前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇智慧城市管理方案范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

Abstract: Through the intelligent operation management system (BIM+3S) of the utility tunnel, to obtain and collect the environmental parameters(temperature and humidity, oxygen content, toxic gases, flammable gas concentration etc.), medium parameters (water flow, gas, electricity, water gage, gas pressure, cable joint temperature, water pit level etc.) and other monitoring information, to make an intelligent analysis and control, and to realize the functions of high efficient and accurate information management, monitoring, surveying, emergency response, disaster prevention and mitigation to the pipe gallery, ancillary facilities (components), the information management and gallery pipelines, so as to realize the efficient management of the assets of the corridor and the safety management of the pipeline operation.
P键词:智慧化;监控;监测;应急处置;防灾减灾;高效管理;安全管理
Key words: intelligent;monitoring;surveying;emergency response;disaster prevention and mitigation;efficient management;safety management
中图分类号:TU232 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)12-0079-05
0 引言
作为“十三五”规划,国家战略百大工程的地下城市综合管廊项目建设大幕已全面拉开。地下综合管廊被称为城市的“血管”和“神经”,将电力、通信、给水、燃气、垃圾真空管等多种管线集中设置在同一地下空间,是城市重要的基础设施,实现安全、高效运营管理地位举足轻重。
综合管廊智慧化建设贯穿于设计、施工、运营全生命周期。设计阶段:智能化设计理念纳入设计,时时接收设计图纸及BIM模型;施工阶段:BIM深度建模,在此基础建立GIS、GPS和RS模型;运营阶段:维护、运营BIM+3S系统并实现可视化安全高效运营管理。
1 工程概况
南京江北新区综合管廊二期工程,包含江北新区核心区及其周边地区的18条路段下的综合管廊以及已建江北新区综合管廊一期中的未完及需升级改建部分的投融资及建设,全长约53km,其中:干线综合管廊31.29km,支线综合管廊22.12km。建设的主要内容为:既有管线改迁、交通导改、土方开挖、地基处理及支护、盾构 (顶管)施作、管廊本体及排水、消防、通风、电气、监控(含监控中心)、道路及绿化恢复等工程。管廊容纳电力、通信、给水、中水、空调热力管、燃气、污水、雨水、真空垃圾管等管线,各道路下建设综合管廊根据管线种类布置管廊舱室,管廊舱室分为单舱、双舱、三舱和四舱。
2 项目各阶段实施方案
2.1 设计阶段
提供多方参与的云端协同管理平台;提供BIM+3S建模与交付标准;建立BIM+3S模型文件入库审批流程;根据展示需要,提前建立样板段BIM+3S模型;实时接收和管理设计院图纸和BIM模型。
2.1.1 模型管理
支持Tekla、Revit、ArchiCAD、Bentley等主流软件建模的BIM模型文件、GIS地理场景模型以及RS模型,具有强大的兼容性;支持批量导入模型文件;平台能够实现模型三维渲染;平台能实现构件属性编辑,支持用户对三维模型构件的属性进行编辑修改等操作;可实现批量导出构件清单、构件属性清单,并能够给出属性信息的统计分析;能够针对属性数据进行设备、材料数量统计分析。
①场地现状仿真。
操作方法:依据场地现状进行三维模型搭建,搭建周边环境、施工场地模型,对项目过程中的各个阶段进行模拟,为前期规划设计提供可视的数据支持。
应用效果:三维场地仿真更加清晰直观,塔吊等现场机械与实际尺寸按1:1仿真,直接显示实际的工作方式。
②管线搬迁管理。
操作方法:针对重要阶段施工期间的设备使用和空间占用情况,结合设计模型和场地现状模型,制定各阶段场地使用情况模型,最终生成管线搬迁与交通疏解计划书并形成最符合实际的设计方案。
