王永

數(shù)字城市與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相結(jié)合打造智慧城市是一個復(fù)雜多元化的有機結(jié)合，以不同的方法獲取海量數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的整合、關(guān)聯(lián)、分析和決策，提高和改善民生水平，化解社會矛盾，加快建設(shè)數(shù)字中國，更好地服務(wù)社會發(fā)展和人民生活改善，提高人民生活的幸福感和優(yōu)越感等。本文依托工程實際，在市區(qū)片區(qū)內(nèi)分析和研究數(shù)字城市和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的多項子工程，如何打造符合現(xiàn)代化水平的智慧城市，以期對市區(qū)智慧化城市的建設(shè)提供一定的借鑒意義。

一、前言

本文以沈陽汽車城項目（以下簡稱本項目）為例，研究分析數(shù)字城市與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相結(jié)合，通過數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)測、整合、關(guān)聯(lián)及分析等以數(shù)據(jù)大集中推進業(yè)務(wù)大協(xié)同，為城市運行管理提供更科學(xué)的監(jiān)測分析和預(yù)警決策能力，更高水平的智能化執(zhí)行能力，更協(xié)調(diào)的跨部門、多層級和異地合作能力，推動城市管理行為向跨部門協(xié)同模式轉(zhuǎn)變，逐步建立起以信息為核心、以事件為驅(qū)動的新型城市智慧管理中心，打造智慧化城市。

本項目為PPP項目新建工程，地處沈陽市大東區(qū)，區(qū)域?qū)儆谝?guī)劃中的商住生活區(qū)，本項目將為汽車城商住生活區(qū)提供必要的道路及基礎(chǔ)設(shè)施配套，并對東湖區(qū)域進行水體整治和景觀提升。工程主要有：智慧路網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、車路協(xié)同、智慧樓宇、智慧公園、城市運營中心、數(shù)據(jù)中心等。數(shù)字城市建設(shè)主要有道路視頻監(jiān)控、高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)、園區(qū)視頻安防及智慧運營指揮中心。智慧城市 IOC 解決方案是從應(yīng)用、平臺、數(shù)據(jù)資源及 ICT 基礎(chǔ)設(shè)施端到端的方案，業(yè)務(wù)應(yīng)用主要是依托于時空信息平臺、大數(shù)據(jù)平臺、視頻共享平臺等基礎(chǔ)上進行建設(shè)，實現(xiàn)全面、直觀的感知城市運行管理狀態(tài)，統(tǒng)一調(diào)度城市管理資源，城市日常運行管理及突發(fā)事件的全景式指揮。

架構(gòu)需基于智慧城市整體建設(shè)的框架來進行設(shè)計。智慧城市系統(tǒng)總體框架包括感知層、ICT 基礎(chǔ)支撐層、數(shù)字平臺支撐層（涵蓋信息資源層）、業(yè)務(wù)層和展示層。智慧城市運營中心 1個（位于綜合館內(nèi)），攝像頭 195個。

二、建設(shè)項目內(nèi)容

1.智慧路網(wǎng)

作為城市安防的“護城河”，道路視頻監(jiān)控與城市安全休戚相關(guān)。為打造安全文明城市，同時滿足城市道路監(jiān)控系統(tǒng)的功能需求和覆蓋需求，本項目將建設(shè)道路視頻監(jiān)控及高清視頻系統(tǒng)工程，為推進智慧路網(wǎng)的建設(shè)，打造具備精準感知、精確分析、精細管理、精心服務(wù)能力的數(shù)字化城市道路，實現(xiàn)出行安全、管控智能、服務(wù)有效和通行高效的目標，采用多桿合一、多感合一、多箱合一等手段，將智慧道路系統(tǒng)、路橋監(jiān)測系統(tǒng)及管網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)融合，實現(xiàn)N系統(tǒng)綜合、多維應(yīng)用的城市智慧路網(wǎng)管理新生態(tài)，是集智慧照明、視頻監(jiān)控、信息發(fā)布、環(huán)境監(jiān)測、公共廣播、緊急呼叫等諸多功能于一體的復(fù)合型公共基礎(chǔ)設(shè)施。智慧路燈施工方案通過融合部署可調(diào)LED路燈、視頻監(jiān)控、LED顯示屏、傳感器、緊急呼叫與廣播等設(shè)備在燈桿上，并提供高效可靠的電力線載波及網(wǎng)絡(luò)回傳技術(shù)，從而實現(xiàn)智慧路燈軟件與硬件系統(tǒng)集成?？梢宰鳛橹腔鄢鞘械男畔⒏兄K端，支撐起城市物聯(lián)網(wǎng)的全范圍覆蓋,也可以全面提升社會效益。

在重點道路兩側(cè)間隔30～40m均勻布設(shè)智慧桿，實現(xiàn)狀態(tài)全面感知、信息融合協(xié)同、運行綜合管控，具體為實現(xiàn)以下功能：

