智慧交通現狀范文
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篇1
目前,交通擁堵、交通事故、環境污染和能源短缺是全球城市道路交通面臨的共同問題。近十年,我國汽車年均增加1100多萬輛,增長量是2005年汽車數量的7.7倍,而城市道路每年僅增長3%~5%,車輛增長速度明顯高于基礎設施建設速度,造成運輸效率低下、能源消耗不斷上升,又帶來了中國城市大氣質量持續惡化。在我國,交通的發展還無法適應城市化和工業化的進程,所以推進智慧交通系統的發展勢在必行,這也是國家信息化發展的重點之一。
一、智慧交通系統概述
智慧交通系統的前身是智能交通系統(簡稱ITS),ITS在20世紀60年代由美國提出。2009年,IBM公司提出智慧交通的理念。智慧交通指將先進的智能監控技術、物聯網、空間感知、云計算、移動互聯網技術有效地集成應用于整個交通運輸管理體系,綜合應用交通科學、系統方法、人工智能、知識挖掘等理論工具,以全面感知、深度融合、主動服務、科學決策為目標建立起一種在大范圍內全方位發揮作用的實時、準確、高效的交通運輸綜合管理和控制系統。
智慧交通的內涵主要體現在交通發展模式的轉變有別于傳統的交通理念。智慧交通的發展模式更加著重于利用先進科學技術探知的信息優化資源配置,為交通管理部門提供科學式決策信息和高效精準的管理信息。智慧交通系統的核心理念是“信息”。無處不在的傳感設備和智能終端是智慧交通信息獲取和傳遞的基石,構建全方位的智慧交通系統對城市交通進行實時監控、分析,避免因信息傳遞不及時、信息共享不充分而造成錯誤決策。智慧交通系統利用高科技技術分析大量的信息數據,提供各種綜合通方案,提高交通設施利用率,改善交通狀況,使得交通控制更及時、方便、高效和安全。
二、智慧交通的研究現狀
中國智慧交通的研究開始于20世紀80年代,主要集中在北京、上海、廣州等大城市,研究圍繞交通流理論、城市路口自動控制數學模型等工作展開;80年代后期,開始研究優化道路交通管理、交通信號采集、車輛動態識別等;到90年代,開始建設交通控制中心或交通指揮中心,并開展城市交通管理的誘導技術等方面研究。
當今社會快速發展,原先的智能交通系統已不能滿足目前的交通狀況,物聯網、云計算、大數據等技術的出現為智慧交通系統提供了良好的技術基礎,再加上人們出行理念的變化,使得智慧交通成為城市交通發展的趨勢。為進一步建設智慧交通,各方面專家學者積極致力于智慧交通與新興科技結合的研究中。例如,清華大學交通研究所所長史其信認為,在“物聯網”技術發展和推動下,智慧交通系統將會進入全新快速度發展時代,而新一代智慧交通系統是物聯網和智能汽車兩大領域的重要交集。車聯網的構思可以進一步完善當前的智慧交通系統,通過行駛路線的優化,讓交通更加暢捷。
三、鎮江市智慧交通發展現狀及存在的問題
(一)鎮江市智慧交通發展現狀
近幾年,鎮江市城市人口已達311萬,私人汽車保有量接近34萬,交通流量以每年9%的幅度逐年增長,城市交通管理難度也隨之增大,造成的交通擁堵、運輸困難等交通問題亟待解決。
從表1可以看出鎮江交通流量年年增長,為緩解交通壓力,鎮江市政府大力發展智能公交項目。智能公交顧名思義就是將智慧交通系統與公共交通工具相結合,通過公交車及公交車站的智能設備,將交通流量數據輸到智能運行中心,再利用這些信息進行分析,實現車輛位置信息實時化、可視化,出行者也可根據公交車站的站牌信息,準確掌握公交車到站距離。截至目前,市區已完成1000多臺公交車GPS設備和車內監控設施安裝,完成100多條線路的地理信息采集和車輛、人員基礎數據錄入,完成200多座智能公交站臺的改建任務,智能公交已覆蓋主城區主要道路和公交線路。
