究

中圖分類號：U231

隨著中國經(jīng)濟發(fā)展，全國各地紛紛掀起地鐵建設的高潮，地鐵已經(jīng)成為重要的公共交通工具。地鐵行車事故、突發(fā)緊急事件嚴重影響了地鐵的正常運營，并威脅到了人民群眾的生命財產(chǎn)安全。現(xiàn)有的應急預案多為紙質形式，突發(fā)事件發(fā)生后，預案查詢繁瑣，執(zhí)行復雜，使得預案作用大打折扣。另外預案內(nèi)容簡單，缺乏對人員、資源、時間、空間的有效整合，處置手段單一、繁冗，整體效果不佳。因此，從人工管理轉向智能信息化管理，不僅可對預案進行動態(tài)管理，還能通過多種信息化手段對預案的實施進行綜合管理，也可以對預案進行考評和事后分析，并為突發(fā)事件的應對提供專業(yè)輔助決策。綜上所述，實現(xiàn)應急預案管理數(shù)字化、智能化、信息化，已經(jīng)成為地鐵運營公司提升應急管理水平的必由之路。

1 系統(tǒng)設計

地鐵應急預案管理系統(tǒng)主要具備日常監(jiān)測、突發(fā)事件報告、決策方案、應急處置及評估總結分析功能。預案前、處置中、評估后形成互為依存、互為補充的循環(huán)體，在事后進行評估總結，可以促進該類事件事前預案、決策方案、資源儲備、監(jiān)測預警等優(yōu)化和調(diào)整，并通過應急演練再次進行驗證評估。

1.1 頂層設計

地鐵應急預案管理系統(tǒng)采用主數(shù)據(jù)標準統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)開放平臺和個性化應急指揮系統(tǒng)相結合的頂層設計原則，實現(xiàn)以應急主數(shù)據(jù)標準管理為基礎，以數(shù)據(jù)開放平臺為對接手段，以個性化應急指揮系統(tǒng)為補充，高效、開放、實用的應急預案管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)以應急縮減（Reduction）、預備（Readiness）、反應（Response）、恢復（Recover）4R理論為依據(jù);以突發(fā)事件及應對的預防、預警、應急、恢復四大生命周期為線索;以應急預案體系、應急資源體系、應急指揮體系、緊急狀態(tài)法律法規(guī)體系為支撐;以平戰(zhàn)結合為原則，進行應急系統(tǒng)頂層設計。通過指揮控制自動化手段將資源整合，實現(xiàn)事件全生命周期管理。

1.2 業(yè)務目標

地鐵應急預案管理系統(tǒng)總體設計框架以1個平臺、2個數(shù)據(jù)整合、3個應用為基礎核心，將地理信息系統(tǒng)（GIS）平臺作為基礎，整合應急資源、應急預案信息，構建應急資源應用、預警監(jiān)測應用、應急指揮應用，以此作為應急預案管理系統(tǒng)設計基礎。

系統(tǒng)應用GIS、網(wǎng)絡、分布式模塊化組件（Web Services）、移動通信等現(xiàn)代先進成熟的信息技術，根據(jù)事件控制、事件分級管理的業(yè)務特點和要求，采用多層應用體系結構，建立合理的、易于擴展的應急預案管理平臺，采集、檢索和綜合管理分析各類事件信息，實現(xiàn)事件的采集、分析、決策和應急指揮等功能，實現(xiàn)事件應急流程的規(guī)范化，提高應急預案執(zhí)行的科學性與智能化。

2 系統(tǒng)架構

總體框架以標準、制度和安全體系為保障;以應急預案管理應用為切入點，完善線路應急數(shù)據(jù)中心為基礎;以應急機構間協(xié)同應用平臺建設為重點;以物資人員、預警監(jiān)測、應急處置應用體系建設為主線;形成標準化的應急預案管理信息化體系。