（1）智慧照明

智慧照明系統(tǒng)通過對燈具的監(jiān)測和調(diào)節(jié)，結(jié)合環(huán)境與時間等因素，能夠有效地達到節(jié)能減排和降低維護成本的效果。

（2）智慧交管

智慧交管系統(tǒng)包括傳統(tǒng)的電警卡口和交通視頻監(jiān)控，實時監(jiān)控路口交通狀況；準確判斷路闖紅燈、壓實線、違法變道等行為，實時交通違法監(jiān)控與治安監(jiān)控，為執(zhí)法、辦案提供取證依據(jù)。

（3）視頻監(jiān)控

智慧桿上搭載高清紅外攝像機，實時監(jiān)控路面狀況；準確判別道路異常情況，包括路面險情、設(shè)施損毀、交通事件（擁堵、車輛違停等），實時監(jiān)控交通、人流，及時消除安全隱患。

（4）信息發(fā)布

智慧LED桿塔屏是信息發(fā)布的主要手段，是智慧路網(wǎng)的重要組成部分，是多功能的集合體，是智慧桿必備的信息發(fā)布平臺。

對于重點路段，在道路的中線、兩側(cè)路肩處布置沉降位移計。實時監(jiān)控道路沉降變形情況，對異常數(shù)據(jù)自動分析并預(yù)警。同樣地，對于橋梁監(jiān)測也是同樣的道理。通過信號的拾取、轉(zhuǎn)換，對采集的數(shù)據(jù)進行傳輸和分析，進行遠程監(jiān)控及預(yù)警，實時監(jiān)測橋梁健康狀況。

（5）配套預(yù)留預(yù)埋，路燈變壓器容量暫按315kVA設(shè)置，兼為道路景觀亮化、道路智能化設(shè)施、公交電源、廣告設(shè)施及周邊路網(wǎng)銜接等預(yù)留容量。箱變電源采用10kV電源，就近由10kV電網(wǎng)采用電纜埋設(shè)引入。

道路智能化設(shè)施用電按每處桿塔1kW預(yù)留，智能交通設(shè)施按每路口10kW進行預(yù)留。路燈照明供電與智能設(shè)施用電分開供電。各自獨立回路供電。

工程范圍內(nèi)的路燈管線要求沿路燈徑路方向全部埋地敷設(shè)。每排路燈下埋設(shè)管孔8孔，其中路燈用2孔，其余為道路智能設(shè)備用，采用PEΦ110塑料管材埋地敷設(shè)。在道路交叉口處采用環(huán)形管線將道路各方向管線相連，過道路處采用SC100鍍鋅鋼管保護，人行道及綠化帶處理深為0.7m，過馬路處理深為1.0m。

每處路燈設(shè)置一處綜合接線井，穿越機動車道側(cè)兩端設(shè)置綜合過線井。工程已包括在道路部分。

2.智慧管網(wǎng)

將本項目區(qū)域內(nèi)新建雨污水管數(shù)字化，并對區(qū)域內(nèi)（特別是觀泉路、榆林大街以及東望街等)地下城市雨污水主干管道進行監(jiān)測，實時掌握水量、水質(zhì)等運行信息，并配備管道清潔機器人高效保障管道排水能力。同時為評估片區(qū)管網(wǎng)健康狀況提供依據(jù)，并預(yù)留全域智慧管網(wǎng)預(yù)留數(shù)據(jù)接口，如表1。

表1 本項目管網(wǎng)監(jiān)測設(shè)備及分布

3.智慧交通

通過智慧交通協(xié)同服務(wù)云平臺和頂層設(shè)計理念“人、車、路、網(wǎng)、邊、云”構(gòu)建完整的5G車路協(xié)同-自動駕駛的解決方案。

（1）車路協(xié)同：場景主要考慮人車路云的協(xié)同高效，增強信息感知、提升道路通行效率、協(xié)同道路管理。本次工程規(guī)劃在11個路口預(yù)留未來車路協(xié)同的安裝點位、管線以及供電，通過感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應(yīng)用層，已實現(xiàn)以下應(yīng)用場景。

（2）道路全息感知：以自動駕駛和車路協(xié)同技術(shù)為引擎，通過部署多類型高精度傳感器和高算力多源數(shù)據(jù)融合的邊緣計算，利用高可靠低延時的車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，構(gòu)建面向城市道路的智能交通道路全息感知，降維數(shù)據(jù)服務(wù)多類用戶，提升交通安全、效率、服務(wù)。

