基于航空应急救援任务的直升机需求分析

魏松泽

（北京市公安局警航总队，北京 100000）

突发事件，是指具有发生突发性、带有一定社会危害的事件，需给出应急方案，积极给出避险措施，应对各项灾害、事故。国内地域辽阔、人员众多，事故发生次数较多、社会危害较为严重。航空应急救援，是国内响应突发事件的关键措施，救援工具以直升机为主。2017 年四川震灾，直升机优先组成救援队伍，高效运送伤员、供给医疗物资，开展空中航拍、巡逻各项工作，为救援工作提供充足信息。

1 航空应急救援的工作分析

1.1 任务类型

航空救援是响应突发事件的关键因素，是以救援时间为任务紧急性的划分方式。各类救援时期，设定的救援重点具有差异性，会分配给直升机不同的应急任务。航空应急任务主要有以下3 个时段。

初期救援，是在事件发生3 d 之内，以救援工作为主，保持信息通信交互质量、应急人员齐备、现场全方位指挥、专家评价、各项物资及时供应，高效落实搜索救援、物资运送、设备空投各项工作。救援期间，线路畅通性是较为关键的参数。直升机需持续回传各项交通线路信息，确保救援任务高效进行。

中期救援，是事件发生的4～10 d。此段线路处于畅通状态，现场救援基本完成，可确定人员的大致伤情。需及时给出安置措施，运送应急物资。此时，直升机需反馈交通线路信息、及时送出伤员、确保物资投放的有效性。

后续救援，事件发生超过10 d，此时救援工作基本完成，应急救援步入恢复阶段，救援工作有伤员善后、社会救助、事故原因分析、保险理赔、事故应急报告等。此阶段直升机需求较少，应急工作主要面向指挥中心。

各项应急任务需提前明确任务内容，以此减少决策用时，保证直升机运行能效，积极发挥直升机救援优势，高效落实各项救援工作。

1.2 任务紧迫性分析

1.2.1 自然灾害

气象灾害。气象条件直接关系着人们的生活。气象灾害会产生负面影响，增加人员伤亡数量，致使财产受损。气象灾害表现出多种类型，灾害危及区域较大。1994 年起，10 年内气象灾害伤亡人数约为2 000人，在自然灾害中占比约为55%，导致3 000 亿元财产损失问题，与自然灾害总数相比，结果为87%。此种灾害后，航空应急任务是分析灾害区域的飞行条件，保证飞行顺利，规划各项应急救援工作。救援工作主要包括运送伤员、航空拍摄、航空巡视、灾害监测、情报回收等。

海洋灾害。海洋发生气象变化，救援环境多变，救援难度增大。海洋灾害主要会威胁航运、沿海区域生活，致使航运船只受损、无法确定航向，破坏沿海区域的建筑，威胁周边人民的生活。直升机收到救援指令后，会执行航空运送物资、运送伤员等救援任务。必要时，需航空查找失踪人员、监测区域灾情。

1.2.2 事故灾难

事故灾难具有事故发生人为性，会增加人员伤亡数量，形成严重的物资损失，对公共环境形成较大危害。一般表现为火灾、爆炸等类型。此时直升机需明确失火区域、交通事故具体情况、调查失踪人数等[1]。

1.2.3 公共安全

公共安全问题具有发生突然、公众安全威胁较大等特点，会引起大规模人群患病、中毒等卫生危害。比如，2014 年发生的踩踏事件，直升机快速到达上海事发区域，给出现场疏散、应急指挥各项方案，高效疏散现场人群。事后统计，现场踩踏死亡36 人，受伤人员将近50 人。

2 引入案例资料，建立救援需求模型

2.1 案例推理

利用案例推理方式，创建应急救援分析模型。案例推理内容是以XML 文件为基础，使用CBML 语言开展案例分析，以此有效表达案例资料内容，数据表达的通用性较高，应用灵活性较强，表达具有简易性。可采取概念界定、概念解析、过程分析、分析结果4个项目，完成案例资料的分析过程。案例检索可使用遗传算法、群体决策等技术，确保案例资料类型的划分质量。案例修正，主要使用模糊算法形式，建立具有较强适用性的案例分析框架，可有效转变旧案例，使其符合新案例要求，以此获取对策。

