我國警務指揮調度技術的創新與發展

韋巍 于洋 何茂強 蔡偉強

【摘? 要】警務指揮的理論研究和實戰對相關技術的發展提出了更高的要求。首先回顧了我國警務指揮調度技術的發展概況和主要特征，分析了現有指揮調度領域的主要問題和面臨的挑戰。在此基礎上，從四個方面探討了警務指揮調度模式的未來發展趨勢。最后，提出了面向未來的警務指揮調度行業解決方案的總體架構，并闡述了相關的關鍵技術。

【關鍵詞】指揮調度;警務指揮;融合通信;專網通信

中圖分類號：TN929.5

文獻標志碼：A? ? ? ? 文章編號：1006-1010（2019）03-0028-07

引用格式：韋巍，于洋，何茂強，等. 我國警務指揮調度技術的創新與發展[J]. 移動通信， 2019，43（3）： 28-34.

[Abstract]?Firstly， the development situation and main characteristics of the police command and dispatch technology in China are reviewed， and then the current main problems and challenges in the field of command and dispatch are analyzed. Furthermore， the future development trend of the police command and dispatch mode is discussed from four aspects. Finally， the future-oriented overall framework of the police command and dispatch industry solution is proposed， and the related key technologies are elaborated.

[Key words]command and dispatch; police command; converged communication; private communication

1? ?引言

經過二十多年的發展，我國公安機關已建設多種用于指揮調度的通信系統，主要包括公網系統（PSTN（Public Switched Telephone Network，公共交換電話網）有線固話系統、PLMN（Public Land Mobile Network，公共陸地移動網）移動通信系統）、無線專網系統（窄帶數字集群系統、衛星通信系統、微波系統、短波系統）、視頻系統（340 M無線圖傳系統、視頻監控系統、視頻會議系統）以及傳真系統等。近年來，隨著對寬帶LTE數字集群、Mesh自組網、寬帶公網對講PoC、融合通信等技術領域的深入研究，以及物聯網、人工智能、AR/VR（Augmented Reality/Virtual Reality，增強現實/虛擬現實）、云計算等新技術的應用，指揮變得更為智能、高效。同時，警務指揮的理論研究和實戰對相關技術的發展提出了更高的要求。圍繞我國公共安全管理的需求，探索警務指揮調度領域的技術發展趨勢和創新方向，一直是業界高度關注的熱點課題。

2? ?我國警務指揮調度技術的發展概況和

主要特征

警務指揮調度技術的發展與警務運作模式的變革密不可分。從世界范圍來看，自1829年英國倫敦大都市警察的建立成為第一次警務革命的里程碑，至今陸續有警察專業化運動、警察現代化運動、社區警務改革和情報引導警務運動，共計五次警務革命[1]。我國警務指揮調度模式和技術手段也在歷次重大警務變革的推動下得到快速發展和完善：

（1）大規模建設110報警服務臺形成快速接警反應機制。截至上世紀90年代中期，我國絕大多數地級市建成了110報警服務臺[2]。2004年，各地公安機關又繼續推進110、119、122的“三臺合一”，以更好地服務民眾。這一階段以呼叫中心為核心初步建立起快速接警反應機制，其主要技術特征在于有線語音通信調度，指揮手段較為有限。

（2）巡邏防控體系建設和社區警務改革強化了指揮能力構建。從上世紀90年代開始，公安機關開始按網格劃分轄區和巡區，逐步整合基層警種，落實巡防和管理責任，使得統一的扁平化指揮成為迫切需要。2008年公安部科信局開始研制PDT（Police Digital Trunking，警用數字集群）標準。截至2018年，公安機關已將上世紀80年代末從國外引進的模擬無線常規/集群系統基本替換為PDT窄帶數字集群系統，實現報警響應—指揮中心—現場警力的指揮閉環，大大增強了扁平化指揮能力。這一階段的主要技術特征在于無線窄帶語音通信調度，指揮手段仍顯單一。

