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作者：張艷偉曾楠單位：北京城建設(shè)計研究總院國網(wǎng)信息通信有限公司

地理空間信息是應(yīng)急處置的重要決策依據(jù)，在突發(fā)事件處置過程中，需要多個部門的協(xié)同處置，以便在相關(guān)部門之間實現(xiàn)地理信息的交換與共享。應(yīng)急管理是個完整的系統(tǒng)工程，從目前幾大城市軌道交通運營應(yīng)急管理的總體情況來看，水平參差不齊。有相當一部分的事故應(yīng)急管理為單個系統(tǒng)，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的共享。另外，隨著軌道交通監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，既有的軌道交通指揮調(diào)度系統(tǒng)大都是以一條線作為獨立指揮運營單位［5］。這些系統(tǒng)在每條獨立線路范圍內(nèi)得到了整合，但在整個線網(wǎng)管理層面，信息仍相對孤立，全局協(xié)調(diào)能力較差，已越來越不適應(yīng)軌道交通網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展現(xiàn)狀，難以滿足目前應(yīng)急救援工作的要求。所以，急需建立基于空間信息服務(wù)的綜合集成系統(tǒng)，以處理分散的海量業(yè)務(wù)信息，及時掌握災(zāi)害造成的危害程度、波及范圍、影響大小、行車中斷時間、人員傷亡及財產(chǎn)損失等情況。

空間信息服務(wù)

近年來在高分辨率遙感、分布式數(shù)據(jù)庫、虛擬現(xiàn)實、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信、多媒體技術(shù)、海量數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域的技術(shù)進步為GIS技術(shù)的廣泛應(yīng)用建立了堅實的基礎(chǔ)。GIS由于其可視化的空間特性，在軌道交通網(wǎng)絡(luò)中的運營協(xié)調(diào)監(jiān)管和應(yīng)急處置指揮等方面都存在著巨大的應(yīng)用價值。隨著Internet技術(shù)的迅速發(fā)展，近年來Web服務(wù)（WebServices）在信息領(lǐng)域備受關(guān)注。Web服務(wù)使企業(yè)之間共享實時數(shù)據(jù)，并使得事務(wù)處理變得更為容易，企業(yè)的信息系統(tǒng)普遍地擴展到了面向服務(wù)的架構(gòu)（Service－OrientedArchitectures，簡為SOA）平臺上，地理信息系統(tǒng)也隨之從原來的獨立平臺轉(zhuǎn)向于開放的與可互操作的分布式平臺下，很多空間信息服務(wù)在這個過渡過程中也隨之產(chǎn)生［6］。空間信息服務(wù)是指在空間信息框架的基礎(chǔ)上，集成多元化的公共及專題信息，將地理空間信息與公共服務(wù)信息相結(jié)合，從不同層次、不同角度向不同需求的信息用戶提供及時、可靠的信息服務(wù)，從而滿足各種綜合性、區(qū)域性、商業(yè)性和專題性的分析決策需要［7］。空間信息服務(wù)在保護數(shù)據(jù)提供者數(shù)據(jù)安全和知識產(chǎn)權(quán)的前提下，為數(shù)據(jù)生產(chǎn)者、數(shù)據(jù)管理者和數(shù)據(jù)應(yīng)用者之間搭建了一座橋梁。將地理上分布、管理上自治和模式上異構(gòu)的數(shù)據(jù)源有機地集成在一起，為用戶透明地提供任何空間數(shù)據(jù)以及處理空間數(shù)據(jù)的功能和方法［8］。空間信息服務(wù)的核心是建設(shè)空間信息基礎(chǔ)平臺和服務(wù)體系，并在此基礎(chǔ)上整合應(yīng)用各種信息資源，實施深度開發(fā)和應(yīng)用并為決策提供多方面的信息保障。空間信息服務(wù)采用面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)，將傳統(tǒng)GIS固化在一起的空間信息存儲、處理、管理和表現(xiàn)等功能分解成分散在網(wǎng)絡(luò)上的標準化、松散耦合的功能模塊和服務(wù)對象，在調(diào)用時動態(tài)組合起來，達到集中式GIS同樣的效果。這種模式促使地理信息技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用向著開放、分工、共享和協(xié)作的方向發(fā)展［9］。目前網(wǎng)絡(luò)上大量現(xiàn)有的空間信息服務(wù)，主要有基于OGC（開放地理信息聯(lián)盟）規(guī)范和基于WebServices兩種實現(xiàn)方式。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和地理信息獲取技術(shù)的飛速發(fā)展，面向網(wǎng)絡(luò)的空間信息服務(wù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

