隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,城市運行管理的風險及隱患逐步增多,城市運行管理技術支撐體系呈現(xiàn)出一些薄弱環(huán)節(jié),主要體現(xiàn)在:城市運行監(jiān)測信息獲取、公共安全風險和隱患監(jiān)測、突發(fā)事件監(jiān)測預警的技術手段需要進一步加強,智能分析、輔助決策水平需要進一步提高[1]。迫切需要運用新的技術手段,有效提升現(xiàn)有的城市運行管理技術支撐系統(tǒng),加強對城市這個巨系統(tǒng)的實時感知、信息共享和智能分析,提高城市安全運行動態(tài)監(jiān)控、智能研判以及突發(fā)事件現(xiàn)場感知和快速反應能力,提升城市運行管理的輔助決策水平[2]。
物聯(lián)網(wǎng)技術在城市管理中的早期應用主要體現(xiàn)于大型活動交通管理和安保中[3][4]。北京奧運會期間利用GPS、地磁線圈等傳感器,實現(xiàn)了奧運路線交通流信息實時監(jiān)測和預警,并通過可變交通信息標志(VMS)、公交優(yōu)先信號智能判別等手段大大改善了奧運場館周邊交通[5]。在上海世博會上,智能安全防護設備也得到了成功應用。這套設備由10萬個微小的傳感器組成,散布在墻頭、墻角、墻面和周圍道路,能根據(jù)聲音、圖像、震動頻率等信息分析判斷爬墻的究竟是人還是貓狗等,有效解決了無人值守的問題[6]。
北京市西城區(qū)作為國家重要的政務中心、具有國際影響力的金融中心、傳統(tǒng)與現(xiàn)代融合發(fā)展的文化中心,在按照“國際化、現(xiàn)代化、精品化”發(fā)展理念,把西城區(qū)建設成為做好“四個服務”示范區(qū),高端服務業(yè)發(fā)展示范區(qū),“人文北京、科技北京、綠色北京”示范區(qū)和社會和諧示范區(qū)的進程中,北京市西城區(qū)城市管理監(jiān)督指揮中心(以下簡稱“西城指揮中心”)從本區(qū)位特點出發(fā),以“四位一體”城市運行管理指揮平臺為依托,以傳感器、無線通訊、數(shù)據(jù)挖掘等技術為支撐,通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器自主監(jiān)測和預警結合的方式,構建城市運行基本數(shù)據(jù)采集物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測網(wǎng)絡,實現(xiàn)了對早餐車、報刊亭、戶外大型廣告等城市部件監(jiān)管、降雨量等信息的監(jiān)測和預警;結合實景技術實現(xiàn)了城市部件、城管案件的直觀可視化管理。通過構建及不斷完善西城區(qū)城市運行物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測應用體系,有效提升了西城區(qū)運行動態(tài)監(jiān)控、風險管理、突發(fā)事件預測預警和科學應對能力,保障了西城區(qū)城市運行工作安全高效。
一、西城區(qū)城市運行管理物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測平臺總體架構
監(jiān)測平臺采用五層體系結構,包括物聯(lián)網(wǎng)傳感層、基礎設施層、數(shù)據(jù)資源層、業(yè)務邏輯層和服務對象層(總體架構見圖1)。
物聯(lián)網(wǎng)傳感層是本項目的最底層,包含各類傳感器,如雨量傳感器、積水傳感器、傾角傳感器等,為系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)。基礎設施層是指項目的運行環(huán)境,包括硬件、基礎軟件和網(wǎng)絡通信部分。數(shù)據(jù)資源層是指系統(tǒng)運行所有所需數(shù)據(jù),包括:基礎數(shù)據(jù)、傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)(實時獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù))、業(yè)務數(shù)據(jù)、決策支持數(shù)據(jù)、政策法規(guī)和其他數(shù)據(jù)。業(yè)務邏輯層對應所有的城市運行管理的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測應用,也是本監(jiān)測平臺的核心。其中,物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)中心負責接收、共享、交換數(shù)據(jù);之上為各業(yè)務應用(如大型戶外廣告監(jiān)測預警、雨量積水監(jiān)測預警等);這些應用通過統(tǒng)一訪問門戶提供不同的訪問內容和功能。服務對象層則指分別針對指揮中心、市政市容委、防汛辦等政府部門乃至領導、巡查員、公眾提供不同的監(jiān)測信息和服務。平臺同時也與西城區(qū)原有城市運行管理指揮平臺對接,并通過西城區(qū)物聯(lián)網(wǎng)接入支撐共享管理系統(tǒng)與西城區(qū)物聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)資源和數(shù)據(jù)共享。
二、典型既有物聯(lián)網(wǎng)應用實例
1.基于二維碼的早餐車監(jiān)管
針對目前無證早餐車對食品安全造成嚴重威脅,但由于其流動性造成監(jiān)管困難的實際情況,西城指揮中心與西城區(qū)商務委、西城區(qū)市政市容委協(xié)同,利用二維碼、無線通信技術,在將包含著基本信息和監(jiān)管與服務網(wǎng)址的二維碼粘貼的方式對合法早餐車二維碼標簽化基礎上,建立相應監(jiān)管與服務系統(tǒng)。
