面向突发公共事件的数字化应急指挥系统研究与应用.pdf

摘要

随着城市化进程的不断加快，各种突发公共事件呈多元高发态势，对我国的

应急管理能力提出了更高的要求。应急指挥系统作为各级政府部门提升应急管理

能力的重要手段，其重要性不言而喻。目前，各级政府部门有些虽然开展了应急

指挥系统建设，但由于缺乏统一的标准和应用模式，以及缺乏信息化、数字化技

术作为支撑，导致已建应急指挥系统在处置突发公共事件时普遍存在应急业务流

程复杂、部门间协同繁琐、业务系统分散、应急数据孤立难以共享、指挥决策支

撑不足、处置效率低下和资源调度方案不合理等问题。

针对上述问题，本文设计并实现了面向突发公共事件的数字化应急指挥系统。

首先从应急指挥系统业务方面开展理论研究和需求调研，完成需求分析和总体设

计。其次根据应急管理事前、事中和事后策略，设计应急处置流程，并建立应急

指挥决策模型用于辅助决策。再次构建应急资源调度模型，结合TSGWO-GA算法，

提升系统资源调度方案配置能力。最后采用主流的系统开发技术和框架，实现数

字化应急指挥原型系统。系统主要包含综合值守、突发事件报送、指挥部署、辅

助决策和资源调度五大功能模块，以突发公共事件应急处置为主线，将各功能模

块有机串联，达到集中管控、高效协同、科学决策的目的。

本文主要工作归纳如下：

1、数字化应急指挥系统需求分析和总体设计；从功能性、非功能性等方面分

别进行需求分析，并完成系统总体架构设计，包括基础层、数据层、应用层和展

现层，以及统一数据库架构，包括基础数据库、事件信息库、案例库等内容。

2、数字化应急指挥系统应急处置流程与指挥决策模型设计；根据应急管理事

前、事中和事后策略，从事件接报、启动预案、配置方案、任务下达、应急终止、

事件评估等环节实现应急处置。在处置过程中通过指挥决策模型辅助决策者进行

事故风险判断和事故救援方案制定，指挥决策模型集合不同类型的事故模型，根

据事故类型进行相应的事故风险分析，本文以蒸汽云爆炸模型为例，采用TNT当

量建模方法，计算出爆炸的影响范围包括死亡区、重伤区、轻伤区和财产损失区。

I

3、数字化应急指挥系统应急资源调度模型设计；针对多储备点、多事故点、

多资源的情况，构建以资源调度时间最短化为主要目标和运输成本最小化为次要

目标的双目标应急资源调度模型，再利用理想点法将双目标问题转化为单目标问

题。然后提出TSGWO-GA算法对模型进行求解，该算法在灰狼优化算法的基础上，

融合遗传算法交叉算子以及引入禁忌表策略，提高了收敛精度和全局寻优能力。

最后经过仿真实验验证了模型和TSGWO-GA算法生成优化调度方案的有效性。

4、数字化应急指挥系统详细设计和具体实现；根据需求分析完成各功能模块

功能流程图和时序图设计。然后基于B/S开发模式，前端采用Vue框架，后端采

SpringBootMyBatisMySQLEchartsWebGIS

用核心框架、框架和数据库，并结合、

等技术，完成整个数字化应急指挥系统开发工作。

总之，通过以上需求分析，理论研究与技术实现，本文研发的面向突发公共

事件的数字化应急指挥系统，初步完成了应急指挥体系里的核心功能，为应急管

理部门在突发事故报送、应急处置和应急救援方面提供了理论和技术支撑，有效

提高了应急管理部门应急指挥的信息化、数字化水平。

关键词：突发公共事件，应急指挥系统，应急指挥决策，应急资源调度，TSGWO-GA

II

Researchandapplicationofdigitalemergencycommand

systemforpublicemergencies

Abstract

Withtheacceleratingprocessofurbanization,variouspublicemergenciesareina

diversifiedandhighincidencetrend,wh