（3）以“科技強警”戰略為指導的一系列警務信息化建設工程，使指揮手段更為豐富。本世紀初開始實施的金盾工程、天網工程、雪亮工程，全面提升了警方在日常管理和應急處突時的指揮調度能力。GIS地理信息、計算機輔助調度、移動指揮、視頻監控、動態勤務、多媒體會議等系統在各地指揮中心普遍應用[3]，大量技戰法創新層出不窮，其主要技術特征就是IT與CT技術密切結合，指揮手段較為全面豐富。

（4）近年來出現了“情報主導警務”戰略引導下的“情指行”一體化警務模式，進一步深化指揮體系變革[4]，合成作戰、主動預防和精確打擊相結合，順應了智能、高效、實戰的現代警務升級轉型的需要。

（5）以大數據、云計算、AI（Artificial Intelligence，人工智能）、AR/VR、LTE、物聯網[5]等為代表的高新科技為指揮調度開辟了更廣闊的空間，其發展趨勢是以智能化應用實現“智慧新指調”。“智慧新指調”帶來了全新的技術應用手段，但是如何貼近業務，目前還處于積極的探索之中。

3? ?我國警務指揮調度的主要問題和挑戰

回顧近30年指揮調度技術的輝煌發展時會發現如下問題：

（1）面向歷史的建設成果，尚存在如下方面的整合空間

系統“煙囪化”導致指揮系統運作不暢。近二十年來，我國警務指揮調度系統在警務信息化的大背景下得到快速發展。長遠規劃的不足、各系統建設的具體部門不同、業務目標不統一、缺乏完善的頂層設計等諸多原因導致了各系統“煙囪化”現象凸顯，指揮所需要的資源、調度所依托的手段散落于多個獨立的系統中，效率低、響應慢，無法滿足一體化指揮調度的要求。例如：指揮中心在調度現場警員、基層隊所或聯動兄弟單位時，通信系統有對講機、有線電話、傳真機、手機、視頻會議等，指令傳遞類型有語音、文本、圖片、視頻等，前述各自獨立的系統運作方式無法達到高效指揮的實戰要求。

（2）面向新的警務模式和警務場景，新技術與新方法有待加強

1）跨區域、跨層級、多警種聯合作戰支持不足

指揮中心缺少專業的指揮調度系統處置大型、復雜的事件，例如大型國際會議、體育賽事或者慶典活動的安保管理，自然災害等突發事件的應急處置，以及打擊重大犯罪團伙的聯合行動，都需要對多個警種、多地警方以及各政府部門實施聯合指揮。其指揮地域跨越多個省份、區域，協作部門包括治安、交通、反恐、消防、醫療、應急等，指揮層級需要按歸屬地、警種、責任區或者任務靈活劃分，指揮對象包括指揮分部、各警種、多地警員，不僅人數眾多，而且日常不存在隸屬關系。大部分的指揮調度系統是針對日常常規警情設計的，前述類似的復雜場景，迫切需要更可靠的技術手段，構建完整的指揮體系，靈活快捷地實施統一指揮。

2）現場移動指揮與后方指揮中心的能力建設不均衡

傳統的警務指揮模式主要圍繞后方固定式指揮中心展開，如：三臺合一接處警系統、數字集群系統、視頻監控系統等都是圍繞著如何在指揮中心大廳內實現對現場的態勢感知、指令發布和快速調派而建設的。大量的信息從現場匯聚到后方指揮中心，經過處理后再分發到一線。后方指揮中心的“大腦”功能越來越強大。而實戰經驗表明，現場警員對事件的進展和細節掌握更全面準確，臨機判斷更合理和高效，現場警員迫切需要功能強大的移動警務終端，提升其獲取信息資源和現場移動指揮能力，而不應單純定位于執行單元。

