AI、大数据、人工智能，对我国警务智慧调度技术带来的创新与发展
燚智能物联网点评：
以前抓套牌车很难举证，现在依靠无人智能停车场，都可以轻松抓获套牌车了。在城市高密度的天网下，社会治安越来越好。
图像识别、云端大数据，对于降低犯罪率、更快破案也有非常大的帮助。
【摘要】警务指挥的理论研究和实战对相关技术的发展提出了更高的要求。首先回顾了我国警务指挥调度技术的发展概况和主要特征，分析了现有指挥调度领域的主要问题和面临的挑战。在此基础上，从四个方面探讨了警务指挥调度模式的未来发展趋势。最后，提出了面向未来的警务指挥调度行业解决方案的总体架构，并阐述了相关的关键技术。
【关键词】指挥调度；警务指挥；融合通信；专网通信
doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2019.03.006
中图分类号：TN929.5 文献标志码：A
文章编号：1006-1010(2019)03-0028-07
引用格式：韦巍,于洋,何茂强,等. 我国警务指挥调度技术的创新与发展[J]. 移动通信, 2019,43(3): 28-34.
1 引 言
经过二十多年的发展，我国公安机关已建设多种用于指挥调度的通信系统，主要包括公网系统（PSTN（Public Switched Telephone Network，公共交换电话网）有线固话系统、PLMN（Public Land Mobile Network，公共陆地移动网）移动通信系统）、无线专网系统（窄带数字集群系统、卫星通信系统、微波系统、短波系统）、视频系统（340 M无线图传系统、视频监控系统、视频会议系统）以及传真系统等。近年来，随着对宽带LTE数字集群、Mesh自组网、宽带公网对讲PoC、融合通信等技术领域的深入研究，以及物联网、人工智能、AR/VR（Augmented Reality/Virtual Reality，增强现实/虚拟现实）、云计算等新技术的应用，指挥变得更为智能、高效。同时，警务指挥的理论研究和实战对相关技术的发展提出了更高的要求。围绕我国公共安全管理的需求，探索警务指挥调度领域的技术发展趋势和创新方向，一直是业界高度关注的热点课题。
2 我国警务指挥调度技术的发展概况和主要特征
警务指挥调度技术的发展与警务运作模式的变革密不可分。从世界范围来看，自1829年英国伦敦大都市警察的建立成为第一次警务革命的里程碑，至今陆续有警察专业化运动、警察现代化运动、社区警务改革和情报引导警务运动，共计五次警务革命[1]。我国警务指挥调度模式和技术手段也在历次重大警务变革的推动下得到快速发展和完善：
（1）大规模建设110报警服务台形成快速接警反应机制。截至上世纪90年代中期，我国绝大多数地级市建成了110报警服务台[2]。2004年，各地公安机关又继续推进110、119、122的“三台合一”，以更好地服务民众。这一阶段以呼叫中心为核心初步建立起快速接警反应机制，其主要技术特征在于有线语音通信调度，指挥手段较为有限。
（2）巡逻防控体系建设和社区警务改革强化了指挥能力构建。从上世纪90年代开始，公安机关开始按网格划分辖区和巡区，逐步整合基层警种，落实巡防和管理责任，使得统一的扁平化指挥成为迫切需要。2008年公安部科信局开始研制PDT（Police Digital Trunking，警用数字集群）标准。截至2018年，公安机关已将上世纪80年代末从国外引进的模拟无线常规/集群系统基本替换为PDT窄带数字集群系统，实现报警响应—指挥中心—现场警力的指挥闭环，大大增强了扁平化指挥能力。这一阶段的主要技术特征在于无线窄带语音通信调度，指挥手段仍显单一。
（3）以“科技强警”战略为指导的一系列警务信息化建设工程，使指挥手段更为丰富。本世纪初开始实施的金盾工程、天网工程、雪亮工程，全面提升了警方在日常管理和应急处突时的指挥调度能力。GIS地理信息、计算机辅助调度、移动指挥、视频监控、动态勤务、多媒体会议等系统在各地指挥中心普遍应用[3]，大量技战法创新层出不穷，其主要技术特征就是IT与CT技术密切结合，指挥手段较为全面丰富。