2.2 建立救援模型

2.2.1 案例表达

案例表达过程，主要描述案例发生情况、事故形成的结果。案例描述有2 种方式：①属性结合描述法。例如，CaseA={属性a、属性b、属性c……}，表示事件A 的a、b、c 各项属性内容。此种属性描述方式，具有表达的简单性，事故信息检测操作具有一定困难性。②事故属性框架表达法。此种描述方式有两个项目，项目一“槽名”，项目二“侧面名”。槽名具体指属性的类别，比如特征属性、应急属性等。使用槽名关键词，可高效检索事故信息。侧面名具有属性分类的细致性，比如事故时间、现场人口数量、灾害区域、救援人员、空投物资等。各项属性进行匹配，选出相似度较高的方案。

2.2.2 救援匹配

案例检索形式主要采取目标事故、历史事故的匹配，选择属性信息具有相似性的事故资料，对比分析事故后续发展的方向。案例检测主要对比事故资料的相似性，从数值、字符串2 个方向进行相似度比对。新事故资料设定为T，资料库中含有n个事故资料，第i号位置的事故资料可表示Ci（i=1，2，…，n）。事故属性资料集合为A={a1，a2，…，am}，则i号事故资料的第j项信息，可表示为Ci（aj）。

2.2.3 案例修正

多数情况下，新事故资料与往期资料无法全面匹配，需要对选出的匹配资料进行适当的调整，使其更符合事故资料结构。直升机的应急方案主要是由指挥人员给出调整方案，案例修正构成依赖于应急指挥责任人的事故分析结果。航空应急救援旨在获取直升机的指令内容。为此，历史事故资料的形成均需直升机给出评价结果，侧重于描述直升机个数、救援及时性等内容。案例推理分析，获取相似案例，可结合分析结果，准确给出直升机的供应参数。案例修正有多种处理方法，比如参数替换法、参数组合法等。在对航空救援事故资料进行信息修正时，需采取组合优化形式，高效检测多组案例信息，选出相似度较高的模型，作为分析主体的直升机指令内容[2]。

案例推理过程中，案例学习较为关键。目标案例资料，事故属性与往期案例之间存在一定关联。当数据存储单元的案例资料有所增加时，案例匹配相似性会逐渐提高，资料的参考价值相应增加，由此保证直升机救援规划的准确性。实践救援完成，将新形成的救援方案，存储为历史资料，完善案例库资料。航空救援任务具有较高的差异性，各项案例内容均可成为新事故资料，提升案例库的完善效果，便于后用。案例学习具有持续学习特点，能够高效分析案例资料特征。国内各地区发生的应急事件，均会给予航空救援工作一定学习机会，使其完善事故案例库，分析事件发生，给出防范措施，以此获取更为全面的直升机救援方法，增强应急救援的高效性。

3 救援实例分析

3.1 实例简述

以2017年地震救援任务为例，事故发生区域为“九寨沟”，采取案例推理方式，建立需求体系，给出直升机可用的救援规划。参照救援任务类型可知：地震灾害属于自然类事故。航空救援的工作项目具体有吊运伤员、运输受灾群体、空运救援资源、空降伞兵、空运物资、查找失踪人员、航测灾区范围、无人区巡查、现场疏导等。2017 年九寨沟震灾级别达到7.0 级，如图1 所示。震灾半径100 km 区域内，含有4 个县级组织，与成都城区间距285 km。震灾持续进行31 min，周边地区明显感受到地震，部分区域震感较强。

图1 案例震灾的关键信息

次日10：00，受灾区内K769+700 位置，发生高位垮塌事件，增加了交通运输的困难性。国道544 线形成较大数量的落石，石块规格较大，形成路面阻断。K79 位置监测发现大区域垮方，K83 位置出现边坡垮塌现象，K98 位置有孤石断路情况[3]。

