智慧城市运行管理平台建设方案
智慧城市运行管理平台
建设方案
目录
一、项目概述 (3)
二、城市运行管理平台建设 (3)
（一）城市运行管理平台业务需求 (3)
1、用户分类 (3)
2、总体需求 (4)
（二）城市运行管理平台系统设计 (9)
1、整体业务模型 (9)
2、整体技术架构 (13)
3、系统整体框架 (15)
4、应用软件架构 (16)
5、应用场景设计 (16)
6、系统接口设计 (18)
7、系统部署结构 (20)
8、数据共享交换 (20)
9、流程引擎 (21)
10、基础管理系统 (22)
（三）城市运行管理平台专题应用 (23)
1、信息资源梳理及建库 (23)
2、实时监测系统 (25)
3、事件管理系统 (35)
4、应急辅助管理 (37)
5、重大活动保障系统 (45)
6、决策支持系统 (46)
7、移动决策系统 (51)
8、市政服务系统 (52)
（四）支撑平台 (56)
1、三维地理信息平台 (56)
2、视频接入平台 (59)
3、车载设备通讯平台 (69)
（五）运行环境 (73)
一、项目概述
根据区委、区政府主要领导批示，2014年11月我区启
动了智慧城市战略发展顶层设计与规划工作。经过几个月的
努力，通过一系列调研、分析、设计与研讨，《智慧城市建
设总体规划与三年行动计划》文稿形成（以下简称“《规划》”），
并与相关部门进行了若干次的专题讨论。根据各方意见修改
《规划》于2015年4月中旬经区长办公会研究原则通过。后，
《规划》中指出，优先建设智慧城市城市运行管理中心
信息技术基础设施，作为智慧城市的运行枢纽，提供全面动
态的信息展示、综合协调的指挥平台、安全可靠的基础设施
和兼容联动的信息纽带。
作为智慧城市首期项目中的核心工程，城市运行管理指
挥中心选址位于城市开发区津塘路与五经路交口处的“帝达
东谷国际—东谷中心2号楼2层”，占用楼层面积接近2200
平方米。工程共包括指挥中心场所装饰装修工程建设、电气
智能化系统建设、城市运行管理平台及数字城管指挥中心系
统建设四个组成部分。
二、城市运行管理平台建设
（一）城市运行管理平台业务需求
1、用户分类
天津市城市区城市运行管理平台的用户分为：区领导
（管理决策人员），各委办局业务单位及社会公众。
对于区领导，城市运行管理平台通过物联网、移动互联网等信息技术，将城市的交通、环境、经济运行、公共安全、基础设施等各个方面城市运行情况实时呈现出来，通过建立科学有效的城市运行体征指标，让市领导能够快速了解当前城市运行状态，当遇到应急事件时，该平台可以给领导提供一定的辅助决策支持，快速响应应急事件。在日常运行状态，平台也可以利用大数据技术，预测城市运行状态，为城市管理者提前做出应对措施提供一定的决策支持。
对于各委办局业务单位，城市运行管理平台利用城市大数据及云服务中心，实现各委办局业务单位的部门间数据共享，实现有效的部门间的协同工作，真正实现“大城管”的工作格局，提高应急事件的处置效率。
对于社会公众，城市管理的好坏直接影响到市民的生活幸福指数，城市运行管理平台通过移动应用，使得每个市民都能够参与到城市管理工作中，发现城市管理问题直接上报至城市运行管理平台，同时，城市运行管理平台也通过短信、微博、微信等现代通讯工具为每个市民提供城市运行的相关情况，实现“人民城市人民管，管好城市为人民”。
2、总体需求
城市管理最重要的不是拥有什么资源和装备，而是如何整合这些资源。比如将交通局和交警部门信息整合可以为公众提供路况、停车、公交等完整的交通服务；将公共设施维
护和交通信息整合可以高效疏导交通；将环保和交通信息整合可以控制高污染车辆对城市大气环境的影响。
如何将不同部门、不同专业系统整合起来，发挥城市综合管理效益，就需要建立一个能够跨部门、跨系统的信息平台。用信息技术作为粘合剂，将割裂的业务连接起来，弥补整合管理方面的短板。通过对城市应急、规划、交通、公安、水务、环保、疾控、安监、城管、气象等委办局业务和信息进行整合，建立起城市统一的运行体征监控体系，让城市管理者在一个视图就能掌握城市全貌。同时，将城市综合运行态势共享给各部门，帮助他们更加有效的组织协调所分管的业务。通过业务信息的整合，也可以打通各部门的工作边界，建立统一的事件协调体系，全面提升城市综合管理水平和应急处置效率。最后，通过城市整体运行数据的积累和方法模型，结合仪表盘等展示技术，可以为城市最高管理者提供综合决策支持。
