代雨贤,甘代军
(1.遵义医科大学公共管理学院,贵州 遵义 563003;2.遵义医科大学人文医学研究中心,贵州 遵义 563003)
随着空间技术飞速发展,城市开始向数字化方向转型升级,城市管理部门通过信息技术手段,对城市进行空间检测,将收集到的各类信息汇总,并根据自动决策系统进行统一管理与分析,同时完善城市结构在多种时空约束下的动态可达性,形成城市综合性的智能服务系统。我国目前部分城市已经建成城市综合公共智能服务平台,但由于涉及范围较大信息冗余且数据处理慢,导致智能信息匹配效率低。而国外城市综合智能平台,多用于服务大型城市,与市民建立联系、建立信誉、改善服务[1],为市民提供便捷的信息获取方式,实现电子化、系统化、流程化服务。
为了构建完善的城市智能服务系统,李振新依托网络大数据,通过信息空间管理体系,借助遥感影像分析功能,生成数据库对公共信息进行统计,利用分析后的数据构建综合型公共服务平台[2]。但是这种平台的主要功能在于信息收集、搜索与共享,在决策方面具有局限性很难达到预期效果。杨英法依托文化意识构建了一个将水电煤气、交通、网络、购物等公共资源配置结合在一起的平台,并通过包容性的创造能力,将GIS融入服务系统,使城市公共能力得到优化,形成智能化城市[3]。李姝熹等人通过构建数字空间站,将城市公共档案信息计算整理后上传至云数据库[4],但是平台大数据的特性难以做到高效信息搜索和管理。因此,本文将对公共服务平台内的搜索功能、共享功能、分析决策功能进行优化处理,对互联网背景下的城市综合公共智能服务管理平台进行设计。
建立城市综合公共智能服务管理平台前,首先需要将城市进行地理编码构建,这是构建数字城市的必备步骤。通过计算机将城市的地理空间有机结合在一起,形成一个准确、完备的地理文本,利用地理编码,将所有公共信息串联一起,构成完整功能框架。在建立此类算法时,需要通过多分辨率的层次模型,将城市的地图比例按照顺序进行结合,以图1方式进行切割。
图1 影像切割方式
如图1所示,按照比例将地图切割为四块(如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ),在已切割四块上再进行切割(如1-16),形成一个像素为256*256的图像,作为地图影响的第一级指标。此时图像的瓦片数量计算方法如下所示:
式(1)中,Nh表示地图影像中瓦片切割形成的初始行数;Nl表示地图影像中瓦片切割形成的初始列数;x表示瓦片切割的级别;M1表示切割前第一级瓦片的行数;M2表示切割前第一级瓦片的列数[5]。然后通过公式(2)计算地图瓦片的总体数量。
式(2)中,Xw表示地图瓦片的总体数量;Nh表示地图影像中瓦片切割形成的初始行数;Nl表示地图影像中瓦片切割形成的初始列数。通过瓦片数量变化,将频繁变更参数的区域作为数据更新区域,获取地理影像数据信息,通过多边形边界的变换得到该片区域数据变化范围[6]。通过数据变化,将地理影像进行初始编码,当数据信息发生变化,可将数据及时转换成变化后的结果。
本文通过线性插值的方式,将公共服务信息定位到上文地理编码的具体位置,实现二者结合。可以将需要匹配的城市公共服务信息设计一个坐标路段,并根据路段寻找线性插值坐标:
式(3)中,A0表示所需要匹配的公共服务设施在路段信息中的横坐标;B0表示所需要匹配的公共服务设施在路段信息中的纵坐标;A2表示一条差值横线上与横坐标相差两个间距的坐标位置;A1表示一条差值横线上与横坐标相差一个间距的坐标位置;B2表示一条差值横线上与纵坐标相差两个间距的坐标位置;B1表示一条差值横线上与纵坐标相差一个间距的坐标位置;EX表示匹配到的地理信息在路段中的编号,这样的路段编码为[E2,E1][7]。线性插值可以将城市公共服务信息与城市地图编码有机结合,并减少信息匹配返回量。在计算出信息匹配位置后,以减小误差为目标,对其进行拐点计算。将位于同一条街道的地理信息匹配号码分为两个部分,即街道两侧,想要得到更准确的匹配信息,需要计算其具体门牌号:
