劉寓 ，朱勃

(重慶數(shù)字城市科技有限公司，重慶 400020)

1 引 言

目前在市政管理領(lǐng)域，在市政管理技術(shù)、管理思路創(chuàng)新方面有了很大的提高。各地區(qū)充分利用信息化手段，將區(qū)域管理與信息管理相結(jié)合，建立長時段監(jiān)控、全區(qū)域覆蓋的數(shù)字化監(jiān)督體系。但就是在這樣高密度、高時效的監(jiān)督方式下，對于市政監(jiān)管還是存在一些監(jiān)督漏洞，主要是由于相應(yīng)的各監(jiān)督管理站的城管監(jiān)督員存在人員結(jié)構(gòu)不均衡、知識儲備不足的問題。由于人力資源有限，對城市管理問題的發(fā)現(xiàn)不及時、不全面，存在漏報、少報、誤報等情況。利用科技手段是打破瓶頸，提升效能最有效的解決辦法。

縱觀國外發(fā)達國家的城市市政管理，其核心在于:城市的市政管理單位與居民有效溝通;政府領(lǐng)導(dǎo)以身作則參與城市監(jiān)督管理;推進“全民參與”城市監(jiān)督。全民參與是努力實現(xiàn)公眾參與最大化的過程，也是以公共利益為導(dǎo)向。

如何才能使政府領(lǐng)導(dǎo)與社會群眾都參與監(jiān)督是在智慧市政立意之初所需要考慮的問題。市政設(shè)施損壞后的及時修理，城市管理者對違法行為的及時糾察是考驗市政工作的重要因素?？梢酝ㄟ^構(gòu)建一套同時包含大眾化和精英化兩個層面，能夠同時滿足市政設(shè)施維護和違法行為糾察活動的需要，基于智能移動終端的日常監(jiān)督巡查系統(tǒng)來滿足市政日常管理。首先，這套系統(tǒng)其承載設(shè)備必須是普及面較廣的，大眾都在使用的電子設(shè)備;其次，系統(tǒng)需要能夠與運營商通力合作，打造專屬數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò);再次，系統(tǒng)需要能夠方便簡潔的操作，適合各類人群使用;最后，系統(tǒng)能夠與市政監(jiān)督管理工作相銜接，從而將領(lǐng)導(dǎo)督辦、日常行政監(jiān)管和群眾參與結(jié)合起來，達到智慧管理的目的。

2 系統(tǒng)分析

2.1 系統(tǒng)簡介

將這套基于智能移動終端的日常監(jiān)督巡查系統(tǒng)命名為“市政管理移動監(jiān)察系統(tǒng)”。它主要包含三個要素，既監(jiān)察對象、監(jiān)察活動參與者、監(jiān)察活動受理者。監(jiān)察對象可以是市政設(shè)施，也可以是市政管理定義的違法行為，如違法占道經(jīng)營。監(jiān)察活動的參與者范圍廣泛，包含了政府領(lǐng)導(dǎo)、日常監(jiān)督巡查人員以及廣大社會群眾。監(jiān)察活動受理者主要是指從事市政管理的人員。

在對于市政設(shè)施監(jiān)察方面，可以利用二維碼、條形碼賦予市政設(shè)施電子“身份證”。監(jiān)察人員發(fā)現(xiàn)的設(shè)施損壞等情況時，可以通過設(shè)施的“身份證”接入全市的市政設(shè)施云平臺，利用平臺中的服務(wù)查詢設(shè)施基本情況以及智能分發(fā)相關(guān)維護單位。處理完成后，處理人員同樣可以通過云平臺給予發(fā)現(xiàn)人回饋。在對于市政巡邏監(jiān)察方面，如糾察違法占道經(jīng)營等行為，可以利用智能手機的拍照和GPS 定位功能，上傳現(xiàn)場照片并利用地圖精確定位事件發(fā)生地，從而及時準確的處理問題。

2.2 總體設(shè)計分析

市政管理移動監(jiān)察系統(tǒng)利用現(xiàn)有或即將部署的物理設(shè)備，在運營商建立的移動專網(wǎng)上，依靠當前成熟的技術(shù)體系和市政管理中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)進行智慧監(jiān)管的系統(tǒng)。總體框架圖如圖1所示:

(1)物理層

主要包括基礎(chǔ)主機、網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)存儲設(shè)備、服務(wù)器備份設(shè)備、安全保密設(shè)備等硬件環(huán)境，是整個平臺運行的基礎(chǔ)。

圖1 系統(tǒng)總體框架

(2)網(wǎng)絡(luò)層

主要是通過運營商搭建移動專網(wǎng)，通過入網(wǎng)許可控制入網(wǎng)人員，以便于分步、分階段的達到共同參與的目的。

(3)軟件支撐層

利用當前成熟、使用面廣的各類軟件系統(tǒng)搭建系統(tǒng)的支撐平臺，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

(4)數(shù)據(jù)層

包括系統(tǒng)需要的各類數(shù)據(jù)，如設(shè)施專題地理數(shù)據(jù)、巡查案件數(shù)據(jù)等。

(5)平臺層

主要是GIS 服務(wù)平臺和智慧市政云平臺。GIS 服務(wù)平臺能提供案件發(fā)生地和市政設(shè)施的準確定位，智慧市政云平臺能夠提供市政設(shè)施信息查詢服務(wù)、案件分發(fā)服務(wù)和信息反饋服務(wù)。

(6)服務(wù)層

主要包括地理信息定位服務(wù)、數(shù)據(jù)存取服務(wù)、訪問安全認證服務(wù)、信息查詢服務(wù)、事件分發(fā)服務(wù)等。

(7)應(yīng)用層

市政管理移動監(jiān)察系統(tǒng)應(yīng)用層面分為3 個部分，包括移動終端應(yīng)用軟件，主要是進行二維碼/條碼掃描、拍照、定位、信息和圖像上傳等操作;市政管理云平臺，主要是進行市政設(shè)施的信息查詢以及事件信息的分發(fā)等;市政管理GIS 系統(tǒng)，主要通過GIS 支撐，用于市政管理人員進行事件定位、事件信息查看、處理事件等。

(8)用戶層

系統(tǒng)的首先使用者為市政管理人員、市政巡查人員、設(shè)施維護人員，之后可以逐步向政府領(lǐng)導(dǎo)和人民群眾開放。

3 功能分析

市政管理移動監(jiān)察系統(tǒng)滿足對市政設(shè)施的巡查和城市管理巡查兩個方面的需求。

對于市政設(shè)施巡查，可以利用手機掃描二維碼或條碼，再通過云平臺獲取設(shè)施信息，并將其損壞情況拍照，之后連同GPS 經(jīng)緯度共同上傳到GIS 管理系統(tǒng)，以便于進行準確的定位。在GIS 管理系統(tǒng)中，管理人員可以利用云平臺提供的分發(fā)服務(wù)將市政設(shè)施的相關(guān)信息分發(fā)到維護單位，及時進行設(shè)施的修理工作。市政設(shè)施維護完成后，又可以通過維護人員的智能手機上傳維護完成信息，并通過云平臺反饋給發(fā)現(xiàn)人員進行確認。

對于城市管理巡查，巡查參與者可以通過智能手機將違法行為進行拍照，直接上傳到GIS 管理系統(tǒng)，通過GIS 系統(tǒng)進行事件的定位，并且依靠云平臺分發(fā)給相關(guān)處理人員。處理人員依據(jù)定位信息對違法行為進行處理后，同樣可以通過云平臺將處理后的照片反饋給發(fā)現(xiàn)人員。

鑒于以上功能要求，對系統(tǒng)進行如下的功能設(shè)計。

3.1 移動終端設(shè)計

移動終端作為直接與監(jiān)察活動參與者交互的設(shè)備，由其承載的系統(tǒng)在設(shè)計之初必須考慮到智能化、自動化、簡單化。在系統(tǒng)的開發(fā)過程中，充分考慮到用戶使用系統(tǒng)的每一個細節(jié)之初，利用系統(tǒng)讀秒、自動跳轉(zhuǎn)等方式方法盡量減少用戶的操作步驟，盡量使用一鍵化的設(shè)計理念。設(shè)計流程圖如圖2所示:

(1)GPS 模塊啟動

打開終端軟件，軟件自動檢查手機GPS 模塊是否啟動完成，如果沒有啟動完成則自動啟動其GPS 模塊。

(2)定位情況檢查

在GPS 模塊啟動后，軟件自動檢查定位情況，如果定位情況良好，并且得到當前經(jīng)緯度數(shù)據(jù)則軟件可以告知用戶。如不能定位，則顯示相關(guān)原因，如圖2所示。

圖2 移動終端設(shè)計流程圖

圖3 手機定位坐標獲取

(3)3G 網(wǎng)絡(luò)啟動

在GPS 模塊啟動完成后，軟件自動檢查3G 網(wǎng)絡(luò)是否啟動，如果沒有啟動完成則自動啟動其網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。

(4)數(shù)據(jù)傳輸情況檢查

當3G 模塊開啟后，自動檢查是否能夠與服務(wù)器進行交互，如不能交互則檢查網(wǎng)絡(luò)設(shè)置和信號問題。

(5)二維碼、條碼掃描功能

用戶可以選擇開啟二維碼、條碼的掃描功能，一旦開啟則啟動手機多媒體模塊進行二維碼或條碼信息的掃描。

(6)設(shè)施信息查詢功能

通過對二維碼、條碼的掃描，從市政云平臺中獲取設(shè)施信息以供用戶查看。

(7)終端照相機啟動

在GPS 模塊和網(wǎng)絡(luò)模塊啟動正常的情況下，用戶可以選擇軟件啟動手機的照相功能，啟動完成后可以進行照相操作。

(8)照片采集

在按下拍照鍵后，軟件能夠自動對生成圖像進行處理，變?yōu)檫m合的格式，并且壓縮其大小以便于上傳。并且軟件支持多次拍照。

(9)市政設(shè)施照片上傳

在拍照完成，圖片處理后，軟件將照片上傳到后臺服務(wù)器。

(10)位置采集上傳

在拍照的同時，軟件通過手機的GPS 模塊自動定位終端所在位置，并且提取出位置坐標點，在照片上傳的同時，自動上傳GPS 坐標，取坐標的范圍為拍照前后一段時間的所有坐標點，并且注明拍照時的當前坐標。

(11)反饋信息查看

可以通過手機查看事件處理的反饋信息，能夠通過文字和圖片兩種方式查看。

3.2 市政管理云平臺

市政管理云平臺的搭建是一個漫長而系統(tǒng)化的工程，并且在運轉(zhuǎn)過程中不停的完善。首先利用市政管理部門經(jīng)過多年數(shù)據(jù)采集所得到的市政設(shè)施基礎(chǔ)信息、維護信息、巡查記錄、圖片、視頻資料，結(jié)合其管理部門的組織結(jié)構(gòu)、管理權(quán)限、管理范圍進行標準化工作。之后利用數(shù)據(jù)庫工具對所有信息進行數(shù)字化建庫，并對市政設(shè)施綁定二維碼和條形碼以及建立數(shù)據(jù)目錄和索引。在平臺搭建的前期，我們通過web service、xml 技術(shù)進行數(shù)據(jù)交換服務(wù)，今后將逐漸利用一套服務(wù)系統(tǒng)代替。在當前應(yīng)用需求下，需要云平臺能夠?qū)κ姓O(shè)施提供信息查詢服務(wù)，對于案件的分發(fā)提供案件分發(fā)服務(wù)，對于信息的反饋提供信息反饋服務(wù)。設(shè)計流程圖如圖4所示:

由此可知，1號和2號點改裝為該非常規(guī)細長拉桿載荷測量的最佳應(yīng)變計電橋改裝位置，并可推算出該拉桿拉壓載荷方程為：

(1)信息查詢服務(wù)

能夠查詢各類市政設(shè)施的詳細信息，包括屬性信息和日常維護信息。移動終端通過特定的網(wǎng)絡(luò)端口向云平臺發(fā)送市政設(shè)施的二維碼或條碼掃描結(jié)果，并且發(fā)送查詢請求，要求查看市政設(shè)施的相關(guān)信息。信息查詢服務(wù)首先需要驗證查詢請求人的權(quán)限是否包含所請求的內(nèi)容，權(quán)限確認后返回信息查詢結(jié)果，并且自動調(diào)用信息反饋服務(wù)尋找請求人發(fā)送相關(guān)信息。