3）現場應急缺少可靠的通信網絡和指揮調度平臺

在處置自然災害、安全事故、恐怖襲擊等突發事件時，原有的公共通信、專用集群網絡可能被破壞、或因擁塞導致癱瘓。在應急場景下，迫切需要迅速搭建應急通信網絡和指揮調度平臺[6]：一、小型一體化的指揮箱及應急指揮車可以快速移動，硬件方便攜帶，能夠野外迅速部署、操作簡便，電池續航時間長。二、快速無線自組網，開機即用，能迅速在現場搭建專用通信網絡。同時無線自組網健壯性高，在單節點故障時能自動路由到新路徑，確保傳輸不受影響。此外，無線自組網的抗干擾能力強，穿透性能優，可適應城市建筑物密集、森林和山區等多種復雜地形環境。三、網絡容量大，支持多媒體通信，能通過語音、圖片、視頻將現場情況及時傳遞到后方指揮中心。四、融合一體的指揮調度能力，能夠對接衛星、微波、LTE等多種通信制式。

（3）面向智慧新指調，應從更宏觀的角度考量，尋求解決情報信息及智能化決策不足的有效方法

傳統的指揮模式側重于事件發生后的被動快速響應和處置，而現代警務要求把情報信息作為重要的警力資源，圍繞“整體防控、精確指導、精確打擊”的工作思路，建立情報、指揮、行動一體融合的運行機制，以提高預警的準確性、決策的正確性、打擊的精確性和警力使用的高效性。情指行一體化警務模式從根本上改變了傳統的指揮模式：一、化被動響應為主動打擊和提前預防，具有前瞻性。二、決策過程有數據支持，不再單憑直覺和經驗，具有客觀性。三、資源調派精細化，大大提高效率，具有科學性。四、分散情報信息和重大風險統一納入管控，具有整體性。傳統的指揮調度系統需要結合大數據和智能分析等新技術，在科學預警、輔助決策方面做出新的突破。

4? ?未來警務指揮調度模式的發展趨勢

4.1? 更全面準確的態勢感知與共享能力

在指揮的過程中，指揮員需要全面獲取環境中各種要素的信息，理解各要素的狀態，然后做出準確預測和判斷，這個完成的過程被稱作態勢感知[7]。在未來，警方獲取信息的來源、種類和數量將遠遠超過現有規模，感知手段包括：（1）廣義物聯網類：監控攝像頭、執法記錄儀、道路卡口、交通信號燈、手機探針、雷達、傳感器等，由此獲取報警人、警員、警車、人流、交通、氣象、水文等相關信息。（2）情報信息類：來自公安業務系統、企業業務系統、以及互聯網的關于人、物、事（案）件、機構、地、線索等要素信息，實現治安狀況、警情特征、案件趨勢、重點人員、實有人口等專題分析，為輔助決策提供支持。在感知的基礎上，將各種要素綜合起來，并結合地理空間和時序空間進行可視化展示，指揮員對態勢的把握更加全面準確。

需要關注的是，在警務活動中，態勢感知貫串整個指揮體系。（1）態勢感知的過程是在各級指揮員共同參與下，即每個成員從不同維度同步觀察警情，相互驗證，而不是單一依賴于指揮中心獲取的部分信息進行判斷。（2）態勢感知的結果被準確理解。紛繁蕪雜的各類信息匯聚后，從不同角度分析可能得到自相矛盾的結果，智能化分析工具可以輔助指揮員去偽存真，得到準確的一致理解。（3）態勢感知的結果被分發共享，它不只服務于少數幾個指揮員，而是為指揮體系內各級指揮員和每位警員提供保障。既能夠保證態勢獲取全面、判斷準確，在確保指揮中心權威的同時，又能夠賦能基層指揮員主觀能動性，臨機決斷。

