危險品道路運輸事故處置系統的研究與開發

王濱濱，楊　璞

(武警學院 消防工程系,河北 廊坊　065000)

?

危險品道路運輸事故處置系統的研究與開發

王濱濱，楊璞

(武警學院 消防工程系,河北 廊坊065000)

目前我國危險品道路運輸事故處置方面存在著現場處置人員對危險品辨識困難，危險品性狀不了解及處理方案不明確的問題。由此，在統計分析201起危險品事故案例的前提下，開發危險品事故現場使用的輔助決策系統，實現車輛信息管理以及危險品事故處置輔助決策的功能，該系統配合RFID技術進行事故現場危險品物質種類識別，可以幫助事故救援人員較好地進行危險品運輸事故的現場處置，減少人員傷亡。

危險品事故處置；數據庫；應用軟件；輔助決策

危險品在運輸過程中如果受到外界作用如明火、震動、擠壓及撞擊等，極易發生泄漏、燃爆、腐蝕、中毒等各種惡性危險品運輸交通事故，引起交通中斷、人員傷亡等災難性后果。據不完全統計，危險品運輸事故占危險品事故總數的30%～40%。而在目前的道路泄漏和爆炸的案例中，指揮員因受限于現有的技術手段，無法快速、準確的判斷泄漏物質而貽誤戰機。有時也會引發二次事故，造成嚴重的后果。甚至即使知道是何種危險品，也由于危險品種類不常見等各方面問題從而無法得出適當的處理方法。

本文針對目前消防部隊進行危險品道路運輸泄漏事故現場處置的現狀和存在的問題，開發了一套數據庫及軟件系統，實現查詢危險品運輸車輛信息以及查詢危險品種類、危險性及處置方法的功能，該系統配合RFID技術，進行危險品物質識別，在危險品運輸事故的處置上具有一定的應用前景。

1　系統需求分析

筆者所在項目組統計了2003年1月—2016年3月有記載的201起危險品運輸事故，在事故處置中，主要有以下的問題：一是指戰員往往無法及時識別危險品，導致無法使用適當的處理方式；二是即使明確了物質名稱，但由于危險品種類不常見，無法及時確定處置方法。因此，基于現有危險品道路運輸的特點及其監管現狀，確保一旦發生安全事故，處置人員可以根據系統高效的處理問題，本系統應具有以下功能：(1)危險品識別功能。能夠快速準確地識別危險品種類。并顯示其性狀，確保救援人員能夠不受外界條件限制的第一時間知曉危險品種類。(2)車輛信息管理功能。顯示包括運輸單位的信息、車牌號、運輸車輛規格審核信息、駕駛押運人員資格及個人基本信息、車輛行駛路徑情況、車載危險品種類在內的信息。(3)事故輔助決策功能。包括危險性概述、急救措施、防護措施、泄漏應急處理、滅火方法、類似事故處置案例等。從而幫助現場救援指揮快速得出行之有效的處理方法，大大縮短救援方案設計的時間。

功能(1)的實現可選擇使用RFID(Radio Frequency Identification)技術，即無線射頻識別技術，該技術是一種利用射頻通信實現的非接觸式自動識別技術，其具有數據容量大、多目標識別、信息處理速度快、安全性高、識別距離遠、使用壽命長、對工作環境要求不高等優點。該系統主要包括手持機讀寫器，電子標簽兩部分，使用時手持機讀寫器距離電子標簽100 m以內掃描，即可掃描到預先寫入標簽內的危險品信息；危險品信息顯示功能即功能(2)、(3)采用開發數據庫及應用軟件的方式實現，本文主要論述應用系統，即數據庫及軟件系統的開發。

2　系統數據庫分析與設計

2.1設計要求

為給危險品信息提供一個最優的數據庫管理模式，有效的存儲信息，并且滿足軟件調用數據的要求，所建立的數據庫，應滿足以下要求：

2.1.1內容完備性。完備性是指數據庫應盡可能完備地包括所有已知的危險品，從而避免某些情況下出現無法查詢到相應信息的現象。綜合201起事故中危險品的危險性以及生產需求度來看，甲烷、液化石油氣等易燃氣體，汽油、酒精、苯等易燃液體在危險品事故中比較常見。因此項目組計劃初步在數據庫中加入《危險貨物品名表》(GB 12268)中第2類氣體危險品及第3類易燃液體中的相關物質，并在后續開發中持續增加完善數據庫中危險品種類。