由于鎮江特殊的地理位置,鎮江市智慧水運建設工作尤為重要。2013年開始投入使用水上ETL系統(不停航繳費系統)免去船員上岸來回奔波,減少廢氣排放,提高船舶過閘效率。另外水上應急系統通過智慧海事電子動態監管中心的實時監控,全面提升水上安全應急能力,減少水上交通事故。
雖然鎮江智慧交通系統已經初具成效,但根據調查顯示鎮江市目前建設的智慧交通系統并沒有徹底解決交通擁堵、交通事故等問題,必須對現有的智慧交通系統進行優化,增強交通管理智慧化,合理規劃公路、鐵路、水路建設。
(二)鎮江市智慧交通建設存在的問題
1. 各部門相互獨立,互聯互通程度低。我市交通部門管理職能不明確、機構設置重疊,各個部門之間相互獨立,造成相關的交通信息傳遞不及時,降低了交通運行效率,阻礙了交通信息準確及時的。
2. 基礎設施不完善,獲取信息不全面。鎮江市城市公交基礎設施不足,公交專用道缺乏和站點設施未得到有效保護,使得快速增長的社會車輛隨意停靠、擠占公交站點,擾亂了公交車的安全運行和有序停靠,造成交通控制中心獲得的相關交通信息無法全面準確地反應實時的交通形態,交通網絡各個節點的接收能力和質量參差不齊,增加信息分析處理的難度。
3. 技術水平較低,數據分析能力較弱。當前,由于鎮江智慧交通系統引進時間限制,信息采集手段單一,數據累積量少,數據加工處理和應用分析能力較弱。鎮江在應用物聯網技術與信息采集的融合、云計算與信息處理、傳感器技術等關鍵技術方面還有待突破。
4. 數據源質量不高,信息安全隱患嚴重。由于數據質量不高,導致交通誘導和信號控制等需要實時準確交通流量數據的系統不能發揮預期效果,從而影響了整體智慧交通系統的投資價值。智慧交通具有移動特性和無線通信兩方面特點,但當前對于智慧交通的研究只偏重于其功能的實現,忽視了信息泄露、偽造、網絡攻擊、容忍性等安全問題。
四、對于鎮江發展智慧交通系統的建議
(一)加強相關標準和規范的制定
政府需要從上而下強化頂層設計和規范,成立專門的智慧交通管理部門,建立適應鎮江城市發展、“一城兩翼”市區空間布局的交通管理體制,對影響交通信息資源的各方面力量進行全面分析的基礎上,明確各自的職責,實現智慧交通系統信息的集成和共享。
(二)大力開發智慧交通的關鍵技術
保障鎮江交通協調發展,需要加大科技投入,加快交通科技進步,提高交通規劃、設計、施工和交通管理的科技水平。物聯網、云計算、大數據等新一代信息技術的出現,成為構建智慧交通的技術支撐推動城市交通治理能力提升的重要契機。比如通過云計算平臺數據的融合、挖掘和分析,建立交通動態信息處理和管理控制平臺,使海量數據得到高效及時的處理和,幫助交管部門更加宏觀調控包括陸路、水路等系統在內的整個交通體系。
1. 公路建設。鎮江冬季室外溫度較低,高架橋路面易結冰,可以利用智能化自動除冰系統,當橋面溫度降到一定程度時,會自動啟動加熱系統,自動保溫,避免結冰,造成交通事故。同時在國、省干線重點路段安裝監控,與公路智慧交通指揮中心進行實時數據、語音、視頻的互聯互通。
2. 公交建設。4G網絡的發展讓智慧交通迎來新的發展機遇,將集調度、視頻監控、信息于一體的智能化設備安裝在公交車內,及時記錄車輛信息傳回智慧交通指揮中心,同時便于公眾出行信息及時變更。利用車內視頻監控,可以實時抓拍、調用歷史視頻,為智能公交調度和公交車內紛爭等案件提供有利的圖像信息。
3. 水運建設。鎮江位于長江之濱,水路發展對于城市的發展至關重要,應當加快構建船舶與航道運行環境的感知平臺,在提高水運效率的同時,積極響應生態城市號召,減少環境污染。
(三)建立完善的政府服務平臺
政府可以通過智能手機建立公共信息平臺的公眾參與系統,作為公眾參與交通規劃、建設、管理、運營等的平臺,例如“實時路況”、“公交線路查詢”、“出行導向”等信息。另一方面,“掌上公交”、“智慧鎮江”等相關系統可以與QQ、微信等網絡運營商合作,擴大適用范圍,節約大量的時間成本和經濟成本。
