黄埔大桥道路运营安全管理系统技术研究及应用
    一、系统背景及意义
    广州珠江黄埔大桥为京珠国道主干线广州绕城公路东段,也是珠江三角洲经济区环形高速公路的东段和广州市高速公路网二环路的东段,是经国家批准的重大建设项目。黄埔大桥当前安全管理敏感点包括主桥、隧道、广深公路跨线桥、广深铁路跨线桥等。因黄埔大桥附近有大型炼油厂,导致行驶本路段的装载汽柴油等易燃易爆液体的危化品车辆比较多,且本路段桥隧相连,如重大事故得不到及时处置,将造成巨大经济损失及社会影响。
    为此,黄埔大桥提出建设一套融合多种技术、快速反应、精准调度、处置迅速的安全管理系统,本系统的开发旨在应用先进的计算机手段辅助黄埔大桥安全日常管理和应急指挥调度业务,提高安全和应急指挥工作效率,促进其管理工作的规范化、科学化及现代化。

    二、系统功能及结构内容
    道路运营安全管理系统以公路运营管理体系中的安全子系统的内容和管理方法为基本设计依据,通过计算机系统整合监控、路政、养护、拯救、交警,以及110、120等内外部应急救援资源,并基于GIS地图构建“可视、可控、可调度、可追踪、可分析”的全新指挥调度模式,同时,通过应急预案智能匹配,构造特定应急事件的信息处理、指挥调度、决策支持,实现智能化指挥调度。该系统以电子地图为基础,以应急联动网络为依托,以信息共享和综合利用为目的,实现各类基础信息基于空间电子地图的可视化显示、查询和分析,提高在应急指挥决策、快速反应方面的能力,提升营运安全管理水平。
运营安全管理系统主要功能模块包括基础信息、地理信息、安全巡查、安全管理、移动互联管理等5个子模块单元,如图所示。
                                 
                                        系统功能结构设计图
    (一)基础信息单元模块
    基础信息涉及运营安全管理的机构及人员、线路位置、安全行为和安全管理设备等内容,这些信息内容按标准格式进行字典化,单元模块包括组织字典、安全字典、设备字典、地理字典等。基础信息包含对GIS地图及相关集成设备设施信息管理、系统组织架构管理、系统操作人员管理和人员角色及操作权限管理。
    (二)地理信息单元模块
    地理信息主要指建立和使用GIS安全监控管理界面,能在地图上清晰看到系统设备运行状态、结构健康情况、运行环境状况及事件发生地现场情况及事态发展情况,便于指挥和决策人员直观的进行形势判断,形成决策或资源调度。救援、养护、巡查车辆可通过GPS模块获取坐标值,用于GIS系统救援及巡查车辆实时点位及轨迹跟踪。
    (三)安全巡查单元模块
    安全巡查是安全管理信息的来源,包括电子巡查、路政巡查、养护巡查(合称三巡)和其他巡查。“三巡”安全巡查主要指由监控应急中心、路产管理部和路产养护部三个部门人员按照“三巡”制度录入质量与安全巡查管理数据,系统提供监控应急中心软件录入和APP软件录入两种方式上传产生的数据,监控应急中心通过安全系统软件界面录入电子巡查数据,路产养护和管理人员通过APP系统录入现场巡查数据,所有数据在同一个数据库中按录入顺序存储,在程序界面中以流水账形式显示,可在系统提供的查询界面查询所有表单信息。另外,安全巡查单元接收其他巡查信息,包括交警和公众等传报的相关安全信息。以上所有巡查信息录入系统进入安全管理单元程序。
                           
