本發(fā)明涉及一種快速響應(yīng)與決策支持平臺，尤其是一種基于分布式協(xié)作的重大突發(fā)事件快速響應(yīng)與決策支持平臺，屬于高速公路道路安全處理的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著高速公路的發(fā)展，伴隨而來的事故起數(shù)也在逐步上升，其危害性已嚴重影響到我國的可持續(xù)發(fā)展和社會的穩(wěn)定。如何提高高速公路交通事故預(yù)防和應(yīng)對能力、控制和降低高速公路交通事故引發(fā)的嚴重社會危害，是高速公路交通安全與應(yīng)急管理領(lǐng)域研究的熱點問題。應(yīng)急管理是高速公路運營管理的重要組成部分，事故應(yīng)急管理的內(nèi)涵，包括預(yù)防、準備、響應(yīng)和恢復(fù)四個階段。在實際情況中，這些階段往往是重疊的。高速公路又由于自身高速通行的特點，發(fā)生交通事故若不能及時救援，極有可能發(fā)生連鎖事故，造成更大的危害。我國針對此類問題也出臺了一系列的法律法規(guī)，現(xiàn)階段我國不同地區(qū)和部門在突發(fā)事件快速響應(yīng)與決策支持方面進行了一定的研究工作，但是較多的是一些探索性的研究，未形成系統(tǒng)性的理論體系和應(yīng)用技術(shù)，也沒有提出專門針對不同類型高速公路重大突發(fā)事件的快速響應(yīng)與決策支持的理論、技術(shù)和方案。

綜觀國內(nèi)外情況，我國的突發(fā)公共事件不斷發(fā)生給人民的生命財產(chǎn)帶來了很大的損失，也因此公共突發(fā)事件的研究成為了一個學術(shù)熱點。一些學者從法律法規(guī)、組織、決策、運行機制和應(yīng)急程序等方面去研究，一些學者從突發(fā)事件對社會發(fā)展影響的角度，探討了人類與自然的關(guān)系；一些學者從災(zāi)害學、管理學、經(jīng)濟學、統(tǒng)計學等學科相結(jié)合的角度，對突發(fā)事件問題進行研究。此外，也有一些學者從系統(tǒng)的角度對于突發(fā)公共事件應(yīng)急響應(yīng)進行了研究，也取得了部分研究成果。但是我們發(fā)現(xiàn)對應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能進行研究的不多，已有的研究也不是很透徹。現(xiàn)有的針對突發(fā)事件快速響應(yīng)與應(yīng)急決策支持相關(guān)的理論技術(shù)研究和研發(fā)的系統(tǒng)平臺，第一方面，針對突發(fā)事件的檢測方面的研究技術(shù)，還未突破一定標準的檢測及時性和檢測準確性。第二方面，系統(tǒng)平臺輸入的內(nèi)容繁多，使得響應(yīng)時間大大增加。第三方面，系統(tǒng)平臺對突發(fā)事件的處置步驟不清晰，不清楚。

現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足是：1、目前重大突發(fā)事件分類、分級標準不同。2、目前我國交通事故應(yīng)急響應(yīng)技術(shù)和機制不完善，車輛發(fā)生事故往往不能及時被發(fā)現(xiàn)。3、應(yīng)急響應(yīng)、處置與救援效率低下，許多事故傷者因得不到及時搶救而死亡。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于分布式協(xié)作的重大突發(fā)事件快速響應(yīng)與決策支持平臺，其解決跨區(qū)域跨部門應(yīng)急機制不完善、指揮調(diào)度不及時、應(yīng)急資源配置不合理等問題，為重大突發(fā)事件跨區(qū)域跨部門快速響應(yīng)和決策支持提供技術(shù)支撐。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述基于分布式協(xié)作的重大突發(fā)事件快速響應(yīng)與決策支持平臺，其特征是：包括突發(fā)事件快速定位報警子系統(tǒng)、突發(fā)事件影響評估子系統(tǒng)、應(yīng)急處置聯(lián)動管理與預(yù)案自動生成子系統(tǒng)、應(yīng)急資源優(yōu)化配置管理子系統(tǒng)、應(yīng)急處置過程評估子系統(tǒng)以及重大突發(fā)事件快速響應(yīng)與決策支持后臺；