(四)加強信息安全建設
加強信息安全建設需要加強相關信息安全技術的研究和管理,包括數據安全技術、系統安全技術、網絡安全技術等;其次需要加強系統的風險評估、及時感知整個系統的安全隱患和風險;最后要加強從業人員和群眾的安全意識,加強信息的管理和使用。
五、結語
智慧交通系統的發展是解決交通擁堵的有效途徑之一,信息與交通的結合,物聯網、云計算等新型信息技術的發展與應用,是推進智慧交通系統進步,城市交通系統日趨完善的必要手段。鎮江智慧交通系統的發展,也將促進與之相關的產業升級,帶動相關產業發展,促進鎮江經濟發展。
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篇2
關鍵詞:智慧交通;研究視角;信息技術;交通運輸;智慧城市建設 文獻標識碼:A
中圖分類號:TP39 文章編號:1009-2374(2016)07-0009-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.07.005
目前,在世界范圍內,智慧城市建設工作開展得如火如荼,涉及交通、安防、政務管理、安全應急、公共服務、醫療、教育等城市運營管理的各個系統。其中智慧交通既是智慧城市建設的重要組成部分,也是提升政府有效治理能力的重要手段,因而對智慧交通的研究也成為我國城市交通治理和建設中的熱點問題。本文通過檢索中國知網的相關文獻并進行梳理,歸納近五年智慧交通研究的主要內容,并對當前針對智慧交通研究的成果加以總結評價,指出其不足及未來研究發展趨勢,以期推動智慧交通研究的發展和促進智慧交通建設的完善。
1 智慧交通的概念
智慧交通系統(Smatr Transportation System,簡稱STS)是智慧城市的核心部分,是整合能源、環境、土地資源,實現可持續發展的重要手段之一(曹小曙、楊文躍等,2015)。目前,我國對STS的研究尚處于初始階段,未形成標準的定義。王慶濱提出,智能交通系統(Intelligent Transportation System,簡稱ITS)是指利用先進的信息、通信技術將信息監控數據導入地面信息管理系統中進行管理而建立的一種在大范圍內、全方位發揮作用的,實時、準確、高效的綜合交通運輸管理系統(王慶濱、鐘榮華,2015)。然而,陳琨提出,智慧交通是智能交通從量變到質變的結果,智能交通是通過非常先進的通信和控制技術,以解決各種交通問題的重要手段,是對信息技術本身的運用,而智慧交通是智能交通發展的更高階段(陳琨、楊建國,2014)。智慧交通與原來意義上的交通管理與工程有著本質的區別(蔡翠,2013)。智慧交通更強調如何將交通系統全面融合到城市總體發展和建設中,不局限于智能交通系統的現有功能,而是將海量交通信息進行挖掘、分析,強調系統的實時性、人機交互性和服務對象的廣泛性(張盈盈、陳燕凌等,2014),強調以人為本、智能化決策分析(李礎⑼跗繳等,2014),促進交通向更先進和諧的方向發展(張輪、楊文臣等,2014)。
從上述文獻所反映的情況看,目前智慧交通的概念主要是從城市建設角度出發,包含所應用的技術、提供的服務和服務對象。其不足之處在于:一是智慧交通所要運用的技術概念理解不清,將不同層次的技術歸并在一起,理論知識體系較混亂;二是服務對象不全面,受益主體范圍有一定的局限性;三是智能化、智慧化無嚴格界定,客觀上造成概念混淆。
2 智慧交通研究的重點領域