（3）輔助駕駛安全預(yù)警：通過路側(cè)多傳感器部署，實現(xiàn)對多方位、長距離連續(xù)檢測識別，并與主車感知進行融合，實現(xiàn)駕駛車輛對超視距范圍內(nèi)車輛或行人的準確感知識別，可提前做出預(yù)判和決策控制，進而降低事故風(fēng)險，也為遠期實現(xiàn)車輛自動駕駛奠定基礎(chǔ)。

（4）智能泊車：基于5G車路協(xié)同智能泊車服務(wù)，將云端導(dǎo)航信息和場端感知信息推送給車輛，實現(xiàn)對車輛停車引導(dǎo)，駕駛輔助，方便車主找到車位。當車輛具備一定的自動駕駛能力，通過車路協(xié)同技術(shù)可實現(xiàn)L4自主泊車，車輛自動從下車點開到車位。

（5）無人駕駛：無人駕駛為本項目的遠期應(yīng)用場景，因此車路協(xié)同的建設(shè)準備了充足的預(yù)留，為實現(xiàn)無人駕駛奠定了基礎(chǔ)。

（6）智慧停車:配置停車收費系統(tǒng)、停車監(jiān)控系統(tǒng)、智能導(dǎo)向系統(tǒng)、停車場中心管理系統(tǒng)，具備接入遠程控制中心功能，具備無人值守功能。用以緩解大東區(qū)市民對停車的需求，對進出車輛進行有效管理。

4.智慧公園

隨著現(xiàn)代化園區(qū)的信息化建設(shè)不斷完善，安防應(yīng)用已成為保障園區(qū)運營安全的必然需求，在提升園區(qū)管理效率、人員安全和規(guī)范內(nèi)部管理方面發(fā)揮了重要的作用。園區(qū)安防系統(tǒng)的建設(shè)隨著技術(shù)的發(fā)展在不斷成熟。早期園區(qū)安防主要依靠視頻監(jiān)控，以事后追溯為主要作用，但需要面對清晰度不夠等問題。隨后園區(qū)安防系統(tǒng)建設(shè)逐漸發(fā)展成以視頻監(jiān)控為主，輔以報警、門禁等其他系統(tǒng)的安防系統(tǒng)，實現(xiàn)對園區(qū)安防場景的全面覆蓋，視頻監(jiān)控逐漸高清、IP 化，并且各系統(tǒng)之間也出現(xiàn)了聯(lián)動。但是各系統(tǒng)仍然是相互獨立的煙囪式結(jié)構(gòu)，園區(qū)安防人員需進入不同的系統(tǒng)，才能進行操作，由此帶來業(yè)務(wù)、運維管理的不便及效率低下等問題。

包括東湖水域治理及配套設(shè)施工程，內(nèi)源治理，生態(tài)活水，水質(zhì)生態(tài)凈化，水安全及景觀綠化，水體整治面積共 146200 m2。水系景觀配套工程配套建設(shè)總面積 1200700 m2，水系面積（包含改造和新建）146200 m2，綠化景觀面積 683900 m2，硬質(zhì)景觀面積 370600 m2。本項目智慧化公園以東湖治理改造為依托，以濕地建設(shè)為核心，將園區(qū)建設(shè)成平安和智慧的園區(qū)，以實用為目的，以解決自有園區(qū)安全管理、運營效率、節(jié)能減排及人員體驗等園區(qū)內(nèi)需問題優(yōu)先，從實用和實戰(zhàn)的角度出發(fā)構(gòu)建，從而打造新旅游經(jīng)濟模式下自然景觀獨特、服務(wù)設(shè)施現(xiàn)代化智慧化、汽車文化濃郁，集觀光游覽、休閑度假、康體運動、生態(tài)人居于一體的主題生態(tài)濕地，以此改善沈陽東北部生態(tài)環(huán)境，建設(shè)生態(tài)屏障，促進第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展，帶動沈陽大東區(qū)的地方經(jīng)濟發(fā)展。

主要建設(shè)內(nèi)容有：

（1）園區(qū)綜合安防應(yīng)用平臺。智能安防系統(tǒng)以“事件處理”為核心，圍繞“一個平臺，七大子系統(tǒng)”進行建設(shè)，一個平臺指“安防綜合管理平臺”，平臺連接和集成各種安全子系統(tǒng)，使系統(tǒng)間能進行信息共享，具有“集中管理”“安防可視”“靈活聯(lián)動”“決策支持”等特性，最終實現(xiàn)系統(tǒng)安全智能化的管理。七大子系統(tǒng)分別為視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、智能分析子系統(tǒng)、門禁一卡通子系統(tǒng)、報警管理子系統(tǒng)、出入口管理子系統(tǒng)、智能巡更子系統(tǒng)、廣播對講子系統(tǒng)，系統(tǒng)間相互獨立而又融合，通過各系統(tǒng)間的整合，提高智能安防工作效率。

