cad.cz: Informační systém krizového řízení hlavního města Prahy

Jako realizátor systému pro informační podporu krizového řízení v hl. m. Praze byla vybrána akciová společnost Asseco Central Europe, která v roce 2010 systém vytvořila a dodala ve spolupráci se svými subdodavateli - společnostmi EVIONS Group SE, Geminas SE, NESS, VARS, a ZLD. Ty i v současnosti pracují na dalším rozvoji systému dle požadavků zákazníka a poskytují technickou podporu.

Přestože ISKŘ je komplexní systém s řadou funkcí, není cílem tohoto textu jejich podrobný popis. Tentokrát se soustředíme na využití technologií GIS a GPS.
Stručný popis systému

ISKŘ HMP" byl vytvořen pro účely informační podpory krizového řízení na území hlavního města Prahy, pro podporu řešení krizových a mimořádných událostí a událostí narušujících životní standardy občanů a návštěvníků města.

Nepodporuje tedy jen oblast řešení krizových situací, ale je využíván denně při řešení „běžných" událostí, např. přerušení dodávek pitné vody, narušení plynulosti dopravy apod.

Hlavními součásti systému jsou:

Katalogy – evidence všech potřebných údajů o subjektech, objektech a zdrojích využitelných pro řešení vzniklých událostí na území HMP.
Analýza rizik – podpora identifikace zdrojů rizik na území HMP a jejich dopadů, vytipování nejvážnějších rizik k přípravě řešení.
Plánování – podpora zpracování plánů řešení vytipovaných rizik včetně stanovení zodpovědností a např. zajištění komunikace.
Řízení a řešení – podpora řízení řešení události na základě připravených podkladů.
Sběr dat – nástroj pro sběr dat o subjektech zařazených do krizového plánu a aktualizace dat o subjektech (organizacích), jež nejsou uživateli systému.
Analýza škod – evidence škod, které vznikly jednotlivým subjektům při řešené události.
Dokumentace – podpora práce s dokumenty (tiskové sestavy, ukládání, verzování dokumentů apod.).
GIS – vizualizace dat uložených v systému, společný obraz situace, analytické nástroje.

Jednotlivé části systému jsou vytvořeny tak, aby co nejvíce podporovaly celý proces přípravy na řešení událostí a zároveň poskytovaly podporu managementu HMP v procesu řízení řešení vzniklé události.

Popis technického řešení GIS ISKŘ HMP

Modul GIS je podpůrný modul poskytující služby ostatním modulům ISKŘ pro zajištění vizualizace a to jak statických informací, tak dynamických dějů ve vazbě na katalogy systému a integrované další systémy či technologie.

Pro vývoj a implementaci systému GIS pro ISKŘ HMP byly využity technologie americké společnosti ESRI, jež jsou i standardem v používání GIS technologií v rámci organizací HMP. To znamená vysokou míru standardizace mezi systémy HMP a významně se tak usnadnila vzájemná výměna dat. Jedním z přínosů jednotných GIS technologií je i možnost pravidelné aktualizace podkladových map a vrstev z datových zdrojů Útvaru rozvoje města hl. m. Prahy.

V systému jsou použity tyto technologie pro jeho hlavní části:

Rozhraní operačního střediska – ArcGIS Engine Runtime
Správa GIS – ArcGIS Desktop – ArcEditor + Data interoperability extension
Jádro systému – ArcGIS Server Advanced Enterprise.

Procesy a funkce GIS ISKŘ HMP

Funkčnost modulu GIS je rozvržena do tří částí:

Správa dat GIS – určena pro administrátora GIS ISKŘ, zahrnuje funkce pro importy a exporty dat GIS, definování mapových vrstev a mapových témat a jejich publikování formou mapových služeb.
Desktop uživatelské rozhraní – určen pro uživatele ISKŘ, kteří pracují s dynamickými daty (včetně videa z kamerových systémů) a potřebují mít k dispozici silné analytické nástroje. Typické je nasazení v rámci operačních středisek jednotlivých složek Záchranného bezpečnostního systému hl. m. Prahy.
Webové uživatelské rozhraní – určen pro všechny uživatele ISKŘ, rozsah funkčnosti je závislý na oprávněních přidělených uživateli.

Schéma rozdělení modulu GIS na funkční komponenty je na následujícím obrázku:

Datové zdroje a integrace okolních systémů pro on-line sledování situace ve městě

Do modulu GIS vstupují jednak geografická data spíše statické povahy (jejich perioda aktualizace se pohybuje v řádu týdnů až měsíců), jednak dynamická data měnící se v reálném čase.