基于空間信息服務(wù)的應(yīng)急管理

應(yīng)急管理服務(wù)架構(gòu)城市軌道交通應(yīng)急管理系統(tǒng)設(shè)計采用SOA的服務(wù)架構(gòu)。SOA是一種設(shè)計原則，它用于解決分布式系統(tǒng)架構(gòu)下服務(wù)端與客戶端之間的松散耦合關(guān)系。SOA的核心概念就是服務(wù)，Web服務(wù)（WebServices）是可以用于創(chuàng)建SOA的一套標準，它利用標準化的XML消息傳遞機制描述一些操作的接口，具有完好的封裝性、松散的耦合性、協(xié)議規(guī)范的標準性以及高度的可集成性等特點，能夠很好地滿足SOA應(yīng)用模式的需求［6］。網(wǎng)頁服務(wù)描述語言（WebServicesDescriptionLanguage，簡為WSDL），統(tǒng)一描述發(fā)現(xiàn)和集成（UniversalDescription，Definition，andIntegration，簡為UDDI）和SOAP（SimpleObjectAccessProtocol）是SOA的基礎(chǔ)部分。WSDL用來描述服務(wù)；UDDI用來注冊和查找服務(wù)；而SOAP作為傳輸層，用來在服務(wù)請求者和服務(wù)提供者之間傳送消息。SOA體系結(jié)構(gòu)基于服務(wù)提供者、服務(wù)請求者和服務(wù)注冊三種角色，三者之間的關(guān)系如圖1所示。基于空間信息服務(wù)的城市軌道交通應(yīng)急管理系統(tǒng)架構(gòu)主要分成：資源數(shù)據(jù)、空間信息服務(wù)和應(yīng)用集成3層（見圖2）。資源數(shù)據(jù)層是大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫，存儲有基礎(chǔ)地理信息、軌道交通圖形和資源專題屬性等各種數(shù)據(jù)源。空間信息服務(wù)層提供圖形瀏覽、空間查詢、三維圖形、軌道交通專題圖（如管線、通信設(shè)施等）和空間分析等信息服務(wù)，通過企業(yè)服務(wù)總線（EnterpriseServiceBus，簡為ESB）在UDDI服務(wù)器把接口向內(nèi)外部用戶，通過服務(wù)綁定技術(shù)完成Web服務(wù)的調(diào)用。Web服務(wù)提供一個抽象的層次，屏蔽了資源數(shù)據(jù)支持層中數(shù)據(jù)和平臺的異構(gòu)性，為應(yīng)用集成提供一個簡單、穩(wěn)健的程序接口，是實現(xiàn)系統(tǒng)松散偶合的關(guān)鍵。在開放的空間信息服務(wù)環(huán)境中，各種數(shù)據(jù)、功能等服務(wù)資源都是分布、并行和獨立的［9］。應(yīng)用集成層是在空間信息服務(wù)層的基礎(chǔ)上，進行數(shù)據(jù)和功能的組織，提供應(yīng)急管理用戶交互和信息表達界面，這些應(yīng)用可以是系統(tǒng)的內(nèi)部應(yīng)用、外部應(yīng)用或者面向Internet的信息。因此，空間信息既是軌道交通服務(wù)信息的主體，也是各種專業(yè)信息的載體和連接紐帶。面向服務(wù)的城市軌道交通應(yīng)急管理將應(yīng)用程序的不同服務(wù)功能單元通過定義良好的接口和契約聯(lián)系起來。SOA技術(shù)的應(yīng)用使得系統(tǒng)管理可以根據(jù)應(yīng)急業(yè)務(wù)的需要清楚地確定什么時間需要添加、修改或刪除相應(yīng)的服務(wù)。在系統(tǒng)架構(gòu)中，企業(yè)服務(wù)總線是不同類型服務(wù)和應(yīng)用業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)相互連接的中樞，用于實現(xiàn)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享和服務(wù)共享。空間信息服務(wù)采用WebServices技術(shù)對空間數(shù)據(jù)處理和分析功能進行封裝，在Internet或Intranet上通過使用標準的XML協(xié)議和信息格式提供應(yīng)用服務(wù)。