（4）近年来出现了“情报主导警务”战略引导下的“情指行”一体化警务模式，进一步深化指挥体系变革[4]，合成作战、主动预防和精确打击相结合，顺应了智能、高效、实战的现代警务升级转型的需要。
（5）以大数据、云计算、AI（Artificial Intelligence，人工智能）、AR/VR、LTE、物联网[5]等为代表的高新科技为指挥调度开辟了更广阔的空间，其发展趋势是以智能化应用实现“智慧新指调”。“智慧新指调”带来了全新的技术应用手段，但是如何贴近业务，目前还处于积极的探索之中。
3 我国警务指挥调度的主要问题和挑战
回顾近30年指挥调度技术的辉煌发展时会发现如下问题：
（1）面向历史的建设成果，尚存在如下方面的整合空间
系统“烟囱化”导致指挥系统运作不畅。近二十年来，我国警务指挥调度系统在警务信息化的大背景下得到快速发展。长远规划的不足、各系统建设的具体部门不同、业务目标不统一、缺乏完善的顶层设计等诸多原因导致了各系统“烟囱化”现象凸显，指挥所需要的资源、调度所依托的手段散落于多个独立的系统中，效率低、响应慢，无法满足一体化指挥调度的要求。例如：指挥中心在调度现场警员、基层队所或联动兄弟单位时，通信系统有对讲机、有线电话、传真机、手机、视频会议等，指令传递类型有语音、文本、图片、视频等，前述各自独立的系统运作方式无法达到高效指挥的实战要求。
（2）面向新的警务模式和警务场景，新技术与新方法有待加强
1）跨区域、跨层级、多警种联合作战支持不足
指挥中心缺少专业的指挥调度系统处置大型、复杂的事件，例如大型国际会议、体育赛事或者庆典活动的安保管理，自然灾害等突发事件的应急处置，以及打击重大犯罪团伙的联合行动，都需要对多个警种、多地警方以及各政府部门实施联合指挥。其指挥地域跨越多个省份、区域，协作部门包括治安、交通、反恐、消防、医疗、应急等，指挥层级需要按归属地、警种、责任区或者任务灵活划分，指挥对象包括指挥分部、各警种、多地警员，不仅人数众多，而且日常不存在隶属关系。大部分的指挥调度系统是针对日常常规警情设计的，前述类似的复杂场景，迫切需要更可靠的技术手段，构建完整的指挥体系，灵活快捷地实施统一指挥。
2）现场移动指挥与后方指挥中心的能力建设不均衡
传统的警务指挥模式主要围绕后方固定式指挥中心展开，如：三台合一接处警系统、数字集群系统、视频监控系统等都是围绕着如何在指挥中心大厅内实现对现场的态势感知、指令发布和快速调派而建设的。大量的信息从现场汇聚到后方指挥中心，经过处理后再分发到一线。后方指挥中心的“大脑”功能越来越强大。而实战经验表明，现场警员对事件的进展和细节掌握更全面准确，临机判断更合理和高效，现场警员迫切需要功能强大的移动警务终端，提升其获取信息资源和现场移动指挥能力，而不应单纯定位于执行单元。
3）现场应急缺少可靠的通信网络和指挥调度平台
在处置自然灾害、安全事故、恐怖袭击等突发事件时，原有的公共通信、专用集群网络可能被破坏、或因拥塞导致瘫痪。在应急场景下，迫切需要迅速搭建应急通信网络和指挥调度平台[6]：一、小型一体化的指挥箱及应急指挥车可以快速移动，硬件方便携带，能够野外迅速部署、操作简便，电池续航时间长。二、快速无线自组网，开机即用，能迅速在现场搭建专用通信网络。同时无线自组网健壮性高，在单节点故障时能自动路由到新路径，确保传输不受影响。此外，无线自组网的抗干扰能力强，穿透性能优，可适应城市建筑物密集、森林和山区等多种复杂地形环境。三、网络容量大，支持多媒体通信，能通过语音、图片、视频将现场情况及时传递到后方指挥中心。四、融合一体的指挥调度能力，能够对接卫星、微波、LTE等多种通信制式。
（3）面向智慧新指调，应从更宏观的角度考量，寻求解决情报信息及智能化决策不足的有效方法
传统的指挥模式侧重于事件发生后的被动快速响应和处置，而现代警务要求把情报信息作为重要的警力资源，围绕“整体防控、精确指导、精确打击”的工作思路，建立情报、指挥、行动一体融合的运行机制，以提高预警的准确性、决策的正确性、打击的精确性和警力使用的高效性。情指行一体化警务模式从根本上改变了传统的指挥模式：一、化被动响应为主动打击和提前预防，具有前瞻性。二、决策过程有数据支持，不再单凭直觉和经验，具有客观性。三、资源调派精细化，大大提高效率，具有科学性。四、分散情报信息和重大风险统一纳入管控，具有整体性。传统的指挥调度系统需要结合大数据和智能分析等新技术，在科学预警、辅助决策方面做出新的突破。
