民航机场应急救援管理系统的设计与实现

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２０１１，Ｖ０１．３２，Ｎｏ．１１计算机工程与设计ＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

ａｎｄＤｅｓｉｇｎ

民航机场应急救援管理系统的设计与实现

李牧声１，

齐焕然２，

王

奇２

（１．浙江大学化学工程系，浙江杭州３１００２７；２．杭州萧山国际机场二期工程指挥部，浙江杭州３１１２０７）

摘要：为了及时高效地组织救援，减少突发事件对机场正常运营的影响，降低救援成本，提出了一个民航机场应急救援管理系统的设计方案，用于航空服务保障，进行指挥、调度、应急救援、处置突发事件等，以满足民航机场的应急救援管理的需求．该系统基于ＧＩＳ的ＡｒｃＧｌＳＥｎｇｉｎｅ开发包，采用Ｃ／Ｓ模式，实现了机场应急预警，预方案管理、应急事件指挥、模拟演练等功能。民航机场应急救援管理系统应用后，即可以更合理的管理应急方案文书，减少应急事件发生后的反应时间，也可以有效协助应急部门进行事件演练或现场指挥。

关键词：机场安全；应急救援管理：辅助决策；系统设计中图法分类号：ＴＰ３０２．１

文献标识码：Ａ

文章编号：１０００－７０２４（２０１１）１１－３６９２．０４

ｒｅｓｃｕｅ

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Ｍｕ—ｓｈｅｎ９１，Ｑ１Ｈｕａｎ—ｒａｎｚ，ＷＡＮＧＱｉ２

３１００２７，Ｃｈｉｎａ；

（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉＶｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ

２．ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｈｅａｄｑｕａｒｔｅｒｓｏｆＰｈａｓｅＩＩ，ＨａｎｇｚｈｏｕＸｉａｏｓｈａｎＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＡｉｒｐｏｆｔ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１１２０７，Ｃｈｉｎａ）

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ｄｅｓｉｇｎ

０引言

流程进行了分析。孙磊嘲以南京禄口机场为例，基于组件式地理信息系统控件（ＭａｐＸ）建立了一套民航应急救援与辅助决策支持系统，能及时确认事故地点，支持救援程序的启动和救援过程的可视化管理：罗帆“‘等人基于问卷调查结果表明了机场灾害预警管理系统建设的必要性和迫切性，探讨了民航机场组织体系的重构。

总体来看，机场的应急救援工作的信息化建设相对于其它工作一直相对落后，各机场没有专用的应急救援管理指挥系统阴．国内对应的研究也还不多。

民航机场应急救援管理系统即为一个基于电子地图作业的工具系统，以可视化方式进行物体对象的空间定位和运动轨迹以及相关信息的跟踪处理，以达到辅助应急救援工作的目的。

机场作为航空运输和城市的基础设施，是综合交通运输体系的重要组成部门。它具有技术装备程度高、资金密集程度高、运营风险程度高的特点。机场安全管理作为民航安全管理的重要组成部分，其质量直接关系到整个航空系统的安全；而有统计表明，２／３以上的航空事故发生在机场及其附近区域“Ｊ。因此，在加强安全管理，强调防患于未然的基础上，为民航机场建立科学有效的应急救援指挥系统，协助迅速处理应急事件最大限度的减少损失是极有必要的。

迟文学训等人建立了一套民航应急救援与辅助决策支持系统，实现了救援工作的主要流程，还利用ＮｅｔＥｎｇｉｎｅ网络工具包实现了最短路径分析以辅助决策；徐忠明叫考虑到应急救援过程中信息共享范围过于狭小，而建立了机场应急联动系统将各单位应急处理系统结合起来；朱新平ｍ基于Ｊ２ＥＥ体系结构，提出了集成Ｓｔｒｕｔｓ和Ｈｉｂｅｍａｔｅ框架的机场应急救援系统架构模型，并对系统逻辑结构、功能模块划分和具体的业务

