軍民融合應急衛(wèi)勤指揮決策平臺的設計與實現

顏 勵，謝嵩源，張新顏，陳 華

作者單位：572000海南 三亞，解放軍總醫(yī)院海南分院（顏 勵）；成都軍區(qū)疾病預防控制中心信息科（謝嵩源，陳 華）；成都軍區(qū)總醫(yī)院信息科（張新顏）

作者單位：572000海南 三亞，解放軍總醫(yī)院海南分院（顏 勵）；成都軍區(qū)疾病預防控制中心信息科（謝嵩源，陳 華）；成都軍區(qū)總醫(yī)院信息科（張新顏）

通信作者：謝嵩源，E-mail:21492382@qq.com

近年來，自然災害、重大事故及公共衛(wèi)生事件等發(fā)生后，軍、地醫(yī)學救援力量形成軍民融合應急醫(yī)學救援體系，共同展開營救。為了實現軍民融合、優(yōu)勢互補、雙向轉移、相互開放、共同促進發(fā)展的新機制，達到軍地醫(yī)療信息共享、衛(wèi)勤資源同享的目的，提高應急醫(yī)學救援效率與能力，本研究提出軍民融合應急衛(wèi)勤指揮決策平臺（以下簡稱平臺）的設計構想，并通過程序開發(fā)得以實現。

1 需求分析

該平臺需解決以下問題：一是信息共享：軍地救援力量通過各自的信息平臺進行救援信息的搜集和匯總，軍地之間沒有有效的溝通“橋梁”，難以以最快的速度建立起醫(yī)學救援信息匯總渠道和機制，影響了信息共享的速度[1]；二是協同指揮：軍地救援力量多且來自不同單位，救援力量的情況及部署互不了解，缺少統一的指揮平臺，導致衛(wèi)勤指揮效率低；三是信息安全：軍隊救援力量部分信息涉密，對信息的傳輸、共享等安全技術手段要求更高[2]。

2 平臺的總體設計方案

2.1 組成部分 平臺由三部分組成，分別是應急衛(wèi)勤指揮決策系統、移動信息采集終端以及應急衛(wèi)勤信息數據庫（圖1）。應急衛(wèi)勤指揮決策系統是平臺的核心，可與移動信息采集終端進行通信，實現數據的收集、整理、管理工作，為指揮決策部門提供實時數據資料；可支持應急預案生成、形成應急部署方案、物資調度方法；可通過地理信息系統（GIS）形成應急衛(wèi)勤救援態(tài)勢圖，實時獲取軍地醫(yī)院、醫(yī)護等救援力量信息，聯合指揮軍、地衛(wèi)生應急力量進行應急醫(yī)學救援；可實時獲取軍地藥材、血站等保障資源信息，統一調度，實現聯合保障。

移動信息采集終端的設計應輕便、堅固、防水、防塵、防震，兼容多種通信技術，如衛(wèi)星通信、移動通信及互聯網等，采用軍用級數據和通信加密技術，以保證設備信息的保密性和安全性。采用Android系統的智能手機，并基于Android系統開發(fā)移動信息采集軟件，可通過GPS或北斗衛(wèi)星導航模塊，實時獲取災情的變化、醫(yī)療救治情況、醫(yī)學救援力量及醫(yī)療物資分布等數據信息，為應急醫(yī)療指揮決策提供依據；可以通過藍牙模塊與遠程生命體征與環(huán)境感知裝備相連，獲取人體基本生命體征與相關環(huán)境參數，并傳輸給應急衛(wèi)勤指揮決策系統。

應急衛(wèi)勤信息數據庫存儲了應急衛(wèi)勤指揮決策所需的全部數據，包括電子地圖、應急預案、醫(yī)院、醫(yī)生等應急醫(yī)學救援力量、藥材、血站等保障資源信息，以及通過移動信息采集終端采集到的災情信息、醫(yī)療救治情況、救治人員與醫(yī)療物資分布信息等數據。應急衛(wèi)勤信息數據庫設計上要求采用安全性高、兼容性強的數據庫軟件，可通過數據接口與各系統交換數據，方便信息共享；具備數據實時與異地備份、恢復及災難恢復等安全措施；表單設計緊貼實際需求。