应用效果:取代传统的平面图或效果图,形象地表现出管线布设及需要搬迁的位置,并模拟出方案,让业主及相关责任方能全方位地了解搬迁,方案,促进各方的顺畅沟通,大大地提高沟通和解决问题的效率。
2.1.2 三维漫游展示
基于BIM+3S数据库,实现管廊内部虚拟现实漫游和查询等功能;能够对漫游速度、旋转速度、爬升速度、俯仰速度和渲染阈值等进行设置;在能够在三维图形平台中通过自定义关键词快速检索构件并高亮显示构件;完成展示中心大屏幕和计算机系统建设,通过BIM+3S模型定位,可三维展示漫游点情况和信息;完成项目对外展示网站建设,基于BIM+3S数据库,实现项目总揽以及施工实施、监控和运维过程展示等功能。
2.1.3 用户权限管理
对系统用户以及对系统功能操作权限进行管理;各部门管理员录入部门人员信息,并设置可以使用的功能点,也可设置用户角色和组织;系统仅允许系统管理员对相关信息进行修改,且每次修改均由系统进行记录。
2.1.4 档案管理
平台支持搭建文件流转、文件审批流程,实现一体化办公,能对文件审批状态查询,具备来件提醒功能;能对规范、标准、图纸、方案、会议纪要等文件资料实现共享,可根据权限在系统上查看或下载文档资料,可将验收记录等文件关联到模型附件;通过建立文件与BIM+3S模型的网状关联关系,用户能够快速检索跟构件(设备)关联的文档,同时也能快速查找跟文档关联的构件(设备),提高BIM+3S模型和文件的应用价值。
2.1.5 辅助输出图纸
基于BIM模型的全专业的二维出图:在综合管廊项目全过程设计中,由于基础设施施工企业水平的差异,交付成果时将模型转换为传统的二维图纸仍是过渡期不可缺少的工作。
相较于传统的CAD出图,Bentley综合管廊出图不仅可以支持二维平、立、剖面展示,并配以3D模型清晰显示内部构造,对复杂节点施工具有积极的指导意义。一方面提高了出图质量,另一方面也提高了出图速度。(图1)
2.2 施工阶段
施工BIM+3S模型创建;BIM+3S动态施工管理;创建管廊BIM+3S应用技术标准、质量检验标准、成检表格。
2.2.1 施工BIM建模
管廊施工D深度建模:施工场地模拟,交通疏散及管线迁改,施工方案模拟,三维技术交底,自动放样定位,模型维护更新。施工场地模拟:管廊周围环境、施工场地建模,明挖施工模拟,盾构施工模拟,机械碰撞模拟;交通疏散及管线迁改:基于BIM+3S模型,可视化模拟现状环境、道路及周边管线进行,预先观察到交通疏解、路面拆除、管线布置方案是否合理,同时保存方案数据,作为后续工作的依据;施工方案模拟:施工阶段WBS架构划分及模拟,挖掘机械与支撑系统空间位置,支撑系统与结构主置碰撞,结构钢筋之间位置碰撞,标准段与节点空间位置碰撞,交叉口空间位置碰撞,预埋件与管线和主置碰撞,管线与管线之间碰撞,盾构机与工作井空间位置碰撞;三维技术交底:基坑围护,地基处理,管廊标准段主体施工,管廊节点施工,管廊基坑回填施工,管廊管线入廊施工三维技术交底;自动放样定位:将施工BIM模型导入放样软件进行放样点创建,基于BIM+3S数据库,采用放样机器人,通过发射红外激光自动照准,实现自动放样;模型维护更新:在施工过程中全程跟踪项目,根据设计变更同步维护和更新模型,使模型始终与真实的建筑保持一致,并在施工完成后提交竣工模型。
2.2.2 GIS信息建模
创建二三维一体化GIS模型,提供地图显示和定位功能;提供专业GIS分析功能,包括距离量测、面积量测、空间查询、沉降分析和变形分析等;地图显示:包括矢量地图显示和卫星地图显示,真实展现工程涉及范围内的地形、地貌等特征;通过GPS和WIFI定位技术实现廊内廊外一体化定位。
2.2.3 RS信息建模
创建RS(遥感)模型,提供影像一张图和管廊周边环境变换信息提取;影像一张图:采用高分辨率光学卫星、遥感雷达生成的影像对管廊建设区域进行覆盖监测,为管廊施工规划和管理提供可视化的影像服务;通过监测管廊及周边的狭长地带,对环境变化及影响进行评估。
2.2.4 质量安全管理
安全标识标牌、现场防护措施和防护设备的模型创建,安全标识标牌模型创建,现场防护措施模型创建,现场防护设备模型创建;系统支持现场管理人员进行“按图钉”操作,在三维模型中快速标记有质量问题、安全隐患的构件,用于记录巡检过程中发现的施工质量问题、安全隐患问题;允许用户在移动端上拍摄现场问题照片,并能够保存、上传与三维模型链接相关的照片,添加质量问题的文字描述;平台能够按周、月、季度导出施工质量统计表,作为后续考核的指标。
①碰撞检查。
操作方法:把建好的各个模型在碰撞检查软件中检查软硬碰撞,并出具碰撞报告。
应用效果:能够消除软、硬碰撞,优化工程设计,避免在施工阶段可能发生的错误损失和返工的可能;能优化管线排布方案(包括临设的管线布置方案)。
1)通过数据直接输出碰撞结果,包括专业、数量、以及位置。在管廊出入孔布线的应用不管是在设计还是施工阶段应用效果都非常突出。(图2)。
2)通过对各区域的空间碰撞检讨,优化空间利用率,以及保证施工空间。(图3)
2.2.5 进度管理
将BIM模型与进度计划数据相关联,在平台中显示 3D 模型的动态变化,对工程进度进行模拟、分析和管理。
操作方法:根据三维按WBS架构细分的模型,把工程量清单编码规划导入模型构件中,实现计量计价的实时提取。
应用效果:能够快速、准确地进行月度产值审核,实现过程三算对比,对进度款的拨付做到游刃有余;工程造价管理人员可及时、准确地筛选和调用工程基础数据。(图4)