4.2? 更靈活高效的一體化指揮調度能力

為進一步落實整體防控、精確打擊的要求，未來的一體化指揮調度能力體現為指揮手段一體化、指揮鏈條一體化和指揮業務一體化。（1）指揮員通過一體化平臺統一掌握態勢，統一發布指令，而不是被動地在多個系統間頻繁操作切換。通過消除現有“煙囪”壁壘，接入有線通信、無線專網、視頻監控、視頻會議、警務通、衛星等各類通信系統，融合語音、數據、圖像、視頻、地圖等多媒體通信資源，實現系統間的互聯互通，通過一體化指揮平臺進行“一鍵調度”。（2）構建縱橫向、全方位、立體式、靈活高效的一體化指揮鏈條。各級指揮節點建立起上下級聯、橫向貫通的快速聯動體系，實現部、省、市、區、現場指揮部以及其他處置單位之間的密切協作，既支持扁平化點對點指揮，也支持層級式遞進指揮，在應急處置時還可以打破原有行政隸屬關系，多個指揮節點面向任務靈活組網。（3）把指揮調度與前期的警情接收、態勢感知、情報研判、方案制定、效果評估等業務環節統一起來，各環節信息互通、一體協作形成閉環，以發揮最大綜合效能。

4.3? 更智慧精準的情報分析研判能力

隨著人工智能、云計算、物聯網、大數據、5G等關鍵技術的日趨成熟，警務指揮調度將從事后處置向事前預防、人海戰術向精準打擊轉型，以海量信息處理、數據挖掘和智能分析為特征的信息化應用將推動警務指揮調度的全新變革。首先，計算機視覺識別技術的飛速發展，使算法效率、識別準確度得到極大提升，直接提高了交通執法、視頻偵查、治安防控業務的智能化水平，起到立竿見影的實戰效果;其次，大數據和云計算技術的廣泛應用，使警方對PB級的海量信息處理更加得心應手。例如：對結構化、非結構數據的采集、整理、存儲、檢索、分析所需的彈性計算能力，以及數據挖掘技術對隱藏在碎片化信息背后的隱患、苗頭、趨勢和因果關系的分析研判能力，使警方對重點人員、重點區域、重點事件和重大風險的管控更加精細，真正做到主動預防、“耳聰目明”。

4.4? 更直觀便捷的人機交互體驗能力

AR/VR作為一種新的視覺交互技術，將真實環境和部分虛擬內容實時疊加，通過三維環境融合展示各類信息，將極大改善指揮調度的人機交互模式。（1）改變傳統碎片化、局部式的現實感知模式，從第三者視角變為第一參與者融入到全景式指揮場景中，在傳統柵格地圖、衛星地圖基礎上采用身臨其境的三維環境，提供沉浸式體驗。（2）彌補傳統視頻監控畫面內容單一的不足，智能識別目標實體并在畫面中增加實體標簽描述等信息，同時融合各類通信調度系統，可以直接在畫面中調度各警力資源，使指揮變得更加快捷高效。（3）在危險品泄露、火災消防、地震坍塌等災害處置時，尤其在人員無法在現場停留的場景，AR/VR與AI、地理空間、機器人等技術的綜合，可以大大緩解傳統警務指揮調度的不足和局限，使應急救援變得更加智能、高效。

5? ?面向未來的警務指揮調度解決方案和

關鍵技術

5.1? 解決方案總體架構

如圖1所示，解決方案總體架構包括：統一門戶、四層服務平臺、終端設備、管理標準體系。其中最為重要的是基于云計算架構的四層服務平臺，服務平臺分層的是為了實現應用體系的分層解耦和靈活多變。同時，引入了微服務的架構，使得應用的接口更容易封裝和調用，同時使接口調用更為標準化。

（1）IaaS 基礎設施即服務

IaaS是云服務的最底層，它將服務器、存儲、網絡、安全、通用軟件等基礎設施類資源虛擬化后進行統一管理和調度，滿足按需使用，彈性擴展的服務需求。

（2）DaaS數據即服務

DaaS提供大數據服務，通過數據虛擬化、數據集成、標準化等技術，將各類關系型、非關系型和分布式數據聚合后，提供統一服務，上層警務應用方便地實現數據貫通、信息共享和業務協調。

