基于VR技術的智慧警務實戰訓練體系構建探討

摘要：為了探討利用VR技術構建智慧警務實戰訓練體系的技術方案，文章首先介紹了智慧警務的概念和發展趨勢，列舉了傳統警務實戰訓練存在的問題和不足；其次分析了VR技術在警務實戰訓練中的應用，包括虛擬演練、數據采集和實時監控等方面，并提出了總體技術框架和思路、智慧警務實戰訓練場及系統功能設計及實戰訓練應用場景；最后總結了其優點和不足之處。研究結果表明，基于VR技術構建智慧警務實戰訓練體系具有較好的應用價值和推廣意義。

關鍵詞：VR；虛擬現實；警務實戰；智慧警務

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.05.002

中圖分類號：TP 3" " " " " " " "文獻標示碼：A" " " " " " " "文章編碼：1672-7274（2023）05-000-04

Abstract： The purpose of this study is to explore a technical solution for constructing a smart police practical training system using VR technology. Firstly， this article introduces the concept and development trend of intelligent policing， and points out the problems and shortcomings of traditional policing practical training. Secondly， this article analyzes the application of VR technology in police practical training， including virtual drills， data collection， and real-time monitoring， and proposes the overall technical framework and ideas， intelligent police practical training field and system functional design， and practical training application scenarios. Finally， this article summarizes its advantages and disadvantages. The research results indicate that building a smart police practical training system based on VR technology has good application value and promotion significance.

Key words： VR; virtual reality; practical police operations; smart policing

1" 研究背景

根據公安部數據，5年來因公犧牲的民警1 467人、因公犧牲的輔警763人，因公負傷的民警和輔警4.8萬余名。而據最高人民檢察院原檢察長張軍2022年3月8日在第十三屆全國人民代表大會第五次會議上做的報告，“刑法修正案（十一）將襲警罪從妨害公務罪中分立后，起訴襲警犯罪6 530人”[1]。民警在履行職責的過程中可能會遭受暴力襲擊、槍擊、爆炸等各種危險情況，導致嚴重的傷亡和犧牲事件的發生。

2019年8月，公安部印發的《關于2019年至2022年開展全警實戰大練兵的指導意見》中提出“加強警種專業訓練，著力提高防范重大風險、維護安全穩定的能力水平。要堅持練戰結合，加強實戰協同訓練，切實提高快速反應、高效處置和應對復雜情況、駕馭復雜局勢的能力水平”[2]。2020年9月至2021年8月，全國公安機關共組織各類戰術訓練班2.5萬余期、培訓民警130萬人次、實戰演練9.4萬場次[3]。因此，讓民警接受充分的實戰訓練是當務之急。

2" 當前警務實戰訓練存在的問題

在公安部加大培訓力度的情況下，近年來公安民警傷亡情況有所減少，但是依然保持較多的數量，在警務訓練方面依然還存在一定的不足，主要原因有以下幾點。

（1）多種原因造成民警槍支訓練不足。槍支管理制度非常嚴格，多數民警大部分時間都很難接觸到槍支。對于接受槍械訓練和實戰經驗不足的民警來說，他們對于槍械的使用不夠自信和熟練，從而不敢或不愿使用槍械。

（2）警務訓練場地等基礎設施不足。警務訓練基礎設施建設投入較大，部分地區、特別是基層公安機關的警務實戰訓練基礎設施存在不足和不完善的情況，一些警務實戰訓練場地面積較小、設施簡陋、訓練器材落后、缺乏現代化訓練設施。

（3）警務訓練費用較高，訓練設備不足。實彈射擊、模擬街區等訓練需要使用大量的裝備和器材，如槍支、彈藥、防彈衣、警棍、目標靶、仿真器材、防護裝備等所需的費用較高，難以在全警中充分地開展警務實戰訓練工作。

（4）經驗豐富的基層警務實戰訓練教官不足。基層警務實戰訓練教官數量不多，除各省設有規模較大的警察學校外，各市公安局設立的警察培訓學校教官數量極少，公安民警只有在警銜晉升等各種培訓時能接受教官指導的實戰培訓。

（5）警務實戰訓練內容單一。警務實戰訓練主要的訓練內容是擒拿格斗和槍械操作，實戰訓練的內容比較單一，且只培訓已知的少數策略，沒有充分考慮到現實工作中可能遇到的各種情況，這會影響民警的實戰能力和應對能力。

（6）傳統的警務實戰訓練監測數據不足。傳統警務實戰訓練主要依靠模擬警務場景進行訓練，依靠人工觀察和評估，評價標準不一致，主觀性較強，難以準確地衡量警察的訓練成果，訓練時也難以監測到具體的數據，且因訓練場地分散，訓練設備不足等原因，警務實戰訓練往往難以在整體上進行監管和改進。