2.2.6 成本管理
将BIM模型与进度计划数据、价格数据相关联,对每个月、每一周所需的项目成本进行模拟、分析和管理;可快速预测按照当前进度计划安排和价格在整个项目周期内的投资情况(包括计划投资、实际投资、累积投资等),分析阶段和整体投资分布,合理安排资金,降低工程成本。
2.2.7 资源管理
平台可实现对设备材料到货计划管理,设备详细参数信息管理,设备材料状态管理和库存预警;BIM模型中构件二维码的编码规则;平台基于BIM系统提供二维码制作,通过于统一编码规则打印并生成构件二维码图片,实现可追溯管理。
2.3 运营阶段
实现数据化:管廊管线、设施设备、运营维护;智能化:实时监测、视频监控、设备控制。
为实现运营阶段的数据化、智能化,平台分四层架构设计:
数据采集与设备控制层:采集感知传感器实时数据、设备状态信息、视频信息,同时智能设备执行远端平台控制命令;
传输层:在管廊空间部署有线无线一体化组网,将智能网关采集的信息,上传到平台层;
平台层即云平台:数据由云平台处理与分析,包含BIM模型、GIS地图、GPS定位、RS遥感等功能组件;
应用层:部署全景展示、实时监测、设备控制、报警应急、指挥调度、移动巡检、统计分析等应用,满足实际场景需求。
智慧管廊综合管理平台的总体架构图(图5)。
2.3.1 GIS展示
展示管廊全貌、定位管廊信息、沉降监测分析(图6)。
遥感影像展示、周边环境监测(图7)。
2.3.2 BIM展示
基于BIM数据库,展现管廊、管线模型(图8)。
虚拟管廊:身临其境地体验管廊效果和细节(图9)。
通过设施设备BIM模型,查看设备信息、状态(图10)。
2.3.3 综合监控
通过在综合管廊中设置各种传感器,进行多传感器融合集成监测,确保管廊运行安全(图11)。
远程控制灯光、门禁、风机、水泵等(图12)。
通过有线和无线组网方式,在管廊内部、外部、出入口等关键区域部署视频监控系统(图13)。
2.3.4 报警应急
当监测数据超过阈值,系统报警,并将信息推送到负责人,启动应急预案,运营维护人员通过GIS定位,确定附近摄像头,远程查看报警现场(图14)。
2.3.5 设备管理
有序管理空间信息、管线信息、设施设备信息(图15)。
2.3.6 运维管理
对设施设备全生命周期进行有效管理(图16)。
2.3.7 统计分析
将监测信息、基础信息、报警信息、维保信息等,进行统一的分析处理,支撑管理决策(图17)。
2.3.8 移动巡检APP
现场照片、图像现集,自动上传服务器;
语音视频、无线对讲,巡检签到;
报警位置导航、巡检路径后台同步(图18)。
3 总结
2016年10月,南京市江北新区综合管廊二期工程动土开工,智慧管廊建设同步开始。53公里大断面地下综合管廊在全国属大体量建设规模,故实现南京智慧管廊高效安全运营显得无比重要。通过三个月的努力,在上级单位与合作单位的指导帮助下,BIM+3S综合管理平台实施方案已顺利完成并得到相关部门认可。在实施过程中不可避免地会进一步修改、完善。目前,全国管廊大规模建设帷幕已经拉开,为能给建设智慧管廊摸索中的人们提供一点微不足道思路,特把南京市江北新区综合管廊二期工程智慧化管理平台实施方案呈献给读者。
参考文献:
[1]程善峰.管理之真谛――智慧化管理[J].江苏教育,2006(05).
关键词:智慧城管;数字化城市管理;智慧城市;信息技术
中图分类号:F29 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2013)09-0068-04
0 引 言
“智慧城管”是智慧城市建设的有机组成部分,是“数字城管”的升华和创新。随着大数据、物联网、云计算等技术的蓬勃兴起和发展,城市管理智慧化的实现成为可能。此外,杭州在数字城管建设中的不断探索和创新,也为杭州推进“智慧城管”建设提供了良好基础。
2012年3月,浙江省提出了“智慧浙江”的战略目标,并制定了《浙江省2012年智慧城市建设试点工作方案》,启动实施首批13个试点项目,要求积极探索智慧城市建设服务和商业模式,杭州“智慧城管”正式列为省智慧城市首批13个试点项目之一。
1 “智慧城管”的特征及价值分析
1.1 “智慧城管”的特征
1.1.1 “智慧城管”是“数字城管”的拓展与升华
“数字城管”侧重于城市管理信息的采集和处置,“智慧城管”则在已拥有海量信息的基础上具备了自我识别、自我分析和自我处置的智慧,并将此智慧延伸到所涉及的人、物。“数字城管”是“智慧城管”的基础,“智慧城管”是对“数字城管”从体制、机制和技术层面的提升和拓展,是“数字城管”发展演进的更高层次和必然阶段。
1.1.2 “智慧城管”是“智慧平台”和“智慧管理”的有机结合
通过广泛采用物联网、云计算、人工智能、数据挖掘、知识管理等技术,构建一个智慧的信息平台,让管理对象更具智慧,实现基础管理对象和管理服务两者间的有机结合,提高城市管理规划、建设、管理、服务的智能化水平,使城市管理信息更全面、管理更高效、服务更便捷。
1.1.3 “智慧城管”是智慧城市建设的有机组成部分
“智慧城管”是开放的、面向未来的、灵活的城市管理新模式,它并不是孤立的“智慧”项目,从顶层设计到具体实施都应体现出与其他智慧城市建设项目之间密切的关联性。“智慧城管”既是一个规范的标准化系统,同时又是一个充分开放的系统。
