高速公路应急救援指挥软件系统的设计.doc

高速公路应急救援指挥软件系统的设计陈睿韩春梅朱健李强27高速公路应急救援指挥软件系统的设计陈睿1 韩春梅2 朱健3 李强4(同济大学1, 2, 3 上海 200331) (上海电器科学研究所4 上海 200063)摘要介绍的高速公路应急救援指挥系统是一个集数据通信、数据库和地理信息系统 (G IS) 为一体, 并具有一定智能决策指挥功能的综合性集成软件。 文章描述了系统的设计思想、主 要功能模块和技术要点。关键词应急救援数据通信A bstrac t: T h is p ap e r in t ro duce s a in teg ra ted so f tw a re in w h ich da ta comm un ica t io n, da taba se and G IS a re in teg ra ted in to o ne so f tw a re sy stem. T h e sy stem h a s in te lligen t dec isio n func t io n. In th is p ap e r, de sign tho ugh t, p r im a ry func t io n m o du le and k ey tech no lo gy o f th e sy stem a re a lso de sc r ibed.Keywords: em e rgency re scue; da ta comm un ica t io n© 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.0前言随着高速公路里程的增长, 各类交通事件明 显增加。 在一些路段, 交通流量并不大, 但事件发 生较为频繁, 二次事故较多, 有的还导致了严重后 果。由于交通事故发生的随机性和突发性, 很多交 通事故是难以预防的, 由此而造成的交通阻塞将 导致很大的经济损失, 我们必须认真考虑减少交 通阻塞和车辆延误, 降低各种交通事故对交通流 的影响。在上海市高速公路监控系统的基础上, 我们 开发了高速公路应急救援指挥系统。 它负责市管 公路和高速公路内所有突发事件的信息管理, 为 应急指挥中心在紧急情况下实施市应急指挥调 度, 及时协调处理路网调度过程中出现的问题, 迅 速处理突发事件, 提供信息和决策支持, 以保障路 网调度的顺利进行。1高速公路应急救援指挥系统主要 工作流程高速公路应急指挥中心的工作流程如图 1 所 示。 应急救援指挥系统构建在高速公路监控系统 的基础之上, 在突发事件发生时, 应急救援指挥中 心与高速公路监控中心联动工作。 高速公路发生 突发事件后, 会引起交通流的异常变化, 监控系统 根据此变化可自动判断可能发生的交通事故; 监控中心管理人员可利用监控电视系统发现摄像机覆盖区域的突发事件; 事故当事人或目击者可利 用高速公路上设置的紧急电话或移动电话报警; 交警或管理部门的巡逻车发现事故后利用无线集 群电话系统报警。 应急救援指挥中心接到突发事 件报警后, 立即记录事故信息, 包括时间、地点、事 故类型、事故描述等, 并同时启动监视系统、GP S 系统、G IS 系统等进行事故定位, 对事故信息做出 初步的综合分析和判断确认。根据事件的类型、事 发地点和严重程度, 应急救援指挥系统自动生成 救援需求和事故处理预案, 对重大事故应及时上 报上级主管部门, 并接受上级主管部门的指挥控 制命令。为有关部门提供至事发地点的最佳路线, 并通过通信系统下达救援指令, 通过信息发布系 统发送事故信息和相应的交通管制或引导信息。 根据不同的救援需求和各职能部门的分工, 向各 有关部门通报事故及救援需求信息, 协调组织救 援工作。各有关部门接获事故通报后根据分工立即在 应急指挥中心的统一协调下, 各司其职, 组织救援 和事故处理, 并将事故现场情况及时反馈给应急 指挥中心, 以便应急救援指挥系统能够及时修正 救援方案; 在事故处理完毕后, 应急救援指挥中心 下达处理结束命令, 路网交通恢复正常。 同时, 应 急指挥中心记录详细的事故救援处理报告, 分析 评价处理结果。收稿日期: 20010531图 1应急指挥中心工作流程图根据上述工作流程, 应急救援指挥系统对突 发事件的处理流程如图 2 所示。2应急救援指挥软件的功能需求与 功能划分2. 