Důležitou součástí systému ISKŘ HMP je modul integrací, který zajišťuje nejen výměnu, ale i vzájemné poskytování dat, díky němuž je možné dynamické děje vykreslovat, a to v reálném čase.

Jeho hlavní součásti jsou:

NDIC – Národní dopravní informační centrum. Umožňuje on-line sledování stavu dopravy, hustoty provozu, nehod a dopravních omezení.
MKS HMP – Městský kamerový systém hl. m. Prahy – sledování obrazu a záznamu kamer z lokalit mimořádných událostí a krizových situací MU/KS.
MRS HMP – Městský rádiový systém hl. m. Prahy – podpora komunikací pomocí vlastního digitálního systému, nezávislost na GSM v případě mimořádné události, využití datových služeb Tetra pro přenos informací a monitorování sil a prostředků (vozidla Městské policie HMP, Dopravního podniku HMP).
ASVV HMP – Autonomní systém varování a vyrozumění obyvatel – zajištění procesů varování a informování obyvatel. V kombinaci s GIS je možné lokalizovat mimořádnou událost a provést dynamický výběr těch sirén, které jsou pro varování obyvatel nejvhodnější. Data z těchto systémů jsou dostupná pro uživatele v obou uživatelských rozhraních - tedy webovém i v klientovi operačního střediska.

Využití GIS a integrovaných technologií GPS, CCTV a dalších ISKŘ HMP
Zobrazování statických informací z podkladových dat

V systému GIS bylo nadefinováno a vytvořeno cca 15 podkladových témat. Těmi mohou být například ortofoto mapy Prahy, mapy energetiky, vody, kanalizací, dopravy, katastrální mapa, operační mapy rozlivu a další. Témata se pravidelně aktualizují a na serveru systému se z nich vytvářejí připravené dlaždice pro klienty GIS.

Mezi jednotlivými tématy lze jednoduše přepínat a je zajištěno i zobrazení stále stejného výřezu mapy s operační situací s online výměnou podkladu podle potřeb uživatele. Zajímavostí systému je možnost zobrazení map jak plnobarevně, tak barevně na černobílém podkladě, kdy uživatel získá ničím nerušené zobrazení dynamických dějů v mapě.
Analýza rizik

Poznání rizika na teritoriu HMP je jednou z nejdůležitějších činností při krizovém řízení. Jedná se hlavně o identifikaci zdrojů rizika, definování událostí, které mohou nastat, a odhad rozsahu dopadů na obyvatelstvo či teritorium. Vzhledem k tomu, že se jedná o objekty lokalizovatelné v mapě, najde i zde GIS a jeho analytické nástroje své uplatnění. V GIS jsou zobrazeny polohy zdrojů rizika - může se jednat o zimní stadióny, úpravny vody apod. K nim jsou nadefinovány oblasti ohrožení, tzn. plochy, které mohou být událostí zasaženy. Ty se barevně odlišují podle typu události (např. únik amoniaku – červeně, chlóru – žlutě, záplavové území – modře, apod.).

Pomocí analytických nástrojů pak lze vybírat objekty, které jsou důležité z pohledu krizového řízení, jako jsou školy, nemocnice, správní úřady apod. (tzv. zájmové ohrožené objekty) nebo objekty strategické z hlediska zdrojů. V kombinaci s tematickými podkladovými mapami lze následně odhadnout i dopady na důležité inženýrské sítě nebo infrastrukturu města.

Díky propojení systému s Registrem obyvatelstva lze zjistit počet obyvatel přihlášených k trvalému pobytu na ohroženém území např. pro potřeby plánování evakuace z ohrožené oblasti nebo třeba nouzovém zásobování pitnou vodou.

Propojením oblastí ohrožení lokalizovaných v mapě a Registru adres vznikl unikátní nástroj pro zjišťování možného ohrožení na konkrétní adrese, v ulici nebo celé městské části. Uživatel po zadání příslušné lokality získá přehled o všech potenciálních událostech, které mohou ve vybrané lokalitě nastat, a může si je zobrazit v GIS.

Katalogy

V katalozích jsou evidovány všechny subjekty a objekty, které mají význam pro krizové řízení na území hl. m. Prahy.

V mapě jsou pak interpretovány ve více než 200 mapových vrstvách. Samozřejmostí je pevně nadefinovaný způsob vykreslování objektů podle jejich typů včetně popisovačů a v závislosti na měřítku mapy - a to velmi jednoduše bez nutnosti detailních znalostí o GIS.

Díky tomu, že jsou objekty i subjekty lokalizovány v mapě, lze využívat analytické nástroje GIS pro potřeby řešení nastalé situace, např. přehled ohrožených objektů, přehled objektů určených k evakuaci, přehled zdrojů umístěných v objektech, které nelze využít k řešení nastalé události (jsou v ohrožené oblasti) nebo přehled subjektů/objektů určených k varování.