2.2 網絡環(huán)境 平臺采用有線與無線相結合的方式進行組網，有線方式依托互聯網進行數據傳輸，并建立虛擬專網（VPN），無線方式依托地方移動通信網絡，并進行基站加密。平臺的網絡拓撲結構見圖2，平臺可通過互聯網與軍地各級衛(wèi)勤指揮機構（戰(zhàn)區(qū)衛(wèi)勤處、省衛(wèi)計委、市衛(wèi)計委等）、軍地各級醫(yī)療救治機構以及軍地應急醫(yī)學救援資源保障機構（血站、藥材庫等）相連，實現衛(wèi)勤指揮、信息共享和資源調度等。移動信息采集終端通過移動通信網絡與應急衛(wèi)勤指揮決策系統相連，進行數據傳輸。如此設計既方便平臺部署、軍地共用，又能保證數據傳輸的保密性、安全性。

圖1 軍民融合應急衛(wèi)勤指揮決策平臺框架

2.3 設計結構 平臺采用瀏覽器/服務器（B/S）結構和客戶端/服務器（C/S）結構混合設計。應急衛(wèi)勤指揮決策系統要求按B/S結構設計，核心系統部署在衛(wèi)勤指揮中心的服務器上，方便系統的開發(fā)、維護和使用；各級指揮機構、救治機構、資源保障機構可通過連接到平臺網絡的終端（計算機、平板電腦、移動終端）使用系統的功能，方便協同指揮和信息共享；移動信息采集終端的信息采集軟件要求按C/S結構設計，將任務合理分配到客戶端和服務器端進行處理，降低系統的通訊開銷[3]。在網絡通信不暢的情況下，移動信息采集終端可獨立完成信息采集、存儲工作，待通信恢復后，及時向應急衛(wèi)勤指揮決策系統傳輸采集信息。

3 功能模塊設計

3.1 應急衛(wèi)勤指揮決策系統

3.1.1 信息收集與處理 全方位、及時、準確地獲取災情、醫(yī)療救治等數據信息，是保障整個醫(yī)療衛(wèi)生救援工作迅速、高效、有序進行的基礎[4]。信息的收集與處理模塊接收移動信息采集終端的傳來的數據包，進行解析，存儲到應急衛(wèi)勤信息數據庫，結合地理信息系統進行分析，獲取災情、醫(yī)療救治情況、醫(yī)學救援力量與醫(yī)療物資分布等數據信息。通過數據接口與外部系統相連，可查看受災地域的衛(wèi)勤力量、藥材存儲、血液存儲等情況。

3.1.2 決策支持與指揮 系統對收集的信息進行大數據處理，智能分析現場情況并匹配相應預案，為應急衛(wèi)勤指揮提供決策支持，生成應急救治方案，包括醫(yī)療人員的分配方案及醫(yī)療物資的調配方案等。通過指揮平臺的指揮通信模塊，可向各級醫(yī)療救治機構、資源保障機構下達視頻、語音和文字方式的指揮調度命令，從而展開軍民融合的組織調配，包括對醫(yī)學救援力量及醫(yī)療物資裝備的運輸調度，對傷員的分類、救治、后送的安排，以及后送醫(yī)院的緊急床位調配。同時，可通過移動信息采集終端，實時獲取醫(yī)學救援的數據信息，包括災區(qū)受損程度、人員傷亡程度、醫(yī)學救援需求等，從而對應急衛(wèi)勤指揮決策進行實時調整。

3.1.3 應急預案智能化處理 將歷史發(fā)生的自然災害、突發(fā)公共衛(wèi)生事件等災情的應急救援方案進行預處理，根據災情的類別、級別、發(fā)生時間、地域、環(huán)境、傷亡人數等元素進行模塊化分析，通過大數據處理可估算出不同模塊需要的救援力量、物資需求等元素。災情發(fā)生時，根據所收集的信息，系統對災情模塊化分解后，通過智能分析形成相應的應急預案，為初步的救援救治行動提供依據。每次處理結束后，通過機器學習，系統不斷增強對災情的分析能力，從而提高應急預案的準確性。

3.1.4 應急資源融合性調度 軍民融合的優(yōu)勢在于資源共享，充分發(fā)揮資源共享的優(yōu)勢在于資源調度，包括軍地醫(yī)學救援力量、救援物資、血站血液及物資儲備等的調度規(guī)劃。通過軍地共享的數據資源，建立物資調度模型，以調度時間最短為優(yōu)先選擇目標，綜合利用包括最短路徑算法、層次分析法在內的多種處理方法，以得到最合理的應急物資調度策略。