收稿日期：２０１０－１２．１０；修订日期：２０１１－０２．１０。

ｌ系统需求

对于民航机场，应急救援工作部门需要实现以下职责删：能够通过该系统对机场航站区运营统一进行协调管理：对重大及突发事件的处理以及灾难、紧急事故的应急救

作者简介：李牧声（１９８６－－），女，陕西宝鸡人，硕士研究生，研究方向为计算机信息工程与企业信息化；人，工程师，研究方向为ＧＩＳ应用技术；

齐焕然（１９８３一），女，河北石家庄

王奇０９８４－－），女，浙江杭州人，工程师，研究方向为机场信息化。Ｅ－ｍａｉｈｌｉｍｕｓｈｅｎｇｅｅ＠１６３．ｃｏｒｎ

万方数据

李牧声，齐焕然，王奇：民航机场应急救援管理系统的设计与实现

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援活动：

对机场各驻场单位的应急任务调度分配；

对机场安全管理及部署，即负责飞行区、场区道路的安全监视，重要出入口、通道、隔离区、围界的进出控制，保障机场运行的安全；

’

对机场消防报警事件的处理。

针对以上业务需求，设计并实现了民航机场应急救援管

理系统。

２系统结构及功能模块

根据系统需求．民航机场应急救援管理系统应当能够涵盖事故信息接入，应急状态下启动预案，应急事件处理并分发信息，对应急力量进行合理有效地配置并达到应急联动，事故结束后可以对历史事件跟踪管理、报告归档等，配合该系统的还应有对应的软硬件平台及接口，因此设计系统结构如图ｌ所示。

民航机场应急救

援管坪系统

＿一—＝一

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系统软硬件（奎！呈至至竺】（竺塑兰竺至竺）【塑塑兰ｌ

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支撑平台

（

物理环境建设

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生产局域阿建设

］

图ｌ系统结构

对于系统各模块介绍如图２所示。

‘

、

应急救援管理系统

预案管理

态势推演

应急事件处置

辅助决镱分析基础地图功能事故信息接入历史案件管理应急指挥综合监控

系统管理

持久层

ＡｒｃＥｎｇｉｎｅ

数据库系统

ＡＰＩ

图２系统功能模块

２．１基础地图功能

对地图提供查看、放大、缩小、属性查看、查询、简易量算、标注功能、鹰眼、图层控制等功能。２．２事故信息接入

事故信息接入模块负责接收和识别各专业监控系统的监控信息，包括移动目标的实时位置信息、视频监控信息、门禁监控信息等，并将其统一接入到运营指挥信息资源库中，同时

万方数据

将信息进行汇总和转发，并根据信息统计结果比照预先设定的不同报警级别在系统中显示。

预警系统发现异常现象时，会将相关信息和定位数据发送到民航机场应急救援管理系统中，通过接口调用可以方便地展现。使用者也可以查看到事故点周边基本地理情况，例如基础地形，市政、建筑物等分布情况和数量，埋设地下的各类管线的分布情况和相应的埋深、长度、管径等数据，交通路线分布，可调配抢险资源信息，周边社会信息等。以便指挥人员迅速了解现场状况提供解决方案。

对于更加常见的大面积航班延误，可设置系统阈值，当来自机场ＡＯＤＢ的实时旅客滞留人数、航班延误架次等数据超过预设的阈值后，系统会将接口中获得的数据呈现给应急部门，以便其采取相应措施。２．３预案管理

该模块主要包括预案编制、预案审验入库、预案查询功能，使使用者能够结合地图制作、演练、完善各种应急处置预案。

（１）预案编制。提取预案中的要素信息进行管理，用于结构化的预案信息、响应事件、应急资源配置、处置程序等信息要素的存储和更新，其内容可以包括以ｖａｒｃｈａｒ方式的作战指令和ｂｌｏｂ方式的文本、文档、图片、多媒体应急资料等，使用者可以舍弃常规纸制文档方式采用响应更快的电子预案。用户在编制预案时，可以选择预案模板，可以按照向导提示编制，也可以参照某项预案进行修改编制。

