水运灾害应急决策管理系统设计与开发

　　摘 要：因气象灾害造成的水运交通事故时有发生，急需相应的应急决策系统来指导和管理救援工作，为水运交通保驾护航。在水运交通业务分析和应急处置流程优化基础上，设计开发了一套水运灾害应急决策管理系统，对系统业务功能和数据流向进行了详细分析和设计，并以长江客轮沉没事件为例进行了应用验证，证实了系统的有效性。
　　关键词：水运交通；灾害处置；应急决策；管理系统
　　0 引言
　　随着长江沿江地区经济社会的持续稳定发展，长江水上运输得到了前所未有的快速发展。国家确立了＂中部地区崛起＂战略和 ＂大力发展内河水运，加快长江黄金水道建设＂战略。受此影响，今后较长时期内，长江水上运输将迎来难得的发展机遇。但水上运输安全形势不容乐观，其中一个重要因素是恶劣气象环境，特别是长江流域经常出现大范围持续雾霾天气。针对上述问题，本文设计开发了灾害气象条件下的水运灾害应急决策管理系统，旨在增强事故处置能力和救灾快速反应能力。
　　1 系统业务分析
　　1.1 水运灾害应急处置业务
　　为了实现水运灾害发生时应急响应的快速性和决策的科学性，本系统对险源上报、应急预案制定、物资调度及库存管理等应急处置的全生命周期进行管理。根据水运灾害应急处置业务需求，参照相关部门制定的标准化预案，本文设计了险源上报、预案管理、调度管理和应急资源管理4个核心业务功能[1]，业务需求分析如下：
　　（1）险源上报。主要包括上报渠道管理及险源信息填报，需要对事故信息进行登记并核实。在接到水运灾害事故报警后，预警室值班员对险情信息进行登记并初步核实，核实后立即报告。预警室负责人对上报内容进一步查实并全面收集灾害信息。
　　（2）决策与预案。主要包括应急预案制定、事故案例汇编及预案审批。应急指挥小组根据险源上报信息对事故进行全面研判和分析，快速制定出相应的应急处置预案并提交系统执行。若系统案例库或预案库中有相似的案例及预案，经指挥小组审议后，可直接选取已有预案开展应急处置工作[2]。
　　（3）资源调度。主要负责潜水员、抢险船舶、救援车辆、抢险物资等应急资源的调度，依据应急预案调配各种人员、物资和设备。
　　（4）应急资源管理。主要对应急处置所涉及到的人员、物资、装备及仓库进行管理。当物资供应不足时，仓库管理员需及时申请物资采购[3]。
　　1.2 水运灾害应急处置流程
　　由于长江流域水情复杂，水势多变，特别是近年来大范围持续雾霾天气的影响，要做到事故快速响应难度较大。对长江流域的水情以及气候进行综合分析，预先制定各种规范化的应急处置流程和预案，一旦接到报警，系统就可立即启动执行应急处置流程，进行各种资源调配。根据长江海事局颁布的水运灾害应急预案规范，本文设计了水运灾害应急处置流程，如图1所示。
　　（1）险源上报：水运灾害信息来源主要包括12395报警电话、事故目击者以及政府海事监察部门提供的信息。需要上报的险源信息包括灾害对象、事故地点、发生时间、信息来源、事故描述以及报案时间等。预警室值班员登录系统后，若接到事故报警，应立即对报警内容进行核实，确认后再收集事故周边信息，越详细越好，然后将信息登记上报。
　　（2）信息审核：预警室负责人查看值班人员上报的事故信息，进一步核实事故的准确性，若信息真实则通过审核，并根据险情状况对事故进行定级（一般分为4级），最后将险情提交给应急决策指挥小组。
　　（3）预案制定：应急决策指挥小组接到事故信息后，召集相关领域专家，分析险情并制定处置预案。若系统案例库中有相同情况的预案，可以直接选取该预案提交给调度指挥室执行。
　　（4）调度指挥：调度指挥人员依据应急预案内容调配各种人员、物资及装备进行抢险救灾。若救灾物资库存不足，则通知仓库人员立即采购或调配。
　　（5）物资调配：应急物资管理人员根据采购和调配信息检查库存，发送救援物资至事故现场。
　　2 系统设计
　　2.1 系统功能模块设计
　　根据水运灾害应急处置业务需求和流程需要，本系统设计了险源上报管理、应急预案管理、调度管理、应急资源管理、人员管理和系统管理6个功能模块。每个模块既相互独立又互相联系，通过工作流引擎和任务驱动机制建立各模块之间的衔接。不同角色的用户登录该系统时根据权限执行工作任务，整个系统采用MVC模式，实现视图层与业务层分离，最大限度减少客户端、服务器及数据库之间的耦合性。系统功能结构如图2所示。