智慧交通是在國家大力推進綜合交通運輸體系建設的背景下提出的,其研究的對象主要涉及:一是與交通運輸密切相關的執行層,如客貨、交通基礎設施、運載工具裝備以及智能公路、車輛的運營管理等;二是政府的宏觀決策層,如綜合統計、規劃與設計、建設、市場秩序管理、交通秩序管理、票務與支付服務、公共信息服務和安全應急等。
2.1 與交通運輸密切相關的業務
治理超限超載是一個世界性難題。張新從頂層設計角度,提出科技治理超限超載的6大系統:監督考評監測系統、源頭末端監測系統、重點路面監測系統、檢測站監測系統、行政執法及電子監察系統、智能分析和決策支持系統(張新,2014)。
陳向東、楊斌分析了智慧軌道交通中“更透徹的感知”的發展方向與趨勢,從“敏銳”“快捷”“可靠”“高效”“全面”和“智能”多個角度探討了如何在智慧軌道交通行業運作和智能軌道交通系統中實現“更透徹的感知”(陳向東、楊斌,2012)。曾華觥⒅旎撤繼岢雋恕爸腔酃斕瀾煌ㄏ低臣芄埂保對智慧軌道交通系統理念、技術內涵及其構成進行了探索和概括(曾華觥⒅旎撤跡2012)。王健通過分析公共交通現狀,對智慧巴士系統的運用和推廣進行了介紹(王健,2012)。石文先提出了智慧空管系統總體框架,該系統主要由感知層、基礎設施網絡層、應用服務平臺層、專業應用與決策支持層組成,并對系統所需的關鍵技術、支撐平臺和應用前景進行了分析(石文先、朱新平,2013)。楊靜指出將互聯網技術引入地鐵,在發揮地鐵載客、聚客功能的同時,讓乘客在運動中與城市各類信息交流、互動,為乘客呈現運動中的城市全景圖,另外實現軌道交通媒體價值增值、轉型,是軌道交通互聯網時代的發展方向(楊靜,2015)。史曉平、李華光以上海為例,分析了港口空間地理信息系統建設的必要性和可能性,并提出上海港空間地理信息系統建設的對策建議(史曉平、李華光,2015)。
黃敏以深圳為例,提出要以大交通為依托,以大數據為基礎,以大監管為主線,以大信息為核心,推動智慧型、效能型、服務型交通運輸部門的建設(黃敏,2015)。陸熒洲等對道路監控系統在城市智慧交通建設中的運用進行了研究(陸熒洲等,2015)。
2.2 政府宏觀決策層面的研究
智慧交通是緩解交通擁堵、節能減排的有效手段之一。在智慧交通頂層規劃上,我國主要是獨立建設模式和數據大集中模式兩種(李吹齲2015)。趙俊鈺等提出了一種可落地的智慧交通總體架構建設思路(趙俊鈺、劉芳玉等,2013)。
在智慧交通系統開發與設計上,徐蔓青、張滔、尹克堅、王雅瓊等對智慧交通所依托的大數據平臺的開發進行了研究,譚曉琳、顧慧、梁展凡等對智慧交通應用軟件技術進行了研究,王峰、韓麗、徐波、馬士玲等則從物聯網角度對智慧交通系統設計進行了探究。
在公共信息服務上,信息安全應是智慧交通建設的前提(陳楠坪)。目前,我國智慧交通信息服務主要有四種模式:針對政府的交通管理系統平臺,用戶車聯網(企業及個人),導航地圖、打車軟件等APP(企業及個人用戶),智能汽車制造(個人及企業級用戶)。但是,信息如何與業務實現深度融合才能發揮信息服務核心價值(阮曉東)。因此,孫斌提出了利用三維業務模型來促進智慧交通信息化建設。劉源設計出“智慧出行”系統架構,并可實現GPS浮動車交通信息采集、信息推送與語音播報、動態信息融合實時處理以及車輛協同交互優化,會產生積極的社會效益,提升城市智能交通的水平。張志宇、阮永華提出利用號牌識別技術、RFID電子車牌技術相結合的交通信息采集與服務系統方案,對城市交通信息采集點的布設模式進行深入研究。
在安全應急管理上,陳龍、樊博將物聯網相關技術和管理學中相關理念相結合,提出了智慧城市交通安全監控管理的構架。
3 其他領域的研究
在其他方面,主要集中在對北京、上海、廣州、南寧、鎮江、揚州等經濟較發達的城市智慧交通建設的實證研究,對二、三線城市如何推進智慧交通平臺的搭建甚少,另外對國外智慧交通建設比較成功的國家或地區的研究也還不多。
