基于數(shù)字底座的城市綜合管理服務(wù)平臺建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究
——以陽城縣智慧城管項目為例

文｜陽城縣人民政府辦公室 張鋒 董李鵬

引言

目前，舉國上下都在開展智慧化建設(shè)，大到智慧中國，小到智慧工廠，智能時代正加速到來。對于城市發(fā)展來說，新型智慧城市是城市變革的一種理念、一種方法、一種模式，其囊括了“智慧城管、智慧教育、智慧旅游”等多領(lǐng)域場景應(yīng)用，而在這些應(yīng)用中，智慧城管的建設(shè)則處于核心地位，其與百姓、政府的關(guān)系最為密切，直接關(guān)系到一座城市的環(huán)境、形象和民眾幸福指數(shù)。

近年來，陽城縣城市管理水平有了一定提升，但距離城市現(xiàn)代化發(fā)展的要求還有不小的差距，為迫切解決信息系統(tǒng)支撐平臺缺、部門間的聯(lián)動機制不暢、精細化治理水平低等城市管理諸多突出問題，需依托全縣統(tǒng)一的大數(shù)據(jù)中心數(shù)字化平臺，加快推進城市綜合管理服務(wù)平臺建設(shè)，促進城市運行 “一網(wǎng)統(tǒng)管、一屏總覽、一鍵指揮”的模式勢在必行。

1.相關(guān)概念論述

1.1 城市綜合管理

城市綜合管理是依照法律授權(quán)或行政授權(quán)，維護城市基礎(chǔ)功能、管理城市公共空間，保障城市健康運行，促進市民和諧相處的行政行為。在大城管治理格局下，構(gòu)建“一級監(jiān)督、一級指揮”的城市管理體系，管理進一步下沉落實到具體責(zé)任部門，各專業(yè)部門既各司其職，又相互關(guān)聯(lián)，協(xié)作參與城市的營運維護，解決各級之間、部門之間銜接不暢的難題，保證城市運行中出現(xiàn)的問題能夠及時發(fā)現(xiàn)、分派、解決、反饋[1]。

1.2 城市綜合管理服務(wù)平臺

城市綜合管理服務(wù)平臺是城市綜合管理的關(guān)鍵工具和重要抓手，貫穿城市管理中的感知、分析、服務(wù)、指揮、監(jiān)察各個環(huán)節(jié)[1]。綜管平臺主要包括常態(tài)化運行管理和應(yīng)急性事件處理，涉及城市市政公用、園林綠化、市容環(huán)衛(wèi)、電力通信、供水供熱等既相互獨立、又相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)。平臺需實現(xiàn)被動處置向主動預(yù)防的轉(zhuǎn)變，通過分析城市管理問題發(fā)生的規(guī)律，找出其中本質(zhì)的原因，從根本上加以預(yù)防，提高決策和管理的水平。同時，建立“用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新”的管理機制，實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的科學(xué)決策，將推動政府管理理念和城市治理模式進步。

2.智慧陽城總體架構(gòu)

圍繞華為“1+1+N”設(shè)計理念，統(tǒng)籌建設(shè)新型智慧城市，提升數(shù)字化治理水平,形成城市高質(zhì)量發(fā)展的新路徑、新模式、新業(yè)態(tài)。以模塊化云數(shù)據(jù)中心為物理根基，在其基礎(chǔ)上部署分布式云計算平臺、視頻融合平臺、時空信息服務(wù)平臺、數(shù)據(jù)共享交換平臺、人工智能平臺和能力開放平臺等作為1 套數(shù)字化平臺；借助數(shù)字化平臺逐步開展融媒、城管、林業(yè)、旅游、交通、教育、水務(wù)、應(yīng)急等重點領(lǐng)域智慧化應(yīng)用項目建設(shè)，打造直達“善政、惠民、興業(yè)”的豐富應(yīng)用場景；最終將各智慧應(yīng)用打通、集成，構(gòu)建全數(shù)集成、萬物智聯(lián)的城市治理中樞系統(tǒng)IOC，實現(xiàn)數(shù)據(jù)展示、預(yù)警、決策、指揮等綜合功能。架構(gòu)如圖1所示。

圖1 智慧陽城總體架構(gòu)

數(shù)字化平臺即數(shù)字底座，是以華為云為基礎(chǔ)，通過優(yōu)化整合新ICT 技術(shù)和融合數(shù)據(jù)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同與敏捷創(chuàng)新，打造數(shù)字世界的基礎(chǔ)。其包括大數(shù)據(jù)平臺、物聯(lián)網(wǎng)平臺、視頻云平臺、時空信息服務(wù)平臺、人工智能平臺和能力開放平臺，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)資源、物聯(lián)網(wǎng)資源、視頻資源、地理信息資源的統(tǒng)籌管理，同時在信息資源之上構(gòu)建人工智能平臺，針對城市管理提供基礎(chǔ)的算法庫。這些能力通過能力開放平臺對外開放，政府單位可以調(diào)用這些能力，直接開發(fā)上層應(yīng)用，大大節(jié)省基礎(chǔ)資源的投入[2][3]。