2.1.2數據準確性。準確性是為了安全性而考慮，此系統提供的參考搜索結果必須達到絕對的準確。本系統參照在危險品領域比較權威的《危險品化學品安全技術全書》與“國際化學品安全卡”作為數據庫信息來源，確保信息安全可靠。

2.1.3信息實用性。數據的實用性即數據內除應包含危險品的物質名稱、危險性、滅火方法等內容之外，還應包含常見危險品事故的處理流程等內容，確保數據在實際應用中可以符合救援需求。在現場處置決策生成階段可以使指揮員快速決定處置方案。

2.1.4數據可更改性。為了適應科技發展以及處理方法的變化，數據庫所包含的數據必須是可更改的。即可以實時更新，確保軟件的適用度。

2.2數據庫開發工具的選擇

本系統采用SQLite數據庫，它占用資源非常低，在嵌入式設備中，只需要幾百K的內存就夠了，能夠支持幾種主流的操作系統，同時能夠跟很多程序語言相結合，處理速度快。本數據庫包括可視化查詢生成器，支持SQL語句編輯與關鍵詞突出顯示、代碼自動完成、表與視圖的設計與導入導出功能。考慮到軟件對數據庫的需求，數據庫被調用的運行環境以及本身所掌握的數據庫技術，本系統選取的是操作較為簡單的SQLite Expert PersonalV3.5.93，用戶能夠利用它來對SQLite數據庫執行創建、編輯、復制、查詢等操作。

2.3數據庫模型選擇

本系統建立的關系數據庫采用關系模型。關系模型使用記錄(由元組組成)進行存儲，記錄存儲在表中，表由架構界定。表中的每個列都有名稱和類型，表中的所有記錄都要符合表的定義。記錄可以被創建和刪除，記錄中的字段也可以單獨更新。

2.4系統概念模型的描述

數據庫通常使用實體-聯系圖來建立數據模型，簡稱為ER圖，并把由此產生的模型叫做ER模型。ER圖中包含了實體(即數據對象)、關系和屬性等3種基本成分。在此選用此種方法來描述本軟件中各項目的關系，具體見圖1～圖3。

圖1　車輛ER圖

圖2　危險品ER圖

2.5數據庫表的結構

根據軟件所需要的信息建立兩個數據表，分別對應相關字段的說明，字段名及文本格式。如表1、2所示。

2.6數據庫的導入

將手持機連接終端，將數據庫文件導入到手持機內存中的/sdcard/wj/文件夾下。

圖3　系統ER圖

字段描述字段名字段類型運輸單位信息companyTEXT車牌號碼licenseplateTEXT駕駛押運人員資格及個人基本信息driverinfoTEXT運輸車輛規格審核信息carinfoTEXT車輛行駛路徑情況roadinfoTEXT車載危險品種類chemicaltypeTEXT

表2　危險品信息數據表

3　軟件的分析與開發

3.1軟件功能需求分析

軟件即用戶直接操作的系統工具，需滿足以下幾點要求：(1)可以接收到識別信息并且使用此信息搜索數據庫內相應資料；(2)提供相關危險品的性狀及防護方法；(3)提供相關危險品的處置方法；(4)提供相關車輛的詳細信息。

3.2性能需求

系統的性能好壞是評判系統的重要因素，基于本系統所要實現的功能，其性能應主要體現在可靠性、易操作性、流暢性這三個方面。

3.2.1可靠性。本軟件的可靠性不同于數據庫的可靠性。數據庫的可靠性要求的是數據的準確無誤。而對于軟件來說，軟件的可靠性需體現在不出bug，不會錯誤地引用數據庫內的數據，從而對事故處理造成負面影響。

3.2.2易操作性。易操作性要求使用者不需要任何的培訓便可以使用本軟件。即傻瓜式使用。這樣確保人員在事故處理現場可以較快的得到危險品的一系列屬性，并且可以在一個較短的時間內拿出救援方案，確保了救援的效率。

3.2.3流暢性。在使用本系統時，應該確保系統的流暢，不出現卡頓，更不應該出現卡死的現象。同樣這也是為了救援的效率所考慮。

3.3設備通信方式

系統選用的RFID無線射頻識別技術，終端與讀寫器采用的串口通訊方式。其通信步驟為：第一步：實例化，在實例化過程中包含了對手持讀寫器的供電打開和串口的初始化；第二步：啟動掃描卡片線程，搜索附近的卡；第三步：得到卡中數據后，返回給調用界面，將卡號、車牌號、危險物品顯示出來；第四步：退出程序時將關閉對讀寫器的供電和關閉串口。軟件系統框架如圖4所示。

