构筑于GIS-GPS-GSM技术集成的120急救系统设计

构筑于GIS*GPS*GSM技术集成的120急救系统设计韦中亚，田原，刘宇，邬伦（北京大学遥感与地理信息系统研究所，北京100871）的核心技术分析。并对与GIS、GPS技术联系紧密的三个重要部分进行分析：1）系统构件关系设计；2）数据收录处理；）急救车路径规划。

120急救系统是指与120电话相连接的集病员定位、数据库管理、空间决策支持等于一体的信息处）、全球定位系统（GPS*GlobalPositioningSystem）和全球可移动通信系统（GSM―GlobalSystemforMobileCommunication）。GIS是一种能够处理和分析大量地理数据的通用信息技术，它按照地理特征的关联，将多方面的数据以不同层次联系构成现实世界模型，在此模型上使用空间查询和空间分析进行管理，并通过空间信息模拟和分析软件包进行空间信息的加工、再生，为空间辅助决策的分析打下基础。GPS是具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS系统包括：1）空间部分一GPS卫星星座；2）地面控制部分一地面监控系统；3）用户设备部分一GPS信号接收机。GSM名称来自1982年欧洲邮电主管部门会议设立的移动通信特别小组（GroupSpecialMobile）在1987年统一欧洲开发的八种数字蜂窝系统后称为全球移动通信基本的蜂窝网（微蜂窝网）是由若干个六边形蜂窝区紧密结合成的网，每区中心各有一个无线电“基站”，以覆盖该地区以内的所有“移动终端‘。对一个城市来说，微蜂窝网己转化为城市蜂窝网，”基台“通过为解决120急救系统这类具有实时定位监控和路径规划的问题，笔者开发了一个基于GIS、GPS和通信技术集成（所谓3G集成）的空间信息决策支持系统，以解决类似于急救事件处理的急救车线路规划和管理等问题。笔者在分析120急救系统运行流程的基础上，介绍了GIS和决策支持系统（DSS）集成的120急救系统的结构组成，分析这一系统的技术细节，总结了该系统的特点和优势。

传统的120工作系统是接线生与呼救者之间的人工语音通讯，通过语言交流和工作人员的个人决策来实施紧急救援工作。近些年有些地区建立了医院MIS系统，能有效地解决医院的日常管理和统计分析工作，但对于急救这样一个实时性要求很强的城市安全保障系统远远不够。基于3G集成的120急救系统要解决的问题是病员（呼救者）、医院和医疗资源（急救车和医疗条件）之间的有效配置问题（）。1）病员的定位。信息流始于病员的120电话拨号，120来电经系统的CallCenter处理获得来电号码和病员的病情状况后，电话号码管理系统查询数据库获得拨号地理经掉度，GIS系统则完成空间数据库与病员拨号位置的匹配。2）急救车辆的实时定位。系统通过急救中心的无线通信系统以轮询方式立即向所有的急救车辆发出定位请求，车载端的无线通信系统得到请求后，立即将当前急救车辆的GPS位置和状态发回指挥中心。3）*优医院的选择。系统根据病员病情特点和病员与医院的距离远近在全区医院进行*优医院搜索。4）*佳行车路径的决策。根据医院与病员的位置通过系统路网数据库的网络分析得到*佳急救车行车路径。其中病员位置、急救车位置（GPS定位）、医院状态都必须是实时的信息，需要结合无线通讯的功能（GSM）。只有通过对通信系统（GSM）和空间信息分析模型（GIS）以及全球定位系统（GPS）进行有效的集成才基金项目首届北京大学博士论文创新基金支持1作擂韦中碰1D男博士生主要髓（能达到目的。

制，一级控制节点（PCC）为市级急救中心，二级节点为二级分中心（SCC），第三级为移动中的急救车。

各级控制节点包括以下内容的实现：1）GIS地理决策支持模块。本模块集成了城市空间信息数据，具体包括：市政基础设施、工业区、城市网络、工厂、居民点、土地利用、事故信息等。相关超图信息的功能也可以并入GIS中。2）每个SCC节点都有一个关系数据库存储着医院、医疗资源、急救车和固定电话位置等信息的数据库。3）空间决策支持系统包括决策（路径规划的指标等）辅助工具和空间分析工具。

本系统使用GIS和多种数据库完成。4）通信服务给空间决策系统与急救车定位系统形成联盟，保障路线规划的实时性和路线的*低时间代价。通信服务还保障了PCC路线规划数据的传送和事件历史数据的保存。这种服务还允许授权用户（如警察、法院等）对PCC和SCC原始数据的访问。5）Web服务提供JAVAapplets允许访问不同节点的资源。系统的总体结构展示了本系统的基本控制实体。说明节点之间的关系：1）控制中心（PCC）是其它二级控制分中心的汇聚节点（一般一个区域只有一个PCC）；）二级控制分中心（SCC）可以有多个，每个地理小区拥有一个SCC节点，*终归全区的PCC管理。这种分解要求一个通信流管理，SCC节点是120二级分中心管理的分布代理。PCC是根节点，控制着事件跟踪、规划路线提供、文件的审批以及二级控制分中心SCC的管理。全部节点联成个Intranet网络，并向Internet开放。