（２）预案审验入库。用户在完成预案编制后，系统会自动按模板来榆验预案编写的完备性。用户可选择审验者、编写审验要求后提交，系统将通知审验者，并附上审验要求。用户

可查看审验清单和历史记录。

（３）预案查询。通过授权，使用者可以以时间、编号、关键字等条件检索权限下的应急联动预案和专业处置预案并查看。２．４态势推演

使用者在需要对应急救援的进行方式、路径进行说明或推演时，可以使用态势推演功能动态模拟应急救援过程。

即加载态势推演后，系统对相关应急预案执行的生命周期重点部位标注、线路标注、岗位标注、视频加载、周边分析等功能，为指挥调度决策提供各类参考信息，实现以动画方式动态应急事件发生后，需要应急指挥人员迅速成立并确定处系统该模块即为追踪应急事件处理过程并协助决策，并（１）预案启动。应急事件发生后，通过了解事故类型、程度在此过程中，通过选择应急事件的类型，系统可根据以往进行全程跟踪监控，动态演示预案执行过程。可实现警力标注、

地模拟行动和作战进展过程，生动形象地反映情况发展的过程。２．５应急事件处置

置方案，由公安消防队、医疗卫生队、机场安保人员等组织负责，按照相应的救援处置方案，尽快地控制并消除事故影响。

按照应急事件时间轴，实现预案启动、预案调阅、应急力量调用功能：

与特点等状况，应急指挥人员需启动相对应的预案并召集有关技术专家研究制定适应实际情况的应急处置方案。

类似事故处置的经验帮助指挥人员选调该类事故预案供指挥人员选择以节省反应时间。

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（２）预案调阅。本功能将已有的各类预案和丰富的突发事件的信息，例如：解决方案、事件规律等信息科学地组织汇集到数据库中，面对突如其来的突发事件，决策层可以从该数据库中提取相应的预案，进行应急指挥。

考虑到突发事件对于处理和响应速度的要求，本功能结合预案的具体思路，根据突发事件的性质、等级，通过“视频系统”、“语音电话”、“无线系统”、“短信”等多种已有的、实时的通讯和处理方式，帮助指挥人员调度各相关部门，达到应急联动。

（３）应急力量调用

应急力量查询。该模块首先提供信息查询功能，以方便指挥人员了解周边范围内消防队伍、公安力量、医疗卫生队伍等各类救援队伍的数量、配置并调用方案。

应急力量调用。利用通讯手段根据预案制定的通讯结构和联系方式向各级应急队伍下达处置命令。

应急队伍调度监控。利用视频监控或者移动手机监控方式将应急队伍当前行进位置和行进路径在可视化指挥地图上进行直观和实时展现以便指挥人员及时掌握救援进度。２．６辅助决策分析

辅助决策分析主要根据事故发生的情况及周边环境，在ＧＩＳ系统的支持下，依据典型的模型例如爆炸模型、火灾扩散模型、人员车辆疏散模型等，来评估或者模拟事故可能造成的损失以及影响的范围、扩散的行为模式，以进一步评估响应预案的实施效果。包括救援路线、资源调配分析两个功能：

（１）救援路线分析功能。由于ＧＩＳ精确定位的功能，可获取事故实际发生地的准确地理位置数据，由此系统可以事故发生点为中心，通过空间分析及计算，获取到达事故现场的最短及最优路径。当接到事故警报后，计算实际相关救援部门距事故发生点的距离并按由近到远排序，生成出动方案、最佳路径，并在地图上显示。