另外,在對智慧交通人才培養方面,趙竹以交通安全與智能控制專業為例,就專業如何對接智慧交通產業的校企合作課程開發進行了研究,豐富了高職課程理論體系和智慧交通建設人才的培養方向。
4 評價和啟示
綜上所述,近五年,交通運輸業界和學術界對智慧交通的研究主要集中在應用技術的研發與設計領域:一是交通信息網絡平臺,如地址匹配技術、車聯網技術、交通傳感網;二是動態車輛智慧化管理與服務,如車輛識別系統、行車引導系統、智能停車與誘導系統技術、智能公交系統、智能交通監控與管理系統;三是靜態車輛智慧化管理與服務,如智能停車場、位置服務等。但對智慧交通建設的相關技術研究未形成鮮明的層次結構。總之,目前對智慧交通概念體系和應用價值體系的研究較少,缺乏全面、標準的理論體系。
另外,從研究的領域來看,目前對交通運輸密切相關的公路、軌道交通、城市公交關注較多,而對航空、海運交通智慧化管理研究較少;對政府宏觀規劃與建設、信息服務、交通秩序管理關注較密切,而對智慧交通大數據的綜合統計、交通基礎設施建設、市場秩序的管理、票務和支付服務、安全應急研究、人才培養研究不多。從人本管理角度,目前對技術應用研究較多,對居民的出行需求、法律環境等的研究甚少。
因此,未來對智慧交通的研究還可進一步開拓和深化:一是強化理論研究,完善相關理論體系建設,對智慧交通的基本概念和原理做更深入的探討,為智慧交通實踐提供有效指導;二是加強對智慧交通建設和應用信息技術的創新研究,進一步探討網絡信息安全保障體系;三是擴大智慧交通研究視角,關注居民出行需求;四是加強交通運輸類專業人才培養對接智慧交通產業的研究,重視跨學科人才教育。
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>> 我國科技體制改革問題的思考 關于我國科技體制改革的幾個問題 我國智慧城市建設過程中存在的問題及其對策研究 我國智慧城市建設的關鍵問題和推進策略 當前我國智慧城市建設中的問題與對策 我國生態城市建設存在的誤區 我國生態城市建設存在的問題及對策 我國城市建設管理存在的問題及對策研究 我國城市建設規劃問題的研究 我國智慧城市建設現狀分析 我國智慧城市建設需要頂層設計 現階段我國智慧城市建設中的問題分析與對策研究 智慧城市建設的全球共識與我國的提振策略 城鄉發展一體化下的我國智慧城市建設 分析我國智慧城市建設的現狀及思考 我國智慧城市建設的風險及應對策略 新形勢下我國智慧城市建設的政策選擇 我國智慧城市建設運營的評價方法及探索實踐 2016年我國智慧城市建設的十大熱點 我國智慧城市建設的三大著力點 常見問題解答 當前所在位置:l
③國家統計局,科學技術部,財政部.2012年全國科技經費投入統計公報[Z],2013
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篇4
【關鍵詞】智慧城市;綜合桿;智慧桿
1引言
“十四五”規劃綱要提出,建設智慧城市和數字鄉村,以數字化助推城鄉發展和治理模式創新,全面提高運行效率和宜居度。當前,智慧城市的建設已在全國各地有序展開,而部署建立如5G基站、高清攝像頭、電子警察等集約智能的設施是構成智慧城市體系架構的基礎。廣州、上海等大城市多以路燈立桿為載體,根據需求搭載無線通信、環境監測、信息、智慧交通等基礎設施,將“綜合桿”作為智慧城市建設的首要工程進行推動[1]。綜合桿具有高度集約化、共享化和智慧化的特點,涉及多個專業,并需與多個政府管理部門對接,然而目前還未有針對綜合桿的全國性標準和統一的建設管理法規,對傳統的設計模式提出了新問題。
2綜合桿的概念和建設現狀
