基于FLEX技術(shù)的交通應(yīng)急指揮系統(tǒng)*

吳 勇， 曹 林， 代后建

(1．浙江師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，浙江金華 321004;2．安徽通途信息技術(shù)有限公司，安徽合肥230088)

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市現(xiàn)代化水平的不斷提高，突發(fā)災(zāi)害事件對(duì)城市功能正常發(fā)揮的影響程度和波及范圍也越來(lái)越大．因此，建立應(yīng)急指揮系統(tǒng)，增強(qiáng)城市應(yīng)急反應(yīng)和防災(zāi)減災(zāi)能力，以最大限度減少人為事故或自然災(zāi)害事件對(duì)城市發(fā)展秩序和市民正常生活的不利影響是一件非常有意義的工作．而在交通系統(tǒng)日趨復(fù)雜、瞬息萬(wàn)變的今天，單憑人的經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)有手段已經(jīng)不能夠解決復(fù)雜的城市交通應(yīng)急問(wèn)題，需要依靠高效的信息化工具、手段和方法來(lái)輔助人們進(jìn)行應(yīng)急指揮決策．交通應(yīng)急指揮系統(tǒng)能夠把各種信息集成起來(lái)，迅速傳遞到一個(gè)指揮中心，并能夠輔助相關(guān)人員進(jìn)行科學(xué)的決策，進(jìn)行聯(lián)動(dòng)處置［1-3］．這個(gè)系統(tǒng)為政府實(shí)現(xiàn)決策的科學(xué)化提供了一個(gè)非常好的手段，對(duì)于改善和提高城市的管理水平將會(huì)起到很大的作用．

地理信息系統(tǒng)(GIS)作為一種決策支持系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展已經(jīng)從理論研究走向行業(yè)應(yīng)用［4-6］．與其他信息系統(tǒng)相比，它以直觀的方式在地圖上顯示數(shù)據(jù)，同時(shí)提供強(qiáng)大的空間分析功能，更加有利于從空間關(guān)系、空間分布中發(fā)現(xiàn)隱含的信息，為決策提供有力支撐［7-9］．在綜合應(yīng)急指揮決策體系中，一個(gè)非常重要的理念是能夠讓指揮員針對(duì)當(dāng)前的形勢(shì)快速做出正確的決策，這就需要兩方面的重要支持:其一是要能夠?qū)崟r(shí)了解前線的信息;其二是要有相應(yīng)的輔助工具來(lái)支持領(lǐng)導(dǎo)的決策．而這兩方面都離不了GIS．

1 ArcGIS Server與FLEX

ArcGIS Server是一個(gè)發(fā)布企業(yè)級(jí)GIS應(yīng)用程序的綜合平臺(tái)，它提供了創(chuàng)建和配置GIS應(yīng)用程序和服務(wù)的框架，可以滿足各種客戶端的各種需求．ArcGIS Server本身對(duì)外提供的編程方式很多．本文首先利用ArcGIS提供的Geoprocessing制作成具體應(yīng)用模型，借助ArcGIS Server平臺(tái)對(duì)外發(fā)布，進(jìn)而在客戶端通過(guò)ArcServer for FLEX API進(jìn)行調(diào)用．

FLEX是可以在企業(yè)內(nèi)部或在Web上創(chuàng)建并交付豐富Internet應(yīng)用程序(RIA)，堪稱(chēng)最完整、最強(qiáng)大的RIA開(kāi)發(fā)解決方案．它使企業(yè)能夠創(chuàng)建個(gè)性化的豐富多媒體應(yīng)用程序，極大地提高用戶的體驗(yàn)，徹底革新人與Web的交互關(guān)系．FLEX是Adobe公司最新的服務(wù)器端產(chǎn)品，該技術(shù)提供了一個(gè)新的、基于標(biāo)準(zhǔn)的語(yǔ)言和編程模型，其編程模型支持常用的設(shè)計(jì)模式，能夠使企業(yè)創(chuàng)建許多有吸引力的、交互的快速應(yīng)用，這些應(yīng)用會(huì)戲劇性地增強(qiáng)用戶的體驗(yàn)、客戶的滿意度和用戶的工作效率．