（２）资源调配分析功能。提供救援物资和各种生命保障以及营救力量是应急指挥和救援不可推卸的责任。系统基于ＧＩＳ可以在电子地图上显示救援物资的位置和辅助调配，并在大范围内监测险情的发展情况。通过选择紧急救援资源并为其制定路由，可以实现快速调配重要的设备和供给。

通过该功能可查询物资储备及分布情况、抢险队伍、消防人员及救护队伍的分布情况，并利用ＧＩＳ的网络分析功能确定救灾物资及人员调配的最佳路径，对抢险物资、抢险人员调配、人员疏散等与路径相关的问题进行网络分析并确定出最佳路径。２．７历史事件管理

“历史事件”与“应急事件处置”的联系是，将应急事件处置设置“结束”后便转为历史事件存档。系统对历史事件提供查询、分类，以便使用者根据已发生的应急事件进行总结、回顾，并以此为依据进一步完善救援措施，修正灾害模型，为预案的制定提供合理的依据。

系统也提供对历史事件的统计功能，帮助应急工作人员确定应急事件高发时期，以做好防范计划。２．８应急指挥综合监控

应急指挥综合监控是向公共显示大屏投影的综合显示窗体，系统提供配置要显示的内容，它以多本文显示界面ＭＤＩ风格向指挥调度人员提供一个与应急指挥相关的全景式动态信

万方数据

息窗口，内容包括标绘后反映态势推演的电子地图，对于移动目标的跟踪显示以及方案文本、现场视频图像等其它加载的多媒体信息。２．９系统管理

（１）用户管理。用于新增、修改、删除及查询用户信息。（２）权限管理。为保证系统安全，不同单位，不同类型用户能使用的功能不同，通过权限管理设置对不同的使用人员可操作的功能点进行权限的分配、查询及删除，以便不同的用户在系统中只能查看和操作其有权限的功能。

（３）系统设置。用于管理应急图形符号、基础底图、页面风格等。

（４）资源管理。用于对当前物资、救援力量、飞行器信息进行管理。

３系统实现

系统采用Ｃ／Ｓ架构，在饼．ＮＥＴ可视化环境下，通过ＥＳＲＩ

公司ＡｒｃＧＩＳＥｎｇｉｎｅ进行开发，由业务包、地图操作包、数据库包、通用包等组成，数据主要来源分为基础数据和实时数据，处理、使用、存储关系如图３所示。

分图层存储数据束定关系型数据存储

‘二≥监控点分布

救援力量分布层

重点关注Ｕ标层圈

内设施管删设施分

ＧＩＳ平台数据管理系统

矢量化处理

检查校正转换合井

绘制

配准

竺滋口口圈圃

数据资料管理维护

动态监控、信息采集

一一一一一一一

摹础数据

图纸瓷料及已有欠量图文本匿片资料

动态信息口剖ｎＨ门…ｄ

各比例基础地图空问地理信息记录

视频点采集动态信息

航空遥感地图

各种多媒体图片

ＡＯＤＢ接收动态航班信息

信息

雷达接收地面飞行状态信息

图３数据组成

ＧＩＳ环境下，将矢量电子数据、ＤＥＭ数据、遥感影像数据、全景图片数据、工程图档数据等空间位置图形作为基础数据，包括例如机场８公里应急救援地图：机场场内应急救援方格图；应急救援协议单位图；机场场内地下管网图；机场全景图等图示信息。

从应急救援的性质来看，动态信息对应急救援过程是至

李牧声，齐焕然，王奇：民航机场应急救援管理系统的设计与实现

关蕈要的．准确、实时的数据能够帮助应急指挥人员掌握现场

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状况．及时做出判断。系统主要动态信息来自以下几个接Ｅｌ：