Zajímavostí implementace GIS v systému je vytvoření tzv. krizových mapových témat. Ta umožňují zobrazovat pouze informace, které jsou nutné pro řešenou úlohu. Určení provádí správce systému na základě odborných požadavků ostatních uživatelů. Pro koncového uživatele pak práce s touto, jinak velmi složitou, funkcí znamená pouze rychlou volbu kombinace podkladového a krizového tématu v závislosti na prováděné úloze v mapě.
Automatická vizualizace realizace krizových opatření v mapě

Naprosto ojedinělou funkčností v systému ISKŘ HMP je propojení modulů Plánování, Řízení a řešení a Mapy (GIS) za účelem automatické vizualizace realizace opatření na sledovaných objektech. Již v rámci plánování scénáře řešení konkrétní události se k plánu připojují relevantní zájmové objekty a lze nastavit způsob vykreslování objektů v závislosti na stavu realizace opatření – zahájení, přerušení, ukončení apod.

Díky tomu je pak možné při řešení události docílit toho, že systém automaticky (tedy bez nutnosti zásahu uživatelem) vykresluje objekty GIS (např. různými barvami, popisky) podle toho, v jakém stavu je příslušná činnost nebo opatření (příkladem může být výstavba mobilních protipovodňových opatření, kdy jen z pohledu do mapy je zřejmé, která protipovodňová opatření jsou již postavena – činnost ukončena, která se staví – činnost zahájena a kde stavba ještě nebyla zahájena – plánováno). Samozřejmostí jsou funkce zaměřené na vizualizaci hlášení a událostí v mapě, kdy na základě lokalizace probíhá vykreslení objektů v mapě v příslušných vrstvách. Tato data se opět zobrazují dynamicky na základě stavu v modulu Řízení a řešení.
Ovládání CCTV (kamery)

Jak jsme již zmínili, ISKŘ HMP je propojen s pražským kamerovým systémem – v současné době se jedná zhruba o 500 kamer. Do GIS systému byla ve velkém rozsahu přebrána funkčnost kamerového modulu SW nadstavby MKS HMP ECCs CCTV.

Integrace kamer a mapy umožňuje rychlou orientaci uživatele, a to i při velkém množství sledovaných kamer. Mapa v kombinaci s kamerovým systémem umožňuje výběr jedné kamery a přímé zobrazení jak živého obrazu, tak záznamu. Umožňuje i hromadný výběr kamer v oblasti na mapě pomocí standardních nástrojů linie, polygon, kružnice. Ten lze pak jedním kliknutím zobrazit v nadefinovaném rozložení a velikosti, tzv. kamerovém layoutu

Díky nadefinovaným polygonům viditelnosti kamer je možné v systému použít funkci naprosto ojedinělou ve světovém měřítku, a to je automatické otáčení kamer na zvolený bod v mapě, či dokonce automatické otočení kamery na základě došlého hlášení o události.

Integrace kamer do systému tedy zajišťuje online sledování situace při vzniku mimořádné události na teritoriu HMP. Operátor nebo oprávněný uživatel má možnost přímo v ISKŘ polohovat pohyblivé kamery tak, aby management řešící nastalou situaci měl reálné podklady o dění v místě události.

Při plánování řešení potenciálních událostí lze nastavit a uložit tzv. kamerové pohledy pro potřebu rychlého výběru konkrétní kamery a její polohy. Znamená to, že uživatel, který zpracovává příslušný plán řešení a má k dispozici předpokládanou oblast ohrožení, definuje již v této fázi u konkrétního opatření kameru a její polohu tak, aby co nejlépe přiblížila situaci v této oblasti. Při zahájení realizace vybraného opatření, kde je kamerový pohled definován, je pak pouhým výběrem kamerového pohledu kamera nastavena do definované polohy, a není nutné ji vyhledávat a nastavovat.

Konkrétních případů využití je bezpočet. Může jít o případy sledování dopravní situace na hlavních komunikacích, přes monitoring důležitých památek (ochrana proti vandalům) či průjezdnosti tunelů až po sledování stavu v některých stanicích metra.