1.2 “智慧城管”价值分析
据预测,到2015年,世界GDP的构成将主要集中在4大块:电子信息服务业 (60%)、电子工业(10%~16%)、IC业(1%)以及其他产业(23%~29%)。“智慧城管”是密集应用信息技术及服务的项目,电子信息产业发展会加快“智慧城管”建设,“智慧城管”建设将进一步推动电子信息产业发展。
“智慧城管”建设中的企业成长机会主要分布在四个层面。“智慧城管”建设的最底层是感知层,智能设备生产商、基础设施建设商能从中发掘巨大的市场价值;感知层上面是网络层,当中网络服务提供商、运营及服务提供商将发挥巨大的作用;再上一层是平台层及应用层,涉及到各种城管应用平台的搭建、开发与维护,将为信息服务提供商、软件及应用开发商提供巨大机遇。
作为城市管理的最新模式,“智慧城管”能够有效地推动政府管理创新,促进政务信息公开化、透明化的实现,增强与市民的互动性和公共服务能力,全面提升城市管理水平。除此之外,“智慧城管”将极大地改善现有的城市问题,通过整合共享交通资源、加强实时监控、进行精细化管理等工作,全面提升城市生活品质。
2 杭州“智慧城管”的战略定位
2.1 杭州“智慧城管”建设的总体目标
基于已有“数字城管”的建设基础,杭州“智慧城管”将围绕三个目标展开:第一是充分利用现代信息技术,实现城市管理要素、城市管理过程、城市管理决策等全方位的数字化与智能化;第二是资源整合、促进协同,融合信息技术与先进的管理服务理念,创新城市运营模式,提升城市管理公共服务能力;第三是打造成为全国“智慧城管”典范城市,形成一整套标准体系,带动省内优秀的软件企业和部分产业发展,向省内外实现技术和管理输出。
2.2 杭州“智慧城管”建设总体定位
首先是发展定位,即逐步建立以公民本位为主导的面向群众需求的均等化的公共服务,培育多元化的城市管理参与主体。推进杭州城管由被动管理向主动管理,粗放定向型向集约定量型,单一封闭管理向多元开放互动管理转变。在管理层面上将“四化”管理提升到“格调”管理,以人文和艺术为主线打造个性化的“智慧城管”。
其次,在功能上,要以“智慧城管”的两大基因知识社会创新2.0和下一代ICT等信息化手段为契机,引出新兴商业模式和社会服务型产业,在“智慧城管”的建设过程中积极引入相关成果和理念,树立项目形象和品牌,通过发展“智慧城管”,助推战略新兴产业,显著提升区域经济规模,引领由城市管理者推动的智慧城市建设商业模式。图1所示是杭州“智慧城管”产业集群策略示意图。
图1 杭州“智慧城管”产业集群策略
2.3 规划结构
杭州市“智慧城管”建设的总体规划结构概括为“11365”,即“形成一套标准体系,设计一套管理体系,构建三大基础平台,实施六个应用系统,打造五型城市管理”的功能结构。图2所示是杭州“智慧城管”建设总体规划结构图。
图2 杭州“智慧城管”建设总体规划结构
2.3.1 形成一套标准体系
智慧的城市管理标准体系不仅涉及狭义上数据标准、技术标准,更要涵盖“智慧城管”顺利推进的管理标准、服务标准、运行标准。杭州根据历年积累的业务和技术管理经验,充分参考各种国家技术规范和行业标准,形成杭州市“智慧城管”标准体系,并争取成为地方标准、行业标准或国家标准。
2.3.2 设计一套管理体系
从业务顶层设计和标准化顶层设计进行双顶层设计,构建杭州特色的“智慧城管”管理体系,指导“智慧城管”的建设实施工作。管理体系的内容包括体制、机制、规范和评价等方面。
2.3.3 构建三大基础平台
构建云计算基础平台、物联网基础平台、海量数据资源平台等三大基础平台,为“智慧城管”提供有力的技术支撑,为“智慧城管”建设提供统一规范的应用、数据和服务平台。
2.3.4 实施六个应用系统
智慧的城市管理系统,需要运用计算机技术、信息技术和智慧技术,通过资源整合、手段创新、功能拓展,深化已有的城市管理信息化成果,建立健全智慧的城市管理应用体系。重点实施智能化数字城管系统、城市管理智能分析决策系统、城市管理公共服务系统、城市街面秩序智能管控系统、智能化城市管理行业监管系统和城市管理综合指挥系统等六个应用系统。
2.3.5 打造五型城市管理
通过“智慧城管”的建设,打造服务型、开放型、效能型、智能型、和谐型的五型城市管理。
3 “智慧城管”建设核心要素分析
3.1 市民互动与公共服务
在服务型政府理念指导下的城市管理行政执法,必须以服务作为执法导向,放弃以前的简单执法模式,注重沟通与引导,进一步提高整体素质,打造一支过硬的管理队伍,实现管理者与群众关系的和谐。
“如何面向市民”的可选解决途径有角色转变、增加互动、参与激励三种。
所谓角色转变,就是在行政执法过程中,城管的角色由管理向服务转变,城管不再是控制相对人的管理者,而是与相对人平等共处的服务者。
增加互动,就是通过建立杭州城管政务平台,提高与市民的互动性,利用微博、微信等新兴媒体实时向市民传播城管动态。
参与激励,就是对于对城市的管理有良好的建议或者提高可行的方案,或是有效参与城管体验日活动的市民提供奖励机制。
3.2 数据共享与业务协同
城管执法涉及城市管理的诸多领域,执法过程需要大量的数据支撑,而这些数据又来源于不同的行政管理部门,共享链正是连接城管执法部门与其他行政管理部门的渠道。杭州市城管委信息资源共享链上包括,位于执法信息共享链下游的市发改委、市国土资源局、市安监局等,位于中游的市工商局、市财政局、市质监局等,位于上游的市地税局、市城管执法局等。城管业务协同的五大建设任务如下:
(1)目录体系建设。参照相关国家标准,结合实际,构建政府政务信息资源目录体系的技术支撑环境,设计开发信息资源的目录管理与服务功能,实现多种形态信息资源的定位和共享。
(2)交换体系建设。建设跨部门的政务信息资源交换平台,而不是为单一应用建设交换系统。建立市级的信息资源交换体系,实现横向部门间开放式、松耦合的按需信息交换。
(3)标准与规范建设。围绕信息资源共享的规划、编目、注册、管理、服务、使用等6个环节,以及信息交换的交换桥接、前置交换、交换传输、交换管理、交换部署、运行使用等6个环节,制定相应的标准规范。
(4)业务协同应用建设。围绕社会管理、市场监督、经济调节和公共服务四大政府职能,以部门实际需求为导向,率先推进信息公开、市政监管等与民生密切相关项目。
(5)组织管理制度建设。围绕政务信息资源提供者、管理者和使用者的职责履行,制订相关管理制度和行为规范。加强政策引导和资金调控,大力推进资源共享与业务协同工作。
3.3 实时通信与统一调度
杭州城市管理工作在终端应用、平台应用、网络应用、弹性沟通等诸多方面存在着统一通信的需求。统一通信是指把计算机技术与传统通信技术融为一体的新通信模式,让人们无论任何时间、任何地点,都可以通过任何设备、任何网络,获得数据、图像和声音的自由通信。统一通信作为一种全新的通信方式,为城管工作人员提供了一种更个性化、更及时的通信方法。利用这种方法,能够理顺最重要的业务流程,实现前所未有的协作水平、响应速度、移动能力和安全性。
传统城市管理模式因其种种弊端已经难以为继,建立适应现代城市发展需求的“大城管”模式势在必行。“大城管”以先进的管理理念为指导,由政府、企业、公众等多元主体共同参与,联合公安、工商、城管,依靠现代化的数字技术平台,综合运用市场、法律、行政等手段,组建联合执法中心,对包括城市基础设施、公用事业、环境卫生、园林绿化、城市规划及建设等各种类型的城市公共事务进行管理及服务。
“大城管”实质上是一种“大联勤”管理,在机制上按照区设立联合指挥中心,区内各街道设立调度员,并且借助“数字城管”采集员的设置和万米单元网格管理方法,发现问题时采用就近原则。
3.4 智能物联与行业监管
随着政府监管在政府工作中的重要性日益增强,监管工作也越来越复杂,杭州市城管委在行业监管方面存在不少问题,如何提高政府监管人员的工作效率成为亟待解决的难题。行业动态监管平台(物联网传感器平台)正是结合政府监管工作的主要业务需求,利用信息化手段实现高效政府监管业务的一个监管工作平台。
杭州“智慧城管”建设将转变传统监管模式,支持远程实时采集被监管机构的数据,实现行业动态联网监管,实现行业监管的关口“前移”。在技术方面,采用增量数据采集技术,实现被监管机构数据的实时采集;提供丰富的监管分析工具,支持监管分析模型的定制。
通过建设行业动态监管平台,全面地收集监管所需的各类数据,消除信息孤岛,实现数据的互通共享。此外,利用预警、模型分析以及知识共享,实现监管人员业务办理的信息化,提高监管工作人员的效率。实现在各行业的监管应用,从而提升行业监管的水平,实现行业的可持续发展。
3.5 数据挖掘与决策支持
在城市管理过程中,进行相关决策时需要知道事情的现状和可借鉴的对策,但是传统基于模型的决策存在着过程漫长、条件理想化等问题,不利于城市管理中关乎城市运行和民生问题的决策。因此,杭州“智慧城管”建设将围绕数据挖掘与决策支持这一核心要素,打造全国范围内的智库,来提高问题决策的效率和效果。
在智库体系建设过程中,主要应从以下两方面考虑:第一是顶层设计,即搭建一个跨部门、跨学科的柔性支持平台。所谓顶层决策咨询服务平台的“柔性”,是指它要适应党政决策部门和各类决策咨询研究机构的动态变化。第二是建立跨学科的智囊团,即组建由政府、企业、高校、咨询机构等共同组成的智囊机构,为行业提供设计、咨询、方案跟踪及反馈给决策者等。
4 结 语
“智慧城管”是建设智慧杭州的不可或缺的重要组成部分,是引领和支撑杭州城市管理工作未来发展的重要战略选择,是创新和完善新型城市管理体系的重要工作内容。本文基于杭州“智慧城管”建设基础,从战略定位和核心要素的视角对杭州推进“智慧城管”建设进行了分析,为杭州进一步推进“智慧城管”建设提供了方向指导和针对性建议。
杭州“智慧城管”将继续坚持“以人为本、以民为先”的理念,紧紧围绕“打造东方品质之城,建设幸福和谐杭州”的目标,始终贯穿“城市管理,让生活更美好”这一主题,提高城市管理品质,以科技强管提升城市管理绩效,提高城市管理政府监管能力,建立与杭州城市发展水平和发展定位相适应的先进城市管理体系。
参 考 文 献
[1]陈观林, 李圣权. 杭州市推进“智慧城管”的优势及对策研究[ J ]. 现代城市, 2012, 7(2): 11-14.
[2]房立洲, 胡税喜. 数字城管智慧化的杭州路径[J]. 智慧城市, 2012(8): 27-28.
[3]刘恋. 智慧城市信息服务体系建设及实证研究[D]. 长春:吉林大学, 2012.
[4]郭理桥. 现代城市管理和运行的公共基础平台[M]. 杭州: 浙江大学出版社, 2010.
[5]刘建敏. 数字城管资源共享项目范围管理研究[D]. 北京:北京邮电大学, 2010.
[6]郝力. 数字城管: 革新城市管理模式[ J ]. 建设科技, 2010(23) : 20-22.
