智慧城管系统建设总体架构研究

苏燕涛 周 全 刘宗玥 陈 洁

哈尔滨航天恒星数据系统科技有限公司，黑龙江哈尔滨 150028

随着社会发展和人民生活水平的提高，市民对城市管理的诉求不断提升，民生问题亟需解决，城市运营与服务水平亟待提高[1]。在历经十几年的数字城管建设发展历程后，伴随着城市管理水平的需求提升，数字城管逐步向智慧城管升级。如何利用智慧手段，创新管理模式，更好地服务和改善民生，打造“响应更及时、手段更先进、覆盖更全面”的智慧城管，是城市管理部门面临的巨大挑战和重大机遇[2]。

智慧城管作为智慧城市建设的组成部分，是将云计算、数据分析、物联网与数据挖掘等新一代信息技术充分利用的体现，通过集信息的获取、处理、决策、指挥、联动、督办、调度等多位一体的全覆盖、全流程综合性城市管理平台。通过城市管理过程、管理要素、管理决策的全面智慧化，实现城市管理对象与服务对象的高度整合，达到城市管理范式转变为监管与服务并重范式[3]。

针对当前数字城管向智慧城管转型的关键时期，本文介绍了一种智慧城管总体设计方案。通过详细介绍智慧城管的总体架构及系统组成，以及在此基础上的业务平台建设，为城市管理方式方法改进提供建设思路。

1 智慧城管建设需求起源

我国城市管理数字化建设阶段已基本完成，智慧城管的出现有其一定的必然性。伴随着新型智慧城市建设，城市发展要求、产业升级要求、政府转型要求、技术进步都极大地促进了智慧城管的建设。

1.1 城市发展要求智慧城管建设

随着城市人口不断膨胀，“城市病”成为困扰各个城市建设与管理的首要难题，资源短缺、环境污染、交通拥堵、安全隐患等问题日益突出，为了破解“城市病”困局，智慧管理问题显得尤为重要[4]。城市管理是一个涵盖城市经济、社会、生态、人文的复杂系统工程。城市管理横向上涉及交通、安监、规划、建设、城管等外部部门，还涉及道桥、园林、环卫、市容、执法等内部部门，以及市、区、街道、社区等纵向部门，在管理内容上包括执法、治理、养护、设计、保洁、应急等内容。而随着城市化进程的不断加快、管理范围的不断扩展，城市问题的数量和复杂性都大大增加，给城市管理带来了巨大的挑战，亟需通过智慧城管的建设解决城市发展过程中的遇到城市管理问题。

1.2 产业升级促进智慧城管建设

产业发展与城市发展之间存在共性规律，每个城市的生产力布局应该顺应这些规律，而不是千篇一律的的追求同样的发展道路、同样的产业升级方向[5]。城市管理作为与城市发展息息相关的部分，与产业发展发生相互作用，来促进新型特色城市的形成，从而带动城市产业发展。

我国的城管部门建制最早出现于1997年，那时正是信息产业的大发展时期，信息技术第一次运用于城市管理。2005年，北京东城区率先实施以网格为基础的信息化城市管理方式，经过近十余年的发展，已经较为成熟，信息技术已成为城市管理最重要的工具与手段[6]。如今的智慧城管则是信息产业与城市管理在更为成熟的环境下融合的产物。

1.3 政府转型推动智慧城管建设

随着经济发展能力的持续提升，人民生活水平的日益提高，各项需求也变得多样化，城市管理环境也在随着经济的增长变得多样化，对城市管理模式与手段也提出了更高的要求与挑战，中国城市在逐步城市化的过程中，城市中心非常集中，变得愈加拥挤；城乡结合部分，人员密集，基础服务落后，农村地区耕地逐步缩减，人口不断向城市中心涌入。如何将城市中心的作用发挥好，在不影响城市发展效率的情况下健康引导城乡同步发展，实现全社会公平，这些棘手问题迫使着城市管理模式的转变与城市管理部门的转型，需要对城市管理目标、内容与机制进行新的界定。

1.4 技术进步支撑智慧城管建设

由数字城管建设到智慧城管建设是信息技术发展的必然。伴随着城市管理的不同问题日益凸显，迫切需要将大、物、移、云等新技术融合入智慧城管的建设中，努力推进 “智慧城管”的建设，实现城市各类资源的高度共享、各业务单元的协同联动、快速反应和精确管理[7]。