1应急救援指挥软件的功能需求·定时或按需采集交通监控数据和监控图像 信息;·接收并处理本路段的报警和突发事件信 息;·根据突发事件的性质和类型自动生成应急 救援预案;·根据应急救援预案对突发事件进行应急处 理, 下达指挥命令调度有关部门、人员和机械设备实时救援, 对重大事件及时向上级有关部门报告;·自动存储有关事故信息、采取的救援措施 及处理结果, 形成事故记录;·提供历史资料的查询、分析统计和输出汇 总报表等功能。2. 2应急救援指挥软件的功能模块划分1) 交通信息采集模块。 定时接收高速公路监 控中心的交通信息, 包括最高温度、最低温度、气象状态、能见距离、风速风向等信息, 实时收集紧 急电话呼叫信号。2) 监控图像信息采集模块。当事件发生时, 抓 拍发生时的监视图像。3) 应急报警受理功能模块。 应急报警受理功 能模块具有如下功能。·接收公众电话网有无线用户、“110”、交警 信息控制中心等信息中心的电话报警, 记录主叫电话号码; 接收高速公路上紧急电话的报警信息,记录紧急电话号码, 显示紧急电话位置信息;·提供辅助报警手段, 受理监控系统联动报 警、摄像机监视报警以及来人报警等多种形式的 报警;·对每一次报警信息, 自动产生报警记录并 在数据库中存档, 内容包括报警时间、报警电话号 码、用户名、地址、受理台应答时间、挂机时间等;·根据紧急电话报警信息, 自动确定报警地 点, 并在受理台的地图屏上显示报警地点;·受理台提供目前正在处理的信息列表, 帮 助辨别重复报警, 并方便对正在处理的报警进行实时跟踪;·提供多种输入法, 快速记录报警信息, 提高 受理速度。4) 事件检测判断功能模块。 负责采集突发事 件的基本信息, 包括突发事件发生时间、地点、基本情况以及道路交通等, 这类信息主要来源于紧 急电话、交通信息检测设备、巡逻车等。此外, 该模 块还包括一些基本算法, 用于推算出一些基本的 事故信息, 尽量减少人工录入而引起的时延。5) 处理方案生成功能模块。 方案生成模块是整个应急救援系统的主体, 对突发事件信息采集 模块所采集的信息和现场救援人员反馈的信息进 行分析、综合, 根据事先确定的突发事件类型的划 分, 自动判别突发事件类型, 再根据系统资源数据 库中各种类型的救援资源之当前状态确定需通知的相关救援部门, 并按优先级排列。同时提供不同 部门赶往突发事件地点的救援路线。 对事故多发 地段的典型事故, 系统能自动调出预先输入的处 理方案, 包括文字信息和地理信息, 如详细的道路 走向、水源图、交通参数、事故处理流程以及其它辅助信息等。 对各种突发事件类型生成的救援方 案, 需根据不同参数进行合理优化, 为领导决策提 供一定的方案支持。6) 救援实施方案生成功能模块。 该模块是整 个应急救援系统的核心, 模块启动后将对突发事件救援过程实行全程实时监控, 跟踪事故现场动 态, 发布救援指令, 协调各职能部门及救援资源直 至圆满完成救援任务为止。救援实施过程中, 监控分中心应及时向现场 救援人员提供各种事故现场管制办法和相关道路发布信息的内容, 并根据反馈的信息, 及时调整信 息发布内容; 在电子地图或有关应急救援计算机 上, 显示救援规程, 并根据事故处理状况, 突出显 示有关内容 (包括现场处理人员姓名、现场处理的 安全设施、作业区布置方案等信息)。7) 处理预案编辑功能模块。提供多种输入法, 让管理工程师编辑紧急事件处理预案, 如事故处 理流程以及其它辅助信息等, 以及编辑各有关单 位(消防、公安、交警、救援、排障、牵引、路政等) 联 系电话; 并根据突发事件伤亡情况、交通影响严重程度等联系相关领导 ( 显示其电话、B P 机、手机 等)。 根据突发事件现场反馈信息, 提供各种事故应急救援步骤。8) 文档与数据管理功能模块。 负责突发事件基本信息和整个救援过程信息的整理、归档, 并自 动生成突发事件救援报告。 编写事故现场处理情 况报告、事故最终处理报告, 详细记录事故现场勘 察情况 (事故地点、车号、责任人姓名、伤亡人员情 况、污染面积、路产设施损坏情况) , 救援实施的临 时措施 ( 指挥滞留人员撤离、抢救伤员、防止二次 污染、抢救财物、保护路产等) , 事故性质及涉及范 围, 现场询问笔录等, 负责编辑系统数据库。9) 信息服务与资源维护系统。 实现管理者对 突发事件记录数据库的操作使用功能。 长期的突发事件记录将形成宝贵的数据资源, 从中可加工 形成各种文档, 供管理者、研究者对高速公路的各 种突发事件特征类型进行分析, 得出结果, 为进一 步提高高速公路的管理水平提供依据。在应急救援系统中, 可将救援所用到的人力资源、物力资源、社会资源分别建成三个数据库, 由该模块负责这些数据库的查询、统计、使用和改 进的维护工作。 