基于新興信息技術實現包頭市“智慧城建”新模式的思考

◎ 北京建設數字科技股份有限公司 劉春艷

包頭市市政工程管理局 陳 巖 劉 謙 賈鵬煊 蔣 斌 李 娟

前言

歷經“十五”、“十一五”兩個時期，“數字城市”建設從起步探索到蓬勃發展，一路引領中國城市信息化從單一局部走向融合共享，取得了令人矚目的成就。隨著城市信息化水平的不斷提高，以及一些新的城市管理模式的誕生和應用，人們對城市管理與服務的需求和認識不斷提高，行業各界對城市信息化發展的最終目標有了更多創新思考。“智慧城市”的概念隨之被提出并引起廣泛討論。2009年，國務院總理溫家寶在無錫視察時提出建立“感知中國”中心，智慧城市的理念逐漸得到了廣泛的認同，各地紛紛開始從不同層面推動智慧城市的建設。

當前，如何基于數字城市的建設成果，融合現代新興信息技術，找好切入點，以點帶面逐步實現智慧城市建設，已經成為城市信息化的思考熱點。

一、包頭市城市建設智慧管理發展需求與基礎

包頭市位于內蒙古自治區西部，轄10個旗、縣、區，是國務院首批確定的十三個較大城市之一，是內蒙古自治區最大的工業城市、國家重要的基礎工業基地。先后榮獲中國優秀旅游城市、聯合國人居獎、全國首批十個文明城市、國家級園林城市等多項殊榮。

隨著包頭市經濟和人口的不斷發展，城市基礎設施建設需求和維護管理工作大量增加，而人民生活水平的提高，對城市功能所承載的服務內容和服務水平提出了更高的要求。包頭市城鄉建設委員會承擔著市政設施、園林綠化、市容環衛建設和管理工作，并負責城市燃氣、供熱等公用行業的指導工作。這些領域均是關系城市正常運轉和百姓生活的重要內容。單純依靠以往的人工管理方式和局部領域的信息化管理，難以可靠掌控整個城市的有機協調運轉。因此，迫切需要建設一整套智能管理系統，承載城市建設和運行管理的日常業務，并智能感知城市運行狀態數據，智能分析其安全穩定情況，及時監測預警運行故障問題，通過協同聯動的應急指揮機制實現相關部門的快速反應處置，從而增強整個城市的智慧化運行能力，為市民創造更穩定、舒適的工作生活環境。

為此，市建委首先從市政管理領域入手，在運用信息化手段創新市政設施管理模式、提升管理效率方面進行了積極的探索。2009年，隸屬于市建委的包頭市市政工程管理局建成了市政設施運行監控平臺，實現了市政設施運行管理與故障申報、景觀照明管理、車輛調度管理、視頻監控管理以及在市政設施方面的公共服務功能，取得了良好成效。在這一成果基礎上，市建委進一步提出了綜合運用現代信息技術，實現城市建設和運行管理的全面數字化、智能化的發展目標。

二、實現“智慧城建”新模式的思路

在數字城市建設實踐中，人們已經對基于城市統一的地理信息共享平臺建立各部門“一張圖”管理信息系統的發展模式達成共識。地理信息技術解決了人們將城市實體的管理要素準確的空間化、數字化到計算機中的問題，但這僅僅解決了城市要素的靜態信息，而城市中的道路、橋梁、路燈、燃氣、熱力等設施設備，每時每刻都在承載著城市的動態運轉，實現智慧管理的關鍵在于能夠獲取、分析、研判、處置這些龐雜的城市運行數據，保持城市的健康穩定運行狀態，同時又能夠充分利用海量數據為城市各方提供所需的信息服務。這一系列的過程，涉及到了動態數據的感知、傳輸、運算等等多個環節，而隨著新一代移動通信、物聯網、云計算等新興信息技術的迅速崛起，這些難題已經可以化解。

有了信息技術的支撐，構建包頭市“智慧城建”新模式，可從以下步驟著手：

首先要從建委全局管理需要出發，并充分考慮與其他領域智慧管理及公眾服務的對接和共享要求，梳理市建委所轄各領域的基礎數據信息，設計城市建設智慧管理的業務流程、標準規范，明確相關參與部門和職責。

第二，需建立完善包括市政設施、公用行業、園林環衛等領域在內的基礎信息數據庫和統一的地理信息系統，完善基礎支撐環境。

第三，建立完善市政、公用行業、園林、環衛等的管理信息系統，運用物聯網技術擴展對城市運行狀態的感知能力。

第四，建立覆蓋城市日常運行管理、狀態監測和應急指揮的信息平臺，以及私有云計算中心及監控指揮中心，實現對城市運行的日常業務管理、運行狀態的智能監測和突發事件應急指揮處置的完整體系，構筑城市建設智慧管理的核心框架。