2 智慧城管系统总体设计

2.1 总体架构

智慧城管建设的总体架构分为城市管理信息采集网络、虚拟化软硬件设施、智慧城管数据云中心以及城管综合应用四层。总体架构如图1所示。

图1 智慧城管系统总体架构

城市管理信息采集网络。城市管理信息采集网络主要通过北斗/GPS、RFID电子标签、视频监控、12319微信、12319热线、卫星遥感、卫星通信等对地观测手段，实现城市管理要素的位置信息、状态信息、视频信息及人力信息的采集，信息采集网络采集的数据汇总到智慧城管数据云中心，实现数据共享。

虚拟化软硬件设施。通过对现有存储、计算、安全等硬件设施的虚拟化部署，形成可统一管理分配的计算和存储资源池，系统用户可通过虚拟化资源配置分配相应资源，通过“云终端”按需获取动态资源及虚拟计算资源。

智慧城管数据云中心。数据是智慧城管平台的核心，将局属各行业办、区、县的城市管理异构数据进行接入、汇交和整合构建统一的城管专题数据库，形成完整全面的城管业务专题数据标准，为城市管理部门信息共享和业务协同发展提供数据支撑。同时打通其他政府部门、企事业单位、社会公众数据通道，实现公共信息、地理信息、城管专题和业务运行四大数据库融合应用，消除各行业间的信息孤岛，实现统一的数据源及统一的数据出口。

城管综合应用。面向城市管理部门各项基础业务和后期扩展业务需要，设计包括数据分析及考核评价、综合指挥、运维管理、业务管理、移动办公、公众互动等6个应用平台。

2.2 智慧城管系统方案

2.2.1 城市管理信息采集网络

（1）位置信息采集。通过北斗/GPS功能定位，实现对环卫车辆、执法人员、巡查人员、处置人员等的实时位置采集，配合作业车辆管理子系统、网格管理APP，实现城市作业车辆、执法人员、巡查人员、处置人员的位置信息管理，辅助环卫办、执法督察处等日常城市管理工作。

（2）状态信息采集。通过噪音、扬尘等仪器设备，获取城市环境状态信息，实现对城市噪音、特殊地点扬尘等数据指标的监测；通过RFID技术实时采集井盖位置信息，通过高分遥感卫星定期采集违章违建信息，为城市执法工作提供有力的数据支撑。

（3）视频信息采集。通过视频摄像头实现城市管理问题信息的采集，实时监控城市重点区域的城市管理状况。视频数据回传中心，由云数据中心视频监控系统自动识别问题，实现问题直接派发，网格内处置人员依托移动办公平台实现扁平化响应。

（4）人力信息采集。人力感知主要利用城管监督员、 义工、社会公众等人员，利用移动办公APP、12319公共服务平台等手段，人工获取城市管理问题信息。

2.2.2 智慧城管数据云中心

2.2.2.1 数据融合及建库

通过将局属各行业办、区、县的城市管理异构数据进行接入、汇交和整合，构建统一的城管专题数据库，形成完整全面的城管业务专题数据标准，为城市管理部门信息共享和业务协同发展提供数据支撑。同时打通其他政府部门、企事业单位、社会公众数据通道，实现公共信息、地理信息、城管专题和业务运行四大数据库融合应用，消除各行业间的信息孤岛，实现统一的数据源及统一的数据出口，为各行业系统的分析应用与辅助决策提供数据保障。

（1）公共信息数据库。建立人口、法人信息数据库，接入临街商户、占道经营商贩及城市管理相关人员、相关企业的信誉信息、房产信息、企业组织机构代码、法人、处罚信息、缴税信息等。

（2）地理信息数据库。建立包含城市设施、交通、环境、绿化、房屋与土地的位置、物理属性与管理属性的地上设施信息数据；包含排水、供水、燃气、热力、电力、通信、工业管线的位置、材质、深度等地下管线信息数据；包含人防工程设施、设备、物资的地下人防信息数据及城市地名地址、高程、数字栅格与数字划线地图的基础地理信息数据，形成完整的城市地理信息数据库，为所有城市管理职能部门提供统一的空间定位和空间分析的地理单元。