（3）PaaS平臺即服務

PaaS提供了應用程序的開發和運行環境。以前單體式的警務應用服務程序，會按照分層解耦的理念，采用微服務架構構建，公共、可復用的業務功能，如指揮調度的音視頻調度、媒體軟交換、位置訂閱等，會被抽象為更小型的單應用程序，并作為微服務獨立運行和部署，每個服務之間通過輕量級通信機制進行交互。

（4）SaaS軟件即服務

SaaS為警務指揮調度提供各類應用程序。各應用軟件服務商基于PaaS平臺的統一服務接口標準開發各類應用，形成豐富的應用生態圈。這些模塊化的程序可以組合，如接處警應用、一體化指揮應用等以應用套件的形式發布，以適應不同業務場景的應用需求，進而達到快速部署，靈活擴展的目的。

5.2? 關鍵技術

指揮調度領域的技術路線和架構在不同歷史階段都有其側重，如何既立足于現有技術條件，兼容并蓄和承接歷史，解決行業痛點，又面向未來構建一個可持續發展的技術平臺，這是核心關鍵技術的立足所在。

（1）多媒體融合通信技術，不僅支持現有的復雜的多種制式，同時面向未來支持新的技術體系

1）多媒體融合通信技術

多媒體融合通信技術完成不同通信系統的信令協議轉換、多種媒體格式轉換，將語音、視頻、文本、圖片等信息以統一的標準格式進行交換，在實現互聯互通的基礎上，把不同制式通信系統連成一張網絡，為指揮調度提供統一接入、融合交換、錄音錄像、統一定位和應用平臺服務，同時具備橫向互聯互通、縱向多層分級、管理分權分域的組網能力。其關鍵技術包括：海量終端接入、多協議解析、信令及媒體格式統一轉換、會話信令控制、組網管理等。核心技術突破點有：海量多媒體的并發處理、快速分發能力;音視頻IP（Internet Protocol，互聯網協議）編解碼和融合處理能力;純網頁的多媒體調度能力;開放式微服務接口能力，以方便第三方應用靈活調用。

2）通信平臺的全面移動化

未來的一切指揮調度手段都是面向成千上萬移動用戶的。隨著接入節點數的增加，平臺需處理的數據量將呈指數級上升。在接入層、傳輸層和平臺層，其核心技術包括：海量內容多平臺匯聚技術、多類終端內容統一分發和呈現技術、端到端的數據加密和安全技術、多鏈路平滑切換技術和QoS（Quality of Service，服務質量）保證技術。同時在客戶端采用webRTC開發技術，使移動客戶端的開發可以輕松的基于HTML5進行，從而實現該產業鏈端對端的技術打通。

（2）專網無線通信從融合向寬帶演進發展的相關技術，為智慧新指調提供充分可用的通信資源

1）融合寬帶數字集群通信技術

數字集群通信作為警方最主要的指揮調度手段，在向寬帶長期演進的過程中，“寬窄融合、公專互補、固移結合”是其重要的發展路徑，即：窄帶系統實現全覆蓋，保證語音通信;寬帶系統覆蓋城區熱點或區域性覆蓋，承載圖像、音視頻多媒體和數據通信等業務。專網確保在自然災害和應急場景下關鍵語音和業務不中斷，公網作為日常移動警務等的補充。關鍵技術點包括：融合核心網支持無線窄帶專網、寬帶專網、公網的融合;融合基站支持同一基帶BBU靈活支持不同類型設備RRU，支持多模寬窄帶與共站址建設;融合終端支持PDT/DMR/TETRA和LTE、同時搭載PoC和移動警務APP[8]。