Sledování GPS

Do GIS systému byla integrována technologie monitorování vozidel. Sledování probíhá v rámci Městského rádiového systému hl. m. Prahy, který pomocí krátkých datových zpráv SDS (short data services) sbírá na server GPS data o polohách vozidel. Souřadnice, stavy, rychlost, majáky a další data se pak on-line vizualizují podle práv uživatelů v mapě GIS. V ISKŘ HMP je sledování polohy GPS stanic nejvíce využíváno při řešení vzniklé mimořádné události na teritoriu města, kdy nás nejvíce zajímají například vozidla hasičů, městské policie či zdravotníků. Stanicemi GPS jsou vybavena i vozidla Technické správy komunikací, a lze proto sledovat jejich pohyb. Toho se využívá např. při řešení kalamitní sněhové situace. Pro případ evakuace mohou být pro systém zpřístupněny GPS stanice v autobusech Dopravního podniku Praha, které se podílejí evakuaci.

Jiným příkladem je výstavba mobilních protipovodňových opatření, kdy je pomocí GPS možné sledovat pohyb vozidel MP Praha, která doprovázejí konvoje vozidel s materiálem potřebným pro jejich výstavbu. Vzhledem k náročnosti akce jsou informace o poloze vozidel s materiálem klíčové, a to hlavně v případě nutnosti operativního zásahu do připraveného harmonogramu výstavby.
Systém vyrozumění a varování (ASVV)

Systém zdaleka nezajišťuje jen podporu při běžném provozu hlavního města. Jak už napovídá název, je zaměřen na podporu řízení v době vzniku mimořádných událostí a krizových situací. Hlavním předpokladem pro jejich dobré zvládnutí je informovanost jak těch, kteří se na řešení přímo podílejí, tak obyvatelstva, kterého se ohrožení bezprostředně týká. Obyvatelé města jsou informováni (varováni) pomocí sirén. I ty má systém pod kontrolou.

V GIS jsou nejen zobrazeny polohy všech sirén včetně jejich stavů (spuštěno, mimo provoz apod.), ale pomocí nástrojů systému lze vybrat polygonem nebo kruhem sirény, které budou následně spuštěny pro varování a vyrozumění obyvatel v oblasti ohrožené mimořádnou událostí. Tyto výběry lze uložit pro opakované použití, což se využívá hlavně v okolí stacionárních zdrojů ohrožení.

Pro potřeby plánování varování a vyrozumění v okolí zdrojů rizik na území HMP (např. okolí zimních stadiónů, úpraven vody, distributorů plynu apod.) lze využít možnost zobrazení polygonů slyšitelnosti, které jsou definovány ke každé siréně.
Zobrazování on-line informací z dopravní situace (NDIC)

V rámci krizového řízení existuje potřeba informovanosti o aktuálním stavu dopravy na komunikacích hlavního města Prahy.

K tomu slouží uživatelské rozhraní na úvodní stránce systému, kde jsou graficky zobrazeny on-line informace o hustotě provozu na vybraných komunikacích, informace o uzavírkách a dopravních nehodách. Data jsou přebírána z Dopravního Informačního Centra (DIC) provozovaného Technickou správou komunikací Praha.
Trasy

GIS systému ISKŘ HMP umožňuje hledání a výběr trasy. Uživatel díky tomu může velmi jednoduše zjistit optimální trasu mezi dvěma body, případně ji doplnit neomezeným množstvím lomových bodů. Body trasy lze „naklikat" přímo do mapy nebo provést jejich výběr pomocí adresy nebo volbou zájmového bodu POI. Předností systému je možnost trasu uložit k pozdějšímu využití. Tak jsou nadefinovány například objízdné trasy pro automobilovou nebo hromadnou dopravu, které se využívají v případě vzniku dopravních problémů na konkrétních dopravních tepnách a uzlech v Praze (např. přerušení dopravy na Nuselském mostě).

Ojedinělou možností trasování v GIS je možnost zahrnout do plánování trasy i omezující faktory jako jsou průjezdná šířka či výška. Systém umí odlišit a nabídnout trasu pro IZS s nerespektováním dopravního značení jednosměrných komunikací, zákazů vjezdu včetně aktuálních informací o dopravě – nehody, uzavírky atd.
Závěr

Jak vyplývá z výše uvedeného, použití GIS a GPS technologií je pro informační systém krizového řízení nepostradatelným nástrojem při řízení a řešení událostí na území HMP, a to nejen v době nutnosti zvládání těchto událostí, ale i při řízení provozu, monitorování situace ve městě či koordinování vzájemné spolupráce mezi jednotlivými zainteresovanými složkami – ať se jedná o zástupce magistrátu nebo policii či záchrannou službu. Jeho dosavadní nasazení v hlavním městě Praha je toho plným důkazem.

Možnosti systému jsou ale daleko větší. Informační systém krizového řízení lze velmi snadno přizpůsobit požadavkům uživatele, takže se může stát základem pro vybudování takovéhoto systému jak na úrovni samosprávy – tedy především krajů, tak na celostátní úrovni.