FLEX對(duì)矢量地圖的支持及豐富的用戶體驗(yàn)效果，使得利用FLEX建立美觀的互聯(lián)網(wǎng)地圖應(yīng)用程序成為可能．2008年4月，美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所(ESRI)率先推出的ArcServer for FLEX API是進(jìn)行RIA開(kāi)發(fā)的FLEX庫(kù)，基于該套API建立的WebGIS應(yīng)用運(yùn)行速度快，比傳統(tǒng)的基于網(wǎng)頁(yè)的WebGIS具有更好的用戶體驗(yàn)．使用ArcServer for FLEX API可以達(dá)到下面的效果:

1)顯示地圖數(shù)據(jù)并可以和數(shù)據(jù)交互;

2)在服務(wù)器上執(zhí)行空間處理模型并顯示結(jié)果;

3)基于ArcGIS Online上的底圖顯示自己的數(shù)據(jù);

4)根據(jù)屬性或者位置查找數(shù)據(jù)并顯示結(jié)果;

5)查找地址并顯示結(jié)果;

6)用創(chuàng)新的方式可視化結(jié)果．

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2．1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

基于GIS的綜合應(yīng)急指揮決策系統(tǒng)以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，結(jié)合ArcGIS桌面制作各種模型通過(guò)服務(wù)器發(fā)布，在ArcServer平臺(tái)之上提供各種功能單元，滿足交通應(yīng)急指揮系統(tǒng)中的各種業(yè)務(wù)需求，系統(tǒng)的整體架構(gòu)如圖1所示．

2．2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2．2．1 應(yīng)急報(bào)警

圖1 系統(tǒng)整體架構(gòu)圖

通過(guò)這個(gè)模塊，可以迅速了解當(dāng)前哪個(gè)位置發(fā)生了什么類(lèi)型的緊急事故，以及和事故相關(guān)的詳細(xì)信息．使用動(dòng)態(tài)分段技術(shù)可以定位路線上的某一特定點(diǎn)，也可以定位某一特定路段，在ArcGIS中進(jìn)行動(dòng)態(tài)分段需要網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集和動(dòng)態(tài)分段表的支撐．若定位點(diǎn)，則分段表中只有路線編碼和樁號(hào)2個(gè)字段;若定位路段，則包含3個(gè)字段，即路線編碼、起點(diǎn)樁號(hào)和終點(diǎn)樁號(hào)．在本系統(tǒng)中，需要進(jìn)行點(diǎn)的定位，因此分段表的字段是路線編碼和樁號(hào)．具體應(yīng)用過(guò)程如下:

1)從彈出的窗口中用鼠標(biāo)點(diǎn)擊一下定位按鈕，觸發(fā)點(diǎn)擊事件，然后從地圖上顯示的高速公路、國(guó)省干線、縣鄉(xiāng)公路中通過(guò)鼠標(biāo)點(diǎn)擊路線，來(lái)選擇報(bào)警的路線，就可以得到該條路線的名稱(chēng)，見(jiàn)圖2．

2)跳轉(zhuǎn)到詳細(xì)信息填寫(xiě)界面，在詳細(xì)信息界面中，填寫(xiě)事故點(diǎn)發(fā)生的位置樁號(hào)，在地圖中確定其具體位置．

3)將查詢(xún)到的具體位置信息保存到詳細(xì)信息列表中，見(jiàn)圖3，通過(guò)點(diǎn)擊列表中的每條記錄，地圖以報(bào)警點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)中心顯示．

圖2 樁號(hào)設(shè)置

圖3 列表顯示

2．2．2 救援查詢(xún)

本模塊實(shí)現(xiàn)了在事故點(diǎn)的緩沖范圍內(nèi)查詢(xún)救援物資和救援隊(duì)伍的功能．具體實(shí)現(xiàn)上使用了ArcGIS Server 9．3提供的Geometry Service和IdentifyTask技術(shù)．