（1）城市运行服务业务需求
城市运行实时监测预警
对城市基础运行领域的实时状态进行实时监控，包括城市的水、电、气、热公共服务质量情况、渣土车、执法车、环卫车、公安巡警车、污染企业等等，并通过地理信息平台进行可视化的展现。同时根据城市运行的规律预先定义事件的预警规则，符合规则的事件能够触发报警，使得城市管理
者能够在灾害发生前获知城市运行的异常状态。
城市运行量化体征指标管理
将各个部门的业务数据和实时采集数据进行梳理入库，建立城市运行体征的指标体系，结合指标计算规则和算法，自动生成体现城市运行情况的体征指标展现系统。化繁为简，让管理者可以通过简单的几个数字了解整个城市的运行状况。
跨领域事件处置管理
城市的事件管理包括热线中心接到的市民举报、巡查人员在巡查系统发现的问题、网站、微博、微信等新兴手段进行的问题上报。同时，根据系统时间监测信息和预警信息也可以生成城市运行的事件。事件管理系统以流程引擎为核心，建立跨部门业务处理机制，实现数据采集、业务处理一体化。
应急突发事件辅助支持
在发生突发事件时，指挥中心可以调用事件周边的城市基础设施、管网、主要单位、危险设施等信息，同时也可以分析周边的人口信息，为管理者快速提供事件影响程度研判。
城市综合决策分析
通过数据建模、数据整合、业务运行数据的分析钻取，利用大数据分析技术，实现城市运行管理事件的科学预测，最终给管理决策者提供事件处置的研判依据，为管理决策提供决策的数据依据。
移动决策指挥
利用移动信息技术，让城市管理者可以随时随地全面感知城市综合运行情况，及时了解城市运行管理事件信息，为市领导实理城市运行管理事件的快速响应、决策指挥提供有效的工具。
城市运行信息统一发布管理
为市民提供更加及时准确的生活出行信息，提升城市基础服务水平。公共信息包括停水、停电、停气、日常提醒、安全警示、重大风险预警等内容。发布的介质包括户外大型显示屏、网站、短信、微信、微博、移动应用程序等，发布流程包括信息编写、审核、发布。
市民参与城市综合治理
随着移动应用技术的成熟发展，通过与天津市城市区民公共信息服务平台对接，让市民可以通过智能手机实现城市管理事件举报、市民投票等功能，并能够配合一定的奖励措施，让市民真正参与到城市综合治理工作中来，实现群防群控、共管共治。
基础信息管理
提供给系统维护管理人员使用的后台应用系统，便于系统的整体管理，实现系统工作流程的定义、基础数据的管理、权限管理、事件类型管理、查询统计功能配置、用户管理等功能。
重大活动保障
在城市举办重大活动的过程中，要保障活动的圆满完成，平台需能够提供活动资源展示、资源计划、资源监控、资源调度及突发处置的功能。
（2）性能需求分析
城市运行管理实时性要求非常高，数据滞后会导致系统无法充分发挥作用。同时，由于系统用户群是政府管理人员、普通市民，要求系统操作方便、用户体验良好，系统响应速度是用户体验的最重要因素，如果查询服务响应较慢就会造成用户流失，最终导致系统失败。因此，本系统建设要优先考虑性能因素，确保系统问题可靠、计算资源高效运行。
系统响应时间指标：根据目前网络应用、移动应用特点，以及用户操作习惯，要求本系统每次查询处理平均反馈时间不超过2秒，移动端每次查询平均时间不超过1秒，内部应用系统每次业务提交处理不超过3秒。
系统可用性指标：机房和城市运行管理中心支撑环境是整个工程的基础，可用性要求较高，要求可用性A≥99.9%（MTBF(平均无故障工作时间)/ MTBF+ MTTR(平均维修时间)），城市运行管理平台系统7*24个小时高效运转，要求可用性A≥99.9%。
（3）信息量分析与预测
城市运行管理平台的需要存储的信息主要包括：空间地
理信息数据、实时监测元数据、事件数据以及视频数据。
空间地理信息数据：包括基础地形图、栅格影像图、三维地图、部件图层、地下管网图层等。预计初始的数据量为
1T，预计每年信息量增长20%。
实时监测元数据：指所有的物联网设备的实时监测数据，以二维表格形式在数据库中存储。物联网监测设备的平均数据采样的时间间隔为2分钟，预计每天的信息采样总量约2.5G，每年数据量约2.5G*365=912.5G，平台保留五年的数据。
