Softwarová platforma zefektivňuje záchranné operace

Lesní požáry zachvacují tisíce hektarů, zemětřesení mění města v trosky, lidé mizí v horách a vodách, koronavirová pandemie se šíří po celém světě. V okamžiku katastrofy je včasná a koordinovaná záchranná akce klíčová pro záchranu životů, minimalizaci škod na majetku a ochranu životního prostředí. Velké katastrofy mohou do akce povolat tisíce záchranářů z mnoha jurisdikcí a agentur, národních i mezinárodních. Pro efektivní řízení záchranných, pomocných a zotavovacích prací musí spolupracovat na sběru, zpracování a distribuci přesných informací z různých systémů. Tato nedostatečná interoperabilita může bránit koordinaci a vést k významným selháním při řešení katastrof.

MIT Lincoln Laboratory vyvinul systém Next-Generation Incident Command System (NICS), aby umožnil záchranářům z různých jurisdikcí, agentur a zemí efektivně koordinovat své úkony během mimořádných událostí libovolné velikosti. Původně určený k pomoci americkým hasičům při řešení lesních požárů se NICS vyvinul z prototypu výzkumu a vývoje v otevřenou operační platformu přijatou záchrannými složkami po celém světě, a to nejen pro řešení přírodních katastrof, ale také pro pátrací a záchranné operace, řízení zdravotních krizí, zabezpečení veřejných akcí a leteckou bezpečnost. Globální komunita uživatelů, kterou NICS pěstuje, a spiny-offy inspirované NICS maximalizovaly jeho dopad.

Jádro webového softwarového nástroje NICS tvoří mapa incidentu s vrstvenými agregovanými daty z různých externích a interních zdrojů, jako jsou záchranáři na místě, letecké snímací senzory, zprávy o počasí a dopravě, demografická data a satelitní mapy; prakticky jakýkoli datový zdroj lze přidat. Záchranáři nahrávají obsah přímo do počítače nebo mobilní aplikace a komunikují v reálném čase pomocí hlasových a chatovacích funkcí. Pro uživatelem definované podmnožiny záchranářů jsou k dispozici místnosti pro spolupráci založené na rolích, které se zaměřují na konkrétní aktivitu – například podporu leteckého shozu, pátrací a záchranné akce a záchranu volně žijících živočichů – při zachování přístupu k komplexnímu operačnímu obrazu.

Díky své architektuře s otevřenými standardy NICS spolupracuje s existujícími systémy organizací a umožňuje sdílení interních dat externě pro zlepšení viditelnosti a povědomí uživatelů v průběhu katastrofy. Modulární konstrukce NICS umožňuje přizpůsobení systému různým potřebám uživatelů a měnícím se požadavkům mise. Systém archivuje všechny aspekty vytvořeného incidentu a může generovat zprávy pro analýzu po incidentu, aby informoval o budoucím plánování reakcí.

Partnerství se záchrannými složkami

Jako federálně financované výzkumné a vývojové centrum má Lincoln Laboratory dlouhou historii provádění výzkumu a vývoje architektur pro sdílení informací, situační povědomí a rozhodování na podporu amerického ministerstva obrany a dalších federálních orgánů. Uznávajíc, že ​​aspekty těchto architektur jsou relevantní pro řešení katastrof, zahájil technologický úřad Lincoln Laboratory v roce 2007 studii zaměřenou na řešení lesních požárů v Kalifornii. Výzkumný tým vedený laboratoří spolupracoval s Kalifornským ministerstvem lesnictví a ochrany před požáry (CAL FIRE), které každoročně řeší tisíce lesních požárů ve spolupráci s policií, zdravotnickými a dalšími službami.

„CAL FIRE poskytl přímý vhled do toho, jaké informace jsou během záchranných operací kritické a jak je nejlépe zobrazovat a sdílet,“ říká spoluvývojář NICS Gregory Hogan, nyní vedoucí skupiny Advanced Sensors and Techniques Group laboratoře.