2.1 軟件平臺架構

應急預案管理系統(tǒng)采用分級部署模式，通過控制中心、各個單站的聯(lián)合部署，形成各層級之間的指揮聯(lián)動機制?？刂浦行氖钦麄€系統(tǒng)的核心，負責為各個子模塊和子功能提供接口，將眾多的業(yè)務模塊功能有機的結合起來，形成統(tǒng)一的應急預案管理界面。

2.1.1 技術路線

（1）整體技術策略。應急預案管理系統(tǒng)的整體技術策略根據(jù)應急管理的內(nèi)涵，突出開放、可靠、安全、易用等特點。在平臺整體研發(fā)設計之初遵循實用性、穩(wěn)定性、標準化、安全和保密性、開放和可擴充性、易維護性、易操作性等原則，整體技術策略如圖1所示。

（2）基于面向服務架構（SOA）模式。地鐵應急預案管理系統(tǒng)采用開放先進的SOA技術標準，具備易部署、易管理和易使用的特點，系統(tǒng)通過發(fā)布和獲取服務來對外提供信息和獲取信息。系統(tǒng)本身基于SOA模型的設計思想，同時具備了動態(tài)化特征。系統(tǒng)模塊的增加、刪除、啟動、停止都可動態(tài)管理，同時系統(tǒng)模塊的配置也可以進行動態(tài)修改。

（3）基于模塊化的組件。系統(tǒng)應用程序由各自獨立的模塊化組件組成，每個組件對應不同的應用功能，開發(fā)和部署都相對獨立;在系統(tǒng)功能升級時僅對涉及到的模塊化組件進行修改和升級，減少系統(tǒng)開發(fā)難度和復雜程度。

2.1.2 技術架構

根據(jù)地鐵應急預案管理系統(tǒng)建設目標以及系統(tǒng)的技術路線，地鐵應急預案管理系統(tǒng)是一種多層級多階梯的結構模型，如圖2所示。

地鐵應急預案管理系統(tǒng)設計為5個互聯(lián)互通的層級，依次是信息基礎設施層、軟件系統(tǒng)服務層、業(yè)務應用支撐層、應急業(yè)務系統(tǒng)層和系統(tǒng)輔助管理層。具體說明如下。

（1）信息基礎設施層。系統(tǒng)的物理基礎層，主要包括網(wǎng)絡系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及磁盤存儲系統(tǒng)，為整個地鐵應急預案管理系統(tǒng)提供網(wǎng)絡服務器環(huán)境、通訊鏈路上的支持，同時通過系統(tǒng)軟件和平臺支撐軟件對應用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)和運行環(huán)境上的保障，提供計算、存儲、網(wǎng)絡硬件以及操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡協(xié)議等。

（2）軟件系統(tǒng)服務層。與應用系統(tǒng)本身無關，具有高度獨立性的構件，主要提供操作系統(tǒng)和硬件通信功能，應用系統(tǒng)需要通過基礎構件完成與操作系統(tǒng)的交互，系統(tǒng)服務層軟件一般由操作系統(tǒng)廠商或第三方廠商提供。系統(tǒng)服務層主要由編程應用服務器（Java）、網(wǎng)絡應用服務器、商業(yè)智能、標準目錄服務、網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)（WebGIS）平臺等構成。

（3）業(yè)務應用支撐層。提供大量組件、提高業(yè)務應用的開發(fā)效率，降低開發(fā)的難度。應用支撐層與系統(tǒng)有一定的耦合度，其自身架構體系與應用系統(tǒng)需求有一定的關聯(lián)，地鐵應急預案管理系統(tǒng)設計構造中需要使用的應用支撐層組件主要包括共享服務、內(nèi)嵌服務、采集服務、開放平臺等。

（4）業(yè)務系統(tǒng)層。構成典型的多階梯結構，由接入渠道、應用軟件系統(tǒng)、開放服務、數(shù)據(jù)庫幾個子層次組成。接入渠道層接受來自各種形式的請求，支持多種類型、方式接入到復雜的采集表單，并向用戶端瀏覽器提供個性化的數(shù)據(jù)顯示。應用軟件系統(tǒng)層完成應急相關業(yè)務系統(tǒng)功能。開放服務層支持幾乎所有與數(shù)據(jù)訪問有關的標準。