4 未来警务指挥调度模式的发展趋势
4.1 更全面准确的态势感知与共享能力
在指挥的过程中，指挥员需要全面获取环境中各种要素的信息，理解各要素的状态，然后做出准确预测和判断，这个完成的过程被称作态势感知[7]。在未来，警方获取信息的来源、种类和数量将远远超过现有规模，感知手段包括：（1）广义物联网类：监控摄像头、执法记录仪、道路卡口、交通信号灯、手机探针、雷达、传感器等，由此获取报警人、警员、警车、人流、交通、气象、水文等相关信息。（2）情报信息类：来自公安业务系统、企业业务系统、以及互联网的关于人、物、事（案）件、机构、地、线索等要素信息，实现治安状况、警情特征、案件趋势、重点人员、实有人口等专题分析，为辅助决策提供支持。在感知的基础上，将各种要素综合起来，并结合地理空间和时序空间进行可视化展示，指挥员对态势的把握更加全面准确。
需要关注的是，在警务活动中，态势感知贯串整个指挥体系。（1）态势感知的过程是在各级指挥员共同参与下，即每个成员从不同维度同步观察警情，相互验证，而不是单一依赖于指挥中心获取的部分信息进行判断。（2）态势感知的结果被准确理解。纷繁芜杂的各类信息汇聚后，从不同角度分析可能得到自相矛盾的结果，智能化分析工具可以辅助指挥员去伪存真，得到准确的一致理解。（3）态势感知的结果被分发共享，它不只服务于少数几个指挥员，而是为指挥体系内各级指挥员和每位警员提供保障。既能够保证态势获取全面、判断准确，在确保指挥中心权威的同时，又能够赋能基层指挥员主观能动性，临机决断。
4.2 更灵活高效的一体化指挥调度能力
为进一步落实整体防控、精确打击的要求，未来的一体化指挥调度能力体现为指挥手段一体化、指挥链条一体化和指挥业务一体化。（1）指挥员通过一体化平台统一掌握态势，统一发布指令，而不是被动地在多个系统间频繁操作切换。通过消除现有“烟囱”壁垒，接入有线通信、无线专网、视频监控、视频会议、警务通、卫星等各类通信系统，融合语音、数据、图像、视频、地图等多媒体通信资源，实现系统间的互联互通，通过一体化指挥平台进行“一键调度”。（2）构建纵横向、全方位、立体式、灵活高效的一体化指挥链条。各级指挥节点建立起上下级联、横向贯通的快速联动体系，实现部、省、市、区、现场指挥部以及其他处置单位之间的密切协作，既支持扁平化点对点指挥，也支持层级式递进指挥，在应急处置时还可以打破原有行政隶属关系，多个指挥节点面向任务灵活组网。（3）把指挥调度与前期的警情接收、态势感知、情报研判、方案制定、效果评估等业务环节统一起来，各环节信息互通、一体协作形成闭环，以发挥最大综合效能。
4.3 更智慧精准的情报分析研判能力
随着人工智能、云计算、物联网、大数据、5G等关键技术的日趋成熟，警务指挥调度将从事后处置向事前预防、人海战术向精准打击转型，以海量信息处理、数据挖掘和智能分析为特征的信息化应用将推动警务指挥调度的全新变革。首先，计算机视觉识别技术的飞速发展，使算法效率、识别准确度得到极大提升，直接提高了交通执法、视频侦查、治安防控业务的智能化水平，起到立竿见影的实战效果；其次，大数据和云计算技术的广泛应用，使警方对PB级的海量信息处理更加得心应手。例如：对结构化、非结构数据的采集、整理、存储、检索、分析所需的弹性计算能力，以及数据挖掘技术对隐藏在碎片化信息背后的隐患、苗头、趋势和因果关系的分析研判能力，使警方对重点人员、重点区域、重点事件和重大风险的管控更加精细，真正做到主动预防、“耳聪目明”。
4.4 更直观便捷的人机交互体验能力
AR/VR作为一种新的视觉交互技术，将真实环境和部分虚拟内容实时叠加，通过三维环境融合展示各类信息，将极大改善指挥调度的人机交互模式。（1）改变传统碎片化、局部式的现实感知模式，从第三者视角变为第一参与者融入到全景式指挥场景中，在传统栅格地图、卫星地图基础上采用身临其境的三维环境，提供沉浸式体验。（2）弥补传统视频监控画面内容单一的不足，智能识别目标实体并在画面中增加实体标签描述等信息，同时融合各类通信调度系统，可以直接在画面中调度各警力资源，使指挥变得更加快捷高效。（3）在危险品泄露、火灾消防、地震坍塌等灾害处置时，尤其在人员无法在现场停留的场景，AR/VR与AI、地理空间、机器人等技术的综合，可以大大缓解传统警务指挥调度的不足和局限，使应急救援变得更加智能、高效。
