城市公共資源監管設計新思維

趙頌華

摘 要：城市公共資源涉及到我們日常生活的各個方面，其資源數量大，分布廣，隨著城市經濟的不斷發展，其數量和種類還將不斷擴大，依靠傳統的監管手段已很難滿足現代化城市管理的需求。本文提出利用物聯網全面透徹感知，采集各城市公共資源的信息，結合地理信息系統（Geographic Information System，GIS）將分布范圍廣泛的城市公共資源和地理位置有機地融合到一體，通過寬帶泛在互聯，實現城市管理者、市民、企業多方的協同監管，來提高城市公共資源管理的自動化水平和服務質量。

關鍵詞：智慧城管，物聯網，GIS，移動互聯網，監控管理系統

中圖分類號：TU981 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（c）-0000-00

1. 引言

隨著城市化進程的加快，城市公共資源管理方法也在不斷的變革，傳統的管理方法已經不適應城市化發展趨勢，城市公共資源管理不僅涉及市容環境、園林綠化、市政道路、公共交通、供水供氣供熱等市政部件，還需要統籌協調和管理城市規劃、城市建設、國土資源、房地產開發、城市交通、林業水利、民政、環保、電力等許多部門。隨著城市化進程的加快，未來城市公共資源管理內容的外延也將繼續擴大，凡是為經營城市或保證城市正常運行、提供服務或可能影響城市運行的部門和行業，比如公安、消防、工商、旅游、經濟、商貿、文化、宣傳、電信、郵政、無線通訊等都將成為城市公共資源管理的范圍和內容之一，這使得城市管理部門對城市公共資源的管理和監控難度越來越大，然而城市的不發展，人們生活水平不斷提高，對服務的質量和要求也越來越高，城市管理部門面臨著如何利用有限的人力、物力等資源，實現對不斷增長的城市公共資源的有效管理的問題。

利用物聯網全面透徹感知，賦予城市部件一定的生命力，實現對部分城市公共資源信息的自動采集和遠程監控，并結合地理信息系統（Geographic Information System，GIS）將分布范圍廣泛的城市公共資源和地理位置有機地融合到一體，通過寬帶泛在互聯，實現城市管理者、市民、企業多方的協同，可以有效的提高城市公共資源管理的自動化水平和服務質量。

2. 系統功能設計

城市公共資源監管系統主要由基礎資源管理、地理編碼、信息采集、監督受理和協同工作六大業務模塊組成，其系統功能結構如圖1所示：

圖 1系統功能架構圖

城市公共資源監管系統可以通過瀏覽器和手機APP進行人機交互，實現對系統的操作和使用。它的運行環境主要由系統主機、通信網絡、移動終端和前端設備組成。其中系統主機包括服務器和存儲；通信網絡主要由局域網、互聯網和移動互聯網組成；終端設備包括PC終端和手機、IPAD等移動終端設備；前端設備主要包括攝像機、二維碼和各種傳感器（如壓力、溫度、紅外等傳感器）等設備。通過攝像機、二維碼和各種傳感器，可以實現一些信息的自動采集，對公共資源進行遠程監控和管理，再結合地理信息系統，將公共資源的分布情況進行可視化顯現，從而有效提高城市公共資源管理的效率和水平。

城市公共資源監管系統功能主包括系統管理、基礎數據資源管理、地量編碼管理、信息采集、監督受理、協同工作和外部接口幾部分組成。

基礎數據資源管理主要實現對資源的分類管理、信息維護和查詢統計等功能。資源分類管理可以滿足樹狀結構的分級管理，其分級層數不受限制。信息維護可以實現對公共資源的增加、修改、刪除等操作，并可以實現對名稱、類型、安裝信息、維護信息、品牌型號信息等屬性進行維護。查詢統計可以按分類、時間等各種維度對資源信息進行統計分析，以表、柱狀圖、餅圖等圖形化界面進行顯示。地理編碼系統包括地圖引擎、地圖維護和編碼維護等功能。在基于城市公共GIS地圖基礎上，對城市公共資源數據圖層中的信息進行維護，并對實現對各資源的地理編碼的維護，并在GIS地圖上可以進行漫游、放大、縮小、隱藏/顯示、標記、定位、搜索等操作。

信息采集包括信息上報、自動采集和過慮分析等功能。信息上報包括兩類信息，一類是核查信息，一類是案件信息。核查信息一般由專門的城市管理人員定期對公共資源進行核查、維護的一些信息，確保各公共資源正常運行。案件信息是指公共資源信息遭到破壞、損毀、盜竊等事件而上報的信息，市民和城市管理人員都可以通過電話和手機APP上報案件信息。自動采集是指通過攝像頭、傳桿器等前端設備采集各種信息自動上報。過慮分析主要是針對自動采集的信息根據一定的模型進行分析和過慮，去除重復和各種干擾信息后，現呈現給監控人員。通過信息自動采集和過慮分析，可以大大提高管理效率。同時，利用GPS技術，通過手機APP上報信息或自動采集的信息，可以非常準確的采集地理位置信息，迅速準確的進行定位，給合GIS地圖上直觀的顯現給用戶，從而提高管理的效率。