ｂ－ＡＯＤＢ接口。该部分的功能是从ＡＯＤＢ巾接收动态的航班信息，以此作为如大面秘航班延误的预警阀值触发开关：

接收预案，实现应急指挥调度等。

‘ｊＧＰＳ定位信息的接口：通过该实时信息接ｒｑ实现获取４．辆ＧＰＳ定位信息为应急指挥人员提供实时ＧＰＳ定位信息。

与空管地面雷达系统的接口。通过实时信息接口，实现系统与地理雷达系统实时数据的交换，将匕机运行状态在ＧＩＳ

电子地图上町视化显示。

与微波通讯系统的接口。获取应急指挥现场视频信号并实时显示录像，便于应急指挥人员远程观察现场情况。

与短消息中心的接口。通过实时信息接口，短消息巾心可向系统传递定位消息，系统接受到定位消息后可以立即发布，便于救援过程巾的人员定位和指令传达。

在应急事件的辅助决策分析过程中．模型的建立是系统

图４突发降雪事件处置过程

各类型接口数据与ＧＩＳ系统的交互能够在突发事故发牛后快速确认报警信息．准确，直观、迅速地反映出现场真实场景．根据机场生产运行和安全服务相关的各个业务部门的需要，定制

相关的应急事务处理方案及实施机制，监督控制应急事务处理

实现事故辅助分析的核心。恰当的模型关联事故中的参数．

结台ＧＩＳ的缓冲区分析来预测受灾隧域。

的流程，从而协助机场决策层及运营、公安、特警、消防、救护

和其它相关部门完成时包｛舌各娄航空安全紧急事故在内的重大突发事件的指挥处理，有效减少应急状况下的人员、财产损

火灾事故的危险性主要是事故点火焰热辐射町以造成周围物体的变形或燃烧，毁坏建筑物和设备，烧伤烧死附近人员，可以根据火灾不同的性质状态，得ｍ受灾点的热辐射量进而对火灾现场区域进行划分ｎ”。

爆炸事故的主要危害来自于冲击波超压，实验数据表明当冲击波超压达到００２ＭＰａ－～００３ＭＰａ时，会使人员轻微受伤。

失，对机场的同常安全与持续发展起到了保障作用。

参考文献：

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因此可以以计算冲击波影响半径确定爆炸事故灾区划分”“。

对于包括火灾、爆炸等典型的事故，有关安令ｆ册中已有详细并较成熟的模型，通过这些模型可以建市起应急救援的安全Ｊ，作范围避免营救人员的伤亡；通过Ｇ１Ｓ的空间分析、拓

扑分析等技术，计算｛｜｛人员营救的最短路径或最佳路径，大大降低了应急指挥人员的工作难度和反应时间。

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４系统应用与结果分析

就近期发生的突发降雪事件为例，说明民航机场应急救援管理系统的应用流程。

【５】

１６】罗帆，余廉民航机场灾害预警管理系统探时【Ｊ］．武汉理工人学

机场突降大雪将引起场内跑道摩擦系数无法达到起降标准，系统接入该次应急事故如图４所示，并自动关联“机场遭遇大茸”和“除冰雪预案”，系统调用预案，应急指挥人员做出

杆｛应处置，根据预案文本文件、标绘的应急物资存放地点凋配除冰雪＿［具及车辆，协调组织人员对跑道、停机坪、飞机作除冰雪作业。除冰雪应急事件处置设为结束后．系统自动存档为“除冰雪历史案件”，记录本次调用的资源和应急处置过程。

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５结束语

该系统是一种基于ＧＩＳ平台的自动化应急处置软件．通过

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工程与设计＂，２００９，３０（１２）：３０３８－３０４１

万方数据

民航机场应急救援管理系统的设计与实现

作者：

作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

李牧声， 齐焕然， 王奇， LI Mu-sheng， QI Huan-ran， WANG Qi

李牧声,LI Mu-sheng(浙江大学化学工程系,浙江杭州,310027)， 齐焕然,王奇,QI Huan-ran,WANG Qi(杭州萧山国际机场二期工程指挥部,浙江杭州,311207)计算机工程与设计

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