关键词:智慧城市;系统设计;T技术
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)35-0103-02
1 智慧城市简介
智慧城市就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息,从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。其实质是利用先进的信息技术,实现城市智慧式管理和运行,进而为城市中的人创造更美好的生活,促进城市的和谐、可持续成长。
随着人类社会的不断发展,未来城市将承载越来越多的人口。目前,我国正处于城镇化加速发展的时期,部分地区“城市病”问题日益严峻。为解决城市发展难题,实现城市可持续发展,建设智慧城市已成为当今世界城市发展不可逆转的历史潮流。
智慧城市的建设在国内外许多地区已经展开,并取得了一系列成果,国内的如智慧上海、智慧双流;国外如新加坡的“智慧国计划”、韩国的“U-City计划”等。
2 智慧城市意义
智慧城市系统建设的意义在于:
为全市建设奠定一个行之久远的基础架构平台。此平台可以支撑全市现有的应用系统及其数据的集成、整合和融合,支撑各类新应用的开发和上线运行。
综合城市现有系统、数据及其他资源,为市长及其管理者提供关于城市的统一视图,方便管理层进行科学决策;方便政府各部门及其操作人员进行跨部门的协作、日常操作和应急事件响应处理;方便市民与政府的互动、得到政府提供的各种服务。
促进全市各机构建立战略合作伙伴关系,探索智慧城市建设的良好模式,探索有效解决中国同类城市普遍关键问题的创新特性。
3 智慧城市目标
智慧城市系统建设目标如下:
部署并建立全市的基础架构平台,该平台能够有效支撑现有系统的整合和未来应用的开发和运营。
为市长及其管理者提供关于城市的统一视图,实现城市应急事件响应等跨部门的应用,在市民服务和分析决策支持等领域探索创新型应用。
建立全市各机构的战略合作伙伴关系,培养技术团队和运营人才,为建设智慧城市未来的智慧城市建设打基础。
4 智慧城市需求
目前智慧城市面临的挑战如下:
当前城市管理系统的功能主要是基于不同管理领域的,缺乏将整个城市作为一个整体进行管理的能力。
城市的管理者需要查看不同系统,以了解关于城市内某个特定时间的实时和历史情况,没有一个集成的支持系统。
传统的系统是针对不同的管理领域设计的,其并不关心特定事件可能对其他管理领域的影响。
当前城市的日常运营会产生大量的运营数据,但目前城市同城缺乏抽取、分析和图示有意义数据的能力。
很多城市的应急响应是基于应变管理理论的,缺乏理解特定响应将产生的后果,并在城市的日常运作中应用预定义的工作流进行处理的能力。
对于城市而言,应该用积极的态度拥抱可能的变化,理论上应该建立一个系统,记录和评估所有与跨领域城市管理、应急处理等流程改进相关的活动。
综上所述,智慧城市的需求如下所示:
4.1 平台需求
有效接入现有应用系统的数据,形成数据中心,并实现不同系统之间的互动协作。整个系统的性能、可用性、稳定性、可靠性和可伸缩性具有极高要求。平台可配置,能够通过配置的方式适应应用的变化。有效支撑新应用的快速设计、开发、测试、部署和维护,减少新应用上线的时间。不仅支持操作型应用,还要支持预测、分析和决策支持类应用。
4.2 应用需求
智慧城市要求市场和政府管理者能够充分利用来自于城市各个职能部门和机构的信息;预测问题,并把影响降到最低;并协调资源,迅速和有效地应对问题。因此需要整合城市的各种系统、信息和资源,为市长、城市管理者、城市操作者、市民和企事业单位提供跨领域的创新应用。应用包括:城市统一视图:城市KPI;跨部门的应急事件响应和处理;市民与政府的互动协作、市民服务;智能化应用:预测、分析、决策支持等。
4.3 人才和团队培养需求
智慧城市系统建设属于全市信息化建设,因此需要相关的专业人才管理。包括IT技术团队和人才,业务运营团队和人才等,以此促进全市智慧城市建设的可持续发展。
4.4 未来发展需求
要求智慧城市建设对全是未来发展有促进作用。智慧城市建设不光是实施一个个的项目,还要求能够激励创新,包括政府、市民和企业的创新,在智慧城市基础平台和基本应用的基础上,不断演化出具有城市特色的新应用和服务。
5 智慧城市系统总体方案设计
智慧城市系统设计分为两个方面,首先从用户角度来看,他提供多渠道访问,包括移动端,提供四个门户:面向市民的门户,面向市长、政府和操作人员的门户,面向企业和合作伙伴的门户和面向开发者的门户。从应用角度来看,这些领域应用是相对独立的,同时与IOC又是充分融合的,共用了一套基础架构、公用模块和流程,这样在此环境下新应用的生长就不那么困难了。当然这里的应用不只是这四个,不同城市可以根据自己的实际情况加入新的应用。另一方面,除了操作型应用之外,还重点突出了智能分析类应用,而且他是即时的预测分析,将结果直接反馈给市长、操作者和市民。
6 智慧城市系统建设步骤
罗马不是一日建成的,智慧城市系统的项目建设需要多方合作一步一步计划、落实、实施。总体来说,智慧城市的建设方案可以分为三步,两个主题。首先建成城市集成的运营处理中心,其次建成城市统一的服务和协作中心,最后建成城市综合的决策支持中心。这个过程是并行进行、逐步迭代的,先把智慧城市系统基本平台部署好了,将现有的部门应用接进来,做数据集成,实现智慧城市基本的应用,如城市KPI和应急响应等,再加上市民协作和市民服务的部分,再加上预测分析决策支持的应用,在此过程中,有更多的应用和数据整合进来,再做系统整合和特色的应用。