監督受理主要是對上報的案件信息進行處理，其處理流程包括案件受理、案件分配、案件處理置和案件核實等環節。案件受理是對上報的各種案件信息進行登記，并轉發給案件分配中心；案件分配是指確定案件的執法部門，由案件分配中心值班人員根據案件的類型，指派給不同的城市管理部門進行處理；案件處置是記錄指案件執法部門處理情況，并把執行結果反饋給案件分配中心；案件分配中心收到處理反饋后，可以利用攝像機等前端設備進行核實或通知督察人員去現場進行核實。協同工作主要是為系統提供工作流引擎功能，可以實現流程定義、流程跟蹤和催辦督辦等功能，從而可以讓系統非常容易適應管理流程的變更。系統管理包括組織機構管理、人員管理、角色管理和權限管理等功能。外部接口系統主要以WEBSERVICE協議方式對外提供接口功能，從而實現跨平臺系統的應用集成。

3. 系統設計

3.1. 系統設計原則

為確保系統的建設成功與可持續發展，在系統的建設與技術方案設計時將遵循如下的原則：

1、 標準化原則：系統各項技術遵循國際標準、國家標準、行業和相關規范。

2、 成熟性原則：系統各項技術采用國際主流、成熟的體系架構來構建，實現跨平臺的應用。

3、 可擴展性原則：系統設計考慮到業務未來發展的需要，盡可能設計得簡明，降低各功能模塊耦合度，并充分考慮兼容性。

4、 高可靠/高安全性原則：系統設計和數據架構設計中充分考慮系統的安全和可靠。

5、 簡單性：在達到預定的目標、具備所需要的功能前提下，系統應盡量簡單，這樣可減少處理費用，提高系統效益，便于實現和管理。

3.2. 系統架構設計

城市公共資源監管系統采用B/S結構，基于J2EE平臺，采用SSH（Struts2， Spring， Hibernate）開源框架軟件搭建MVC框架，SSH架構是當前最流行、最成熟的J2EE平臺架構之一，具有組件的模塊化，靈活性和重用性的優點，對數據庫訪問進行了輕量級的對象封裝，簡化了基于MVC的web應用程序的開發。整個系統由表示層、控制層、業務層和數據采集層組成，如下圖示：

圖2 系統架構設計

用戶可以通過PC終端和手機、IPAD等移動設備對系統進行各種操作，可以隨時隨地了解城市公共資源的狀況。所有用戶訪問系統時，控制層都會對用戶身份和權限的合法性進行驗證，只有驗證通過后，才轉發到對應的業務層模塊進行處理，防止非法用戶入侵。業務層收到用戶請求后或數據采集層的請求后，進行分析處理，并將用戶請求的處理結果信息經控制層返回表示層，呈現給用戶。數據采集層主要收集攝像機、傳感器等前端設備自動采集的數據，并進行過慮分析后，把信息發送給業務層進行處理和存儲。

3.3. 系統網絡結構

城市公共資源監管系統由WEB應用服務器、數據庫服務器、采集服務器、流媒體服務器、管理終端、應用終端和攝像頭、傳感器等前設備組成。WEB應用服務器部署滿足J2EE JSP容器規范的WEB中間件（如：Tomcat、Resin、weblogic等中間件），為各種終端訪問提供HTTP WEB服務，在用戶訪問量比較大時，可以配合Apache采用負載均衡提升系統的訪問能力；數據庫服務器部署Oracle關系數據庫，可以通過Oracle實現負載均衡提升系統數據處理能力；采集服務器主要負責采集、過慮和分析傳感器等前設備采集的各種信息；流媒體服務器部署視頻存儲、視頻轉發、視頻分析和視頻管理等視頻平臺軟件，系統可以根據視頻數量配置流媒體服務器數量，視頻存儲、視頻轉發和視頻分析可以在多臺機器上進行部署，視頻管理軟件一般只部署在一臺服務器上，從而滿足大量視頻監控的要求；管理終端主要負責系統配置管理和告警管理，以便及時對系統進行維護；應用終端數量根據用戶數量進行配置。系統網絡架構圖如下圖所示：

圖 3 系統網絡結構

WEB應用服務器、數據庫服務器、采集服務器、存儲和管理終端部署在數據中心機房，它們通過局域網進行連接。當前端設像機數量比較大時，考慮帶寬問題，流媒體服務器及存儲一般分二級，在分區機房的流媒體服務器上部署視頻存儲、視頻轉發服務和視頻分析服務，視頻信息存儲在分區機房，在中心機房部署視頻管理服務，中心機房存儲只負責存儲告警等重要視頻。分區機房和中心機房之間通過VPN專網連接。手機等移動終端通過無線3G/4G網絡與中心WEB應用服務器進行通訊。攝像頭通過VPN專網與流媒體服務器進行通訊。傳感器等前端設備通過VPN專網與采集服務器進行通訊。應用終端通過辦公室局域網與中心機房WEB應用服務器進行通訊。

4. 結束語

城市公共資源管理系統充分利用物聯網的全面感知技術，并給GIS平臺， 將分布范圍廣泛的公共資源和地理位置有機地結合，進行信息的自動采集和資源的遠程監控， 不僅提高了城市的管理水平，而且提升了城市的服務能力。因此，該系統研究具有現實意義和廣闊的應用前景。

參考文獻

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