（3）城管专题数据库。建立涵盖城市管理的市容、广告、施工、秩序、突发问题的事件数据库；整合局内各部门依据统一划分原则形成的单元网格数据；融合规划、建设与城管自有的行政许可数据；涵盖法规类型、违反条款、处罚依据、描述说明、处罚尺度、案由简称的法律法规数据，形成城市管理专题数据库。

（4）业务运行数据库。建立城市运行过程中反映城市管理问题的各种图片、文字、语音、位置等数据的数据库，以及伴随不同案件处置过程中的处置状态、处置表格、督察信息和组织框架等信息的数据库和用于评价问题处置效果和效率的评价模式、评价指标等数据库，构建完善的城市管理业务运行数据，建立完善的城市管理监督机制。

2.2.2.2 智慧城管云平台

智慧城管云平台是智慧城管系统的计算中心和服务中心，由虚拟化与云运算技术，将系统物理服务器与存储交换设备虚拟为系统底层的计算、存储与网络资源池，为上层各个业务平台提供运算与存储支撑。由智慧城管云平台的大数据存储、交换、挖掘等处理技术，实现城市管理部门在政务与涉及企业和社会成员间的各级应用平台的业务系统的信息互联互通与数据共享，从而促使各管理部门与社会企业、公众之间信息数据的协同开发与共享利用，全面支撑大城管各项业务建设工作。

2.2.3 智慧城管综合应用

（1）数据分析及考核评价平台。以历史数据和现实数据为基础，覆盖各级城市管理部门和所有行业办，通过特殊管理问题的智能分析和预警算法，进行对应模型建立，由不断丰富完善的模型算法，实现对特定行业难点、热点问题的提前预警与专题分析，并形成辅助决策意见建议，构建全面的精细化科学分析与考评体系。在政策制定、工作规划、日常管理、应急指挥等多个方面协助各级管理者更加高效的进行工作部署及决策。

（2）综合指挥平台。围绕梳理市、区、街道、社区四级责任清单，以二三维GIS数据为基础，构建基于二三维GIS的监督指挥体系，实时对重大案件、网格人员工作、执法督察情况进行的扁平化综合调度。以协同工作为核心，覆盖责任人员监管、执法督察管理、应急救援等涉及跨部门、跨区域综合指挥工作，辅助以城市虚拟仿真、大屏幕展示，使各级指挥人员更直观、更智能的进行综合指挥。

（3）业务管理平台。业务管理平台以云数据中心为抓手，整合并优化城市现有视频、车辆、人力资源信息，推进道桥监测、井盖监管等业务应用，充分共享城市管理部门信息资源，梳理整合各业务流程，全面覆盖行政审批、市政监管、协同办公等业务应用。以此为牵引，实现业务数据自动流转，业务管理协同高效，真正做到“业务全覆盖、数据全贯通、资源全管理、流程全自动”，全面实现城市管理业务的信息化、标准化、规范化。

（4）移动办公平台。针对不同层级和不同部门的用户，实现主要业务在移动客户端的处理应用，根据不同的用户权限分配不同的功能。重点建设移动督办子系统和智慧城管网格管理子系统，优化发现—处置—核查—反馈—统计—分析的工作流程，实现工作效果可记录、可追踪、可查询、可评价，实现办公由PC端向移动端迁移。

（5）公共服务平台。公共服务平台充分融合APP、微信、电话等多种载体，整合城市部事件、实景地图、兴趣点、城管新闻等各类城市管理信息与服务，为公众提供全方位的人性化公共服务内容及服务窗口，实现主动化的城市管理服务，转变传统的为管理而管理、为服务而服务的工作模式，真正实现人民的城市人民管，人民的城管为人民。

（6）运维管理平台。智慧城管涉及系统较多，内部数据流转复杂，为避免重复建设，采用统一运维管理、统一安全防御的设计思想，建设运维管理平台。从“数据、流程、权限、用户”四个角度对智慧城管平台进行管理，保证系统稳定运行；从“全面扫描、自动审计、安全策略、防御壁垒”四个方面对其实行安全防护，保证智慧城管数据安全、设备安全、网络安全及软件安全。

3 结语

智慧城管不仅是城市发展建设的内在需要，更是创新城市管理方式，实现城市管理跨越式发展的良好机遇，它的建设是顺应国家对新形式下城市管理的方针政策，通过本文的智慧城管系统总体架构设计，为城市管理部门对现有信息化系统升级提档树立指导性标杆。