大數據時代背景下智慧城市規劃的理論與實踐

周廣輝

（泰安市城市建設設計院）

1 引言

智慧城市是新時代城市發展的主要方向，它在促進城市現代化和建設宜居城市方面發揮著重要作用。系統化管理建設與設計作為智慧城市發展中的重要環節，為智慧城市發展提供基礎保障。根據智慧城市的概念，如何優化智慧城市規劃是當前城市建設中要考慮的關鍵問題。

2 智慧城市建設概述

信息技術的快速發展，為實現智慧城市提供了技術支持。智慧城市是當前現代化城市可持續性發展的重要途徑。作為城市建設的新概念，它對促進城市的現代化發展，引領信息技術的開發、應用和推廣，提高城市總體發展指數和競爭力具有重要的價值和意義。智慧城市通過高科技的系統性集成，為城市居民提供更加綜合的服務，提升居民幸福指數。

3 城市規劃體系中智慧城市建設

3.1 規劃理念

智慧城市的出現為城市規劃提供了新穎的設計理念，并為其可持續發展提供了重要的物質基礎。此外，這種建設模式打破了傳統城市規劃信息溝通不及時的障礙，實現了動態性、靈活性的城市規劃建設。通過建立統一的數據平臺，制訂統一的標準，結合對經濟、社會和環境數據的分析，以準確預測城市的發展趨勢，動態調整城市規劃的建設目標。在智慧城市的大背景下，城市規劃方法和手段更加準確靈活，從而提升城市發展活力。

3.2 規劃形態

智慧城市建設是對城市進行多維規劃，包括城市空間擴展方向的規劃、城市發展模式的規劃、城市動力機制的規劃。在進行城市規劃時，可以利用大數據進行空間結構分析，通過收集整理一些社交網站中的社會關系和社會數據，深入分析城市內部各個要素的相互流動關系和功能制約關系，為城市規劃設計制訂科學合理的規劃戰略和規劃設計數據。

4 智慧城市的綜合型管理理論與實踐研究

4.1 綜合型管理體系網格劃分

網絡管理是智能城市安全管理的特定方式，采用該方式，結合智慧城市特點加以改進，通過分層劃分改善管理。具體而言，可以采用一種特定的三級網格管理方式實現網絡化管理。根據城市的多層次管理特點，其具有街道、社區和單元樓等幾個層級，每個單元樓都被歸類為一個網絡節點，以形成大量網絡，并且每個建筑物的道路連接都通過形成網格進一步增強了聯系。最后，所有建筑物都被連接起來，形成了智慧城市管理大網格。

4.2 優化組織保障

在管理網絡時，每個網絡都需要創建特定的自治組織，并按照各個級別的管理組織原則進行管理工作。其中，在大型網絡中，它有一個共同的團隊來管理整個系統，并具有制定決策，計劃和執行的適當權限。這種統一的治理方法可以統一管理思想和步調，并可以在所有級別的網絡中發揮關鍵作用。在網絡層中，通過適當的自治組織提供詳細管理，尤其是由頂層網絡發出的特定命令實現。從智慧城市的角度來看，依靠智慧城市的信息化和智能化，組建相應的信息化管理平臺，由此優化管理局面，促進信息的快速傳遞，實現管理效率的不斷提升，促進城市安全管理成效提升。

4.3 落實智慧城市網格化管理責任制度

通過確保分層問責制實現網絡管理，以實現有效的全系統管理，并且這種情況反映在各級網絡權力和職責的實施中，需要全面的職責系統。在實際管理中，有必要按照既定的管理責任制，開展安全管理工作。

4.4 落實智慧城市各級網格督查工作

為了管理各個級別的網絡，它們很大程度上由自己的獨立組織管理。這就要求在各個級別維護先進的城市軌道交通網絡，以確保管理每個網絡的安全性。這就要求公司一級應定期對各級網絡進行隨機檢查；高級網絡管理人員定期檢查底層網絡；每個網絡的管理人員定期檢查網絡；應該準備每周的安全管理檢查工作，以規范管理流程。