第五，建立相應的運營維護隊伍和人才培養機制，為智慧管理的可持續運營提供人才保障。

三、總體方案框架規劃

按照這一建設思路，實現包頭市城市建設智慧管理的方案框架初步規劃如下圖所示。

圖1 包頭市城市建設智慧管理方案框架

項目建設的主要內容包括兩個中心建設和五大應用系統建設以及相關的標準體系建設等。

1、數據中心

數據是信息系統的基石和命脈，實現智慧管理，離不開各種數據的支撐。尤其是智慧管理強調掌握整個城市建設運行的動態數據并實現對數據的智慧分析，而這些數據來自于不同單位的多個信息系統和異構數據庫，這就需要有強大的數據存儲、管理和運算等功能的數據中心支撐。

根據各部門業務管理需要，要保障市建委管理工作的有序開展、保障城市智慧運行和應急指揮的可靠高效運轉，所需的數據資源大致分為基礎空間數據、專題數據、政務數據三大類。基礎空間數據可按照統一建設、各部門共享應用的方式建設；專題數據、政務數據等，可按照實際管理需要采取集中與分散相結合的方式建設，既保證整體智慧管理的數據需求，又保護專業部門核心生產管理數據權益。

數據中心建設除了對各項數據內容的梳理建庫工作，還包括建設具有強大數據處理能力的云計算軟硬件支撐平臺。智慧城建的數據中心，包含了集中管理的基礎數據和分散在各專業部門的專業數據。數據中心的私有云計算平臺，實現在這些分散的、異構的海量數據基礎上的統一數據訪問調度、數據挖掘分析，為所有數據需求部門提供按需分配、位置無關、高性能的數據服務。

2、監控指揮中心

監控指揮中心是城市建設智慧管理信息匯聚交換、運行監控和指揮調度場所。中心接入各項管理系統，通過大屏幕等顯示設備實時展示各類監控管理信息，如市政設施的監控視頻、管網運行監控數據、運維人員和車輛信息監控等，并通過有線和無線通訊系統完成指令發布和指揮調度。中心建成后，將成為日常“智慧城建”的運行管理中樞，以及突發事件時的應急指揮中樞。

3、五大應用系統

五大應用系統包括：城市建設管理地理信息系統、城市建設行業運行管理系統、電子政務系統、公眾服務系統、城市建設智慧管理應急指揮平臺。

地理信息系統是直觀展示各類專題信息、輔助業務分析和科學管理的有效手段。項目將統一搭建城市建設管理地理信息系統，面向各職能部門提供統一的基礎底圖數據共享和地理信息應用服務，包括基礎空間數據管理系統、基礎空間數據共享服務系統、三維地下管網系統等。

城市建設行業運行管理系統,將充分運用網格化管理和物聯網技術，面向市建委公用行業、市政設施、市容環衛、園林綠化等各領域，實現對運行維護、行業監管等內容的精細化、智慧化管理，增強對智慧城市安全穩定運行的保障能力。

電子政務系統,將在現有分散的政務辦公系統基礎上，充分運用新興的私有云架構技術，整合搭建統一的政務辦公平臺，實現桌面辦公與移動辦公無縫集成的一站式政務管理協同審批和日常辦公自動化，提升政務辦公的智慧管理效能。

公眾服務系統,將在現有建委網站和城建熱線基礎上，充分挖掘各類數據資源，形成專題服務信息，并通過與智能手機的融合，將服務延伸到公眾觸手可及之處。同時，也為全民參與智慧城市建設與監督管理提供方便的信息通道。

城市建設智慧管理應急指揮平臺,服務于城市建設管理領域各類突發事件的應急指揮，在數據中心、監控指揮中心和城市建設行業運行管理等業務應用系統的支撐下，完成對城市運行動態的監測預警、應急事件成因及危害分析、處置方案決策、處置資源調度、處置過程監控指揮、處置結果評估等全過程工作，形成“智慧城建”應急管理的“測、報、防、抗、救、援”基本框架。

4、其他建設內容

除上述主要建設內容外，還必須建立相應的信息化標準規范、信息管理制度，組織保障體系、安全保障體系等，以保證本項目的建設和運作有章可循，規范有序。

四、總結

物聯網、云計算等新興信息技術的興起，為實現城市建設和運營的智慧管理與服務提供了更為廣闊的技術手段，并終將推動城市發展走向一個嶄新的智慧互聯時代。然而，這并不意味著智慧城市建設是水到渠成的事情，仍然需要我們從城市實際出發，落實好切入點，做好充分的論證、規劃和人才及資金準備，邊建設、邊總結、邊優化，逐步推進實施。相信，伴隨包頭“智慧城建”的實施歷程，還將不斷涌現更加先進高效的新技術、新思路，并將被選擇融入到項目建設中來，未來的包頭城市建設管理將日臻完善，城市發展和百姓生活將更加和諧美好。