應(yīng)急管理空間信息服務(wù)功能應(yīng)急管理包括風(fēng)險評估、監(jiān)測監(jiān)控、預(yù)測預(yù)警、決策指揮、救援處置和恢復(fù)重建等關(guān)鍵環(huán)節(jié)［2］。軌道交通的應(yīng)急處置以公共安全科技和信息技術(shù)為支撐，以應(yīng)急管理流程為主線。空間信息服務(wù)可以提供空間和屬性數(shù)據(jù)的輸入、編輯、存儲、查詢、輸出和顯示，而且可為系統(tǒng)用戶進行預(yù)測、監(jiān)測、管理和決策提供支持。通過數(shù)據(jù)的共享、分析和圖形表達，加快對事件的了解和應(yīng)急協(xié)同處置過程。軌道交通應(yīng)急管理系統(tǒng)是通過可視化的空間信息服務(wù)平臺和展示的，對與軌道交通運營相關(guān)的移動設(shè)備和固定設(shè)施進行綜合監(jiān)視，為應(yīng)急事件處理過程的監(jiān)視和應(yīng)急救援指揮提供決策支持。空間信息服務(wù)在應(yīng)急管理系統(tǒng)中提供主要功能支持有：（1）應(yīng)急資源管理服務(wù)。在城市軌道交通應(yīng)急管理中，實現(xiàn)應(yīng)急資源的信息化、空間化管理，提供應(yīng)急資源的空間分布優(yōu)化配置，使應(yīng)急指揮中心在最短時間調(diào)度相關(guān)的救援物資到達現(xiàn)場。（2）監(jiān)測預(yù)警服務(wù)。通過實時監(jiān)控，對大范圍區(qū)域進行檢測，使管理人員全面獲取軌道交通直觀的實時狀況信息，及時識別出明顯的或潛在的危險目標（如危險品等），對其風(fēng)險進行分類分級，評估可能造成的損失，提前預(yù)警并對公眾、軌道交通資源采取一些保護和預(yù)防措施，防止或減輕可能發(fā)生的突發(fā)事件所造成的后果。（3）輔助反應(yīng)決策服務(wù)。通過空間查詢和分析接口服務(wù)，掌握突發(fā)事件地理環(huán)境周圍的人口、建筑、危險源、應(yīng)急資源等信息，為應(yīng)急指揮人員提供應(yīng)急空間模擬、救援最佳路徑、人員疏散路徑等應(yīng)對方案輔助決策。（4）應(yīng)急指揮服務(wù)。提供軌道交通應(yīng)急過程的信息集成和動態(tài)可視化服務(wù)，實現(xiàn)應(yīng)急反應(yīng)、應(yīng)急救援的遠程調(diào)度和指揮。在應(yīng)急實施過程中，整合各種應(yīng)急信息資源進行仿真和評估，以建立快速反應(yīng)的應(yīng)急指揮流程，及時調(diào)度搜救人員和設(shè)備，組織安排人員的疏散和安置，實現(xiàn)綜合協(xié)調(diào)和高效處置。（5）災(zāi)后恢復(fù)重建輔助服務(wù)。在恢復(fù)重建階段，基于空間位置統(tǒng)計分析災(zāi)害造成的軌道交通設(shè)施狀況，以及提供受損設(shè)施重建的三維空間規(guī)劃、方案評估比較等輔助服務(wù)。

結(jié)語

軌道交通作為城市大交通系統(tǒng)中的一個有機組成部分，研究其安全應(yīng)急管理具有現(xiàn)實的意義。軌道交通應(yīng)急管理需要利用現(xiàn)代信息技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能決策技術(shù)和地理信息系統(tǒng)等高科技手段，加強城市軌道交通的科學(xué)化和現(xiàn)代化管理。空間信息服務(wù)通過集成GIS與其他應(yīng)急關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程，并通過與相關(guān)部門共享各類軌道交通信息，極大地提升了這些應(yīng)急應(yīng)用系統(tǒng)的自動化程度和響應(yīng)效率。隨著開放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下空間信息服務(wù)的不斷發(fā)展和成熟，勢必將進一步推動城市軌道交通應(yīng)急服務(wù)向著精細化、智能化、三維化、動態(tài)化的方向發(fā)展，為城市軌道交通應(yīng)急管理的快速反應(yīng)和綜合協(xié)調(diào)控制提供有力地支持。