（2）智能安防視頻云平臺。采用云計算、云存儲、大數(shù)據(jù)等核心技術(shù)，構(gòu)建硬件資源集成度更高的視頻監(jiān)控云解決方案，適用于智慧園區(qū)應(yīng)用場景，為用戶提供大容量、高并發(fā)的視頻接入、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)和視頻分析、視頻檢索能力。

（3）智能安防前端攝像機。具備按需定義場景的特點，根據(jù)不同的場景和功能性設(shè)置一定數(shù)量的攝像機，通過多樣的組合來快速適配瞬息萬變的演進步伐，智能安防攝像機采用精準判斷（從單一特征走向全特征）的方式，以全特征和多信息的方式提高準確率、降低誤判；同時，通過多攝像機間的協(xié)同、端云間的協(xié)同進行聯(lián)合判斷，提高分析準確率，支撐實戰(zhàn)，一個有生命力的攝像機應(yīng)該是可以自我感知、場景適應(yīng)性學(xué)習(xí)的，就像生命的成長，攝像機也應(yīng)該具備讓算法和應(yīng)用不斷迭代、演進和生長的能力，并且始終滿足客戶的業(yè)務(wù)場景需求。

5.智慧樓宇

本項目包含智能網(wǎng)聯(lián)大廈，建筑面積87600m2，地上23層，高度97.15m（規(guī)劃高度100m），容積率6.1，以智能網(wǎng)聯(lián)大廈為載體作為智慧城市運營中心相當于城市的“大腦”，要求空間必須滿足所有指揮中心的辦公需求，包括數(shù)據(jù)信息中心機房及預(yù)留擴容機房、可視化平臺大屏區(qū)域、大廳、辦公區(qū)、會議室和預(yù)留區(qū)域等，其中預(yù)留區(qū)域涵蓋走道、電梯、衛(wèi)生間等必要的空間功能設(shè)施，通過智能建筑管理系統(tǒng)集成平臺可以有效消除原有系統(tǒng)的信息孤島，實現(xiàn)系統(tǒng)之間的聯(lián)動響應(yīng)。同時提供給管理者最可靠和詳實的報表并提出相應(yīng)的優(yōu)化管理和運營方案。智能化的基礎(chǔ)設(shè)施的實施獲取供大樓內(nèi)部、周邊運行過程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，在設(shè)定的預(yù)案和流程中，通過科學(xué)的數(shù)據(jù)分析和處理，高效便捷地進行協(xié)同管理（比如環(huán)境自適應(yīng)、消防聯(lián)動、安全可靠、高效運營、綠色節(jié)能等）系統(tǒng)提供的大數(shù)據(jù)分析平臺大幅地降低了樓宇的能耗，實現(xiàn)了在確保用戶舒適安全的前提下真正的節(jié)能減排，進一步地降低了樓宇運營的成本，實現(xiàn)城市狀態(tài)的實時監(jiān)測，城市異常的智能預(yù)警，關(guān)鍵問題的智慧決策，重大事件的協(xié)同處置，打造城市運行管理的OODA環(huán)，實現(xiàn)城市治理體系現(xiàn)代化和治理能力的提升。

IOC的總體定位是通過先進的技術(shù)、依托城市政務(wù)大數(shù)據(jù)中心和各部門資源，通過對海量數(shù)據(jù)的整合、關(guān)聯(lián)、挖掘和分析，以數(shù)據(jù)大集中推進業(yè)務(wù)大協(xié)同，為城市運行管理提供更科學(xué)的監(jiān)測分析和預(yù)警決策能力，更高水平的智能化執(zhí)行能力，更協(xié)調(diào)的跨部門、多層級和異地合作能力，推動城市管理行為向跨條線、跨部門協(xié)同模式轉(zhuǎn)變，逐步建立起以信息為核心、以事件為驅(qū)動的新型城市智慧管理中心。為了區(qū)域發(fā)展，同時為了能更科學(xué)有效地治理城市，將在大東區(qū)汽車城項目中的綜合館內(nèi)打造一個智慧城市運營指揮中心。

三、結(jié)語

打造智慧化城市首先要以智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為基礎(chǔ)，以智慧城市頂層規(guī)劃設(shè)計為引領(lǐng)，以高效實施管理服務(wù)為目標，采用先進技術(shù)和周邊基礎(chǔ)設(shè)施有機結(jié)合，通過數(shù)據(jù)采集、分析、決策等一系列程序，更及時地掌握城市運行狀態(tài)，更好地為廣大市民提供便捷服務(wù)和改善人民生活水平，支撐智慧化、現(xiàn)代化的城市又好又快地發(fā)展，本項目6.8km2范圍內(nèi)多項工程的結(jié)合，實現(xiàn)了市區(qū)城市的智慧化、數(shù)字化的管理，為日后類似城市或區(qū)域的智慧城市建設(shè)提供一定的借鑒經(jīng)驗。