基于多源信息融合的 应急响应优化与仿真 赵晗萍 应急管理部 - 教育部减灾与应急管理研究院 教授 zhaohanping@bnu.edu.cn 2023-06- 28 库存 （报童）模型 时间序列 分析 运输模型 P- 中心模型 集合覆盖模型 最大流模型 车辆路径 规划模型 强大的商业物流资源 高效应急物流 ？ MAX F (X, b 疏散问题 灾害应急物流优化问题 应急物资 储备问题 物资运输 调度问题 灾区需求 预测 应急物资 配置问题 P2 交通部门 保 障 运 输 需 求 端 医疗机构 需求产生 供应源 ( 链 / 网络 ) 物流运输 P3 新冠疫情应对应急物资供应链 国资委 发改委 市 场 监 管 总 局 应急管理部 药 监 局 工 信 部 工 信 部 外汇管理局 税 务 总 财 Ms6.0 长宁 和 4 ·20 Ms7.0 芦山地震 P10 时间 来源 信息内容 2013- 04-20 11:45 人民网 震中龙门乡 99% 以 上 房屋垮塌 2013- 04-20 12:14 中国新 闻网 芦山县清仁乡、龙门 乡一带山区受灾非常 严重，民房垮塌很多 2013- 从空中看，有部分房 04-20

03 源、重要防护目标，底数是否清晰、 状态是否明了，在哪里、怎么调用、 怎么联系、能力如何？  如何快速确立应急指挥体系？如 何 实现应急联动？  如何准确获取和传递现场信息，突 破最后一公里瓶颈？  面对跨领域、跨层级、跨时空重大 突发事件，如何快速协同会商、综 合协调和高效处置？ 应急资源、应急队伍、重大危险 监测与预警 如何掌握重大危险源、风险源，城 事后恢复与重建 全面掌握突发事件处置的记录，如 何量化评价应急能力，如何形成案例？ 现阶段应急指挥工作面临的问题 应急处置与救援 预防与准备 利 用 现 有 的 通 讯 和 互 联 网 技 术 ， 实 现 灾 情 信 息 的 综 合 分 析 展 示 ， 保 证 指 挥 机 关 能 够 在 第 一 时 间 准 确 全 面 的 掌 握 现 场应急救援情况 通过整合现场监控、单兵 落实应急值守信息报告制度，建立高 效稳定统一的内外部数据交换与服务 手段，确保内外部信息的全面汇入， 提高信息报送自动化水平和速度 强化灾情分析研判的能力，基于 综合信息汇聚、专题研判和协同 会商，借助多源数据融合、大数 据关联分析、机器学习、案例推 演等技术，实现智能化指挥决策 根据突发事件的应急 处置流程，再现应急 过程，建立各类突发 事件处置评估模型， 实现对应急处置过程 的时效性、有效性等

突发公共事件新挑战：复合化、叠加化、连锁化 应急响应新常态：多源数据、异构系统、体制机制、情报响应 应急指挥新要求新趋势：结构化、网络化、可视化、现场化、透明化、融合化、智能化 公共安全--城市运行--综合防灾--应急指挥--透明、智慧监管需求 自然灾害损失严重 事故灾难监管困难 综合社会安全重中之重 公共卫生危害巨大 次生耦合复杂 突发公共安全事件分类 大类 自然灾害 事故灾难 公共卫生事件 点危险源三维数据。 l 统一数据结构：各体系遵循统一的数据结构标准，方便数据交换、对接。 l 统一网络：省、市、区、街道、相关行业单位每个应急指挥场所、办公场所均接入互联网、运营商公网、4G公网可视化集群调度系统、广播电视网、卫星网 （VSAT宽带卫星、天通一号卫星、高通量卫星、海事卫星等）、350M/800M集群、1.4G LTE政务网、指挥信息网、电子政务外网、电子政务内网、机要网等网络， 等 n 应急指挥涉及到的、应用到的计算机网络系统包括互联网、卫星通讯（VSAT宽带卫星、天通一号卫星、高通量卫星、海事卫星等）、1.4G LTE政务网、指挥信息网 （与互联网、电子政务外网逻辑隔离）、政务外网（与互联网逻辑隔离）、政务内网、机要网等相关网络，各应急指挥场所、单位包括但不限于值班室、会商室、 决策室、控制室、数据中心、指挥大厅相关坐席、信息点位、机柜内等均应部署上述网络。务必保证各级指挥中心之间IP互通、网络可达。