圖4 平臺服務(wù)設(shè)計流程圖

(2)案件分發(fā)服務(wù)

分發(fā)服務(wù)主要是對移動終端的請求，根據(jù)移動終端所上傳的當前位置信息(經(jīng)緯度)智能判斷屬于哪一個轄區(qū)的管理范圍，并將案件信息發(fā)送到管理人員的后臺終端GIS 系統(tǒng)中。將來可以加入短信通知等功能，以便于及時解決問題。

信息反饋服務(wù)

信息反饋服務(wù)主要是通過對移動終端請求人的標識檢索和案件關(guān)聯(lián)進行運轉(zhuǎn)的。在事件在處理過程或處理完成后，能夠?qū)⑻幚磉^程信息或完成的反饋信息發(fā)送到舉報人手中。

3.3 市政管理GIS 系統(tǒng)

市政管理GIS 系統(tǒng)作為監(jiān)管者后臺終端使用的信息獲取工具，能夠為監(jiān)管人員及時獲取案件信息，利用GIS 提供的定位功能，能夠準確知曉案件發(fā)生地，并通過對案件信息的瀏覽獲知案件的發(fā)生情況。同時可以將本轄區(qū)的案件通過案件分發(fā)服務(wù)分發(fā)到下級處理單位。并將案件處理過程和處理結(jié)果反饋給監(jiān)督參與者。其設(shè)計流程圖如圖5所示:

(1)后臺定位

在服務(wù)器開辟專用端口，在接收到手機終端上傳的數(shù)據(jù)后，在GIS 系統(tǒng)中進行精確的地圖定位，定位拍照終端當前GPS 信息。

圖5 GIS 系統(tǒng)設(shè)計流程圖

(2)定位展示

將由終端上傳的多個GPS 點位在后臺地圖上進行展示，對于拍照時的GPS 點位圖標給予特殊標注，以便于用戶判斷拍照點所在位置。

(3)圖片瀏覽

對上傳的照片進行瀏覽，以便于查出問題所在。如果有多幅照片則順序展示。

(4)信息上傳提醒

一旦有相應(yīng)的手機終端進行信息上傳，則需要在后臺進行信息提醒，用醒目的標志或動畫提醒相關(guān)操作人員有信息上傳?？梢越壎ㄉ蟼魈柎a，對于特殊號碼用特殊的醒目的方式進行展現(xiàn)。

(5)信息緩沖查詢

可以利用緩沖查詢查看當前手機終端所在位置周邊一定半徑內(nèi)所有的市政管理單位，從而與圖片信息進行對比，準確的找到當前出現(xiàn)問題的解決單位。

(6)任務(wù)分派

利用云平臺，將手機端上傳的案件信息進行一定的信息處理，之后利用云平臺提供的服務(wù)能夠及時的分發(fā)到相關(guān)處理單位，并反應(yīng)在處理單位的GIS 終端上，街道和各部門的人員能夠及時查看相關(guān)圖片和位置信息，從而及時處理案件。

4 相關(guān)技術(shù)研究

4.1 智能終端定位技術(shù)發(fā)展

智能終端定位技術(shù)指利用一定的技術(shù)手段通過移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)獲取移動終端用戶的位置信息(經(jīng)緯度坐標)，在電子地圖平臺的支持下，為用戶提供位置服務(wù)的技術(shù)。它是移動互聯(lián)網(wǎng)和定位服務(wù)的融合業(yè)務(wù)。美國最早開展移動位置服務(wù)是在1996年。中國的移動定位服務(wù)業(yè)務(wù)開始于2001年5月，中國移動、聯(lián)通、電信等運營商都有自身的移動定位服務(wù)，其3G 專網(wǎng)技術(shù)也日趨成熟。中國的移動定位技術(shù)主要是采用GPS、A－GPS、基站定位等相關(guān)技術(shù)手段，如中國電信推出的天翼定位服務(wù)等。