下面就两个关键主题作说明。
6.1 系统集成和数据交换
首先,将集成和整合作为智慧城市系统的重点,突出应急响应。被重点确定的政府部门单位被要求强制性地报告事件、警告和数据到智慧城市系统中,由智慧城市系统自动地或人工干预地生成KPI或告警,启动相应的标准工作流程或应急响应流程,进行处理。以促进市长及其管理者对各方面信息的了解和综合决策,促进对整个城市的统一整合和管理。
系统会沿着市委组织机构来梳理哪些应用要与系统内部对接,并决定交换的数据。举例来说,与智慧城市系统对接的系统和数据可以有:地理信息系统、政府网站、统计局的城市经济数据、人口库中的市民信息、其他专业领域的系统及其数据。整合的内容和采用的技术包括消息,数据库,地图,视频,图像,接口,移动应用,物联网等。
6.2 应用开发
在智慧城市系统平台上可以运行各种应用场景,例如城市整体、智慧交通、智慧水管理、市民服务、智慧港口、智慧工业园区等等。目前城市运营中比较重要也比较主流的方面有如下四点,可以放在优先实现的位置。
城市KPI和城市经济BI:包括城市统一的关键业务指标KPI呈现,以及城市经济统计图表展现和分析。
城市应急响应:从治安与维稳、火灾、水灾、交通等应急事件中选择场景,实现城市的应急响应和处理。
服务:建设市民信息库,实现市民与政府的协作互动和特色市民服务。
分析预测:从上述应用场景中选取需要进行分析和预测的场景,并予以实现,体现智慧城市系统的分析预测和决策支持的特性。
为了完成上述应用开发,需采用的设计思路是:自顶向下的业务设计,首先满足决策层的需求;设计的内容包括:关键业绩指标KPI,标准操作流程,政策,规则,事件,告警,与其他系统交换的数据,用户界面,组织结构和用户权限等。在开发时,可采用国际通用的CAP通用警报协议,该协议可以通过系统配置,减少开发的工作量。
7智慧城市系统IT基础需求
让城市管理者实时访问信息并进行分析对支持整个城市管理非常重要,使用集成式系统环境来支持这种需求是必不可少的。当城市管理者在管理危机时,这种实时信息需求通常最为强烈。他们需要了解正在发生的事情,才能采取正确的行动。智慧城市系统包含必要的硬件和软件,帮助城市管理者获得实时信息,使这些系统变得更加有效,有效支持和满足一个城市管理方面的需求。
为了满足如上需求,IT设备需能处理如下任务:
设计的系统架构非常灵活,能够处理复杂的新工作负载,并影响不断变化的需求和增长。
确保所交付的服务一周七天一天二十四小时都是可用的。
提供安全性,防止网络攻击、恶意软件和其他潜在的安全漏洞,同时依然支持开放的环境。
处理故障,并从故障中恢复过来,同时使时间和数据的损失最小化。
参考文献:
[1] 陈柳钦.智慧城市:全球城市发展新热点[J].青岛科技大学学报(社会科学版),2011(1):8-16.
[2] 陈铭等.智慧城市评价指标体系研究――以“智慧南京”建设为例[J].城市发展研究,2011(5):84-89.
先来看几个数据:2007年全球城市人口首度超过人口总数的50%;过去的一个世纪,全球的百万人口城市从20个增加到450个;中国每增加1%的城市化率,就意味着有超过千万的农村人口迁移到城市。可见城市化是全球经济发展的显著特征,而中国的发展将比全球的平均速度更快。
普遍存在的问题
快速的城市化推进对信息行业的发展是一个很大的契机,但快速的城市化本身也面临着两个非常现实而又棘手的问题。第一,城市化发展面临的困惑,如交通拥堵、环境污染、能源短缺、突发公共安全事件等等。这就要求城市管理者有精确的管理与提前预警的措施和手段,用信息化、智能化、物联化的基础设施作为解决城市问题的支撑。此外,城市的管理现在是以行政管理为基础、条块分割的制度,而面向未来强调的是协同管理与协同服务。也就是说,城市的管理制度与管理理念也在发生着变革。例如,突发的大暴雨,气象、水利、交通、城管的信息可以实现完全共享,这就给政府在交通、应急、城管等方面的决策提供完整的基础信息,从而实施最优化、最精准的决策。
由此可见,城市化会给信息化带来巨大的发展机遇。城市化问题的解决与城市管理的升级,都需要信息化作为支撑。因此,只有利用城市的信息化智慧化手段来不断地推动城市长效发展,才能解决城市化带来的这些负面问题,从而实现可持续发展、节能减排、精细动态的城市信息化管理——这就是智慧城市的根本发展模式。
但是,我国在智慧城市的建设中还普遍存在一些问题。首先是一次性投资效益的问题。很多城市的物联网建设是自上而下的运动式推动。虽然城市管理者为智慧城市物联网的示范投入了资金,希望一劳永逸。但很多这样的系统也只能在一些很局限的范围内使用,同时这些项目又缺少持续的投入计划与管理支撑,导致许多城市基础项目投入使用一段时间后,未能发挥预期的效果。第二是自下而上的建设模式问题。智慧城市的建设计划往往由各个承建单位自己投入资金建设,于是对每个子模块的认知,完全取决于各个单位对物联网认知的水平。由于缺乏专业性,低水平的建设屡有发生。而建设水平参差不齐,难以承接整个规划的高度。这种模式缺乏前瞻性考虑,对未来整个系统的承接、应用的整合不利。第三,规划的完整性问题。现在很多智慧城市的规划缺乏具有前瞻性的可实施目标。国外在智慧城市的建设与规划中,除了信息基础建设外还有配套管理职能的表格,这种管理职能和信息基础设施相配套的方案设计,才可能达到最佳的整体效果。第四,协同标准化的问题。各单位承接的项目涉及到各行各业,统一在物联网的体系架构下时,会出现标准化与开放协同的问题。这需要可实施的端到端的标准架构,而且必须考虑面向未来的应用聚合演进设计。第五,运营的可持续性问题。整个体系架构必须是可运营和可管理的。其中对于整个感知层的可运营与可管理,是整个系统最大的短板。最后一点是业界提及最多的垂直应用的模式。当前的孤岛式应用带来的问题是管理效率低下。在面向未来的模式中,应打破垂直式的应用,以利于后继应用的整合,实现整体与应用联动的全局布局的效率。
