《交通運輸科學(xué)技術(shù)新成果推廣目錄》（２０２０）—第五部分 綜合《基于多網(wǎng)融合的交通運輸海陸空一體化應(yīng)急指揮關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用》

本期項目簡介

完成單位: 中國交通通信信息中心、 交通運輸通信信息集團有限公司、 中國電子科技集團公司第五十四研究所、 中交信通 (天津) 科技有限公司、 中交航信 (上海) 科技有限公司、 上海賽連信息科技有限公司。

主要完成人: 林榕、 萬千、 叢偉、 云澤雨、方飛、 余躍、 宋亮、 楊海斌、 蘇曉莉、 白剛、 李龍躍、 周馨、 王瑩、 高中靈、 趙威

項目簡介

　　(一)項目背景

　　我國的運輸總量位居世界前列,多種運輸方式的高強度疊加使得單個危險源的強度升級,對綜合交通運輸安全應(yīng)急能力提出了更高的需求。交通運輸領(lǐng)域自然災(zāi)害和事故成因復(fù)雜、影響面大,安全應(yīng)急出現(xiàn)由非常態(tài)化的偶發(fā)向常態(tài)化頻發(fā)轉(zhuǎn)變的趨勢,應(yīng)急過程中存在通信組網(wǎng)能力差,災(zāi)毀數(shù)據(jù)難以準(zhǔn)確及時獲取、應(yīng)急救援決策智能化支撐不足、現(xiàn)場協(xié)同和感知能力不強等問題。

　　(二)技術(shù)概況

　　(1)研發(fā)建立了基于多網(wǎng)融合的天地一體化應(yīng)急指揮網(wǎng)絡(luò)。研發(fā)了基于衛(wèi)星信令的強制路由FROCE-ROUTING、關(guān)口站網(wǎng)絡(luò)接續(xù)、Nagle算法優(yōu)化等空地多網(wǎng)絡(luò)融合關(guān)鍵技術(shù),突破了應(yīng)急作業(yè)中的空、天、海、水下一體化多維空間通信數(shù)據(jù)鏈構(gòu)建技術(shù)瓶頸。研發(fā)了QoS保障工具,實現(xiàn)了國密算法和安全態(tài)勢感知技術(shù)在一體化專網(wǎng)中的應(yīng)用。

　　(2)創(chuàng)新研發(fā)了交通應(yīng)急現(xiàn)場的海陸空立體組網(wǎng)和感知系列裝備。研發(fā)了移動應(yīng)急指揮平臺的小型化寬頻衛(wèi)星天線、智能無線路由、北斗探頭;突破了艦船及車載應(yīng)急指揮平臺的單兵和無人機協(xié)同的感知及回傳技術(shù),顯著提升了應(yīng)急現(xiàn)場遠距離、超視距通信和立體感知能力。

　　(3)構(gòu)建了基于異構(gòu)多源數(shù)據(jù)融合的大數(shù)據(jù)應(yīng)急輔助技術(shù)。提出了應(yīng)急多源數(shù)據(jù)融合和多時相多路徑數(shù)據(jù)融合區(qū)域預(yù)測預(yù)警技術(shù)。

　　(4)研究完善交通運輸應(yīng)急指揮技術(shù)保障標(biāo)準(zhǔn)體系。建立綜合交通運輸應(yīng)急指揮一體化技術(shù)保障機制。

　　(三)適用范圍

　　項目成果已在全國交通運輸應(yīng)急管理部門得到成功應(yīng)用,在海事、救撈和消防等行業(yè)內(nèi)外得到良好推廣。

　　(四)獲獎情況

　　本項目獲2020年度交通運輸協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎一等獎。

項目創(chuàng)新點

　　(一)研發(fā)建立了天地一體化異構(gòu)多網(wǎng)融合的應(yīng)急通信專網(wǎng)

　　(1)突破了基于海陸空異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的融合技術(shù)。創(chuàng)新提出了基于衛(wèi)星信令的強制路由FROCE-ROUTING、關(guān)口站網(wǎng)絡(luò)接續(xù)、多路同傳算法和Nagle算法優(yōu)化等空地多網(wǎng)絡(luò)融合關(guān)鍵技術(shù)。

　　(2)研發(fā)了交通運輸應(yīng)急視頻云技術(shù)及其專用編碼及算法。研發(fā)了視頻編碼控制和帶寬動態(tài)調(diào)整碼流技術(shù)。

　　(3)研發(fā)了QoS保障工具,實現(xiàn)了大數(shù)據(jù)安全態(tài)勢感知技術(shù)和國密算法在應(yīng)急專網(wǎng)安全傳輸領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　(二)首創(chuàng)性研發(fā)了交通應(yīng)急現(xiàn)場的海陸空立體組網(wǎng)和感知系列裝備