3.2 救援需求试算

3.2.1 直升机救援规划程序开发

针对各类突发问题，需建立多组部门，保证应急联动的协同性，顺应应急管理的各项需求，以案例推理形式，建立直升机救援程序，连接各救援组织的数据系统，保证航空救援高效性。系统操作主体设定为应急指挥责任人，应对突发事件，结合现场资料，给出有效的直升机指令。应急系统可有效获取各个组织的信息，作出相应的应急处理。应急规划系统的功能设计如下。

及时回传各项救援信息。突发事件形成、事故资料的各项属性会高速整合于直升机规划程序中，开展案例推理分析，添加各属性的评估值，以期快速查找相似模型，缩短模型匹配时间。案例推理完成，及时给出直升机规划报告，将报告回传至各部门，确保救援工作高效落实。

案例推理。规划系统需结合评估值的添加结果，高效获取相似模型，指挥人员结合目标事故的具体情况，采取资料对比、框架优化等措施，调整直升机规划内容。

案例库运维。资料库存储了各项突发事故的真实资料，是保证案例推理高效进行的关键程序。航空救援信息持续增加后，案例库各项资料获得了有效补充，案例库信息处于逐步完善状态。资料库运维程序主要用于增加新型救援资料、修正资料库的存储信息、去除测算不当的信息。此类处理过程，可增强系统运行的顺畅性。形成的各类案例分析资料，系统给予有效存储，防止资料丢失。比如历史案例资料，信息项目包括事故时间、事故类型、受灾人数、应急措施等。

应急需求检索。检索功能能够保证资料库信息调取质量。采取高效检索方式，有效获取应急需求。比如，检索时，可输入“受灾人数”“受灾区域”等关键词，以此获取相关应急规划[4]。

3.2.2 试算分析

以九寨沟灾害为案例资料T，输入各项救援需求，如表1 所示。

表1 资料导入后，及时进行资料匹配，获取匹配结果如表2 所示。

结合表2 匹配结果，及时制定救援方案，设定准确的直升机架次。结合案例项目的救援需求，直升机机型规划如表3 所示。

表3 直升机机型规划

结合表3 的机型规划，给出救援反馈：吊挂运输人员共进行10 架次救援，机降运输人员共完成150 架次救援，机降送入救援资源共计50 架次，空降伞兵完成任务10 架次，机降送入救援资源完成任务200 架次，大型设备运出任务完成5 架次，空投物资救援任务进行20 架次，伤员转移任务完成50 架次。其中，有5次空投物资，受到暴雨影响，延期执行；大型设备运输架次较少，无法高效疏通道路。

案例信息相似度计算结果如表4 所示。

表4 事故资料相似度

3.3 救援分析结果

结合表4 分析结果可知：案例C1的相似度略高；案例匹配时导出5 组资料，其他案例资料的相似度结果均不足0.3。案例C1的规划方案中，直升机数量的规划方案有效，震灾事故后发生了暴雨气象问题，并未延缓直升机救援的进度。为此，可结合案例C1的救援规划进行相应优化，适当增加直升机数量，确保救援高效完成[5]。

案例C1的受灾人数与目标事故具有一定相似性，表现出运输路线不畅通、航空救援需求大等特点，确保伤员输送及时，准确投放物资。同步完善防震减灾各项规划，保证应急资源的充足性，及时调派周边人员，补充救援队伍。方案细微优化后，补充了救援直升机的规划方案，切实提升救援质量[6]。

4 结论

综上所述，采取案例推理、事故匹配等措施，建立可用的需求分析模型，结合救援需求，获取直升机规划方案，方案得出后，结合事故实况，给出优化处理，提升案例修正的有效性。经实践发现：直升机救援规划系统，可高效获取救援需求，具有系统操作的简易性、数据匹配的高效性等优势，可达到救援预期要求，积极发挥直升机的救援功能。