3.綜管平臺總體架構(gòu)

城市綜合管理服務(wù)平臺是以網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施平臺、軟硬件平臺、基礎(chǔ)資源數(shù)據(jù)信息共享平臺、相關(guān)標準和信息安全為依托；以城市綜合管理服務(wù)平臺為核心，以各類信息化終端為服務(wù)和表現(xiàn)手段，以組織領(lǐng)導(dǎo)、政策法規(guī)和運營機制為保障環(huán)境的城市綜合管理服務(wù)體系。系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖2所示。

圖2 綜管平臺邏輯架構(gòu)

基礎(chǔ)環(huán)境體系包括物聯(lián)感知和云端服務(wù)。物聯(lián)感知通過傳感器激活城市神經(jīng)末梢，實現(xiàn)聲光、位置、圖像、狀態(tài)等多方面感知，全面增強城市管理監(jiān)測預(yù)警能力[4]。云端服務(wù)借助大數(shù)據(jù)中心數(shù)字化平臺，包括計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的整合、連通。

數(shù)據(jù)體系集合了城市管理所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、部件事件監(jiān)管數(shù)據(jù)、行業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)、公眾訴求數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)輿情數(shù)據(jù)等，同時構(gòu)建主題分析庫，滿足數(shù)據(jù)深度挖掘分析要求，為上層應(yīng)用體系提供數(shù)據(jù)支撐。

業(yè)務(wù)體系包括支撐、應(yīng)用、用戶層。支撐層包括業(yè)務(wù)支撐平臺和智能支撐服務(wù)平臺，主要對各類資源、服務(wù)進行統(tǒng)一監(jiān)控與調(diào)度；應(yīng)用層針對不同應(yīng)用目的，拓展不同功能系統(tǒng)；用戶層通過平臺成果建設(shè)，服務(wù)于協(xié)調(diào)指揮、市政監(jiān)管、綜合執(zhí)法等。

4.綜管平臺建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)

4.1 技術(shù)路線

綜管平臺8 大業(yè)務(wù)系統(tǒng)均部署于大數(shù)據(jù)中心，利用物聯(lián)技術(shù)，借助VPDN 專線網(wǎng)絡(luò)將終端數(shù)據(jù)回傳至數(shù)據(jù)中心云平臺服務(wù)器中進行存儲及分析，監(jiān)督指揮中心僅放置電腦和大屏幕，通過專線獲取服務(wù)器數(shù)據(jù)，此種方式部署速度快、資源利用率高、維護成本低。

4.2 綜管時空云平臺構(gòu)建

現(xiàn)已完成建城區(qū)18.5 平方公里城市管理部件普查工作，共收集公用設(shè)施、交通設(shè)施、市容環(huán)境設(shè)施、園林綠化設(shè)施、其它部件5 大類93 小類部件數(shù)據(jù)59869 個，形成準確可靠的基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)、地理編碼數(shù)據(jù)、單元網(wǎng)格數(shù)據(jù)等，依托超圖GIS 時空地理信息服務(wù)平臺將相關(guān)數(shù)據(jù)進行發(fā)布，采用可視化、動態(tài)化模式，以圖層形式投射疊加的方式實現(xiàn)城市管理綜合信息“一張圖”展示功能,讓城市管理更精細、更智慧。云基礎(chǔ)設(shè)施采用華為云Stack 解決方案，設(shè)計三個功能區(qū)，分別為互聯(lián)網(wǎng)區(qū)、政務(wù)外網(wǎng)區(qū)和管理區(qū)，其中互聯(lián)網(wǎng)和政務(wù)外網(wǎng)區(qū)用網(wǎng)閘進行隔離，確保網(wǎng)絡(luò)安全。綜管平臺95%的系統(tǒng)部署于政務(wù)云，通過云管理系統(tǒng)自動發(fā)放虛擬服務(wù)器，包括應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、備份服務(wù)器、文件服務(wù)器、終端安全管理系統(tǒng)控制端服務(wù)器等，其安全級別較高，最終通過一條專線與監(jiān)督指揮中心實現(xiàn)高速連接。

4.3 網(wǎng)絡(luò)及安全架構(gòu)設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中主要包括業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)兩部分，業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)主要實現(xiàn)城市管理相關(guān)專業(yè)部門能夠訪問城市綜合管理服務(wù)平臺，能夠達到案件的實時傳遞和反饋。大數(shù)據(jù)中心到城管監(jiān)督指揮中心采用100M專線連接；專業(yè)部門接入到平臺的電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò)帶寬為2M，有線網(wǎng)絡(luò)無法覆蓋的專業(yè)部門，采用2M 的VPN 進行連接。無線網(wǎng)絡(luò)采用運營商VPDN 網(wǎng)絡(luò)接入大數(shù)據(jù)中心，主要用于無線數(shù)據(jù)采集，VPDN 專網(wǎng)具有極高的安全保密性。拓撲如圖3所示。