3.2 移動信息采集終端 移動信息采集終端基于Android系統進行開發(fā)設計，Android系統擁有豐富的類庫，同時開放性和兼容性好，利于系統之間的信息連接[5]。該終端系統包括用戶管理、信息管理、應急醫(yī)學救援資源實時分布管理、遠程生命體征與環(huán)境感知（通過藍牙連接外設）等功能模塊，以及本機SQLite數據庫。移動信息采集終端基于移動通信網絡與應急衛(wèi)勤指揮決策平臺相連，實時共享災情及救援信息。

3.3 應急衛(wèi)勤信息數據庫 數據庫包含兩類數據，一類數據為靜態(tài)數據，即一次錄入后短時間內不會有所變動，包括最新版電子地圖、軍地應急預案、軍地醫(yī)療機構（醫(yī)院、療養(yǎng)院、疾控中心、藥材庫、血站、應急分隊）的地域部署、聯系方式、醫(yī)護人員、衛(wèi)生床位、保障資源等情況。另一類數據為實時采集數據，即在應急醫(yī)學救援中采集的各類數據，包括醫(yī)療救治情況、藥品使用情況、物資消耗情況等內容，結合應急衛(wèi)勤指揮實際情況，實時更新以下幾套統計表：一是已出動的應急衛(wèi)勤力量統計表，包括醫(yī)療隊、防疫隊數量、人數、裝備、部署等內容；二是醫(yī)療工作統計表：包括醫(yī)療隊、醫(yī)院接診、收治、手術、前接、后送等內容；三是藥品器材統計表：可包括品種、數量、價值等內容；四是衛(wèi)生防疫及心理救援統計表：包括消殺面積、心理咨詢人次、宣教資料等內容。根據需求不同可隨時增加動態(tài)數據內容。

圖2 軍民融合應急衛(wèi)勤指揮決策平臺網絡拓撲圖

4 系統開發(fā)與平臺部署

4.1 開發(fā)環(huán)境 開發(fā)平臺為Java EE7 SDK Update 1，開發(fā)工具為Eclipse，數據庫應用Oracle 11g，服務器操作系統為Windows Server 2008 R2，客戶端操作系統為Windows XP/Windows 7。系統前臺采用JSP網頁模式，后臺采用Oracle數據庫，采用JDBC(Java Database Connectivity)來連接數據庫。

移動應急統計上報系統采用(C/S)模式設計，開發(fā)平臺為Java EE6(JDK)7u21，開發(fā)工具為Eclipse+ADT(Android Developer Tools)，移動終端數據庫為SQlite，移動終端操作系統為Android 4.0。

4.2 平臺部署 由于此平臺依托開放方式的網絡環(huán)境和數據接口，所以在軍隊或地方的衛(wèi)勤指揮機構均可部署此平臺，通過網絡實現軍民融合的衛(wèi)勤指揮。

圖3 軍民融合應急衛(wèi)勤指揮決策平臺應用效果圖一

圖4 軍民融合應急衛(wèi)勤指揮決策平臺應用效果圖二

5 應用效果及總結

本研究從平臺組成、網絡環(huán)境、設計結構方面提出軍民融合應急衛(wèi)勤指揮決策平臺的總體設計方案，通過對指揮系統、移動信息采集終端和應急衛(wèi)勤信息數據庫的功能模塊設計開發(fā)，初步形成了軍民融合應急衛(wèi)勤指揮決策平臺，基本實現了應急準備、應急響應、決策分析等功能（圖3）；在應急響應模塊中可實時查看應急醫(yī)學救援的人員、物資、車輛等分布（圖4）。

總之，該系統有效解決了軍民應急醫(yī)療資源共享，加強了軍地聯系，實現了軍民融合的應急衛(wèi)勤指揮及應急救援。

[1] 謝嵩源,謝孟,謝建福,等.軍隊地震醫(yī)學救援應急衛(wèi)勤統計平臺研究與設計[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2014(3):39-41.

[2] 謝嵩源,謝孟,廖忠友,等.加強軍隊地震醫(yī)學救援應急衛(wèi)勤統計建設的思考[J].東南國防醫(yī)藥,2013(4):422-423.

[3] 百度百科.B/S與C/S軟件設計結構[EB/OL].http://wapbaike.baidu.com./2015-4-20.

[4] 蒲衛(wèi)，陳宇行，劉運成.軍隊應急醫(yī)療救治指揮信息系統研究與實現[J].解放軍醫(yī)院管理雜志,2011,18(8):737-739.

[5] 楊豐盛.Android應用開發(fā)揭秘[M].北京:機械工業(yè)出版社,2010.