地震災區黃金救難時間行動資訊系統 |
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本系統將架設在我們將研究開發的 「群組行動電腦」上。 |
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⊕ | 黃金救難時間通訊資訊溝通不良,喪失救人良機 |
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當大型災難發生時,受困於災難現場的人員,必須在72小時內搶救出來,否則 生還機會極為微弱,因此災難發生之初,最重要之救難工作乃在集中所有 救難資源搶救受困人員,這段時間稱為「黃金救難時間」。如果發生類似 921 集集大地震的大規模災難時,如何將救難資源在最短期間內以最恰當 的方式分配到最需要的地區去便成為一個非常重要的問題。 |
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在 921 集集大地震中我們學到一個很慘痛教訓: 在災難發生急需搶救受困人員的黃金救難時間內,由於通訊聯絡不良,資訊缺乏, 資訊無法交流等諸多因素,導致救難工作缺乏效率與救難資源之嚴重錯置, 因而喪失了很多可以救人一命的機會,許多生靈因資訊 溝通不良而喪失即時獲救之機會,令人扼腕。茲舉數例如下: |
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大部分的全國性救災資源都投入於震央南投地區,而傷亡人數最多 的台中縣東勢、石岡、新社地區,卻因通訊中斷而遲至三天後才得到地區外的支援, 令人扼腕,主事者只是被動的跟著媒體跑或仰賴瀕臨癱瘓的各級通報系統回報災情 ,而沒有運用現有資訊技術及資源協助救災資源之整合及分配,實在難以自稱 「資訊大國」。
| 國外具特殊專長與特殊救難器材之救難團體被分配到不適當的災區,而急需支援 的地方卻得不到救援。例如具備搜尋生命跡象精密儀器的團隊被送到已經確知無 生還者而以挖掘屍體為主的災難地區。
| 在某些倒塌大樓現場,各救難團體因通訊協調困難,導致 救難能力互相抵銷之負面作用。例如某個團隊要利用超高靈敏度之 聲納系統收集受困人員之微弱心跳聲音,現場必須維持靜音降低 背景雜音之干擾時,其他團隊卻在進行爆破,或挖掘工作。
| 遠道來投入救災的醫療人員因集中於災情輕微之地區而過剩,而 急需醫療人員之地區卻無法得到支援。有些地方有醫療人員卻無足夠之 消耗性醫療器材,如繃帶,注射針筒等。
| 費盡千辛萬苦從倒塌房屋中搶挖出來的傷者因無法即時徵用救護車而耽誤 送醫時間,以致以輕傷致命,殊為可惜。
| 有些醫院人滿為患,而某些醫院仍有空床,救護車輾轉送院,耽誤就醫時間。
| 交通系統嚴重受損,救災車輛盲目自尋道路,以致有限的交通資源被堵塞, 嚴重影響救災資源之輸送。
| 維生資源不符所需且分配不均,例如泡麵衣服過剩而帳蓬奇缺。有人挑嘴, 卻有人嗷嗷待哺。過剩資源除了無法物盡其用之外,更引發排擠其他資源 之負面影響。例如浪費搬運及整理之人力資源,以及交通運輸資源。
| 由於交通之嚴重受損,錯置之救難資源投入某災區之後,很難退出,再即時 分配到其他有需求之災區。
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⊕ | 黃金救難時間內災區之通訊問題 |
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在 921 集集大地震中我們赫然發現,原以為比固網電話更能應付緊急情況的行動 電話竟然不堪一擊,無法支援災區緊急應變之需。影響行動電話可用度 的諸多因素如下: |
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基地台遭強震摧毀
基地台連接公眾網路的固定網路線路損毀
| 基地台或交換機房因電力中斷電且備用發電機因油料告罄而失去電源
| 基地台或交換機房所需冷卻水供應中斷,而儲水桶遭強震震毀
| 手機電池因電力中斷無法充電
| 倖存之電訊系統因區外湧進之大量話務而擁塞癱瘓,無法應急
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以上所列任一事件發生即足以癱瘓災區的行動通訊系統, 由921 集集大地震中多數災區內之行動通訊系統全面中斷即可印證 行動通訊系統其實是非常脆弱的,由於受到諸多外在 因素的連累,建造強固的基地台與交換機房仍是無濟於事, 無法大幅提升系統可用度。 |
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在沒有行動通訊系統的支援下,救難工作只能靠原始的面對面 方式進行溝通,無奈因地形阻隔,交通不便,效率極差, 甚至同在一棟倒塌大樓之各團隊都無法面對面溝通。 例如豐原市永照大樓倒塌,橫倒在街道中央, 大樓兩邊的救難團體被倒塌的大樓分隔成兩半,彼此無法溝通, 一面在用聲納搜尋受困人員,另一面卻在用怪手進行挖掘工作。 |
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⊕ | Ad Hoc MobileLan 提供緊急救難之通訊及資訊系統 |
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近年來,除了需要基地台的行動電話之外,具有無線區域網路功能的 筆記型電腦的普及性已經遠遠超過其他的通訊系統,當自然災害來臨時, 災區內外的志願救災人員最有可能攜帶的電子設備依次為(1)行動電話、 (2)收音機、(3)筆記型電腦。當行動電話失效時,只有筆記型電腦可以 作為通訊工具之用。 我們將以具有無線區域網路功能的筆記型電腦 建構成災區緊急通訊系統,在這個系統上面提供 VoIP, Push-to-Talk (PTT), 以及資訊系統供災區人員彼此通訊及做救災資訊平台之用。 |
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⊕ | 黃金救難時間緊急救難資訊系統可提供之之好處 |
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一個理想的緊急救難資訊系統可提供的支援舉例如下: |