3.4軟件開發工具

由于系統運行環境為Android 4.0，Java是Android官方推薦使用的語言，具有簡單、面向對象、分布式、解釋執行安全、體系結構中立、可移植、高性能、多線程以及動態性的優點。此軟件選擇Java作為手持終端編程語言，開發工具選擇Eclipse+ADT。Eclipse是一種跨平臺的自由集成開發環境(IDE)。最初主要用來Java語言開發，其本身只是一個框架平臺，但是眾多插件的支持使得Eclipse擁有其他功能相對固定的IDE軟件很難具有的靈活性。而抽象數據類型(ADT)是對數據進行基本操作的算法。在這個算法中，數據類型的定義和它的實現是分開的，而且在Eclipse中可以較好地支持ADT。并且這樣可以簡化算法，使復雜的抽象數據在程序設計中可以像使用基本數據那樣，簡便高效。

圖4　軟件系統框架圖

3.5操作說明

本軟件設計為了符合消防風格，主界面使用紅色背景。在主界面，有開始RFID搜索、使用說明以及退出三個選項鍵。點擊使用說明便可顯示軟件的詳細使用說明，點擊退出鍵即可退出軟件。本軟件在實際應用中主要使用的是開始RFID搜索鍵，點擊此鍵，便進入RFID搜索階段。如果在識別范圍內有存有信息的RFID卡片，便會在軟件列表中顯示。其顯示的信息主要是卡片編號，危險品名稱以及車牌號。其中危險品及車輛信息可以通過進一步點擊查看：點擊危險品名稱，軟件就可以從數據庫內調出有關于此危險品的性狀，危險性，處理方法等信息。同樣的，通過點擊車牌號，即可顯示此車輛所屬公司及負責人等信息。

4　結束語

本文針對在危險品運輸事故處置中易發生物質識別不清，處置不當，種類繁雜的問題，在統計分析危險品運輸事故的基礎上，以SQlite、Eclipse、ADT等為工具研究開發數據庫及應用軟件，與RFID手持機及識別卡配合，可以實現在危險品運輸事故處理中識別危險品，提供車輛信息，提供危險品處置方法等功能。在實際應用中可以極大地縮短危險品運輸事故處置方案的生成時間，提高救援效率。

[1] 趙聰.礦山井下人員定位及管理軟件系統的研究與開發[D].長沙:湖南大學,2009.

[2] 陳延.基于Eclipse插件的集成開發環境拓展與改進[D].武漢：華中科技大學，2012.

[3] 劉璐, 李弼程，張先飛，等.基于單實體語言模型的實體關系發現和描述[J].信息工程大學學報,2008,9(3):352-355.

[4] 陶存新.危險品運輸預警應急指揮系統研究[D].武漢:武漢理工大學,2007.

[5] 麻佳莉.我國危險品道路運輸應急系統研究[D].上海:上海海事大學,2007.

[6] 王海燕.危險品物流管理及事故應急管理研究[J].東南大學學報,2009,11(1):71-74.

(責任編輯陳華)

A Research and Development of the Database and Software of the Traffic Accident Disposal System for Dangerous Goods

WANG Binbin，YANG Pu

(DepartmentofFireEngineering,TheArmedPoliceAcademy,Langfang,HebeiProvince065000,China)

At present there are some problems with dangerous goods accident disposals in China, such as the hard identification of dangerous goods, the unknown characters of dangerous goods, the unclear treatment scheme. With the problems, the auxiliary decision system for dangerous goods accident disposal is developed in this paper. Based on the statistical analysis of 201 dangerous goods accident cases, and aiming at the problems of a dangerous goods accident scene, the databases and application software are developed to achieve the vehicle information management and deal with accidents of the dangerous goods. The system works with the RFID technology to identify dangerous goods and helps the accident rescue workers for a better dangerous goods transportation accident disposal to reduce casualties.

dangerous goods accident disposal; database; application software; assistant decision

2016-06-13

2016年度河北省教育廳項目(ZC2016091)階段性成果；2015年度河北省科技廳自籌經費項目(15275414)階段性成果

王濱濱(1982—)，女，山東泰安人，講師; 楊璞(1995—)，男，甘肅白銀人,武警學院消防工程系六隊學員。

X932

A

1008-2077(2016)08-0037-04