Na základě tohoto vhledu laboratoř vyvinula a předvedla prototyp NICS. Vzhledem k užitečnosti takového systému začalo ředitelství pro vědu a technologie (S&T) Ministerstva vnitřní bezpečnosti USA (DHS) financovat výzkum a vývoj NICS v roce 2010. V následujících letech tým laboratoře vylepšoval NICS a vyžádal si zpětnou vazbu od organicky vytvořené uživatelské skupiny zahrnující více než 450 organizací z oblasti hasičských, policejních, zdravotnických, záchranných a řídících služeb, hraniční stráže, průmyslu, veřejných služeb, nevládních organizací a partnerských kmenů. Tisíce cvičných cvičení a skutečných mimořádných událostí využily NICS k koordinaci různých záchranných aktivit zahrnujících řešení katastrof, vymáhání práva a speciální zabezpečení.

V roce 2014 CAL FIRE – který používal NICS k řešení lesních požárů, sesuvů půdy a povodní – oficiálně přijal NICS v celém státě. Ve stejném roce zavedlo Ředitelství pro řízení mimořádných událostí Viktorie, největšího australského státu, systém NICS (jako viktoriánskou informační síť pro mimořádné události, neboli VINE) po celosvětovém hledání systému pro řízení velkých krizí, jako jsou požáry buše.

V roce 2015 byl NICS předán kalifornskému úřadu pro mimořádné události. Úřad guvernéra Kalifornie pro mimořádné události nasadil NICS jako nástroj pro situační povědomí a spolupráci (SCOUT) pro záchranáře a policisty v celém státě v roce 2016.

Vytvoření komunity s otevřeným zdrojovým kódem

NICS také vyvolal vznik první spin-off společnosti vytvořené personálem z CAL FIRE, Worldwide Incident Command Services (WICS), která na začátku roku 2015 získala licenci na softwarový kód systému. WICS je kalifornská nezisková veřejně prospěšná korporace a oficiální technologický partner pro přechod technologií DHS S&T vytvořený k přechodu projektu výzkumu a vývoje NICS na robustní operační platformu, která byla pojmenována Raven. Později ve stejném roce zpřístupnil DHS S&T NICS po celém světě bezplatně záchranným a řídícím orgánům pro mimořádné události prostřednictvím otevřeného zdrojového vydání softwarové kódové základny na Githubu.

Sponzorství NICS ze strany DHS S&T probíhá nepřetržitě, s příspěvky v průběhu let od výzkumného a vývojového střediska americké pobřežní stráže (USCG) a programu NATO Science for Peace and Security (SPS). V roce 2015 USCG financovala vývoj přenosné mobilní aplikace Portable Handset Integrated NICS (PHINICS), která umožňuje záchranářům přístup k NICS s pokrytím mobilního signálu i bez něj.

V roce 2016 zahájily Lincoln Laboratory a DHS S&T čtyřleté partnerství s programem NATO SPS, aby rozšířily NICS na Bosnu a Hercegovinu (BiH), Chorvatsko, Severní Makedonii a Černou Horu pro zlepšení spolupráce v oblasti mimořádných událostí mezi těmito zeměmi západního Balkánu a v jejich rámci. V rámci tohoto pilotního projektu Advanced Regional Civil Emergency Coordination byl NICS předveden v desítkách terénních cvičení a aplikován na skutečné incidenty, včetně lesních požárů v BiH a zemětřesení o síle 6,2 stupně v Chorvatsku. V roce 2019 přijala Severní Makedonie NICS jako svůj oficiální systém pro řešení krizí. A když udeřil Covid-19, NICS vstoupil do nového aplikačního prostoru: veřejné zdraví. V Severní Makedonii používaly záchranné instituce NICS nejen ke koordinaci záchranných operací, ale také k informování obyvatel o případech infekce a lokalitách zdravotnických zdrojů. Tým laboratoře spolupracoval s krizovým řídícím centrem Severní Makedonie, aby umožnil národní přístup veřejnosti k NICS.

Rostoucí globální dopad

Dosah NICS neustále roste. V roce 2021 spolupracovala letecká divize Ministerstva dopravy Massachusetts a Národní centrum pro dopravní systémy Volpe s Lincoln Laboratory s využitím základního systému NICS na vytvoření nového webového nástroje: Platformy Commonwealth aiRspace and Information Sharing Platform (CRISP). CRISP integruje senzory, informace o vzdušném prostoru a data o zdrojích a umožňuje robustní misi proti malým bezpilotním letadlům pro bezpečnost letecké a související činnosti v celém společenství Massachusetts.