2）智能寬帶無線Mesh自組網技術

Mesh網絡具有快速部署、易于安裝、靈活組網、高帶寬等特點，很好地滿足了戶外或野外場景下的應急通信調度“最后一公里”的需求。其關鍵技術包括：一、智能快速自組網技術：開機即用，無需配置，快速完成現場各節點間通信鏈路的建立，各節點隨時加入或退出網絡，不影響網絡通信。二、動態路由及自愈合技術：不依賴于單節點的性能，一旦節點出現故障、受到干擾或者退出，數據包將自動路由到備用路徑繼續進行傳輸，整個網絡的運行不會受到影響。三、高吞吐率及非視距傳輸技術：基于4G和5G技術，面向承載專網集群綜合業務而設計，具備較強的抗多徑抗干擾能力，同時具有廣覆蓋、高帶寬、高頻譜效率等技術特點。四、數據安全技術：具備空口加密、有線傳輸加密的能力，具有完整的認證和授權機制，為客戶提供端到端的安全保障機制，提供對外接口，支持客戶定制化認證、授權和加密協議。五、QoS保障機制：調度算法遵循3GPP定義的QCI（QoS Class Identifier，QoS等級標識）標準，保證不同業務服務質量。六、高速移動通信能力：Mesh節點支持移動中通信，支持不低于120 km/h的高速環境，并能為車輛間提供高質量的視頻業務。

（3）大數據、人工智能和AR/VR技術助力智慧新指調

1）基于大數據的分析研判技術

首先是分布式環境下的大數據資源管理和治理技術，完成復雜異構數據的采集、清洗、匯聚、整合、訪問和存儲，為分析研判提供高速的處理能力。其次是數據分析技術，在大數據計算框架下，在聚類、分類、統計、關聯、時序分析等的基礎上，結合自然語言處理、語音語義識別、數據挖掘、機器學習等智能算法，準確呈現案件背后的完整信息、時空邏輯、關聯關系等，為決策支持、預案設計、方案規劃等提供直接依據。第三是數據可視化技術，對文本、網絡或圖、時空及多維數據進行處理[9]，對信息或知識進行直觀表示、分析探索和假設驗證，主要借助計算機圖形圖像技術、知識表達及推理技術等。

2）AI技術

AI在指揮調度領域的相關技術主要包括：一、計算機視覺識別技術：從海量視頻和圖片數據中快速辨識人物、車輛等關鍵目標，精準識別車型、車牌、人物面貌等細節特征，對特定對象的行為、軌跡等的檢測和追蹤等，在“看得清”、“查得準”的基礎上，與指揮調度系統無縫對接，實現“反應快”。二、智能接處警技術：通過語音識別、語義分析，并結合位置定位、數據挖掘等技術，在接警后快速完成警情分類、預案建議、情報推送等智能化處理，極大提高了警情處置的精準性和有效性。三、基于機器學習的智能預案技術：通過自動學習大量自然災害、事故災難、公共衛生和社會安全事件的相關案例和處置方案，對突發事件的隱患、預防、化解、預警和處置提供可供人工干預的方案和預案支持。

3）AR/VR技術

在警務指揮調度領域的AR/VR技術主要包括：一、室外和室內實時畫面拼接和融合技術：使用單成像傳感和多成像傳感相機，將多畫面進行融合拼接，得到連續實時的全景立體視頻，并靈活進行多場景的位置漫游。二、海量目標的精確識別技術：結合計算機視覺識別算法，通過多特征融合進行海量物體識別，并自動進行目標標定和信息標注。三、實時定位跟蹤和空間投影注冊技術：綜合傳感器、衛星及室內定位手段，準確獲取目標位置坐標，采用相機自由度跟蹤、主動結構光測距等算法，實時監測攝像頭的觀測視線方向，及時調整虛擬物體和信息在投影空間中的映射位置，實現對位匹配，達到虛實相生的效果[10]。四、快速高效的融合指揮：將各類警務作戰資源準確繪制到全景立體視頻場景中，通過直接點擊即可發起調度操作。

6? ?結束語

從不同階段、不同角度去審視每個時代指揮調度系統的建設成果，都會有不同的思考和答案。從本文分析可知，就技術路線而言，如何既立足于現有條件，兼容并蓄和承接歷史，圍繞指揮調度的運行機制、業務模式的需求，尋求解決行業痛點的途徑，又能面向未來構建一個可持續發展的技術平臺，是警務指揮調度技術的創新和發展的立足點。

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