突發(fā)事件快速定位報警子系統(tǒng)，用于負責對突發(fā)事件的收集與上報，突發(fā)事件影響評估子系統(tǒng)，用于對突發(fā)事件快速定位報警子系統(tǒng)收集上報的突發(fā)事件的影響進行評估，應(yīng)急處理聯(lián)動管理與預(yù)案自動生成子系統(tǒng)，根據(jù)突發(fā)事件影響評估子系統(tǒng)的影響評估結(jié)果生成相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案；應(yīng)急資源優(yōu)化配置管理子系統(tǒng)，根據(jù)上述突發(fā)事件的信息以及突發(fā)事件的影響評估結(jié)果，確定所需的應(yīng)急資源配置及對應(yīng)的方案；應(yīng)急處置過程評估子系統(tǒng)，能實現(xiàn)對突發(fā)事件應(yīng)急處置評估。

所述突發(fā)事件快速定位報警子系統(tǒng)融合了視頻事件檢測、重點車輛GPS檢測、視頻監(jiān)控巡邏以及110人工接警的多源信息的接入、管理與顯示，采用基于GPS及大數(shù)據(jù)方法對接入的多源信息進行管理。

所述突發(fā)事件影響評估子系統(tǒng)基于突發(fā)事件的類型、等級、分布特征，首先將重大突發(fā)事件分為高速公路重特大交通事故、?；肥录?、惡劣天氣等三種類型。

本發(fā)明的優(yōu)點：實現(xiàn)了基于GIS可視化的可跨平臺運行的“零輸入、零延遲、零延誤”的重大突發(fā)事件快速響應(yīng)與決策支持平臺，高效率的實現(xiàn)跨部門應(yīng)急處置協(xié)作中事件偵測與定位、快速響應(yīng)、信息共享、應(yīng)急協(xié)同處置、可視化遠程指揮、響應(yīng)解除、事件備案等全流程管理，提供重大突發(fā)事件應(yīng)急處置的輔助決策。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1所示：為了解決跨區(qū)域跨部門應(yīng)急機制不完善、指揮調(diào)度不及時、應(yīng)急資源配置不合理等問題，為重大突發(fā)事件跨區(qū)域跨部門快速響應(yīng)和決策支持提供技術(shù)支撐，本發(fā)明包括突發(fā)事件快速定位報警子系統(tǒng)、突發(fā)事件影響評估子系統(tǒng)、應(yīng)急處置聯(lián)動管理與預(yù)案自動生成子系統(tǒng)、應(yīng)急資源優(yōu)化配置管理子系統(tǒng)、應(yīng)急處置過程評估子系統(tǒng)以及重大突發(fā)事件快速響應(yīng)與決策支持后臺；

具體地，通過突發(fā)事件快速定位報警子系統(tǒng)的多源上報的突發(fā)事件，對事件信息進行同步、識別、GIS地圖定位展示。用戶可對突發(fā)事件信息進行查看、并對突發(fā)事件進行按步驟處置：第一步對重大突發(fā)事件的持續(xù)時間、影響范圍等重要信息進行評估。第二步，根據(jù)突發(fā)事件的信息和時間評估信息自動生成原始應(yīng)急預(yù)案，并于實際情況進行結(jié)合，修改預(yù)案，形成初步應(yīng)急預(yù)案。第三步，根據(jù)初步應(yīng)急預(yù)案對資源需求進行配置，并對救援路徑進行自動選擇。第四步，形成一個全面的應(yīng)急預(yù)案并進行發(fā)布。重大突發(fā)事件處置結(jié)果后，從主平臺進入應(yīng)急處置評估子系統(tǒng)，對突發(fā)事件的處置過程和處置結(jié)果進行評估，得出綜合評估結(jié)果。

本發(fā)明具有“零輸入、零響應(yīng)、零延誤”的特點。通過強大的數(shù)據(jù)庫存儲歷史數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性的分析，盡可能準確的提供輸入內(nèi)容候選，減少內(nèi)容的輸入，保證平臺“零輸入”的設(shè)計與實現(xiàn)。采用http和socket混合通信方式融合了http的易用以及socket的實時優(yōu)點，保證平臺“零延遲”的設(shè)計與實現(xiàn)。采用合理的服務(wù)器端框架以及負載均衡部署策略構(gòu)建穩(wěn)定的服務(wù)器端，保證了決策平臺穩(wěn)定的運行，并保證平臺“零延誤”的設(shè)計與實現(xiàn)。