事件数据：事件的基本信息存储在数据表中，每个事件信息占用存储量按1KB计算，事件的多媒体信息包括图片、声音及视频录像等，以文件形式保存，每个事件的多媒体信息按1MB计算，平均每天平台记录的事件数量按500计，每天的事件数据信息量约为500MB，每年的数据量为500MB*365/1024=178G，平台保留五年的事件数据。
视频数据：由于视频监控数据量较大，平台只保留部分重点视频监控录像数据供以后使用，预留50T的视频存储空间，供视频数据的循环存储。
综合业务数据：主要包括用户信息、权限、配置信息等基础数据，预计需要500M存储空间。
（二）城市运行管理平台系统设计
1、整体业务模型
智慧城市运行管理平台从多元化的角度，通过资源整合、服务融合的理念，立足城市运行监测、管理、处置、决策四大领域，展示城市运行综合体征、民生民情，提升城市运行水平和突发事件处置效率，为管理者提供直观生动的监控和决策支持手段。
（1）实时监测预警一体化
通过城市运行管理平台，可以实现城市运行各个领域实时运行信息采集，结合系统设定的阈值区间和时间维度，生成异常预警信息。同时，可以结合知识库的积累，对一些重大风险进行早期预警，提醒工作人员进行干预，避免事态发展进一步恶化。
在城市日常管理时，管理人员一方面可以浏览各个领域实时运行数据和统计结果，另一方面可以重点关注城市发生的各种预警和提醒信息，使城市管理工作透明化、可视化、条理化。
图 1 实时监测预警一体化机制
（2）城市运行体征量化管理
通过对城市运行数据归纳整理，可以建立城市运行体征指标模型，第一级是对城市六大领域的量化描述，第二级是各领域细化的量化描述，第三级是城市各领域运行的关键业务指标。通过这样一个城市运行体征量化体系，通过逐层钻取，可以帮助管理者发现不同领域变化情况，能够及时发现一些领域指标变化趋势和影响。
图 2 城市运行体征量化指标
（3）事件综合协调共享
传统的业务协调偏重于流程和指挥调度体系，也就是自上而下的管理方式，下一环节总是依赖于前一环节的信息处理，这在信息高度发达的时代已经明显落伍。城市运行管理平台就是要充分利用信息技术，打通各个环节和部门之间的信息壁垒，让不同部门在信息充分共享的基础上，通过流程规范业务操作，而不是规范部门间的配合。
从城市管理本身来说，未来发展趋势一定是共管共治、
自我协调，平台正是基于这一理念进行设计，旨在搭建一个开放的业务平台，而不是简单的信息采集传递电子化。
图 3 事件综合协调共享机制
（4）市民互动一体化
市民是城市运行管理平台服务的对象，也是影响城市运行的最重要的主体，比如市民素质提高可以大大减低环卫作业的压力、降低交通拥堵、降低能源资源消耗等。城市运行管理平台也将为城市管理者和市民之间搭建便捷的沟通桥梁，一方面通过信息服务，让市民主动调整自身行为，使城市运行更加高效、安全；另一方面可以通过市民投诉举报，发现城市运行过程存在的问题。
市民参与意识、主人意识不强也是我国和发达国家在城市管理方面最大的区别之一。我们的市民倾向于将所有问题全部推给政府而不是从自我做起，主动承担社会责任，这就
给政府造成空前的压力，使政府满意度大大降低。未来通过市民信息积累和持续应用，可以进一步提升市民参与意识，使市民和城市之间形成良性的互动，共同解决城市面临的问题。
图 4 市民互动一体化APP
2、整体技术架构
智慧城市运行管理平台利用物联网技术接入各部门图像、卫星定位、传感测量等数据，整合各部门的业务运行管理数据，以地理信息平台进行直观展现，从而为管理者提供城市运行的统一视图，通过大屏幕系统让管理者对城市整体运行体征、运行态势一目了然。对于经常外出的领导，可以通过移动应用系统随时随地监控城市运行。同时，这个视图也可以提供给各个专业部门，让他们了解城市整体运行情况，优化业务管理水平。
图 5 城市运行管理平台分层架构
用户层：面向城市市民、部门管理人员和城市决策者。
渠道层：通过移动终端、个人电脑、大屏幕系统进行信息交互。
应用层：即为天津市城市区城市运行管理平台，包括基础管理、业务运行等系统。
数据层：基础地理信息数据、部件数据、地下管网数据、三维建模数据、视频图像、车辆位置、物联网监测、业务操作数据等。
平台层：为实现城市运行管理平台平台的业务应用，提供业务支撑。包括GIS共享平台、数据共享平台及视频整合平台等。
系统支撑层：包括主机、网络、存储、安全等硬件设备，