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救難主事者可以主動根據即時及既有資料研判各地災情,據以整合並
分配救難資源,以免出現類似921地震中所出現的東勢地區受到忽略的情況,
錯失救人良機。例如:
比較氣象局提供之即時地震測報系統所提供之即時地震強度資料與資料庫中的斷層
分佈圖、人口分佈、地區建築特性、與地質資料,可研判各災區受損之程度分佈,
供救難資源分配及調度之用,避免救難資源之錯置。東勢地區位於車籠埔斷層、人口
密集,舊街多為土磚老舊房屋,將氣象局所提供之即時地震測報系統所測得各地震度,
與這些資料做比較,不難研判斷層沿線各人口密集地區的災情,不必被動等各級
通報系統回報。
整合與分配醫療資源讓寶貴的醫療資源能發揮最大之功效。
| 整合與分配特殊救難器材與能力資源,例如:礦坑坑道架設專家、救難犬、聲納、
紅外線、地鼠隊、大型吊車、鋼筋油壓剪、氧氣等。
| 整合與分配維生資源
| 可提供無線網路電話取代傳統行動電話
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⊕ | 本系統與其他緊急通訊系統在黃金救難時間內之可用度分析比較 |
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⊕ | 其他緊急通訊系統 |
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市面所供應中的緊急通訊系統有 Motorola 的緊急行動通訊系統及可攜式 VSAT 衛星通訊系統,或簡單的無線對講機,但是由於下面的因素,所能提供的協助有限: |
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Motorola 的緊急行動通訊系統,造價昂貴(每套系統以百萬美元計價),
全國僅能提供數套備用,無法支援大規模災難之用。
每套系統所能提供之手機也因造價昂貴,數量有限,僅能提供少數
高層關鍵人員使用。再者,此種系統之操作需要事先經過短期訓練,在緊急時
無法臨時訓練足夠的操作人員,有再多的設備也是枉然。
VSAT 衛星通訊系統僅能提供單點固定位置使用。
| Walki-Talki 雖然簡單方便,但是並非非常普遍,國內擁有
筆記型電腦的人遠比擁有Walki-Talki 的人多。
| 各單位例如軍方與警方的無線對講機不一定能互通,這個問題在
美國Katrina 颶風在New Orland
造成大災難時變成阻礙救災效率的一大因素。
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⊕ | 本系統 |
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本計畫所提供的行動電腦網路可克服上述困難,支援黃金 時間緊急救難資訊系統之用: |
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本系統內部 Intranet 不需依賴任何行動通訊系統,全部以
行動電腦配備無線區域網路組成 Intranet。
而行動電腦之電池所需充電電力不多,以一個小型可攜式發電機即可
應付一組系統使用,而所需油料不多,即使災區油源供應中斷,
也可抽用汽車油箱內之油料即可應付,若無發電機時,
也可以從汽車發電機獲得電源供應。(根據921
地震中所觀察到的經驗是,大部分的汽車都有相當存油,在72小時內油料
告罄而加不到油的汽車比例相當低。由災區外進入災區的救災車輛
也都會預先加滿油箱,甚至會額外攜帶預備油料。因此提供筆記型電腦
充電所需能量應不致造成大問題。
| 本架構可在 mobile gateway 上配備 VSAT 或 Direct PC 或衛星行動通訊系統
直接對外通訊,即使一般行動電話系統斷訊,亦能保持對外網路之暢通。
(原已奄奄一息之衛星行動通訊系統因在 Katrina
颶風中成為唯一可用的通訊系統而獲得起死回生的機會。)
| 本系統所需之行動電腦極為普遍,不需特殊規格,我國民間將普遍擁有
行動電腦,常備救難單位不需耗費大量經費儲備大量電腦,平常只需
準備罕用零件,系統軟體,及資料庫。當災難發生時,可徵用民用
行動電腦,裝上其他必要配備,灌入系統軟體及資料庫,即可
快速建構一個系統。如此,平時閒置備用資源可降至最低,而災難發生時
可迅速且大規模的架設本系統在黃金救難時間內支援救災行動,
發揮緊急救難之功能。
| 我國既為筆記型電腦之生產大國,可在電腦出廠時預先裝設一個小的啟動程式,
在緊急時啟動,使用者可啟動之,自動建構一個最基本的通訊網路,
然後再設法交換資訊建構更高級的系統。
| 本系統可以設計成高度自動化自我建構,不需受過專業訓練即可建構出本系統,
在大規模災難發生時,不虞專業人員之缺乏。
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⊕ | 研究議題 |
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PTT Over MobileLan |
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VoIP Over MobileLan |
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IM Over MobileLan |
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Partial Reliable TCP |
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Hop-By-Hop TCP |
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Linear Heuristic Path Planing |
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VANET |
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