1)救援物資．可以查詢(xún)突發(fā)交通事故點(diǎn)周?chē)嗌賙m以?xún)?nèi)的救援物資的分布情況、種類(lèi)和數(shù)量等信息，可以通過(guò)點(diǎn)擊查詢(xún)的記錄將救援物資顯示在事故點(diǎn)的周?chē)?，?duì)事故救援提供保障，見(jiàn)圖4．

2)救援隊(duì)伍．可以查詢(xún)突發(fā)交通事故點(diǎn)周?chē)嗌賙m以?xún)?nèi)的救援隊(duì)伍的分布情況、人員數(shù)量、救援工具等信息．可以通過(guò)點(diǎn)擊查詢(xún)的記錄將救援隊(duì)伍顯示在事故點(diǎn)的周?chē)?，為事故救援提供保障?/p>

圖4 救援物資

圖5 疏散路徑分析

2．2．3 疏散路徑分析

通過(guò)在地圖上選擇路徑的起點(diǎn)(可多選)和路徑的終點(diǎn)，然后點(diǎn)擊疏散路徑分析按鈕，返回一個(gè)列表，將所有查詢(xún)到的路徑列出來(lái)．通過(guò)點(diǎn)擊列表中的各條記錄，可以在地圖上將路徑高亮顯示，見(jiàn)圖5．

該模塊借助ArcGIS網(wǎng)絡(luò)分析功能，完成高速路網(wǎng)中兩點(diǎn)間最短路徑分析，包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、模型制作與發(fā)布、前臺(tái)調(diào)用．網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集的制作與發(fā)布全部在ArcGIS平臺(tái)中完成，模型包含了復(fù)雜的分析過(guò)程，這也減輕了客戶端開(kāi)發(fā)的任務(wù)．最后一步是前臺(tái)調(diào)用．前臺(tái)調(diào)用的邏輯主要包括3個(gè)部分，用戶設(shè)置起終點(diǎn)、調(diào)用模型、模型返回結(jié)果響應(yīng)．按照調(diào)用的時(shí)間順序，結(jié)合程序代碼對(duì)前臺(tái)調(diào)用邏輯進(jìn)行如下詳細(xì)說(shuō)明．

用戶在點(diǎn)擊選擇工具時(shí)將觸發(fā)activateIdentifyTool()方法，代碼如下:

private function activateIdentifyTool():void{

var status:String="點(diǎn)擊標(biāo)注";

setMapAction(Draw．MAPPOINT，status，drawEnd);}

其中，status用作控制工具欄的狀態(tài)，setMapAction方法中的參數(shù)drawEnd是一個(gè)回調(diào)函數(shù)，用戶在圖上選擇起終點(diǎn)完畢后將觸發(fā)該方法．

private function drawEnd(event:DrawEvent):void{

if(p==0){

ruteGraphicsLayer．clear();

myGraphisLayer．clear();)

p=p+1;

var object:String=new String(p);

event．graphic．a(chǎn)ttributes=object;

event．graphic．symbol=ifs;

var graphic:Graphic=new Graphic(event．graphic．geometry);

plist．push(graphic);

myGraphicsLayer．a(chǎn)dd(event．graphic);//將選中的點(diǎn)顯示在地圖上 }

該方法的作用是將用戶選擇的點(diǎn)在地圖上顯示，并將兩點(diǎn)保存到數(shù)組plist中，plist將作為輸入?yún)?shù)被傳遞到模型中，它與模型中的Input Stops對(duì)應(yīng)．參數(shù)準(zhǔn)備完畢后，開(kāi)始調(diào)用模型:

private function doShortestRoute():void{

if(plist．length==0){

Alert．show("請(qǐng)?jiān)诘貓D上選擇點(diǎn)!");}

else if(plist．length==1){

Alert．show("請(qǐng)?jiān)诘貓D上再選擇一個(gè)點(diǎn)!");}

else if(plist．length ＞ 2){

clear();

plist=new Array();

Alert．show("只可以在地圖上選擇2個(gè)點(diǎn)進(jìn)行分析!");}

else{

CursorManager．setBusyCursor();

