應急預案智能平臺研究與應用

摘要:應急救援具有復雜多變的業務流程，對應急預案的編制和管理提出了很高的要求。根據信息技術的發展方向，應用了SOA的架構思想，對應急預案管理平臺的基礎架構和應用模式進行綜合研究。在服務和服務流程管理的基礎上，設計了一個具有“熱插拔”能力的服務管理平臺框架，使得業務人員能夠隨時調整應急流程，動態接入業務應用，滿足應急響應實時性要求。

關鍵詞:應急預案;服務流程;智能平臺;SOA

中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)21-5837-03

The Study of Emergency Plan Intelligent Platform and It's Application

LIAO Ling-song

(Communication Information Center of State Administation of Work Safety， Beijing 100013， China)

Abstract:Emergency rescue has complex business processes， which makes high demands on the preparation and management of emergency plan. According to the trend of information technology development and SOA framework thinking， the infrastructure and application mode of emergency plan management platform is studied. based on the infrastructure of service and service process， a \"hot swap\" capability service management platform is designed，which enables service personnel to customize the emergency procedures at any time， dynamic access to business applications， and meets the requirements of the emergency response timely.

Key words: emergency plan; service process， intelligent platform; SOA

1 應急預案智能平臺概念

應急預案是指政府或生產單位為了能夠快速有效地應對突發事件，根據事件的特點、以往應對類似事件的經驗、對事件結果的預測分析而預先制定的行動方案。在應急預案中，規定了突發事件應急處置方法與步驟，明確了各部門的職責，使各部門在事件發生后有條不紊地開展應急工作，提高了應急處置的效率。

傳統的文本方式的應急預案在使用中難以充分利用信息化建設成果，發揮信息系統的輔助決策功能，指揮人員面對現場復雜局面，很難作出正確的應急方案;當前正在試驗的數字預案，基本上屬于信息大集中的模式，所有的應用和數據集中在一個平臺節點上統一維護管理，信息很難與實際現場同步，同時系統應用是事先設置好的，不能隨著突發事件的變化而更改系統功能流程，系統應用也不能根據需要隨時遷移到現場處理。

因此，開發一種具有“熱插拔”能力、具有移動性特點的應急預案平臺就顯得非常有必要，這也是應急預案智能平臺被提出的根源。

應急預案智能平臺是在職責規定、步驟安排、資源調集、信息發布流程等重要環節嚴格遵循應急預案規定的前提下，以應急預案為依據，當突發事件發生后，可以根據事件信息和其他與之相關的數據信息，借助于應急平臺提供的信息化手段，快速生成直觀、有效的行動方案，并可以對方案進行實時調整的軟件系統。應急預案智能平臺把調度指揮和應用功能剝離開來，平臺本身關注于應急流程的管理，而與流程相關的系統應用功能獨立部署于平臺之外，根據需要隨時接入平臺，這樣平臺就具有動態調整業務流程的功能，也具有高度的移動性，并可多點部署，隨處運行。

2 應急預案智能平臺技術架構

應急預案智能平臺基于SOA架構，其核心是服務流程引擎。

SOA核心思想是服務，業務被劃分為一系列粗粒度的業務服務和業務流程。業務服務相對獨立、自包含、可重用，由一個或者多個分布的系統所實現，而業務流程由服務組裝而來。一個\"服務\"定義了一個與業務功能或業務數據相關的接口，以及約束這個接口的契約，如服務質量要求、業務規則、安全性要求、法律法規的遵循、關鍵業績指標(Key Performance Indicator，KPI)等。接口和契約采用中立、基于標準的方式進行定義，它獨立于實現服務的硬件平臺、操作系統和編程語言。這使得構建在不同系統中的服務可以以一種統一的和通用的方式進行交互、相互理解，服務的請求者和提供者之間高度解耦。

平臺架構如圖1所示分為三層:應急服務管理平臺、流程服務容器和門戶系統。應急服務管理平臺提供應急預案管理所需的后臺技術支撐;流程服務容器構建業務流程，設置服務訪問路由;門戶系統負責業務應用的展現。

2.1 應急服務管理平臺

應急服務管理平臺實現服務注冊、流程建模和組織機構管理。采用通用資源標識符來表示每個應急管理要素。

應急服務獨立部署在應急智能平臺之外，由相關應急組織機構進行維護管理，智能平臺對服務進行注冊管理，以便在需要的時候能夠將該服務納入應急流程中。

1)服務入口注冊:注冊服務的授權訪問入口，取得合法訪問服務的權限;

2)用戶接口注冊:一個應用服務具有不同的用戶界面，供指揮用戶、調度用戶、操作用戶等使用。

3)數據接口注冊:一個應用服務具有多個數據接口，供其他應用服務使用，進行數據交換和服務交互調用。

應急管理平臺提供了流程建模和組織機構管理模塊，以便創建完整的服務流程定義文件，形成應急預案。

2.2 流程服務容器

為了實現業務流程的實時部署和運行監管，采用服務容器設計模式，構建了流程服務容器。流程服務容器容納應急預案業務流程的本地實例，提供了業務組件集成的開發和運行環境，可對各類標準服務按照業務流程進行編排和管理，是應急預案智能平臺的核心引擎。

服務容器采用服務控件(Controls)技術對應用服務進行封裝，支持控件接口與實現的動態綁定，支持運行期控件元數據重寫，這些特性構成了服務動態接入和服務編排的技術基礎。服務容器讀取應用服務的WSDL文件，根據元數據信息自動實現對應的應用服務管理接口，由服務容器生成控件實例，在不進行編碼開發和重新部署的情況下對應用服務資源進行“熱插拔”操作。