3" 國內外基于VR的智慧警務實戰訓練研

究應用情況

近年來，國內外公安部門開展了基于VR的智慧警務訓練技術應用研究，以解決上述存在的問題，取得了一定的研究進展和應用成效，但都還處于初級階段。

3.1 國內情況

2020年11月，重慶市公安局江北區分局自主創新發明的VR警務實戰訓練系統，將民警實彈射擊、重點區域巡邏、突發事件處置等訓練內容用虛擬現實的手段展示出來[4]。

2022年10月，吉林警察學院交通管理系道路交通管理虛擬仿真實驗室項目順利完成建設，包含模擬指揮平臺、交通警察執勤執法VR實戰訓練系統、道路交通事故現場勘查虛擬仿真系統、車體痕跡檢驗虛擬仿真實驗系統、現場勘查實戰訓練教學網絡管理平臺等多個虛擬仿真系統[5]。

廣西警察學院大數據應用研究中心聯合多家技術企業和公安實戰單位，探索利用VR結合5G、UWB室內定位、物聯網傳感、機器視覺等新技術，以及融合人工智能、空間解算、動作捕捉等邊緣計算技術，在借鑒國內外先進經驗的基礎上，重點研究無火藥化VR全仿真槍械（后坐力1∶1還原）、5G+VR+邊緣云技術融合、實時智能采集多維訓練數據、智能語音交互，構建集警務技能訓練、戰術訓練、體能訓練與大數據分析于一體的智慧警務實戰訓練體系。

3.2 國外情況

國外一些國家也在研究和應用基于VR的智慧警務訓練技術。美國聯邦調查局（FBI）利用VR技術進行特工培訓，讓特工在虛擬環境中模擬實戰場景。例如，在模擬的建筑物中搜索并制服武裝嫌疑人等，從而提高其應對突發事件的能力。英國警方使用VR技術進行警務訓練，模擬各種緊急情況和危機處理場景，如模擬火災現場、恐怖襲擊等，讓警察在虛擬環境中快速做出反應和決策，并提高警察的反應速度和處置能力。

4" 基于VR技術的智慧警務實戰訓練體系的構建

4.1 總體技術架構及思路

（1）技術路線。結合5G、VR、機器視覺、邊緣計算、射頻定位、智能語音、IoT設備、測量傳感設備、環境監測技術多種智能化技術、配套設備和訓練方法，實戰訓練民警，及時反饋、調整訓練效果，采集多維訓練數據，建設大數據平臺分析展示成績，以激發民警的自覺性、主動性和積極性。

（2）訓練體系。根據實際訓練需求，制定科目訓考字典分類設置，通過模擬實戰場景，實現對民警實戰操作技能的訓練，完成對訓練場景的全面監測和數據采集，通過對數據的深度分析和展示，實現對民警訓練情況的全面評估和優化，并且通過競賽、獎勵等方式，激發民警訓練的積極性。

（3）訓練效果。通過科目訓考字典分類設置方式，提高訓練效果的精準性。通過應用多種智能化技術，實現訓練的智能化。通過對訓練數據的全面采集和分析，對民警個人訓練情況進行深度評估和優化，實現訓練的科學化。

4.2 智慧警務實戰訓練場及系統功能設計

智慧警務實戰訓練場是一個綜合性的訓練場所，分為入場區、準備整理區、出場區、計次課目區、計時課目區、動作質量課目區、計距課目區、智能體測區、自助查詢區、大數據展示區，通過科技手段為警務人員提供全面、系統的訓練環境和數據支持。

（1）入場區是訓練場的第一個區域，用于警務人員進入訓練場前的信息注冊和身份驗證，并進行訓練計劃的綁定，以便進行后續的訓練和測評。通過人臉識別、二維碼識別進行統一身份認證。之后領取訓練場內使用的手環，用于記錄警務人員的運動軌跡和數據，并將其實時傳輸給訓練場內的系統。

（2）準備整理區是訓練場的第二個區域，主要用于警務人員在進入訓練場后進行準備活動和整理活動。準備活動區是用于進行訓練前準備活動的區域，設有屏幕和電子圍欄，可以展示視頻示范動作、引導課程制定等；整理活動區是用于進行訓練后整理活動的區域，也設有屏幕和電子圍欄，可以展示視頻示范動作、引導訓練報告等。

（3）出場區通過警務人員身份認證和門禁系統識別民警離場行為，記錄民警到訓練場的總時間，在出場時回收手環，在手環異常離場時報警等。

（4）計次課目區機器人會對電子圍欄內的區域進行監控，并通過肢體識別技術和語音交互技術來檢測警員的姿勢和動作。同時，訓練場會實時播報警員的計次情況，并自動評定和智能判定警員的訓練成果。如俯臥撐、立臥撐、仰臥起坐、引體向上、雙杠臂屈伸等，機器人會根據警員的動作和姿勢進行計數，并將計數數據傳輸到系統中。