//設(shè)置Geoprocessing服務(wù)的輸入?yún)?shù)

var featureSet:FeatureSet=new FeatureSet(plist);

var params:Object={"Input_Stops":featureSet};

//進(jìn)行分析成功調(diào)用onResult方法，失敗調(diào)用onFault方法

gp．execute(params，new AsyncResponder(onResult，onFault));}

}

doShortestRoute()方法首先對(duì)參數(shù)設(shè)置情況進(jìn)行檢查，確保用戶已經(jīng)在地圖上選擇2個(gè)點(diǎn)，然后設(shè)置光標(biāo)狀態(tài)為“忙碌”，對(duì)模型進(jìn)行異步調(diào)用，并設(shè)置了對(duì)調(diào)用結(jié)果的回調(diào)函數(shù)．當(dāng)調(diào)用成功返回結(jié)果時(shí)，通過(guò)調(diào)用on-Result()方法，在地圖上顯示最短路徑．

2．2．4 在線資源調(diào)度

該功能主要實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)設(shè)備的監(jiān)控，將移動(dòng)設(shè)備(車(chē)輛)在公路上的運(yùn)行情況直觀地反映到電子地圖上，設(shè)備的位置信息流向如圖6所示．通過(guò)安裝在救援車(chē)輛上的GPS定位設(shè)備，向中轉(zhuǎn)服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，中轉(zhuǎn)服務(wù)器可以將數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，方便以后進(jìn)行歷史軌跡回放和信息的瀏覽，同時(shí)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)Web頁(yè)面，在地圖上實(shí)時(shí)展示，方便領(lǐng)導(dǎo)及時(shí)了解當(dāng)前救援隊(duì)伍的前進(jìn)情況．

為接收從移動(dòng)設(shè)備上發(fā)送的GPS數(shù)據(jù)，需要建立單獨(dú)的服務(wù)器，該服務(wù)器接收GPS數(shù)據(jù)后進(jìn)行重新的解析、封裝，封裝得到的數(shù)據(jù)格式如表1所示:

圖6 在線資源調(diào)度

表1 服務(wù)器接收并封裝的數(shù)據(jù)格式

數(shù)據(jù)解析完成后保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)通過(guò)ServerSocket向Web前臺(tái)發(fā)送數(shù)據(jù)，ServerSocket用于服務(wù)器端，Socket是建立網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)使用的．在連接成功時(shí)，應(yīng)用程序兩端都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)Socket實(shí)例，操作這個(gè)實(shí)例，完成所需的會(huì)話．在本系統(tǒng)中，服務(wù)器和客戶端的會(huì)話內(nèi)容就是傳送移動(dòng)設(shè)備的位置信息．

服務(wù)器端的核心代碼如下:

public void sendData()

{

int PORT=8888;//偵聽(tīng)端口

ServerSocket serverSocket=new ServerSocket(PORT);while(true)

{

socket=serverSocket．a(chǎn)ccept();// 等待連接

OutputStream os=sockert．getOutputStream();// 獲取輸出流

os．write(data);// 寫(xiě)入數(shù)據(jù)

ServerThread st=new ServerThread(socket);//處理鏈接的線程類(lèi)

new Thread(st)．start();//啟動(dòng)線程處理

}

由于客戶端采用FLEX技術(shù)，沒(méi)辦法直接使用JAVA中的Socket去接收數(shù)據(jù)，但FLEX所使用的腳本語(yǔ)言actionscript中提供了另一個(gè)對(duì)象XMLSocket，它可以接受字符或XML格式的數(shù)據(jù)，這樣在前臺(tái)就能通過(guò)綁定IP地址和端口號(hào)與服務(wù)器進(jìn)行通信了．

客戶端連接服務(wù)器的核心代碼如下:

function conectServer():void

{

xmlsock=new XMLSocket();//聲明一個(gè)XMLSocket連接

configureListeners(xmlsock);

StartButton．enabled=false;//連接到本機(jī)端口8800

StopButton．enabled=true;

xmlsock．connect("192．2．200．14"，8800);