„Projekt NICS prokázal sílu kolaborativního vývoje, ve kterém každý partner poskytuje své odborné znalosti, což vede k smysluplnému přínosu pro globální komunitu reagující na katastrofy,“ říká Stephanie Foster, která byla hlavní vývojářkou a manažerkou programu NICS.

V roce 2023 spoluzaložila Foster spin-off společnost Generation NYX, aby zvýšila přístup k NICS, přejmenovanému na NYX DEFENDER, a vytvořila komunitu uživatelů, kteří společně rozvíjejí jeho možnosti. Generation NYX nabízí služby stávajícím uživatelům vytvořeným během výzkumné a vývojové práce laboratoře a poskytuje řešení softwaru jako služby pro všechny nové uživatele. NYX DEFENDER zlepšuje schopnost místních organizací pro řízení mimořádných událostí řídit události, jako jsou průvody a festivaly; podporuje rozhodování během povodní a dalších přírodních katastrof; a rozšiřuje povědomí mezi zúčastněnými stranami komunity, jako je policie, hasičský sbor a státní úředníci.

„NYX DEFENDER nabízí inovativní nástroj pro místní orgány pro řízení mimořádných událostí a orgány a oddělení veřejné bezpečnosti, aby vytvořily společný operační obraz a podpořily interoperabilitu, zlepšily komunikaci a vyvíjely a udržovaly situační povědomí během plánovaných a neohlášených událostí,“ říká Clara Decerbo, ředitelka agentury pro mimořádné události Providence.

Generation NYX nedávno získala subdodávku na podporu nového tříletého projektu, který NATO SPS a DHS S&T na začátku letošního roku zahájily s laboratoří, aby ustanovil NICS jako národní platformu pro řízení katastrof v BiH. Foster má v této oblasti zkušenosti, protože nejen vedla laboratorní technický tým, který úspěšně adaptoval a nasadil NICS na západním Balkáně v rámci pilotního projektu SPS z roku 2016, ale také koordinovala týmy ve čtyřech zemích. Ačkoli se BiH zúčastnila pilotního projektu SPS z roku 2016, toto nejnovější úsilí usiluje o širší přijetí NICS v celé zemi a pracuje v rámci její komplexní vícerozměrné vládní struktury. NATO SPS financuje druhý projekt, který začal v říjnu 2024, který přinese NICS do Albánie a Gruzie pro použití při pátracích a záchranných akcích, zejména v reakci na chemické, biologické, radiologické a jaderné události. Pro oba projekty tým laboratoře vylepší otevřený zdrojový kód NICS pro provoz na okrajích (tj. v situacích s odpojenou komunikací) a integruje nositelná zařízení pro monitorování zdraví záchranářů.

Od otevřeného zpřístupnění NICS na Githubu se celosvětové používání NICS neustále rozšiřuje pro širokou škálu aplikací. NICS byl použit k lokalizaci pohřešovaných osob v řekách Miljacka a Bosna v BiH; k navedení sanitky k podchlazeným běžcům na maratónu v Los Angeles; a k poskytování situačního povědomí Národní gardě při oslavě Dne nezávislosti v Bostonu v Massachusetts. NICS také prokázal svou užitečnost při detekci a odstraňování min a nevybuchlé munice; v BiH představuje přibližně 80 000 výbušných zbytků války přímou hrozbu pro obyvatele země. Plánované aplikace NICS zahrnují monitorování kritické infrastruktury, jako jsou veřejné služby.

V uznání širšího humanitárního dopadu získal NICS v roce 2018 cenu Excellence in Technology Transfer od Federálního konsorcia laboratoří a v roce 2019 cenu IEEE Innovation in Societal Infrastructure.

„NICS je zralý produkt, takže teď přemýšlíme o netradičních případech použití technologie,“ říká vedoucí skupiny Bioanalytics Systems and Technologies Group laboratoře Kajal Claypool, která dohlíží na probíhající projekty NATO SPS a DHS S&T. „Tam vidím, jak může Lincoln Laboratory přinést inovace.“