内网采用授权方式控制和监管，外网则由节点控制器管理，允许专业用户访问服务器。

节点的功能设置120急救系统分三级控用户可以通过IE实现他们的查询。采用透明的中间件作为客户端和服务器端通信的桥梁。这种中间件支持SQL查询，使查询结果更加标准化。

根节点维护整个网络的监管（全市网络）二级控制中心负责本区内的监管。SCC也仅仅收集本区内的数据。SCC采用组件结构通过代理机制实现分布式的Web服务。PCC维护全区网络的统一监控，并保证整个系统数据的**性。根控制节点（PCC）的数据库保存以下几类数据：事件（病员）、急救车、医院和道路等信息。二级控制中心采用GSM无线通信直接与急救车通信。它可以提供双向的通信，完成急救车线路的动态导引，以及向PCC控制中心报告任何重大事件（大型事故、特殊事件）。

3基于3G集成的120系统技术分析3.1系统构件设计构件关系图（）给出120急救系统软件结构的元对象关系。这是DBMS和GIS集成的结果。

基本对象组件。总结如下：1）GIS引擎专用于空间数据操作；2）数据服务（数据引擎）提供应用对象的属性数值，这些数据来源于多个数据源，诸如GPS车辆定位数据、医疗传感器、远端数据库、文件等。

3）数据库引擎提供DBMS管理的SQL查询，其操从这个模型中可以看出GIS与通信技术集成是本作由GIS引擎完成GIS功能。

系统重要组成部分。4显示构建120软件系统的tta）i.Ll"，。

旦在9对象（中注a册*c这种种机制制就开始工作6.每次lishingHouse.Allrightsreserved.3.2数据收录处理120急救系统采用C/S结构组网，数据服务器端完成数据处理，多种处理集中在数据源接口端，这样有利于GPS急救车辆定位数据的处理。在一个安装了无线通信和GPS设备的系统中，GPS组件的职责在于使用实时的通信机制提供车辆的定位信息。GPS组件通过无线通信组件完成一个呼叫收发。这些无线呼叫转换成位置和时间信息便可以为路径决策所用。基本的信息包括经度和炜度信息。

当然GPS可以提供更为完整的信息，包括速度、方向、时间、卫星信号状态等，具体可根据实际需要提取GPS模块是GPS设备的逻辑表现，GPS模块以组件接口对象实现（）。每个GPS设备都以副本GPS对象的方式在组件模块中表现出来。这样，数据收录组件的用户机就可以通过GPS对象调用远端车载GPS的所有功能。系统还提供GPS管理者专门用于所有GPS的管理，以方便客户机对所有GPS对象包含从物理设备接收来的定位信息。

在监控模式下，客户机可以注册到任意GPS对象以得到*新接收的GPS数据。为实现这一目标，客户机必须启用一个或多个的观察对象。北京：科学出版社，2001.徐孝凯。数据结构简明教程。北京：清华大学出版社，1996.图论及其算法。北京：航空工业出版社，1993.一定能够购得产品，满足国内生产需要；卩使其他因素引起的市场供应紧张，一旦遇到价格波动，对我国大宗的进口产品将造成较大的损失。近几年国际市场低油价时不能大量进口，而高油价又不得不大量进口就是一个佐证。在我国目前国际贸易顺差较大的情况下，用部分外汇作保证金，采取期货交易的形式，在不需增加库存的情况下即可得到价格相对稳定的产品供应；或者，直接用外汇购买成品或半成品在国内储备是更加稳妥的措施。

（2）开拓资源供应的战略渠道。资源储备事关国家安全大计，一方面加大国土资源调查评价工作投入，立足国内加可采储量的储备是必须的；税收、贷款等政策上鼓励企业“走出去”勘探国外优势资源，参与开发国外资源，分享资源利益也是重要的战略性举措。如建立中俄天然气管线，通过共同开采，向东亚及世界其他地区输送俄罗斯的石油和天然气，可使中俄获得巨大的经济利益，加强两国的政治和经济的联系，从以道义上的和平共处发展为两国以平等互利的利益分配、相互依存为基础的“战略利益伙伴关系”。更进一步讲，由于输出管道连接了俄、中、韩、日，促成了东亚地区能源经济一体化，减少区域战争的危险。

（3）调整外汇储备，加战略性产品储备。我国为防止金融风险，建立了超过1400亿美元的外汇储备，对抵抗国际性的金融风波，稳定国内经济起到中流砥柱的作用。一旦发生国际性的争端，有外汇不