}

其中，configureListeners(xmlsock)是進(jìn)行XMLSocket的事件監(jiān)聽(tīng)設(shè)置，當(dāng)服務(wù)器通過(guò)特定端口號(hào)對(duì)外發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)觸發(fā)在此處設(shè)置的DataEvent．data事件，客戶端接受到數(shù)據(jù)后就會(huì)執(zhí)行該事件對(duì)應(yīng)的監(jiān)聽(tīng)器dataHandler()．dataHandler()方法解析獲取的數(shù)據(jù)，提取其中的位置信息保存到數(shù)組中，調(diào)用AddPoints()方法，在地圖上顯示移動(dòng)設(shè)備的位置．由于中轉(zhuǎn)服務(wù)器會(huì)不斷地向前臺(tái)發(fā)送數(shù)據(jù)，移動(dòng)設(shè)備的位置在不斷地被刷新，就能在地圖上模擬出車(chē)輛的移動(dòng)過(guò)程．

3 結(jié)論和討論

從功能上說(shuō)，本系統(tǒng)可以幫助指揮員迅速查詢(xún)發(fā)生事故的路線，根據(jù)路線樁號(hào)定位具體事故地點(diǎn)，借助GIS提供的緩沖區(qū)分析功能，指揮員可迅速查找事故發(fā)生地附近的救援物資和救援隊(duì)伍，而系統(tǒng)提供的最短路徑分析功能，則為救援物資和人員在第一時(shí)間流向事故現(xiàn)場(chǎng)提供了保障;從技術(shù)上說(shuō)，本系統(tǒng)融ArcGIS Server、FLEX技術(shù)為一體，視圖層采用FlexView框架，保證了程序的擴(kuò)展性、靈活性和易維護(hù)性．

總體上說(shuō)，系統(tǒng)可以在應(yīng)急指揮業(yè)務(wù)流程中發(fā)揮一定作用，但也存在一定的問(wèn)題，如對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)信息采集單一，只能查詢(xún)救援物資和救援隊(duì)伍的分布與數(shù)量，無(wú)法了解物資與人員的具體情況等，針對(duì)系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，在后續(xù)的系統(tǒng)維護(hù)階段中，將完善以下功能:

1)添加視頻監(jiān)控功能，使指揮員可以更加清楚地了解事故現(xiàn)場(chǎng)的具體情況;

2)提供與公路管理系統(tǒng)的對(duì)接功能，保障指揮員對(duì)救援物資和人員情況的準(zhǔn)確了解;

3)改進(jìn)最短路徑功能，在設(shè)置障礙點(diǎn)的情況下進(jìn)行路徑分析;

4)保存決策指揮過(guò)程，為事后分析決策過(guò)程提供依據(jù)．

［1］李卓君，吳金中．內(nèi)蒙古公路交通應(yīng)急指揮平臺(tái)研究［J］．公路交通科技:應(yīng)用技術(shù)版，2009(3):175-177．

［2］Li Shen，Hong Sheng，Ling Cheng．New algoriths for efficimining of association rules［J］．Information Sciences，1999(3):112-118．

［3］Seishi O，Ken S．An average-case analysis of K-nearest neighbor classifier［J］．International Conference on Case-based Reasoning，1995(10):45-48．

［4］申穩(wěn)穩(wěn)，李華，俞書(shū)偉．突發(fā)事件應(yīng)對(duì)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)［J］．山東經(jīng)濟(jì)，2008(5):41-45．

［5］鄔倫，劉瑜，張晶．地理信息系統(tǒng)原理、方法與應(yīng)用［M］．北京:科學(xué)出版社，2001:1-10．

［6］劉明潔．城市道路交通緊急事件應(yīng)急指揮系統(tǒng)建設(shè)研究［J］．江西公安專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，2008(1):115-117．

［7］左宏毅．包頭市城市報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用情況介紹［J］．中國(guó)安防，2008(4):94-96．

［8］陳靜，吳健華．交通應(yīng)急通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案探討［J］．中國(guó)交通信息產(chǎn)業(yè)，2008(3):72-75．

［9］鐘開(kāi)凱，彭宗超．突發(fā)事件與首都城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)建［J］．北京社會(huì)科學(xué)，2003(4):60-65．