目前,應用此方式已對轄區(qū)內正規(guī)早餐車張貼二維碼銘牌,將早餐車網(wǎng)點編號、經(jīng)營地址、員工姓名、是否審批等信息入庫并編入二維碼圖片,由城市管理監(jiān)督員定期進行巡視檢查,通過“城管通”手機掃碼獲取商家的詳細信息。監(jiān)督員如發(fā)現(xiàn)非法早餐車以及合法早餐車超時經(jīng)營、移動位置等違規(guī)現(xiàn)象,可第一時間上報,實現(xiàn)了早餐車監(jiān)管的常態(tài)化、智能化、實時化。
2.基于傳感器的雨情監(jiān)測和預警
針對西城區(qū)老舊平房多且受降雨影響大,而市氣象局在西城區(qū)監(jiān)測點數(shù)量較少的現(xiàn)狀,西城指揮中心利用傳感器技術建立自主的雨情監(jiān)測網(wǎng)絡,并通過無線網(wǎng)絡實時傳輸降雨量數(shù)據(jù);在此基礎上建立起城市防汛監(jiān)測與預警平臺,實現(xiàn)實時降雨量信息的瀏覽,歷史降雨量信息查詢統(tǒng)計,在雨量達到一定級別(例如中雨以上)后,結合氣象部門預報信息,通過短信平臺自動向相關人員發(fā)送雨情預警信息,為城市防汛及應急工作提供及時可靠的降雨量信息支持。
該雨情監(jiān)測網(wǎng)絡由34個監(jiān)測點組成,平均每1.5平方公里就有一個監(jiān)測點,實現(xiàn)了西城區(qū)50平方公里15個街道的全面覆蓋。這種通過自建監(jiān)測網(wǎng)絡實現(xiàn)降雨量監(jiān)控,一改傳統(tǒng)地使用氣象部門提供數(shù)據(jù)進行監(jiān)測的局面,監(jiān)測的針對性、準確性大大提高。
3.基于傳感器的大型戶外廣告監(jiān)測和預警
西城區(qū)作為北京內城老區(qū),街區(qū)密集、商業(yè)發(fā)達,大型戶外廣告數(shù)量多,且在大風、強降雨等惡劣天氣存在較大安全隱患。針對傳統(tǒng)監(jiān)管方式難以及時獲取其傾倒等事件狀態(tài)的實際情況,西城指揮中心通過在大型戶外廣告上安裝傾角傳感器并建立監(jiān)測預警系統(tǒng),實現(xiàn)對大型戶外廣告狀態(tài)的實時獲取、運行監(jiān)測與管理,解決人工監(jiān)管不及時的問題。目前,已布設了3個試驗監(jiān)測點,并完成了監(jiān)測預警系統(tǒng)測試上線運行。
4.基于實景技術的城市部件、城管案件管理
西城區(qū)城市運行管理平臺經(jīng)過近8年時間的穩(wěn)定運行,積累了數(shù)以百萬計的城管案件,也在歷次普查后不斷豐富、完善,積累了6大類100余小類城市部件信息。但目前對于這些城市部件及城管案件的管理仍存在兩個主要問題:一是部件信息數(shù)據(jù)快速更新困難,二是“電子地圖+符號”管理方式中的有效信息缺失。西城指揮中心對此引入實景技術,通過車載移動測量手段實現(xiàn)區(qū)域內新增城市部件的快速更新;通過多角度可量測實景影像實現(xiàn)城市部件、城管案件的周邊環(huán)境直觀體現(xiàn)以及影像直接量測,以支持真正的可視化、精細化的城市管理。目前,應用實景技術建立了一個包含實景影像、視頻以及360度全景影像的可視化系統(tǒng)——西城區(qū)城市運行管理系統(tǒng)影像管理平臺。
三、結論及探討
城市管理物聯(lián)網(wǎng)應用是一個具有挑戰(zhàn)性的領域,它涉及了器件、設備、系統(tǒng)、網(wǎng)絡、服務、商業(yè)模式等諸多方面,實現(xiàn)其真正“智能化管理”目標,尚需做許多深入細致的工作。目前所做的物聯(lián)網(wǎng)應用只是城市運行領域的很小部分。而且,隨著物聯(lián)網(wǎng)應用逐漸深入,一些深層次問題逐漸顯現(xiàn),如何建立完善的物聯(lián)網(wǎng)城市應用的標準體系問題、如何保證物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡安全問題、如何健全物聯(lián)網(wǎng)城市管理應用中商業(yè)模式問題等等,亟待城市管理部門與物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)繼續(xù)探討并加以解決。
參考文獻:
[1]黃孝斌, 魏劍平, 樊勇, 等. 物聯(lián)網(wǎng)助力城市信息化發(fā)展——探索城市管理新模式[J]. 中國科學院院刊, 2010, 01: 64-70.
[2]邱向雪. 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及其在城市管理中的應用研究[J]. 數(shù)字技術與應用, 2010, 09: 13-14.
[3]張增茂, 孫曉玫. 物聯(lián)網(wǎng)在城市管理中的應用[J]. 城市管理與科技, 2011,05:20-23.
[4]王景. 基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化城市管理系統(tǒng)的應用研究[J]. 科學大眾(科學教育), 2012, 04:175.
[5]徐蔚.“智慧城市”時代“物聯(lián)網(wǎng)”技術在城市管理工作中應用及前景探索[J]. 云南科技管理, 2013, 03: 42-45.
[6]吳璽. 物聯(lián)網(wǎng)助力城市管理 打造“智慧北京”[N]. 中國高新技術產(chǎn)業(yè)導報, 2010-06-07 A05.
(責任編輯:趙靜)