服務控件的實現技術主要包括兩部分:應急服務語義匹配和控件(過濾器)實例化。

應急服務語義匹配模塊包括語義分析器和應急救援本體庫。應急救援本體庫存儲應急救援領域知識，包括各級應急救援組織網絡、各級救援服務接口描述、救援預案流程定義、專業術語定義等。語義分析器通過讀取流程定義文件和外部服務的WSDL信息并與本體庫進行智能匹配，生成服務流程模型;控件工廠和過濾器工廠分別解析服務流程模型中的節點和鏈接信息，匹配出合適的控件模板和過濾器模板，生成控件實例和過濾器實例。

過濾器負責節點之間參數傳遞中的模型轉換，解決流程中前后服務節點參數語法語義的差異性問題。-語義分析器在分析節點間存在語法語義差異后會在節點之間插入過濾器，進行語法語義轉換，使得流程中后服務節點能夠理解前服務節點傳輸的參數內容。

2.3 門戶系統

門戶提供了用戶登錄系統和管理應用的接口，用戶通過可視化建模工具，根據預案要求編排應急服務流程，構建應急救援應用。

門戶系統負責應急救援服務流程的展現，門戶系統通過訪問應急服務管理平臺的服務注冊信息，獲取相關用戶的授權界面，并可根據組織機構的權限，將相關服務界面整合在一起，構建用戶終端頁面，形成實際運行的應用系統。

3 應急預案智能平臺應用

智能平臺是一個面向應急流程的調度管理平臺，一旦發生突發公共事件，由應急指揮人員，加載相應的應急電子預案，應用事件分析與模擬預測結果，結合空間環境信息、應急資源信息、現場情況信息等，形成應對突發公共事件的應急流程與行動方案，包括應急組織體系、應急工作流程、應急資源調配、應急處置方法等。

應急預案智能平臺主要包括應急預案管理、應急方案管理和外部系統智能接入等功能。

3.1 應急預案管理

3.1.1 預案要素管理

包括組織機構管理、應急服務管理和要素關系管理等內容。

應急組織機構管理:應急組織機構包括各級政府機構及主管部門、專業應急機構和應急隊伍等。應急組織機構是應急救援中真正承擔救援活動的主體。平臺存儲各級組織機構的職能定位及聯系方式，在突發事件發生時能夠自動、快速聯系相關機構，激活相關服務，啟動應急救援流程。

應急服務管理:應急服務包括資源服務、通信服務和應用服務等內容。各級應急組織機構都維護著對應其自身職責的信息系統，這些信息系統通過封裝成服務供應急預案智能平臺調用。資源服務包括救援物資、設施、設備、隊伍等的現狀和調度;通信服務包括電子郵件、短信平臺、自動傳真、視頻電話等多種通信手段的調度;應用服務包括環境監測、地理分析、預測模擬等專業應用服務。

預案要素關系管理工具:給組織機構分配應急服務的訪問權限。應急服務和應急組織機構是多對多的關系，在實際應急流程中，一個應急服務對應著操作用戶、指揮用戶等多個用戶，這些用戶來自不同的組織機構，共同協同完成整個應急流程。在應急預案編制中，需要事先確定各個組織機構之間的協作關系，搭建每個應急預案的組織架構，從而確定預案要素之間的對應關系。

3.1.2 預案制作和維護

預案制作維護包括服務流程和用戶界面要素的建模設計。

在應急救援標準流程中，包括預測預警、分級響應、現場處置和應急總結等幾個大的階段性活動，每個活動里面還可能包含了若干子活動，根據突發事件的不同，這些子活動也會有所不同。一個危化品應急預案流程如圖2所示，其中預測服務調用了環境監測服務和事故態勢分析服務兩個子服務，而現場處置則調用了應急資源服務、通信調度服務等多個應用服務。這些服務構成了應急救援服務鏈，把整個應急救援過程中組織機構、救援人員、應急資源和救援行動有效整合，極大提高了救援效率。

在應急智能平臺中，應急服務的入口、用戶界面和數據接口都是注冊作為平臺資源進行管理，可以借助可視化建模設計工具，編排整個應急服務流程鏈，并對每個應急服務的用戶界面進行定制，從而構建一個完整的應急預案。

3.2 應急方案管理

應急預案主要針對單項事件，在發生大面積、跨區域的應急事件時，不僅僅需要協調多部門，多行業的應急救援，而且還需要面對次生、衍生事件，需要整合多個數字預案，生成應急方案。應急方案包括應急組織體系、應急工作流程、應急資源調配、應急處置方法等等，所有這些都是以相關應急預案中規定的內容為基礎的。

智能平臺中的應急預案是以服務鏈的結構化形式管理的，通過對服務節點的調整，可以快速整合服務流程，形成實際的應急方案，并根據應急方案生成應急服務流程和用戶界面，自動通知方案中規定的相關人員與部門，啟動應急流程。

3.3 外部系統的智能接入

在應急救援流程中，智能平臺起著“中樞”的作用:現場指揮部、應急指揮中心、應急隊伍等之間需要通過平臺實時交換業務信息，傳達指令，發送報告;需要通過平臺接入氣象監測儀器、各類GPS信號、視頻監控信號、現場檢測信號等各類實時信息，通過地理信息位置同步系統，接入應急平臺的各類業務應用模塊;需要臨時接入本地或異地專業信息系統，開通數據傳輸通道，為本地應急平臺提供專業信息。

4 總結

智能平臺是以應急救援調度為核心業務，通過對數字預案和智能方案的管理，生成應急業務調度流程，并在流程的各個節點上連接相關服務，接入現場信息、輔助決策信息、指揮調度信息等內容，形成應急指揮核心中樞系統。智能平臺剝離了與核心調度業務無關的業務功能，采用信息交換和共享的新技術，實時接入外部信息，真正起到了指揮平臺的作用。

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