（5）計時課目區包含標準400 m跑道，通過即時傳感、軌跡追蹤和計時計圈等技術，進行各種跑步計時，包括100 m、3 km跑、30 m×2蛇形跑、跑步組合練習、400 m障礙等跑步計時。此外，計時課目區還可以對單杠曲臂懸垂、俯橋加T型跑、背橋加30 m×2、折返跑等動作進行計時。

（6）動作質量課目區主要通過實時拍攝和視頻回放對格斗術、木馬練習等開展動作質量測試，以評估學員的技術水平和動作質量。

（7）計距課目區通過機器視覺測距技術對跳遠、雙杠支撐前移等進行測試，以準確測量距離。

（8）智能體測區通過體測設備對身高、體重、BMI、PbF、血壓、血氧等進行體測，同時可自動上傳數據到系統中，為教官和警員提供準確的身體健康數據，以便于定制個性化的訓練計劃和方案。

（9）自助查詢區通過自助查詢機和手機等設備，警員可查詢計劃進度、訓練成績、考核成績、運動軌跡數據、綜合實力分析、后期運動建議等信息，以及進行課程預約、訓練記錄和反饋等操作，也可以查看動作示范視頻和課目教程視頻。

（10）大數據展示區集中展示體能傷病評估、訓練出勤統計、訓練檔案、訓練過程和訓練底數等數據，以便于制定更有效的訓練計劃和方案。此外，大數據展示區還可以對訓練場的資源利用情況、警員體能分級、警員學習狀態和教練的教學水平等進行全面監控和分析，為訓練場的管理和運營提供參考和決策依據。

4.3 實戰訓練場景應用

4.3.1 VR模擬街區實戰訓練

通過訓練信息管理系統開展包括訓練時間、訓練項目、訓練成績等的管理、監管和評估，通過訓練中央控制系統管理和控制的訓練設備和訓練環境內容包括模擬街區的搭建、訓練設備的控制和管理等，開展快速反應射擊訓練、pap射擊訓練、全息戰術沖房訓練等實戰訓練。警員可以身臨其境地感受到仿真街區的真實感，并進行各種實戰訓練。與傳統的模擬街區相比，這種訓練的費用低，建立各種場景也更加快速。

4.3.2 遠程實戰訓練管理

市、縣、派出所的設備是遠程實戰訓練系統的基礎設施，通過部署必要的VR、仿真槍等虛擬現實設備，提供真實的訓練場景和環境，幫助民警掌握實戰技能。同時，訓練數據采集系統可以采集民警的訓練數據，并將數據上傳到省級平臺。

教官、專業人員和上級領導可以通過登錄省級平臺遠程查看民警總體訓練信息，通過訓練錄像查看民警的訓練情況，指出民警訓練的不足，并做出指導評價。同時，系統還可以根據民警的訓練數據和表現，提供個性化的訓練建議和指導。

5" 結束語

智慧警務訓練相比傳統的警務實戰訓練，具有訓練效果更佳、訓練成本更低、訓練安全性更高、訓練個性化程度更高、數據監測更加方便的優勢，解決了警務實戰訓練中存在的問題。基于VR的智慧警務實戰訓練系統雖然有很多優點，但也存在一些缺點，例如，VR技術還不夠成熟，一些復雜的場景、動作等無法完美呈現；VR訓練的真實感還有一定差距；系統維護難度大；不同個體對VR訓練環境的體驗和反應可能存在差異。因此，需要繼續投入研究逐步解決存在的問題，使之在警務實戰訓練中發揮更大的作用。

參考文獻

[1] 最高人民檢察院．2022年3月8日在第十三屆全國人民代表大會第五次會議上最高人民檢察院工作報告[EB/OL].[2022-03-08]https：//www.spp.gov.cn/gzbg/202203/t20220315_549267.shtml.

[2] 中國政府網．公安部部署在全國公安機關開展全警實戰大練兵[EB/OL].[2019-08-09]http：//www.gov.cn/xinwen/2019-08/09/content_5419998.htm.

[3] 中國新聞網．警旗授旗一周年 人民警察隊伍以行動鍛造過硬鐵軍[EB/OL].[2021-08-26]https：//www.chinanews.com/gn/2021/08-26/9551657.shtml.

[4] 澎湃新聞．江北警方自主創新的VR+警務實訓 可1：1感受沉浸式實戰訓練[EB/OL].[2020-11-26]https：//www.thepaper.cn/newsDetail_forward_10151604.

[5] 吉林警察學院．交通管理系順利完成虛擬仿真實驗室建設[EB/OL].[2022-10]https：//www.jljcxy.com/info/1049/21111.htm.