　　2.2 系统开发技术
　　本系统采用B/S架构、Java开发平台和Spring+Hibernate框架进行开发。其中Spring 3.0框架作为一个无侵入式轻量级框架，通过Spring提供的IoC容器，可以将对象之间的依赖关系交由容器控制，避免硬编码造成的过度耦合[4]。Spring MVC作为控制层，可以将业务逻辑层与表示层分开，实现前端页面与后台业务逻辑的松耦合连接[5]。Hibernate 3.0是一个数据访问框架，对数据库连接的JDBC接口进行了轻量级对象封装，实现了ORM（Object/Relation Mapping，对象-关系映射）和数据持久化处理。为了实现前端页面的动态展示，增加用户体验感，系统采用Ext JS技术进行界面开发。Ext JS可以用来开发富客户端应用，同时支持Javascript和Ajax技术，可以快速方便地创建类似Windows风格的Web界面，是Web应用开发中流行的前台界面开发技术[6]。   2.3 数据库设计
　　本系统采用Oracle10g作为数据库系统。值班人员在收到报警后需要收集大量的险源信息上报，这些信息包括结构化和非结构化数据，除了需要文字表达，还需要附带大量的语音信息以及图片和视频信息。应急决策指挥小组根据上报的险源信息以及以往的事故案例进行分析和判断，作出决策和处置预案。调度人员依据制定的应急预案调配消防、潜水员、车辆、船舶以及救援设备和物资抵达现场，仓库和物流部门依据预案调拨和采购救援物资。图3所示的数据流图清晰地反应了应急处置过程中的数据流向。
　　3 应用案例
　　水运交通应急决策管理系统主界面如图4所示，本文选取＂东方之星＂号客轮沉没事件验证该系统的有效性。
　　＂东方之星＂号客轮由于突遇龙卷风于2015年6月在长江湖北石首段倾覆，当时船上载有400余人，几乎全部遇难。在接到客轮报警信息后，长江海事部门值班人员立即对事发周边信息进行分析梳理并录入系统，提交给应急指挥小组。预警负责人在核实事故真实性后，根据收集到的灾害信息将事故等级定为严重一级。应急处置小组专家组成员在分析事故信息后，迅速制定了切割船体、潜入江底搜救、船体扶正并吊起3个应急预案。应急处置调度部门对专家组成员提交的3个预案所需人员、物资、装备进行了调配和采购，这些物资包括：潜水员、船体结构工程师、冲锋舟、搜救直升机、搜救船舶、救护车、巡逻车、警车、大型打捞船、图像声呐仪、侧扫声呐、多波束探测设备、水下电视、钢缆、吸油毡、氧气瓶、脚蹼、面镜、潜水服、呼吸器、刀具等。在调配过程中发现吸油毡库存量不足，立即启动采购计划，申请采购120套吸油毡，由系统自动下达采购计划到仓库，保证了救援物资及时采购到位。系统工作流引擎实现任务式牵引，及时下达救援任务给相关人员，信息传达准确及时，参与救援人员各司其职，大大降低了信息沟通不畅带来的时间浪费，极大提高了物资调配效率，实现了快速响应。
　　4 结语
　　水运灾害应急决策管理系统实现了从报警、险情分析、预案制定、人员物资调度、仓库管理等水运灾害处置全生命周期的管理功能，实现了处置流程的信息化和自动化，充分整合和优化了应急处置所涉及的人员、设备、技术和资源，实现了各种信息的有效沟通和交融，为提高水运交通管理部门应对灾害事件的整体反应能力与指挥协调能力提供了可靠的平台和工具，为保障水上交通安全提供了有力的技术支撑。
　　参考文献：
　　[1] 郭庆祝，苏德利.水运交通灾害的致灾机理及应对策略[J].西部交通科技，2006（2）：6062.
　　[2] 王超，佘廉.水运交通灾害的致灾机理及其对策研究[J].珠江水运，2004（5）：2022.
　　[3] 赵冉.基于B/S的应急物资仓储管理系统研究与设计[D].大连：大连理工大学，2014.
　　[4] 杨娟.基于B/S的高校人事工资管理系统的设计与实现[D].重庆：重庆大学，2008.
　　[5] 郭少辉.随堂考试系统设计与实现[J].软件导刊，2015，14（9）： 127128.
　　[6] 胡顺义.基于Web的高校科研管理系统的设计与实现[D].上海：华东师范大学，2010.