指挥 救援 决策 支持 地质 灾害 空间数据 感知数据 业务数据 多媒体数据 人口经济 医疗卫生 交通 教育 社会保障 城乡水务 自然资源 …… 网络需求 感知网 应急通信网 自然灾害 城市安全监测 行业领域生产安全监测 区域风险隐患监测 应急救援现场实时动态监测 应急决策 指挥调度 协同会商 态势分析 政务办公 风险监测预警 信息发布 政务服务 支撑中国特色应急管理体系 标 准 规 范 体 系 安 全 运 维 体 系 智慧 感知 站网监测 / 人工 卫星遥感 / 视频 / 三维 互联网抓取 / 公众参与 基础 设施 指挥信息网 存储 服务器 统一云管平台 云盾安全 卫星通信网 无线通信网 各级领导 各级业务人员 企业用户 公众用户 其他用户 数据规范体系 智慧 双中台 业务中台 支撑引擎 GIS 引擎 报表引擎 工作流引擎 消息引擎 应急业务中心 接入危险化学品重大危险源感知数据 接入冶金等重点工贸行业感知数据 接入非煤矿山感知数据 接入烟花爆竹感知数据 接入重要安全设施的完好性和运行状态感知数据 接入重大危险源及厂界周边隐患感知数据 应急处置现场感知网络 接入现场环境感知 接入现场音视频感知 卫星遥感 物联感知、航空感知、卫星感知、视频感知、舆情感知 感知网 = 感知类型 + 感知网络 感知网络建设 通信网 应急指挥信息网

指挥 救援 决策 支持 地质 灾害 空间数据 感知数据 业务数据 多媒体数据 人口经济 医疗卫生 交通 教育 社会保障 城乡水务 自然资源 …… 网络需求 感知网 应急通信网 自然灾害 城市安全监测 行业领域生产安全监测 区域风险隐患监测 应急救援现场实时动态监测 应急决策 指挥调度 协同会商 态势分析 政务办公 风险监测预警 信息发布 政务服务 支撑中国特色应急管理体系 标 准 规 范 体 系 安 全 运 维 体 系 智慧 感知 站网监测 / 人工 卫星遥感 / 视频 / 三维 互联网抓取 / 公众参与 基础 设施 指挥信息网 存储 服务器 统一云管平台 云盾安全 卫星通信网 无线通信网 各级领导 各级业务人员 企业用户 公众用户 其他用户 数据规范体系 智慧 双中台 业务中台 支撑引擎 GIS 引擎 报表引擎 工作流引擎 消息引擎 应急业务中心 接入危险化学品重大危险源感知数据 接入冶金等重点工贸行业感知数据 接入非煤矿山感知数据 接入烟花爆竹感知数据 接入重要安全设施的完好性和运行状态感知数据 接入重大危险源及厂界周边隐患感知数据 应急处置现场感知网络 接入现场环境感知 接入现场音视频感知 卫星遥感 物联感知、航空感知、卫星感知、视频感知、舆情感知 感知网 = 感知类型 + 感知网络 感知网络建设 通信网 应急指挥信息网

应急救援 安全生产综合管理 风险隐患双重预防 建设背景 规划要求 208 」 272 号 ( 原义 ) 通知要点 重点加强关 键基础设施 和应用平台 建设 一是建设骨干网、云平台、数据中心等关键基础设施 ，形成全国应急管理信息化的核心枢纽。 基础设施建设 二是建设应急管理大数据应用平台 ，打造全国应急管理的“智慧大脑”。 打造大数据应用平台 三是围绕监督管理、监测 数据共享统一支撑 汇 聚 部 门 数 据 ， 统 一 共 享 服 务调 用 应急通讯指挥联动 数据支撑综合研判 ， 资源通信实时调度 345 ： 三个一（一网一数一图） 四个专五个公 ， 实现应急全联动。 一个协同指挥网 ， 一个应急大数据中心 ， 一张应急指挥图 ， 四个专题应用 ， 五个公共应用。 推动 横向： 数据驱动业务互通 预期效果： 跨部门 、 跨层级 、 跨区域协同作 多方力量 - 救援联得 动 Option04 两网 络 全域覆盖的 感知网络 通过物联感知、卫星感知、航空感知、视频感知、全民感知等途径 , 汇集各地、 各 部门感知信息 , 构建全域覆盖的感知网络 实现对自然灾害易发多发频发地区和高危行业领域全方位、立体化 无 盲区动态监测 , 为多维度全面分析风险信息提供数据源。 天地一体的 应急通信网络 采用

信息化系统建设要求：坚持统分结合，确保应急管理信息化科学布局 建设背景 规划要求 应急函〔 2018 〕 272 号（原文） 通知要点 重点加强关 键基础设施 和应用平台 建设 一是建设骨干网、云平台、数据中心等关键基础设施，形成全国应急管理信息化的核心枢纽。 基础设施建设 二是建设应急管理大数据应用平台，打造全国应急管理的“智慧大脑”。 打造大数据应用平台 三是围绕监督管理、监测预警 应 急 通 讯 指 挥 联 动 数据支撑综合研判，资源通信实时调 度 345 ：三个一（一网一数一图）四个专五个公，实现应急全联动。  一个协同指挥网，一个应急大数据中心，一张应急指挥图，四个专题应用，五个公共应用。 “ 四纵四横”总体架构 建设理念 应急管理信息化发展“四纵四横”总体架构 两网 络 全域覆盖的 感知网络 通过物联感知、卫星感知、航空感知、视频感知、全民感知等途径，汇集各地、各 部门感知信息，构建全域覆盖的感知网络 实现对自然灾害易发多发频发地区和高危行业领域全方位、立体化、无 盲区动态监测，为多维度全面分析风险信息提供数据源。 天地一体的 应急通信网络 采用 5G 、软件定义网络（ SDN ）、 IPv6 、专业数字集群（ PDT ）等技术，综合 专网、互联网、宽窄带无线通信网、北斗卫星、通信卫星、无人机、单兵装备等手 段 建成天地一体、全域覆盖、全程贯通、韧性抗毁的应急通信网络。 四体 系