（5）系統(tǒng)輔助管理層。實現(xiàn)系統(tǒng)管理平臺功能，主要包括安全管理平臺和監(jiān)控管理平臺。安全管理平臺主要涉及系統(tǒng)使用、數(shù)據(jù)訪問與保護等多方面內(nèi)容，還包括身份認證、加密、權限等。監(jiān)控管理平臺主要涉及數(shù)據(jù)備份/恢復、軟件分發(fā)/升級、日志審核管理、設施監(jiān)控管理、統(tǒng)一用戶單點登錄等。

2.2 硬件平臺架構

根據(jù)現(xiàn)有地鐵運營管理模式，在控制中心設置應急預案管理中心（管理服務器、存儲服務器、接口服務器、交換機等），在各車站值班室設置應急預案管理工作站，通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡系統(tǒng)傳輸信息或提供通道進行互聯(lián)，如圖 3所示。

3 系統(tǒng)功能

3.1 突發(fā)事件處置管理

利用預案管理模塊中編制的數(shù)字化預案，提醒并引導處置人員應急處置，利用輔助決策進行救援資源查詢，保障事件狀態(tài)報告與發(fā)布工作的順利完成。記錄處置過程，以便事后對整個過程進行回顧，同時對該類事件的處置進行評價與思考，從而對預案進行修訂和改進。

（1）生成應急處置界面。根據(jù)預案管理模塊中定義的數(shù)字化預案以及突發(fā)事件信息，快速生成處置要點，加載應急資源信息。界面中包括內(nèi)容：啟動預案名稱、事件等級、發(fā)生時間、持續(xù)時間、處置記錄、輔助系統(tǒng)快捷方式、處置要點等。其中，處置要點分為操作要點和通報流程兩大類。

（2）處置狀態(tài)維護功能。包括操作要點狀態(tài)維護和信息通報狀態(tài)維護，共為4方面內(nèi)容：①可通過點擊完成相應要點操作;②可區(qū)分要點是否執(zhí)行;③每項要點后自預案啟動起，開始按設定時間倒計時;④處置要點若超過設定時限，將提醒用戶及時操作。點擊相應的通報流程后，調(diào)用突發(fā)事件信息報送功能，顯示信息通報對象和通報內(nèi)容提示，同時記錄報送時間以及報送次數(shù)。

（3）事件升級功能。實現(xiàn)新事件信息的填寫功能。根據(jù)新事件發(fā)生時間和信息，系統(tǒng)能夠自動判斷調(diào)整事件處置級別，并調(diào)整已生成的處置措施。

（4）顯示各層級處置要點功能。顯示線路中心、車站相關的處置要點提示。

3.2 總結評估功能

系統(tǒng)對應急處置后的事件信息進行整理、匯總，協(xié)助管理人員完成事后總結分析、預案評估工作。對事故處理過程的所有信息留痕并統(tǒng)一管理、存檔，包括圖像、聲音、電子文檔等，按照發(fā)生時序制作處置記錄，對應急處置過程關鍵環(huán)節(jié)回放和再現(xiàn)。根據(jù)事件處置記錄，結合案例模板，生成事故案例。輔助制作事件調(diào)查報告、事故處置報告，根據(jù)不同的業(yè)務需求，定制事故報告內(nèi)容。為事故的多項數(shù)據(jù)統(tǒng)計，生成相應的統(tǒng)計報表。為事件處置建立評估體系，根據(jù)業(yè)務內(nèi)容實現(xiàn)量化評估，實現(xiàn)的主要功能如下。