    (四)管理信息单元模块
    安全管理是依据安全巡查单元所发现的安全事件按照安全字典内容进行判定并启动、处置及总结分析的过程。安全事件管理包括事件启动、事件处置和事件结束及总结分析四个环节。
    1.事件启动
    事件启动主要指事件发生时,由操作者根据事件启动相应级别响应安全事件,在系统中录入事件基本信息,包括事件名称、事件来源、发生路段、行驶方向、占用车道、发生桩号、拥堵距离、交通状况等。事件信息录入后由系统管理员通过系统或信息平台直接推送到手机APP和相关事件处置人员,并根据事件基本信息自动生成事件描述,最后根据事件类型、事件级别及事件处理预案,执行具体的事件处理流程,直到流程终止。
    2.事件处置
    事件处置指由操作者根据事件处理的实际情况在本系统中录入、记录事件处理的过程信息,该步骤需要调出道路视频、事件视频、事件图片、排障资源、养护资源和所有系统能获取的事件信息,并用多个步骤显示事件处置相应的进度信息,后续步骤可结合APP的数据反馈来进行延续,事件处置进程设计为手动与自动相结合的功能。
    3.事件结束
    事件结束主要指根据事件处置的实际情况结束该安全事件,在安全事件现场抢救、恢复及善后处理完成后,由监控应急人员进行事件结束的系统操作,系统保存事件整个过程信息,该操作标志着安全事件结束。
    4.总结分析
    总结分析的内容包括安全事件报表、事件总结和事件分析三方面。总结分析阶段形成可导出并存档的安全管理资料,包括安全事件统计、事件台账、事故报告和安全形势分析报告。总结分析提供安全状况和安全事件统计分析的模糊查询。
    事件总结主要指根据安全事故五不放过原则按规定格式事件进行调查以查明事实,调查内容包括事故原因分析及主要依据,发展过程及造成的后果分析评价,总结内容包括主要应急处置措施及有效性评价、事故责任人及其处理、查出尚未解决的问题、经验教训和建议,恢复重建建议和相关附件等信息,并自动生成书面报告。
    事件分析是根据安全事件报表管理内容,对定期(可分为季度、半年、年度)运营安全数据的特征、规律统计、总结,分析当前阶段的运营安全形势和安全发展趋势,有针对性地采取安全防范措施和管理措施,以避免或减少可控事故的发生。
    (五)移动互联单元模块
    移动互联是指利用移动终端APP设备开展安全巡查并上报发现事件和实时接收系统推送的事件,同时,现场处置人员通过APP实时反馈现场处置的实际情况。移动互联单元内容包括今日事件、巡查发现并推报系统的事件上报、安全处置人员实时反馈现场状况的事件处理、路政人员开展业务巡检台账的安全巡查等,今日事件是指APP实时接收系统推送的安全事件,路政和养护人员通过APP提示和安全管理的职责要求开展相关事件的处置工作;事件上报是指安全巡查人员将巡查发现的问题按系统格式要求第一时间上报系统管理中心,由系统管理值班人员完成事件的启动和推送工作;事件处理是事件处理的第一现场人员通过APP按规定程序和格式实时报告事件开展的情况,包括现场救援力量到达情况和救援方法及过程的图片和视频信息;安全巡查是指路政和养护管理人员、作业人员按照各自职责和管理要求完成规定的巡查工作,APP将准确定位巡查人员的位置信息和巡查路线。
    移动终端是移动互联的关键设备,其主要功能为安全信息的推送与文字位置、照片、语音、视频等现场数据的反馈,应急救援人员个人手机安装系统提供的手机APP应急移动终端程序,该程序所管理的数据与监控应急中心发起的应急事件数据自动同步。

    三、系统社会经济效益评估
    系统应用后的社会经济效益,主要包括以下几方面:
    (一)优化运营安全管理手段,规范珠江黄埔大桥运营安全管理、监控应急中心应急调度指挥管理活动。
    (二)实现监控、路政、养护、拯救、交警,以及110、120等内外部应急救援资源的有效整合,并基于GIS地图构建“可视、可控、可调度、可追踪、可分析”的全新指挥调度模式,同时,通过应急预案智能匹配,构造特定应急事件的信息处理、指挥调度、决策支持,实现智能化指挥调度。
    (三)通过规范路政、养护与监控应急中心管理工作为各级应急管理人员提供科学化工作模式,为公司安全管理提供辅助决策;系统框架清晰,从管理角度实现了对安全管理单元的信息化,满足“实用性”、“可扩展性”、“先进性”要求。
    (四)研究成果应用于珠江黄埔大桥,提高了大桥安全应急管理水平和效率,提升了大桥整体运营服务水平,最大程度减小安全事故对路段公司造成的影响,产生重大的社会效益和经济效益。
    (五)结合道路运营安全管理实际需要,细化道路运营安全管理层级,并将本系统的研究成果推广应用至广州交通投资集团、广东省内其它高快速营运路段。
                          

    四、系统应用情况和社会效应
    道路运营安全管理系统从2016年12月1日正式上线,迄今为止已运行4个月。截至目前,系统共发布大小交通事故179宗,人为事件204宗,一般事件2211宗。通过系统后台的大数据统计和分析结果,可以研判黄埔大桥当前运营安全状况及安全形势趋向,为公司安全管理提供大数据分析和智能辅助决策。
目前,道路运营安全管理系统已取得国家计算机软件著作权登记,广东省交通运输厅、省运营协会、广州交投集团、南粤交投集团等上级主管单位和行业兄弟单位已来我司对该系统进行学习交流和指导,充分肯定了黄埔大桥在安全管理信息化方面的创新思路和系统实践。在今后的系统应用中,黄埔大桥将根据应用情况不断完善系统功能,提升运营安全管理水平,提高运营安全管理效率,不断推进公司的信息化管理和创新。

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