5 面向未来的警务指挥调度解决方案和关键技术
5.1 解决方案总体架构
图1 警务指挥调度解决方案总体架构图
如图1所示，解决方案总体架构包括：统一门户、四层服务平台、终端设备、管理标准体系。其中最为重要的是基于云计算架构的四层服务平台，服务平台分层的是为了实现应用体系的分层解耦和灵活多变。同时，引入了微服务的架构，使得应用的接口更容易封装和调用，同时使接口调用更为标准化。
（1）IaaS 基础设施即服务
IaaS是云服务的最底层，它将服务器、存储、网络、安全、通用软件等基础设施类资源虚拟化后进行统一管理和调度，满足按需使用，弹性扩展的服务需求。
（2）DaaS数据即服务
DaaS提供大数据服务，通过数据虚拟化、数据集成、标准化等技术，将各类关系型、非关系型和分布式数据聚合后，提供统一服务，上层警务应用方便地实现数据贯通、信息共享和业务协调。
（3）PaaS平台即服务
PaaS提供了应用程序的开发和运行环境。以前单体式的警务应用服务程序，会按照分层解耦的理念，采用微服务架构构建，公共、可复用的业务功能，如指挥调度的音视频调度、媒体软交换、位置订阅等，会被抽象为更小型的单应用程序，并作为微服务独立运行和部署，每个服务之间通过轻量级通信机制进行交互。
（4）SaaS软件即服务
SaaS为警务指挥调度提供各类应用程序。各应用软件服务商基于PaaS平台的统一服务接口标准开发各类应用，形成丰富的应用生态圈。这些模块化的程序可以组合，如接处警应用、一体化指挥应用等以应用套件的形式发布，以适应不同业务场景的应用需求，进而达到快速部署，灵活扩展的目的。
5.2 关键技术
指挥调度领域的技术路线和架构在不同历史阶段都有其侧重，如何既立足于现有技术条件，兼容并蓄和承接历史，解决行业痛点，又面向未来构建一个可持续发展的技术平台，这是核心关键技术的立足所在。
（1）多媒体融合通信技术，不仅支持现有的复杂的多种制式，同时面向未来支持新的技术体系
1）多媒体融合通信技术
多媒体融合通信技术完成不同通信系统的信令协议转换、多种媒体格式转换，将语音、视频、文本、图片等信息以统一的标准格式进行交换，在实现互联互通的基础上，把不同制式通信系统连成一张网络，为指挥调度提供统一接入、融合交换、录音录像、统一定位和应用平台服务，同时具备横向互联互通、纵向多层分级、管理分权分域的组网能力。其关键技术包括：海量终端接入、多协议解析、信令及媒体格式统一转换、会话信令控制、组网管理等。核心技术突破点有：海量多媒体的并发处理、快速分发能力；音视频IP（Internet Protocol，互联网协议）编解码和融合处理能力；纯网页的多媒体调度能力；开放式微服务接口能力，以方便第三方应用灵活调用。
2）通信平台的全面移动化
未来的一切指挥调度手段都是面向成千上万移动用户的。随着接入节点数的增加，平台需处理的数据量将呈指数级上升。在接入层、传输层和平台层，其核心技术包括：海量内容多平台汇聚技术、多类终端内容统一分发和呈现技术、端到端的数据加密和安全技术、多链路平滑切换技术和QoS（Quality of Service，服务质量）保证技术。同时在客户端采用webRTC开发技术，使移动客户端的开发可以轻松的基于HTML5进行，从而实现该产业链端对端的技术打通。
（2）专网无线通信从融合向宽带演进发展的相关技术，为智慧新指调提供充分可用的通信资源
1）融合宽带数字集群通信技术
数字集群通信作为警方最主要的指挥调度手段，在向宽带长期演进的过程中，“宽窄融合、公专互补、固移结合”是其重要的发展路径，即：窄带系统实现全覆盖，保证语音通信；宽带系统覆盖城区热点或区域性覆盖，承载图像、音视频多媒体和数据通信等业务。专网确保在自然灾害和应急场景下关键语音和业务不中断，公网作为日常移动警务等的补充。关键技术点包括：融合核心网支持无线窄带专网、宽带专网、公网的融合；融合基站支持同一基带BBU灵活支持不同类型设备RRU，支持多模宽窄带与共站址建设；融合终端支持PDT/DMR/TETRA和LTE、同时搭载PoC和移动警务APP[8]。