綜合桿尚未有統一的名稱,主要名稱包括綜合桿、智慧燈桿、智能綜合桿等。廣東省地方標準《智慧燈桿技術規范》(DBJ/T15-164-2019)將其命名為智慧燈桿,上海市地方標準《綜合桿設施技術標準》(DG/TJ08-2362-2021)將其命名為綜合桿,本文參照上海市標準,使用綜合桿為本文名稱。雖然綜合桿的名稱尚未統一,但其“多桿合一”的基本特征已然清晰:以城市路燈立桿為載體,根據需求選擇搭載交通標牌、交通信號燈、電子警察、治安監控攝像機、無線通信基站、環境監測傳感器、LED顯示屏、公共廣播、電動汽車充電樁等設備。搭載的設備可完成城市信息的感知、監測和收集,及時獲得城市運行數據,并傳送至“城市數據大腦”[2-4]。目前除一線城市外,綜合桿在多個城市僅為了改善道路桿件林立、線網雜亂的現象而建立。從其功能而言,僅實現了設備的多桿件合一,但各設備的供電、控制系統、數據傳輸、線纜敷設等因管理部門的獨立運營需求,又分散獨立設置。在“智慧城市”所需數據融合和共享的前提下,建設時如僅考慮外觀形式上的多桿合一,是不足以滿足智慧城市建設發展需求的,還需考慮深層次的數據合一、供電合一、管理合一[5]。
3設計難點
3.1政策和標準缺失
雖然不少城市已制定“智慧城市”的建設規劃,但更側重從數據處理、應用場景和實現“一網統管”等方面提升城市數字化治理能力,具體到綜合桿的設計,則尚未出臺相關支持政策。如綜合桿的設計范圍、綜合桿桿件設計標準、綜合桿設施搭載的原則等,以上問題均為設計前置條件,若無政策支持,基本不可能統一市政、交通、電力等多方意見。即使通過與管理部門多次對接,逐步調研清晰設計需求,但因統一標準的缺失,同一道路的不同路段或者不同建設時期都會導致綜合桿建設的差異,無法有效為“智慧大腦”提供跨層級、跨系統、跨地域的數據支持[6-7]。
3.2設計原則不明確
以往城市道路建設時,沿線機電設施一般僅涉及道路照明、智能交通和交通安全專業。各專業設計標準和設計目標明確單一,且互不制約。如道路照明專業只需參照路燈照明相關設計標準,并滿足路燈管理部門要求的傳輸和控制等相關要求即可。當采用綜合桿建設時,設計中面對的開放的、動態的、交織的因素異常增多,以道路照明專業為例,則存在一些設計難點。1)桿件點位布設原則是動態的傳統道路照明專業只需參考《城市道路照明設計標準》(CJJ45-2015)的布設原則布設照明路燈。如采用綜合桿,還需參考《城市道路交通設施設計規范》(GB50688-2011)對電子警察、監控攝像機等的布設要求、《道路交通信號燈設置與安裝規范》(GB14886-2016)對交通標志標牌的布設要求。同時,綜合桿搭載的Wi-Fi、公共廣播等設備也具有對應的布設間距要求,以上各種約束導致道路照明專業無統一確定的桿件間距布設原則可遵循。各重要桿件的布設位置只能依賴設計流程中各專業人員動態反復調整后確定。因此,桿件布設的原則是動態、滯后、片面和不可概括的,是統籌滿足各專業要求和交警等管理部門意見后的最大公約數。2)電源點位布設原則是動態的傳統道路照明專業只需考慮沿線路燈的供電需求,進行箱式變電站的布設,因目前道路照明多使用低功率的LED燈具,電源供電范圍可達1500m,且無需24h供電。如采用綜合桿,相比于5G基站、新能源汽車充電樁等用電負荷的需求,道路照明負荷權重幾乎可忽略。然而設計之初,因城市管理部門未參與工程,5G基站、新能源汽車充電樁等設施是否設置以及如何設置等問題,大多在項目的推進過程中逐步確定。即電源的布設點位也是動態的,一旦在工程推進過程中確定要增設如汽車充電樁等設備,則會導致供配電系統方案的整體調整,影響工程進度。3)設備配電原則是動態的傳統道路照明專業只需考慮路燈配電,并在電源箱處預留交通安全設施接入回路。如采用綜合桿,由于綜合桿搭載設備種類繁多,如果各設備依舊自設電纜引電,比如同一桿件上的功率非常小的車牌抓拍攝像頭、公安監控攝像頭分別從電源箱處各自沿道路敷設電纜引電,一是電纜和管線資源浪費嚴重;二是綜合桿電源倉內也沒足夠的空間;三是道路沿線箱體林立,影響城市美觀。如果考慮統一配電,則因設備權屬單位不同,各單位均要求配電箱體以及控制系統、電能計量獨立,導致多線合一或多箱合一只能是美好的設想。