所述重大突發(fā)事件快速響應(yīng)與決策支持平臺包含的主平臺與各子系統(tǒng)是基于分布式的協(xié)作方式，具有低依賴性、耦合性、干擾性和高擴展性和維護性。通過獨立的子系統(tǒng)以及系統(tǒng)之間的實時通信技術(shù)完成子系統(tǒng)、服務(wù)之間的聯(lián)動。獨立的子系統(tǒng)，由主平臺的控制模塊進行管理，通過通訊協(xié)同工作，使得功能服務(wù)化，服務(wù)接口化。將主平臺的功能拆分成若干個服務(wù)，使用接口的方式提供服務(wù)。子系統(tǒng)和平臺之間通過數(shù)據(jù)庫共享核心數(shù)據(jù)，每個子系統(tǒng)都會提供接口服務(wù)完成彼此之間的RPC通信。子系統(tǒng)易于獨立部署，可以部署多個實例進行負載均衡和容災(zāi)處理。

所述重大突發(fā)事件快速響應(yīng)與決策支持平臺采用分層架構(gòu)設(shè)計，具有更強的伸縮性、開放性、安全性。子系統(tǒng)及決策平臺的獨立設(shè)計模式?jīng)Q定了整體系統(tǒng)的低耦合性，可以更好的部署和擴展。

所述重大突發(fā)事件快速響應(yīng)與決策支持平臺建立在道路交通的地理信息系統(tǒng)上，平臺采用GIS地圖技術(shù)，提供LBS服務(wù)所有數(shù)據(jù)在電子地圖上予以顯示。GIS是整個系統(tǒng)的功能基礎(chǔ)，在此之上通過二次開發(fā)提供了系統(tǒng)需要的LBS服務(wù)。

所述重大突發(fā)事件快速響應(yīng)與決策支持平臺客戶端采用Electron框架技術(shù)，實現(xiàn)了跨平臺運行，不依賴具體操作系統(tǒng)特性，包括windows、linux和mac os等主流操作系統(tǒng)。

本發(fā)明實施例中，突發(fā)事件快速定位報警子系統(tǒng)：融合了視頻事件檢測、重點車輛GPS檢測、視頻監(jiān)控巡邏、110人工接警等多源信息的接入、管理與顯示，采用基于GPS地圖技術(shù)以及大數(shù)據(jù)分析方法對多源信息進行管理。多源信息管理包括對突發(fā)事件信息的提取、識別、同步等。實現(xiàn)了突發(fā)事件快速定位，突發(fā)事件報警，人工接警等功能，實現(xiàn)突發(fā)事件的審核、確認、細節(jié)展示等功能，實現(xiàn)了突發(fā)事件快速定位與報警功能。突發(fā)事件快速定位報警子系統(tǒng)的多源數(shù)據(jù)融合包括兩個含義，一個是數(shù)據(jù)級上的融合，輸入數(shù)據(jù)包括浮動車GPS數(shù)據(jù)與視頻交通流檢測數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)為路段交通狀態(tài)參數(shù)；另一個是決策級上的融合，輸入數(shù)據(jù)是各個算法的檢測結(jié)果、報警電話和視頻檢測結(jié)果，輸出是融合后路段突發(fā)事件判斷結(jié)果。

其中，在數(shù)據(jù)級的融合為：基于多源信息融合的交通狀態(tài)感知，輸入的數(shù)據(jù)源是視頻交通流數(shù)據(jù)和浮動車GPS數(shù)據(jù)，輸出的是描述路段交通狀態(tài)的全路段平均速度、全路段區(qū)間平均密度、可用車道速等。

在決策級的融合為：其中包括：

1）、智能檢測算法的判斷結(jié)果：智能檢測算法的輸入是數(shù)據(jù)級融合后的交通狀態(tài)感知參數(shù)，輸出是路段的突發(fā)事件檢測結(jié)果，檢測的結(jié)果將輸出道融合算法模塊進行研判；2）、視頻突發(fā)事件檢測模塊：該模塊將實現(xiàn)視頻的突發(fā)事件檢測，檢測結(jié)果將輸出到融合算法模塊進行研判；3）、報警電話：根據(jù)報警電話以及手機APP的突發(fā)事件信息，對路段是否發(fā)生交通事故進行判斷，然后結(jié)果將輸出到融合算法模塊進行研判。輸出的數(shù)據(jù)為融合后路段突發(fā)事件的判斷結(jié)果。