这些数据库将为救援实施模块提 供全面的数据服务。另外, 救援的突发事件记录将 构成一个突发事件数据库, 该库中记录由救援模块完成更新, 主要为信息服务模块提供数据服务。10 ) 需调控事件和控制方案传送功能模块。 根据事故检测和预案生成系统判别, 对比较严重 的事件或跨地域、超过本指挥中心指挥范围的的 事件, 则通过本系统向上级指挥中心汇报, 并接收上级指挥中心的处理方案。11) 系统数据传送功能模块。 在应急指挥机 构组织网络中, 需共享统一的系统数据, 通过该模 块完成。12) 软件使用帮助功能模块。该模块为系统的操作使用提供较为详细的说明。3技术要点3. 1应急救援指挥软件的体系框架根据以上对应急救援指挥系统软件需求的分 析、功能模块的划分, 对于服务器操作系统, 我们采用M S W in dow s 2000 Se rve r, 工作站操作系统 采用M S W in dow s 2000 P ro fe ssio n a l, 数据库系 统采用O rac le 8 i, 因为O rac le 数据库产品是跨平台的, 这样保证了数据的跨平台平滑。整个应用软件采用基于B S 的三层模型分布式结构, 前端查 询是基于W eb , 中间层是基于组件对象技术的数 据应用, 后台是基于O rac le 8 i 数据库。 整个程序 框架分为三部分: 人机交互层、应用处理层、数据基于 CA DD S5 外板加工活络样板数据生成的二次开发冯军 应文烨 李俊华陈宾康29基于 CA DD S5 外板加工活络样板数据生成的二次开发冯军1 应文烨2 李俊华3 陈宾康4(武汉理工大学1, 3, 4 武汉 430063) (武汉船舶设计研究所2 武汉 430064)摘要以 CV 2DO R S 为开发工具, 通过分析船体外板的数据结构及各实体之间的拓扑关 系, 介绍了自动生成外板加工样板数据和获取船体外板理论面信息的方法, 并给出了实例。关键词CA DD SCV 2DO R SISSM 拓扑关系A bstrac t: B y ana lyzing da ta st ruc tu re and th e topo lo g ic re la t io n sh ip be tw een th e en t it ie s, th e w ay o f au tom a t ica lly p ro duc ing sh ip tem p la te fab r ica t io n info rm a t io n and re t r iev ing th e info rm a t io n o f sh ip p la te su rface is in t ro duced w ith th e CV 2DO R S deve lopm en t too l. A nd th e im p lem en ta t io n is a lso g iven h e re.Keywords: CA DD S; CV 2DO R S; ISSM ; topo lo g ic re la t io n sh ip CA DD S 5 是 美 国 P T C 公 司 ( P a ram e t r icT ech no lo gy Co rpo ra t io n ) 的 CA D CAM 集成化软件产品, 该软件具有很强的线框建模、曲面建模和实体建模等三维建模功能。 国内许多单位引进图 3应急救援指挥软件的组成结构库层。原则上将面向用户的交互界面、面向应用的数据分析与处理、面向存储与管理的数据库分解 开。 软件组成结构如图 3 所示。3. 2应急救援指挥软件系统通信机制设计原则应急救援指挥中心与上级主管部门之间通过 拨号网络, 基于 T C P IP 传输消息;应急救援指挥软件与交通监控软件之间, 通过直接访问交通监控系统数据库实现数据共享;人机交互层与相关的数据分析层采用基于分 布式组件的通信方式进行消息传递;数据分析层与数据库层采用访问数据库方式 进行通信。4结 束 语试验证明, 高速公路应急救援指挥软件能够 缩短紧急救援对策的响应时间, 提高救援的有效 性和可靠性, 可尽快恢复高速公路的通行能力, 进 而提高高速公路的管理水平。因此, 该软件具有良 好的应用前景和推广价值。参 考 文 献1高速公路丛书编委会. 高速公路运营管理. 北京: 人民 交通出版社, 2000 (3)2袁鹏飞编著. O rac le 8i 数据库高级应用开发技术. 北 京: 人民邮电出版社, 2000 (7)收稿日期: 20010228