3.3設計流程高頻往復,成果文件空前交叉
在以往城市道路建設時,機電設施專業多線程齊頭并進,成果文件各自成稿。在采用綜合桿時,各專業需在一張路線底圖中進行設計工作,設計流程是單線程的,比如,道路照明專業完成照明桿件布設后,傳遞給智能交通專業。智能交通專業進行設計時,不可避免要調整桿件布設位置或間距,待其調整完成后,還需傳遞給道路照明專業核實調整。待以上兩個專業往復對接核對后,后續還有交通安全專業、通信專業、監控信號等專業的按序加入,每一個專業的調整都會影響整體的布設,同時也需其他專業的配合。可見,綜合桿上每增加一類設備,其設計復雜性和工作量將呈指數級增長。另外,綜合桿設備供電和數據傳輸的統一性決定了各專業設計文件的共生性,無法有效拆分。若各專業設計文件編成一冊,在文件編排上又可能會影響工程概預算分項、設備招投標、標段劃分等工作。
3.4設計管理體系不成熟、綜合性人才不足
城市道路建設通常由市政設計院進行設計工作,各設計院內部已建立起模塊化、規范化的設計管理流程,并按照專業形成班組化的人員組織架構。班組化的人員結構,可在滿足設計質量的要求下,有效縮短設計周期,適應城市建設的需要。但不同專業人員的班組架構也形成了天然的信息傳遞壁壘,必然導致信息傳遞的片面和低效。綜合桿的設計需各專業的空前配合,信息需高頻多次往復傳遞。班組化的組織架構已不能滿足大量信息流暢傳遞的需求。在設計院內部,各專業都有對應的負責人、總工程師進行圖紙的復核、審核等質量審查工作,簽署名字并承擔相應設計責任。由于綜合桿需要將不同專業的設計成果編制成一冊圖紙,在設計界面、圖紙編排、圖紙審核簽署等需要掌握各專業知識的綜合性人員進行統籌和管控,在設計端也需要綜合性的設計人員。
4解決措施
4.1制定政策保障
綜合桿是智慧城市不可或缺的基礎設施,一個城市若推進智慧城市的建設,必須制定綜合桿建設的相關保障政策。在工程設計前期,建設或設計單位即可依策與市政、交通、電力、公安等相關部門進行有效溝通,明確綜合桿件設備搭載需求、數據傳輸等相關設計目標,可極大縮短工程設計周期,減少變更,并建成適應城市發展所需的功能齊全、覆蓋面廣的綜合桿設施。各地方可成立綜合桿建設管理的職能部門,負責編制相關政策文件,制定綜合桿建設需求和計劃,協調各設施管理部門,統籌規劃綜合桿的建設布局,科學、合理、有序、有效地推進綜合桿的建設。
4.2制定統一標準
不少廠家為了蹭熱度,大肆宣傳設備共桿就是綜合桿。為了追求美觀或節約成本,一次性將桿件的功能和搭載設備框定,后續如需增加設備,只能新增設桿件或采用抱箍安裝的方式。為消除這一現象,應結合智慧城市建設需求制定綜合桿件標準,對綜合桿件的部件、樣式、規格、裝配和安裝進行統一要求,規范燈桿的硬件接口,充分考慮綜合桿件的可擴展性。在缺少統一設計標準的前提下,不同設計院在面對同一個城市道路綜合桿設施設計工作時,只能通過經驗整合或技術提煉完成綜合桿的設計。經驗和技術鴻溝不可避免會導致綜合桿設計成果的差別,進而影響城市綜合桿設施的統一性。因而,國家層面需制定設計標準,對綜合桿設施的供配電、數據傳輸、防雷和接地系統、設施搭載原則等做出統一的要求,才能全范圍更高效推進綜合桿件的建設。
4.3設計院整合人員架構,培養總體性人才