重大突發(fā)事件影響評估子系統(tǒng)：基于突發(fā)事件的類型、等級、分布等特征，首先將重大突發(fā)事件分為高速公路重特大交通事故、?；肥录?、惡劣天氣等三種類型，在已有高速公路交通事故影響評估技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合高速公路重特大交通事故的特征，采用分階段預(yù)測方法，建立事件持續(xù)時間模型，利用交通波理論建立影響范圍的預(yù)測模型；在重特大交通事故預(yù)測技術(shù)的基礎(chǔ)上，考慮?；肥鹿视绊懸蛩兀捎肁NFIS模型修正?；肥录某掷m(xù)時間模型，建立影響范圍的預(yù)測模型；本系統(tǒng)主要評估霧、雨、風、雪等惡劣天氣對高速公路行車的安全車速影響，建立安全車速模型，車速降低引起高速公路通行能力折減，再結(jié)合路網(wǎng)上交通量參數(shù)，評價交通疏散承載能力及負荷度。本系統(tǒng)分別從能見度、路面狀況和橫向風力三個方面分析惡劣天氣對高速公路安全車速的影響，建立惡劣天氣對高速公路安全行車速度和通行能力的影響預(yù)測模型。根據(jù)上述的影響預(yù)測模型，量化各類事件的影響程度，對應(yīng)各類事件的分級標準確定事件的影響級別，實現(xiàn)對高速公路重大突發(fā)事件的持續(xù)時間和影響范圍的預(yù)測、路網(wǎng)抗毀可靠度評估等。重大突發(fā)事件影響評估子系統(tǒng)的每項評估結(jié)果根據(jù)評估項的不同采用合適的描述方式，比如范圍大小、影響等級等，這些評估項綜合起來是突發(fā)事件的評估結(jié)果，評估結(jié)果將采用子系統(tǒng)間約定的通信格式進行傳輸。

所述應(yīng)急處置聯(lián)動管理與預(yù)案自動生成子系統(tǒng)：以事前評估為目的提出跨部門通用的定義，制定了高速公路重大突發(fā)事件分類、分級通用標準。結(jié)合突發(fā)事件類型、應(yīng)急預(yù)案內(nèi)容等設(shè)計案例庫，制定了協(xié)同聯(lián)動工作機制和規(guī)范，明確各部門職責和評價標準，實現(xiàn)突發(fā)事件跨部門協(xié)作處置的規(guī)范化和標準化。制定基于突發(fā)事件應(yīng)急處置經(jīng)驗和方案構(gòu)建案例庫，采用預(yù)案匹配技術(shù)、預(yù)案優(yōu)化技術(shù)以及預(yù)案推理技術(shù)開發(fā)應(yīng)急處置聯(lián)動管理與預(yù)案自動生成子系統(tǒng)，實現(xiàn)了對突發(fā)事件分類、分級，實現(xiàn)對重大突發(fā)事件等級的綜合評估，實現(xiàn)了重大突發(fā)事件應(yīng)急處置預(yù)案快速生成和優(yōu)化。應(yīng)急處置聯(lián)動管理與預(yù)案自動生成子系統(tǒng)的預(yù)案自動生成子系統(tǒng)內(nèi)置了高速公路突發(fā)事件分類、分級通用標準，并且根據(jù)全國應(yīng)急預(yù)案實例構(gòu)建了相關(guān)的設(shè)計案例庫。高速公路突發(fā)事件應(yīng)急聯(lián)動機制具體表現(xiàn)為橫縱兩種形式。本系統(tǒng)采用的預(yù)案匹配技術(shù)是采用兩階段法快速準確生成突發(fā)事件應(yīng)急處置預(yù)案，兩階段法的技術(shù)形式，本申請創(chuàng)造性成果。預(yù)案優(yōu)化技術(shù)是依據(jù)構(gòu)建的規(guī)則庫不斷修正應(yīng)急預(yù)案，預(yù)案規(guī)則庫表。