本次系統(tǒng)建設(shè)過程中對各種移動定位方式進行了相關(guān)測試，發(fā)現(xiàn)在室外環(huán)境下，利用移動終端自帶的GPS 模塊進行定位能夠取得比較好的定位效果;而在高層建筑物的下方利用基站定位可以帶來較準確的位置，所以在Android 4.0 系統(tǒng)以下我們都采取了GPS 和基站定位混合定位的方式進行經(jīng)緯度的獲取。

4.2 多點定位智能篩選技術(shù)

隨著市政監(jiān)察活動參與的人員越來越多，同一樣設(shè)施損壞或違法行為會受到更多人的關(guān)注，這樣會造成同一事件有多人上傳位置點位。由于個人拍照所站位置不同，在地圖上進行定位時會出現(xiàn)多個定位點大量描述同一事件的情況，影響問題的處理效率以及增加系統(tǒng)額外負擔。在系統(tǒng)建設(shè)過程中，需要考慮在有限的條件下，通過研發(fā)可行性較高的多點定位智能篩選技術(shù)解決這個問題。當前各地圖運營商提供了地圖緩沖查詢技術(shù)，可以查詢固定點位周圍任意半徑的其他點位。利用這種技術(shù)進行篩選，在地理環(huán)境復(fù)雜的情況下，準確率較低，容易造成誤判。

圖6 多點定位智能篩選技術(shù)

在技術(shù)研發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)可以利用道路交接點、建筑物邊緣點、標志性市政設(shè)施點等作為區(qū)域熱點進行構(gòu)圖，劃定多邊形范圍作為案件的熱點區(qū)域，再結(jié)合緩沖查詢的圓形區(qū)域，取其交接區(qū)域作為事件篩選的核心區(qū)，區(qū)域外的定位點系統(tǒng)自動排除，這樣能大大減少定位點，為事件接收人員處理事件贏得時間。如圖6所示，我們?nèi)〉谝粋€上傳的案件點位為基礎(chǔ)點，連接其周邊高大建筑物的邊緣點、主干道與支路的交接點形成一個多邊形，再與基礎(chǔ)點為中心，半徑為100 m的圓形緩沖區(qū)域相切，取得交集，再利用包含關(guān)系得到交集中的其他案件定位點，從而大大縮小案件點的獲取范圍。

4.3 胖客戶端展示技術(shù)

Silverlight 是微軟開發(fā)的一個跨瀏覽器的、跨平臺的插件，以瀏覽器的外掛組件方式，提供Web 應(yīng)用程序中使用。本次研究過程中，通過Silverlight 技術(shù)調(diào)用REST 服務(wù)并封裝GIS 常用功能，使得地圖緩存性能得到提高，降低了服務(wù)器的負擔，也解決了空間數(shù)據(jù)的互操作問題和跨平臺的問題，實現(xiàn)了非常絢麗的展示效果，取得了良好的用戶體驗，如圖7所示。

圖7 系統(tǒng)效果圖展示

5 結(jié) 論

市政管理移動監(jiān)察系統(tǒng)在重慶市渝中區(qū)市政局城市管理數(shù)字化指揮中心得到了較好的應(yīng)用。系統(tǒng)的建設(shè)豐富了市政管理巡查的手段，為市政管理信息的傳遞增加了新的渠道，誕生了高新技術(shù)在市政管理領(lǐng)域的作用，是符合社會進步，科技發(fā)展的，并且必將獲得廣大人民群眾支持的市政工作信息化管理方式。

本文立足于市政管理移動監(jiān)察系統(tǒng)的研發(fā)過程，對當前比較熱門的智慧城市的建設(shè)進行了一次探討，從理念上進行了不同角度的理解。智慧市政系統(tǒng)的建設(shè)需要考慮易用性、擴展性、實用價值。市政管理移動監(jiān)察系統(tǒng)是智慧市政的一次探索，其不單涉及系統(tǒng)技術(shù)的研發(fā)和實現(xiàn)，還對市政管理單位的管理體系提出了相應(yīng)的要求，如何減少人力成本投入、如何高效率的解決問題、如何讓群眾滿意都是智慧市政需要面對的問題。智慧市政的建立需要依靠高新的科學技術(shù)，需要依靠完備的管理制度，需要促進共同參與共同監(jiān)管，利用智慧的技術(shù)和理念“慧”管城市。

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