圖3 網(wǎng)絡(luò)拓撲

在共享大數(shù)據(jù)中心現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)安全體系之外，還配備的安全設(shè)備（系統(tǒng)）有：網(wǎng)閘1 臺；下一代防火墻1 臺；終端安全管理系統(tǒng)1 套、企業(yè)移動管理系統(tǒng)1 套。主要保證城管大隊接入大數(shù)據(jù)中心政務(wù)外網(wǎng)邊界安全，終端安全管理系統(tǒng)是保證坐席終端、服務(wù)器系統(tǒng)安全，企業(yè)移動管理設(shè)備是對口業(yè)務(wù)部門、監(jiān)督員手機APP 發(fā)布應(yīng)用、VPN 接入等。

4.4 城市事件視頻分析服務(wù)CVS_CA

傳統(tǒng)城管指揮中心往往會雇傭大量審核人員，每天都在監(jiān)控大廳緊盯著成百上千路城市攝像頭，逐個調(diào)整角度、焦距查看是否有城管事件發(fā)生。此外，通過網(wǎng)格員線下巡邏的方式發(fā)現(xiàn)問題，其效率低、漏識別率高，無法保證長期高效的市容監(jiān)控。

本次引入百度事件視頻分析服務(wù)CVS_CA 軟件平臺，采用Restful API 的形式對外提供，并通過輸入圖片或視頻，輸出分析結(jié)果的方式進行對接。此項目充分利用雪亮工程的視頻點位126 路視頻資源，采用AI 視頻智能分析設(shè)備分析視頻流，從而發(fā)現(xiàn)違規(guī)占道、路邊撐傘、私拉亂接等19 種違規(guī)事件，并將事件及時推送至綜管平臺監(jiān)督中心受理子系統(tǒng)，為下一步協(xié)同工作系統(tǒng)提供城市管理的問題和立案服務(wù)。

4.5 市政公用智能監(jiān)測體系

市政公用系統(tǒng)包括智能井蓋、智能路燈、低洼積水點監(jiān)控系統(tǒng)，我們將新陽東西街將打造成特色亮點，加入125 套路燈控制器、507 套井蓋檢測器，3 套水位檢測器，實現(xiàn)城市部件智能化、精細化管控，從而有效降低城市管理成本，同時也提升了市政公用設(shè)施隱性問題的發(fā)現(xiàn)能力。如：智能井蓋，內(nèi)置加速度和三軸傳感器對井蓋的傾斜狀態(tài)進行探測，當井蓋被掀起時，可自動產(chǎn)生告警信息，同時采用NB-IoT 廣域物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議做數(shù)據(jù)回傳，也可監(jiān)測井蓋是否發(fā)生持續(xù)移位，當井蓋被人挪走過程中，可及時觸發(fā)告警等。

5.平臺應(yīng)用

綜管平臺包括業(yè)務(wù)指導(dǎo)系統(tǒng)、指揮協(xié)調(diào)系統(tǒng)、行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)、公共服務(wù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)匯聚系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)、城管大腦IOC、統(tǒng)一門戶系統(tǒng)等8 大系統(tǒng)，含31 個子系統(tǒng)。界面如圖4。

圖4 綜管平臺統(tǒng)一門戶

表1 綜管平臺子系統(tǒng)

目前項目尚在建設(shè)之中，指揮協(xié)調(diào)、綜合執(zhí)法兩大系統(tǒng)已投入使用。指揮協(xié)調(diào)系統(tǒng)包括9 個標準子系統(tǒng)和3 個擴展子系統(tǒng)，實現(xiàn)城市管理問題“信息采集、案卷建立、任務(wù)派遣、任務(wù)處理、處理反饋、核查結(jié)案、綜合考評”等7 個階段的閉環(huán)管理，有效保障城市管理問題的高效處置；綜合執(zhí)法系統(tǒng)包括12 個子系統(tǒng)，規(guī)范調(diào)查取證、處罰審批、處罰執(zhí)行等執(zhí)法程序，完善管理、執(zhí)法、服務(wù)“三位一體”的大城管格局，實現(xiàn)執(zhí)法信息資源綜合管理和綜合執(zhí)法的信息化、標準化、規(guī)范化、透明化。

6.結(jié)語

城市管理科學(xué)化、智能化、精細化推進的廣度和深度，決定著治理體系和治理能力現(xiàn)代化提升的速度和高度。城市綜管服務(wù)平臺建設(shè)為城市管理提供了強大技術(shù)支持和平臺保障，是“數(shù)字城管”向“智慧城管”華麗轉(zhuǎn)身的關(guān)鍵所在，雖然有國家建設(shè)指南和技術(shù)標準，但建設(shè)之時也應(yīng)結(jié)合地區(qū)實際，秉承高標準、快部署、低成本的原則，在滿足城市管理基本需求外，還需不斷拓展其管理內(nèi)涵和輻射領(lǐng)域，使其能真正發(fā)揮其感知、分析、服務(wù)、指揮、監(jiān)察“五位一體”綜合管理價值，讓城市品質(zhì)得到提升、群眾生活更加舒心。