“社会塔”，于国家于 社会都有利。 核心资 源 铁塔 机房 监控 平台 建设 电力 室分 维护 方案 物业 政府 关系 应急业务方案及案例 02 应急专网建设 可视化指挥 根据应急保障管理需求提供对应重 点视频监控区域的监控端设备承载 服务 视频分发调度 应急指挥调度 应急指挥设备的租赁维护服务 应急管理迫切需求 铁塔方案 应急保障通讯专网的基站租赁，单 独频段保障的语音通讯系统 独频段保障的语音通讯系统 功能的强大的综合业务平台（合作 伙伴的业务平台） 涉密通讯（专网） 突发时间应急通讯保障 集群对讲（专网） 应急指挥调度 应急通信系统的特点以及应急事件所处的地理环境、技术环境以及时间紧迫、影响重大的特点，使应急通信车这种灵活、 快速、机动、适应性强的移动性通信设备在重大应急事件中发挥突破性的作用，对于建设应急系统的单位或是部门而言， 配备一套技术先进、兼容性强而且能 配备一套技术先进、兼容性强而且能在各种艰苦条件下都能发挥作用的应急通信车，是其应急工作能否取得成功的重要 判定条件之一。 应急专网建设 Ø 350M集群通信系统是以语音为主的无线指挥 通信系统，是目前公安机关指挥调度、救灾 抢险、处突维稳、交通管理等行动必不可少 的重要无线通信手段，也是公安“金盾工程” 中的重点项目之一。 Ø 哈尔滨铁塔与哈尔滨市公安局结成战略合作 伙伴，在主市区内已为公安系统建立布放点 位11处，其他点位也在陆续建设之中。哈尔

预警信息、突发事件相关信息基于预案，依托短信、电话、网 络、传真、视频会议等方式的快速传递、会商和发布  事后关联评估 现场图像、风险隐患、重点防护目标、人口、队伍、物资、大 型设备、医疗救助、交通运输、避难场所、衍生灾害、应急预 案、知识案例等的决策支撑 01 六个统一 02 两级平台 03 一个中心 城市综合应急解决方案 市政府应急决策指挥平台 预 案 管 理 资 源 管 理 信 息 发 发 布 预 测 预 警 综 合 研 判 方 案 生 成 指 挥 调 度 应 急 评 估 市政府应急联动工作平台 统一接警 分类出警 协同联动 跟踪反馈 基础支撑系统 （通信网、视频网、数据中心、 地理信息、应急门户、应急管理体系六统一） 安监应 急 指挥系 统 环保应 急 指挥系 统 …… 防汛应 急 指挥系 统 消息传递 指挥调度 协调指挥 协调指挥 全市应急联动指挥一张通信网  依托已有的有线通信，实现指挥调度、电话会 议、数字录音和多路传真等功能，实现与各个 区县、专项、委办局的通信功能；  建立和完善覆盖全市市区及各区县的数字集群 网络，为各专项指挥部及区县应急办配备手持 台、车载台及数据终端，以备应急之需； 全市应急联动指挥一张通信网 统一租用 其他部门指挥车 通过统一卫星租用， 实现卫星资源的整 合和共享，卫星资 源的共享促进了各

责，筑造 行业信息化发展的重要技术 根基。 业务协同办理的重要支 撑 实现信息资源的科学业务应 用，保障业务协同应用体系 的建设。 共 享 交 换 开 发 标 准 网 络 标 准 信 息 安 全 信 息 资 源 管 理 标 准 资源共享互用的重要保障 规范数据资源体系，打造智 慧水利行业数据标准。 七大标准规范 运 维 服 务 2 4 3 统—整合显示巡查监管、指挥调度等系统，形成统一指挥调度中心。 、水利举报、突发事件、社会舆论等 海量数据，综合利用生态环境、水利、气象等部门的风险源、水文气象等数据，开展大数据统计分析， 提升应急防控能力，实现水利应急“看得见、连得通、叫得应、调的动”。 舆情监测分析 舆情监测分析 视频监控 智能识别 二 =:=:=:=: 二： =:=:=: 手动上报 风险源申报 危险品申报 事后管理 言的评估跟踪 总结报告 评估报告 应急预案完善 利用跨部门、跨区域水利数据资源，支撑打赢水旱灾害防御、河长制信息管理、水政执法信息管理 江河 堤防险情排查、水事安全预警、某著名企业式应急处置等标志性战役工作会商和目标考核，加强气象水文、 污染源、污染物等数据的关联分析，支撑区域化智慧水利综合管控与创新，实现可靠溯源、有效预测、 精准管制，推动由经验判断向科学决策转变，整体提升智慧水利综合管控科学决策水平。 打赢水利综合智 慧管治 优化水利安全屏