“开放”上的“智慧”
所以,大唐电信对于智慧城市发展的要点建议是:一、前瞻性的考虑;二、整体的设计;三、在可控的模式下实现自上而下的建设的管控;四、考虑全局应用架构的有效规划。一定强调辅以管理职能、运营职能的对应升级。
为此大唐电信提出了“开放式架构”的智慧城市整体方案。开放式架构智慧城市整体方案主要分为三个层面。第一个层面是整体体系架构设计。主要是把整个网络中的智能处理、计算能力分布到三个层面上:包括感知层,网络层和应用层。通过三层的智能分布与相互关联,实现整个系统的能力均衡部署,构成一个明确的、标准的、面向未来可自由扩展的开放式的体系架构。并在此架构基础上提供一个弹性的业务环境——可以自由地添加、删除业务,业务之间可以联动和协同。第二个层面是整体应用的布局,总共分为四大类:智慧城市管理领域;智慧市民服务;智慧的宜居设施;以及智慧城市的标志性产业等。在规划智慧城市物联网体系的时候把这几个方面考虑进去,就可以实现城市信息化的整体布局。第三个层面是运营管理的设计。通过统一的平台,可以在业务层面解决业务和资源运营管理的问题;在网络层面解决网络的抽象和资源的管理,以及应用的策略、控制等问题;在终端层面,除了终端和网关的管理,还应把管理的手段延伸到感知层,通过对一些传感器的管理,真正实现整个体系架构从业务到网络、到终端、到感知的、端到端的可运营、可管理的设计。所以,大唐电信智慧城市的整体解决方案,是带有三层智能化的、开放式架构,并可以弹性扩展的整体物联网解决方案架构。
当然,任何架构都需要演进,智慧城市的物联网架构也不例外。基于上文提到的核心“三层智能化”架构,大唐电信可为智慧城市建设提供一个长期演进,并且可平滑演进的方案。大唐电信建议,智慧城市信息化发展过程可以分为四个阶段。
首先是重点项目先行阶段。在此阶段,不同城市有不同的信息化重点方向选择。主要特征是独立和垂直的系统建设。当前我国大部分城市的信息化建设都处于此阶段,如果从起始阶段就采用“三层智能化”架构,后继的长期建设就具备了平滑演进的能力和集约化的先发优势。第二阶段是单向信息整合阶段,通过应用层的“城市运营管理中心”部署,为城市管理者提供整合的综合性信息呈现。第三阶段是应用聚合协同阶段,这一阶段通过同属大类业务的整合,实现一定范围内业务的聚合和协同,通过业务支撑平台扩展和共享即可实现。第四阶段是开放式应用和一体化架构阶段。此阶段核心关注的是无线业务的部署和承载,这需要在关键技术上有所突破。此阶段另一个核心就是一体化架构和支撑任意业务的聚合交叉和交互,并可实现更复杂的场景操作,包括泛在设备即插即用、上下文感知、群移动性、跨域协作、多模接入和聚合重构等。应该说到此阶段,面向e社会的4A模型就已经实现了。
作为当下最火热的两个词汇,碰撞在一起必然会有反应。而大数据作为承载智慧城市建设的主要手段,牵动着智慧城市建设过程中信息化的核心建设需求。
用大数据驱动智慧
信息技术发展至今,已从IT时代走向DT时代,而这个时代的核心资源就是数据。大数据及以大数据为核心的产业价值链正在影响和主导新的经济方式和国家战略,成为引领社会变革、推动政府职能转型、激发企业技术创新的利器。
在实际应用中,大数据可以为信息和资源的互联互通和共享提供技术支持,能够有效增强政府与民众的互动,同时可以打通城市管理中的信息孤岛,实现移动应用与大数据的联动,最终实现智慧的城市环境。
早在2006年,“大数据”概念还未萌芽,周侠便意识到“数据是资源”。时至今日,经过了近十年的探索与发展,“数据”仍是周侠以及他所带领的智慧城市产业本部的核心理念。周侠介绍说,同方智慧城市本部推出 “DT时代智慧决策支持系统”,该系统以快速打破行业和领域间的信息壁垒、深入挖掘城市大数据之间的关联关系和潜在价值为核心,旨在为城市管理者宏观决策需求提供完美体验。通过提供一整套符合城市特点的、量身定制的一体化解决方案,帮助城市管理者在城市功能定位、资源与环境、人口与就业、经济与社会协调发展等多目标之间实现统筹兼顾和综合平衡,是城市管理多因素、多目标复杂环境下科学决策的最强有力支撑工具。
对于数据和智慧城市的关系,宁家骏有个有趣的说法:“智慧城市是以数据为王的游戏,数据是生成智慧的基础。”在他看来,从智慧城市的概念来说,如何最大限度地开发、整合、融合和利用各类城市资源,是智慧城市建设非常重要的核心。“从内涵来讲,智慧城市的根本任务是实现城市范围内不同部门、不同行业、不同群体、不同系统之间的数据融合和业务协同。”宁家骏解释道。
“互联网+”让智慧城市触手可及
所谓“互联网+”,实际上是互联网发展的新形态、新业态,是互联网形态的演进。而智慧城市则是高速发展的技术支撑和创新环境下的新城市形态,是基于互联以及智能融合的应用,塑造城市新价值,实现区域可持续发展。