如果最终的结果为正值,则在匹配路段的正前方,如果最终的结果为负值,则在匹配路段的正后方[8]。将服务信息连通到路段时,可以使用图2方法将两个信息进行连接。
图2 信息匹配连接重组
如图2所示重组两条信息,匹配至两条路段后,两条路段可以分为A1、A2、A3、A4、B1、B2六条小路段和A、B两条大路段。细分大路段后,可将A2 和A4 作为前期连接到A路主段上的两条分支路段[9-10]。层层叠加后,可以基本了解一条路段中前期所有的公共服务信息,不需要重新检索,提高运算与响应速度,降低复杂性。
上文两个步骤主要提高数据运算层的计算速度,使其能够提高城市综合公共智能服务的资源搜索效率。但有关于数据信息的共享与分析能力需要与互联网相结合,形成一个与用户访问相连接的接口如图3所示。
图3 用户访问共享
如图3所示,通过业务处理层将数据进行搜索与分析设计出恰当的外观与展示。将其接入UI表示层,优化服务器的显示与控制。可以共享内容输入组件代理层,将其进行代理,并通过用户访问层与外界相连进行共享。不能共享内容,需重新返回业务处理层,作为底层数据,保存至数据库。
构建城市综合公共智能服务管理平台,通过引擎访问接口对平台的访问系统进行测试。一般情况下,管理平台的资源搜索时间控制在1秒,信息查询共享时间保证在3秒,较为复杂的管理分析操作需要至少5秒设计回复结果。超出时间限制,则表明该平台稳定性与响应能力不达标。在时间限制内,所需要时间越少,平台性能越好。本实验将文中设计的平台与现有的三种城市综合公共智能服务管理平台相对比,通过计算响应时间,判断四种平台性能。整个平台以“.NET”的方式进行框架构建,采用VS 编程软件进行代码编写。在实验中将存放平台的主机与100台系统服务器相连接,构成如图4所示的服务器架构图。
图4 服务器架构图
如图4所示,在服务器中构建若干与主机连通的分机,作为仿照平台访问设施,分别测试不同设备登录与访问所需响应时间。
将文中设计的管理平台作为实验组,将现有的三个管理平台作为对照组进行测试,得到平均响应时间如图5所示。
图5 事务平均响应时间测试
将图5中各个节点信息归纳汇总,得到四个测试管理平台用时数据。为保证实验结果准确性,将以上实验反复进行100次,将实验结果计算平均值,得到表1-表3所示的实验结果。
表1 资源搜索平均用时(s)
通过表1-表3数据,得到以下分析结果:平台响应时间随着并发数的增加而增长。100次的重复测试中,实验组的资源搜索、信息查询共享、平台管理分析时间均没有超过限制。当并发数大于90 时,对照组1 平台管理分析用时超出限制,对照组2信息查询共享与平台管理分析用时均超出限制。当并发数大于80 时,对照组3 资源搜索用时超出限制。
表3 平台管理分析平均用时(s)
综上所述,可以得到实验结果:文中设计的城市综合公共智能服务管理平台拥有更好的响应速度,三项测试指标均保持标准之内,而现有的三种平台均在并发数大于限制值后超出标准。由此可见文中设计的平台在实际中运用会产生较好的效果。
本文结合现有三种平台,设计了一个能够更好响应用户的智能服务管理平台。通过地理编码技术,将城市地理特征分区编码,将城市综合公共管理与分区编码相结合,实现对门牌差值的计算与匹配,减少了平台响应与计算分析时间,提高运算效率。此类平台设计方法只是将地理信息与管理服务做初步匹配,其地址模型没有与GIS 和ENVI 相结合,地理坐标有待完善,还有很大提高空间。因此,在接下来的研究中可以将以上理念作为研究方向,对城市公共智能管理进行更加数字化的研究,设计出更完善的管理平台。