　　(1)研發(fā)了移動應(yīng)急指揮平臺相關(guān)裝備并創(chuàng)新提出了海陸空立體組網(wǎng)技術(shù)。研發(fā)了移動應(yīng)急通信指揮平臺小型化寬頻衛(wèi)星天線和路由裝備,實現(xiàn)了智能、自動化應(yīng)急組網(wǎng)和鏈路保障,突破了應(yīng)急作業(yè)中的空、天、海、水下一體化多維空間通信數(shù)據(jù)鏈構(gòu)建技術(shù)瓶頸。

　　(2)首創(chuàng)性提出了艦船及車載應(yīng)急指揮平臺的單兵和無人機協(xié)同通信及感知技術(shù)。研發(fā)了基于單兵和無人機回傳桌面內(nèi)容的分析算法和北斗探頭。

　　(三)構(gòu)建了基于異構(gòu)多源數(shù)據(jù)融合的大數(shù)據(jù)應(yīng)急輔助技術(shù)

　　(1)首創(chuàng)性提出了船舶、重點車輛、地理位置信息及氣象多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)。研發(fā)了多源動態(tài)數(shù)據(jù)的分割與融合聚類算法,引入了軌跡數(shù)據(jù)的空間相似性和時間相似性因子,實現(xiàn)計算數(shù)據(jù)雜散率降低17.5%。

　　(2)首創(chuàng)性提出了多時相多路徑數(shù)據(jù)融合區(qū)域預(yù)測預(yù)警技術(shù)。

　　(四)創(chuàng)立了綜合交通運輸應(yīng)急指揮一體化技術(shù)保障機制

　　整合了現(xiàn)有海上搜救、專業(yè)救助值守、路網(wǎng)運行監(jiān)測等各系統(tǒng)應(yīng)急值守設(shè)備設(shè)施資源,形成了“平戰(zhàn)結(jié)合冶“一網(wǎng)通信冶“一屏指揮冶“一鍵優(yōu)先冶等應(yīng)急指揮保障關(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)了跨部門信息共享和協(xié)同

同類項目比較

　詳見表 1。

應(yīng)用案例

　　目前項目的各項成果已應(yīng)用于交通運輸部應(yīng)急調(diào)度指揮系統(tǒng),政務(wù)船、應(yīng)急通信車等移動應(yīng)急調(diào)度指揮平臺,省級交通運輸主管部門等,多次在突發(fā)事件、防臺、疫情防控和應(yīng)急演練的支撐和保障中系統(tǒng)發(fā)揮了重要的作用,重大突發(fā)事件包括:“桑吉輪”碰撞事件、“和航興龍”號客輪擱淺事件、重慶萬州公交車墜江事件、2018年國家重大海上溢油應(yīng)急處置演習(xí)桌面推演、山東煙臺客滾船“渤?，斨?rdquo;船艙起火事件、貴州省貞豐縣船只側(cè)翻事件、湖南常長高速客車起火事故、四川宜賓抗震救災(zāi)、北海“北游25”輪救助、“浙岱漁11498”碰撞沉沒事故、928江蘇宜興特別重大交通事故、1010江蘇無錫高架橋垮塌事故、“贛華順化016”輪在岳陽恒陽化工碼頭爆炸起火等事故、“光匯616”輪汽油添加劑泄露事件、“鴻“819”輪翻扣事故、浙江溫嶺油罐車爆炸事件、“隆慶1”輪碰撞起火事件等。同時,服務(wù)交通運輸部常態(tài)化疫情聯(lián)防聯(lián)控和物流保障。

社會效益與經(jīng)濟效益

　　(1)在交通運輸應(yīng)急重大事件中發(fā)揮關(guān)鍵作用。在重大交通運輸事故的保障和應(yīng)急過程中發(fā)揮了關(guān)鍵的支撐作用。強化了綜合交通運輸應(yīng)急響應(yīng)、統(tǒng)一指揮、跨省協(xié)同、聯(lián)動配合的運行機制和處置能力。

　　(2)有力保障交通運輸安全生產(chǎn),有效減少突發(fā)事件造成的經(jīng)濟損失,降低應(yīng)急成本。本系統(tǒng)共保障應(yīng)急救助和搶險打撈任務(wù)4104起,成功救助遇險人員7316名,直接獲救財產(chǎn)總價值約186.8億元,為保障人民群眾生命財產(chǎn)安全和維護社會穩(wěn)定發(fā)揮了重要作用。

　　(3)體現(xiàn)大國擔(dān)當(dāng),維護我國海洋權(quán)益。有效保障我國政務(wù)船舶在水上交通運輸大通道開展常態(tài)化巡航、“維權(quán)執(zhí)法冶等行動,維護我國“藍色國土冶權(quán)益。

　　(4)為交通運輸部疫情處置和防控工作提供了基礎(chǔ)支撐。為疫情期間醫(yī)療物資的交通運輸、醫(yī)療資源分批有序地馳援湖北等應(yīng)急調(diào)度工作提供了通信保障。

　　(5)為我國天宮、探月重大科研課題提供支撐保障,服務(wù)國家航天強國戰(zhàn)略。為航天科研定位、搜索和應(yīng)急回收等關(guān)鍵任務(wù)提供保障。