所述應(yīng)急資源優(yōu)化配置管理子系統(tǒng)：根據(jù)突發(fā)事件歷史數(shù)據(jù)查詢方案和事件實時狀態(tài)評估方案，實現(xiàn)動態(tài)應(yīng)急資源的合理化重組和協(xié)同配置，對應(yīng)急資源需求進行預(yù)測；進行應(yīng)急資源配置現(xiàn)狀分析、動態(tài)監(jiān)測監(jiān)控、運維管理，整合高速公路網(wǎng)應(yīng)急資源和優(yōu)化資源配置，實現(xiàn)應(yīng)急資源設(shè)施點得優(yōu)化與配置功能；結(jié)合路網(wǎng)擁堵狀況，調(diào)研路徑優(yōu)化算法模型，規(guī)劃應(yīng)急資源調(diào)度路徑，實現(xiàn)應(yīng)急資源動態(tài)調(diào)度功能。采用基于風險分析的應(yīng)急資源需求分析與預(yù)測技術(shù)、基于網(wǎng)絡(luò)化的高速公路應(yīng)急資源選址和配置優(yōu)化技術(shù)，以及應(yīng)急資源動態(tài)調(diào)度技術(shù)，為應(yīng)急資源合理配置制定方案，為快速、高效的救援物資調(diào)度提供參考方案和決策支持。應(yīng)急資源優(yōu)化配置管理子系統(tǒng)根據(jù)突發(fā)事件上報以及事件評估系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理，應(yīng)急資源優(yōu)化配置管理子系統(tǒng)獲得了需要處理的突發(fā)事件信息、突發(fā)事件影響信息，從而采用優(yōu)化配置算法計算出所需的應(yīng)急資源配置及優(yōu)化方案，方案將提供給突發(fā)事件處理流程中的下一步進行處理。

應(yīng)急處置效果評估子系統(tǒng)：應(yīng)急處置效果評估子系統(tǒng)是突發(fā)事件處置的后續(xù)階段，此時處置方案已經(jīng)執(zhí)行。該子系統(tǒng)對處置的反饋效果采用層次打分法和權(quán)重打分法進行評估，評估結(jié)果將會反饋到預(yù)案庫子系統(tǒng)以及決策支持平臺，完成處置效果的提升。根據(jù)突發(fā)事件應(yīng)急處置效果評估方案，基于突發(fā)事件應(yīng)急處置效果評估算法，對突發(fā)事件處置過程各項指標和處置結(jié)果各項指標進行評估，實現(xiàn)了突發(fā)事件應(yīng)急處置評估功能，為上層決策部門提供決策方案和支持。

重大突發(fā)事件快速響應(yīng)與決策支持平臺后臺：維護重大突發(fā)事件快速響應(yīng)與決策支持平臺需要的人員信息、車輛信息、資源信息等決策平臺相關(guān)的信息。

本發(fā)明重大突發(fā)事件快速響應(yīng)與決策支持平臺應(yīng)用服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)存儲為系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)的服務(wù)，用于網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)處理和業(yè)務(wù)功能實現(xiàn)。重大突發(fā)事件快速響應(yīng)與決策支持平臺負責調(diào)度系統(tǒng)，整合各個子系統(tǒng)的接口完成業(yè)務(wù)需求。不同的功能被抽象歸類為獨立子系統(tǒng)，由控制模塊進行管理，通過通訊協(xié)同工作。這樣可以使得功能服務(wù)化，服務(wù)接口化。通過將功能拆分成若干個服務(wù)，使用接口的方式提供服務(wù)。每個子系統(tǒng)可以使用合適的實現(xiàn)方式和部署模式，只需要提供業(yè)務(wù)調(diào)用接口即可，業(yè)務(wù)實現(xiàn)邏輯對調(diào)用者透明，易于系統(tǒng)的整合。同時，這樣可以使得子系統(tǒng)獨立，相互依賴干擾性降低?？梢赃M行分布式的部署，系統(tǒng)擴展性較好。在負載均衡和系統(tǒng)容災(zāi)方面，可以更好的進行管理。

在重大突發(fā)事件快速響應(yīng)與決策支持平臺中，子系統(tǒng)之間的相互協(xié)作形成了一個良好的整體。突發(fā)事件快速定位報警系統(tǒng)負責突發(fā)事件信息的收集與上報，決策支持平臺是該信息的接收方，接收到消息之后會協(xié)調(diào)分配至重大突發(fā)事件影響評估子系統(tǒng)、應(yīng)急處置聯(lián)動管理與預(yù)案自動生成子系統(tǒng)、應(yīng)急資源優(yōu)化配置管理子系統(tǒng)中，依次完成對突發(fā)事件的數(shù)據(jù)處理，處理結(jié)果為下一個子系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)輸入。最終生成經(jīng)過優(yōu)化之后的突發(fā)事件處置方案，突發(fā)事件處置方案實施之后由應(yīng)急處置評估子系統(tǒng)進行評估，評估結(jié)果會反饋至預(yù)案庫子系統(tǒng)和決策平臺，完成良好的系統(tǒng)循環(huán)。