（1）實現(xiàn)按模板要求生成突發(fā)事件最終報告的功能，包括處置方案的完整性、科學性、順暢性以及處置要點的合理性和可操作性等。

（2）實現(xiàn)事件總結報告的查詢功能，包括處置文字記錄、語音和視頻。

3.3 系統(tǒng)聯(lián)動

應急預案管理系統(tǒng)作為一個信息化管控平臺，要與門禁、視頻監(jiān)控、緊急電話等系統(tǒng)進行互聯(lián)，實現(xiàn)信息交互及安全管控。

在門禁系統(tǒng)有非法闖入情況時，通過系統(tǒng)聯(lián)動，相關視頻圖像可自動顯示在應急預案管理工作站上，便于值班員進行有效識別和應對。在突發(fā)緊急情況下，值班員可以通過應急預案管理工作站實現(xiàn)門禁開關門及入侵報警的解除。

在緊急電話被使用時，相關使用人視頻圖像可自動顯示在應急預案管理工作站上，值班員可以與之通話并及時進行有效處置。

4 系統(tǒng)應用

應急預案管理系統(tǒng)立足于地鐵的生產(chǎn)和安全管理需求，為地鐵運營人員提供有效的電子化應急事件防范手段。系統(tǒng)優(yōu)勢體現(xiàn)在以下4個方面。

（1）扁平化管理：壓縮應急管理層次，實現(xiàn)橫向到底、縱向到邊的管理范圍。

（2）數(shù)字化管理：構建科學化管理模式，讓數(shù)字貫穿管理全過程，讓管理更具科學性。

（3）突發(fā)事件全局化管理：加強應急體系建設，完善應急處置機制，從人員、物資、裝備、制度等全方面進行調(diào)度管控。

（4）業(yè)務應用集中化：實現(xiàn)業(yè)務應用集中化，關鍵數(shù)據(jù)集中存儲，業(yè)務集中管理，統(tǒng)一設計流程。

地鐵應急預案管理系統(tǒng)在實際應用中也存在某些問題，在業(yè)務安全保障、用戶使用便捷性等方面需要進行改進和完善。

（1）采用可靠的核心內(nèi)嵌式技術，增加防篡改檢測模塊來對瀏覽器和服務器（B/S）結構網(wǎng)頁進行檢測，防止網(wǎng)頁被隨意篡改。

（2）采用協(xié)議包壓縮加密傳輸技術來確保端到端業(yè)務數(shù)據(jù)包的完整性、保密性。

（3）采用頁面動態(tài)編輯器，實現(xiàn)富文本內(nèi)容交互，增加用戶操作的便捷性、靈活性。

地鐵應急預案管理系統(tǒng)對于目前地鐵的應急管理是一個新興的事物，國內(nèi)大部分地鐵運營公司的預案管理手段還是通過線下紙質文檔管理，并沒有采取有效的信息化管理手段。近年國家出臺一系列關于地鐵運營安全的政策、辦法，應急管理有了標準化、制度化、信息化的要求。通過GIS、Web Services、融合通信等多種技術手段，建立數(shù)字化、智能化、信息化的應急預案管理系統(tǒng)，能夠積極有效應對突發(fā)應急事件，實現(xiàn)應急事件處置的規(guī)范化，提高應急決策和應急處置的科學性和智能化。巴基斯坦拉合爾橙線地鐵應急預案管理系統(tǒng)（安全系統(tǒng)）已于2020年9月正式開通使用，取得了預期效果，管理系統(tǒng)界面如圖4所示。國內(nèi)很多地鐵運營單位也都在進行該方案調(diào)研和技術論證，開始著手進行系統(tǒng)建設。

5 結束語

地鐵應急預案管理系統(tǒng)應用的研究，顯著提升了地鐵安全技術領域尤其是應急管理方面的理論創(chuàng)新和實踐能力，彌補了地鐵應急管理信息化手段的不足，為數(shù)字化地鐵提供了有力的技術支撐，隨著信息化技術在地鐵各方面的全面實施，應急預案管理系統(tǒng)有著巨大的應用價值和良好的市場前景。

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收稿日期 2020-09-19

責任編輯 司玉林