4.5 強化智慧城市安全文化建設

城市安全管理通常需要采用適當的技術解決方案和公司一級的實施措施，以創新方式開發安全管理機制，從而培育出一定的安全管理業務文化，并深入實施安全管理理念。

5 大數據背景下智慧城市可視化理論與實踐研究

5.1 基礎理論研究

智慧城市作為城市建設的新概念，相關理論尚在不斷完善中，目前從研究整體情況來看，理論研究主要集中在城市建設基本框架設計、大數據技術發展途徑、大數據下智慧城市規劃等方面。

5.2 核心技術研究

智慧城市涉及諸多核心技術，其以互聯網為基礎平臺，大數據引擎驅動，通過云計算、物聯網等實用技術實現城市數字信息化運轉，將城市打造為數字化立體云平臺。智慧城市涵蓋設備技術、通信技術、應用服務以及情景計算等核心技術，涵蓋了城市4 層架構模型設計、電子政務、云上多級計算機服務平臺，以知識云、城市軟基礎設施、物聯網為基礎的市政工程，互聯網醫療等涵蓋信息、通信、計算機等信息化交叉技術，強化對這些技術的交叉應用，對豐富智慧城市的功能具有推動作用。

6 智慧城市專線承載網建設理論與實踐研究

6.1 建設背景

智慧城市建設是我國城鄉統籌一體化建設的重點。智慧政務作為先行試點業務，為城市綜合化管理和應急管理提供便捷化通道，為當前城市智慧化建設提供建設實踐。

6.2 建設思路

從專網承載技術層面可知，OTN 技術作為首選組網技術，為智慧城市布局下的各類業務進行統籌，對應設置。建設主體思路需要滿足幾類需求。

1）大容量

給予OTN 網絡集群，實現電層網絡節點調度達100Tbps 以上，并實現波長調度，單波傳輸速率達200Gbps。

2）高安全

實現多業務物理隔離，進行流量數據加密保護，以防止破壞和竊取。

3）高可靠

通過Mesh 實現ASON 優化，降低光纖故障概率，提升網絡端到端保護性能。

4）快速部署

實現城市全域覆蓋、專網接入，OTN即插即用，端到端統一管理實現業務分鐘級分發。

5）智慧運營

進行生命周期管理、控制，優化運營，實現業務自選和可視化。

6.3 網絡總體架構

OTN 專網目標架構包含核心匯聚層和接入層，前者為Mesh結構，實現ASON業務功能，接入層通過環形拓撲，實現業務連接。網絡橫向覆蓋智慧城市業務匯聚區，縱向則覆蓋智慧園區及其周邊地區。客戶側主階段依托功能情況，接入OTN，分節點連接中斷，實現端到端部署。

6.4 業務承載策略

OTN 專網承載網的建設模式為自上而下，通過分布配置部署，優先核心匯聚層部署，根據需求情況確定接入層部署。在光纖資源短缺的情況下，可通過WDN作為接入層的通道，實現透明傳輸，OTN終端接入OTN專網承載網。

業務承載中，對應專網帶寬大于10Gbps 時，可采用OTN 波長和子波長承載；而帶寬在500Mbps到10Gbps之間時，通過OTN 硬管道接入，而小于500Mbps帶寬需求時，則中斷配置STM-N接口，并將VC 映射至OPUk。終端設備通過以太網將VLAN映射至OPUk。

7 大數據時代智慧城市空間規劃實踐

7.1 實現智慧出行

由于城市人口的不斷增加，目前城市生活最令人頭疼的就是交通問題了。而在大數據時代，可以從以下兩方面解決處理：①可以為市民提供實時的交通信息，讓市民合理安排出行時間；②每個紅綠燈下都有攝像頭，可以通過這些攝像頭統計車流量，并提供給市民，讓市民們及時了解交通狀況，及時做出調整，看走哪條路不堵，可以很快到達目的地。

7.2 營造智慧環境

當今環境問題已成為全球關注的一個話題，如何合理地控制環境污染，讓低碳經濟和生態城市進入我們的生活則是關鍵問題。

7.3 打造智慧生活方式

我們利用大數據打造智慧城市，主要目的就是為了讓市民的生活過得越來越好，所以說技術的應用就是為了滿足人類的需求。

8 結語

結合大數據背景，探討智慧城市建設理念和重要性，并在此基礎上結合當前研究，進一步分析智慧城市規劃的理論和實踐研究，主要涵蓋了智慧城市基礎理論、綜合化管理、可視化以及承載網建設等相關理論和實踐等相關方面內容，為智慧城市建設提供技術方向。