2）智能宽带无线Mesh自组网技术
Mesh网络具有快速部署、易于安装、灵活组网、高带宽等特点，很好地满足了户外或野外场景下的应急通信调度“最后一公里”的需求。其关键技术包括：一、智能快速自组网技术：开机即用，无需配置，快速完成现场各节点间通信链路的建立，各节点随时加入或退出网络，不影响网络通信。二、动态路由及自愈合技术：不依赖于单节点的性能，一旦节点出现故障、受到干扰或者退出，数据包将自动路由到备用路径继续进行传输，整个网络的运行不会受到影响。三、高吞吐率及非视距传输技术：基于4G和5G技术，面向承载专网集群综合业务而设计，具备较强的抗多径抗干扰能力，同时具有广覆盖、高带宽、高频谱效率等技术特点。四、数据安全技术：具备空口加密、有线传输加密的能力，具有完整的认证和授权机制，为客户提供端到端的安全保障机制，提供对外接口，支持客户定制化认证、授权和加密协议。五、QoS保障机制：调度算法遵循3GPP定义的QCI（QoS Class Identifier，QoS等级标识）标准，保证不同业务服务质量。六、高速移动通信能力：Mesh节点支持移动中通信，支持不低于120 km/h的高速环境，并能为车辆间提供高质量的视频业务。
（3）大数据、人工智能和AR/VR技术助力智慧新指调
1）基于大数据的分析研判技术
首先是分布式环境下的大数据资源管理和治理技术，完成复杂异构数据的采集、清洗、汇聚、整合、访问和存储，为分析研判提供高速的处理能力。其次是数据分析技术，在大数据计算框架下，在聚类、分类、统计、关联、时序分析等的基础上，结合自然语言处理、语音语义识别、数据挖掘、机器学习等智能算法，准确呈现案件背后的完整信息、时空逻辑、关联关系等，为决策支持、预案设计、方案规划等提供直接依据。第三是数据可视化技术，对文本、网络或图、时空及多维数据进行处理[9]，对信息或知识进行直观表示、分析探索和假设验证，主要借助计算机图形图像技术、知识表达及推理技术等。
2）AI技术
AI在指挥调度领域的相关技术主要包括：一、计算机视觉识别技术：从海量视频和图片数据中快速辨识人物、车辆等关键目标，精准识别车型、车牌、人物面貌等细节特征，对特定对象的行为、轨迹等的检测和追踪等，在“看得清”、“查得准”的基础上，与指挥调度系统无缝对接，实现“反应快”。二、智能接处警技术：通过语音识别、语义分析，并结合位置定位、数据挖掘等技术，在接警后快速完成警情分类、预案建议、情报推送等智能化处理，极大提高了警情处置的精准性和有效性。三、基于机器学习的智能预案技术：通过自动学习大量自然灾害、事故灾难、公共卫生和社会安全事件的相关案例和处置方案，对突发事件的隐患、预防、化解、预警和处置提供可供人工干预的方案和预案支持。
3）AR/VR技术
在警务指挥调度领域的AR/VR技术主要包括：一、室外和室内实时画面拼接和融合技术：使用单成像传感和多成像传感相机，将多画面进行融合拼接，得到连续实时的全景立体视频，并灵活进行多场景的位置漫游。二、海量目标的精确识别技术：结合计算机视觉识别算法，通过多特征融合进行海量物体识别，并自动进行目标标定和信息标注。三、实时定位跟踪和空间投影注册技术：综合传感器、卫星及室内定位手段，准确获取目标位置坐标，采用相机自由度跟踪、主动结构光测距等算法，实时监测摄像头的观测视线方向，及时调整虚拟物体和信息在投影空间中的映射位置，实现对位匹配，达到虚实相生的效果[10]。四、快速高效的融合指挥：将各类警务作战资源准确绘制到全景立体视频场景中，通过直接点击即可发起调度操作。
6 结束语
从不同阶段、不同角度去审视每个时代指挥调度系统的建设成果，都会有不同的思考和答案。从本文分析可知，就技术路线而言，如何既立足于现有条件，兼容并蓄和承接历史，围绕指挥调度的运行机制、业务模式的需求，寻求解决行业痛点的途径，又能面向未来构建一个可持续发展的技术平台，是警务指挥调度技术的创新和发展的立足点。
原文来自： 移动通信编辑部