在“一桿一設計”的設計需求下,設計院內部應整合人員架構,按照綜合桿工程設計所需專業進行人員重整,建立起綜合桿的專屬設計團隊。該人員體系可有效打破信息傳遞間的壁壘,在保證設計周期的前提下,大幅度減少圖紙中的缺、漏、碰等錯誤。另外,設計院內部應著重培養掌握道路照明、智能交通、交通安全、通信傳輸等不同專業知識的綜合性人才,可統籌設計界面、設計文件編制、成果匯報等內容。在設計軟件上,可采用三維BIM協同作業模式,要求所有專業人員在同一個中心文件進行項目設計,提升整體設計效率,既解決各專業間設計沖突,亦不會造成圖紙泄漏和信息丟失。
5結語
在“智慧城市”建設需求下,綜合桿將作為一項系統性工程在全國范圍內快速推進。本文通過與傳統城市道路機電設計流程對比,剖析了綜合桿設計中的難點,并提出了相應的解決措施,可為城市綜合桿大范圍建設提供一定借鑒。
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篇5
關鍵詞:云計算;智慧城市;資源整合;數據中心;城市架構
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)32-7783-03
Abstract: The fast progress of urbanization in our country has produced many social problems, such as increasing population, complicated public security management, the lack of resources, traffic congestion, and environmental pollution have. Seriously affected the urban life. Wisdom city provides a new train of thought and solutions for the city problems and new ideas and practices of urban development are also put forward for the next generation. In construction of wisdom city, cloud computing data center is the core, building independent design of wisdom city deviating from the application system of public cloud services, which has become an important way of thinking in current development of wisdom city. The paper will focus on cloud computing in the application of the wisdom city construction.
Key words: Cloud computing; Wisdom city; Resources integration; The data center; The city architecture
1 概述
在信息化浪潮的沖擊下,智慧城市已經成為現代城市發展的新理念、新思路。智慧城市將涵蓋城市生活的方方面面,有著極為廣闊的應用場景,如教育、醫療、社保、娛樂等城市基礎服務,城市突發事件的應急管理、交通運輸、社會治安管理、水電管網等城市基礎管理,金融、傳媒、物流等各種行業服務。智慧城市將全面提高城市各項職能,提升城市居民生活水平,為城市插上智慧的翅膀,讓城市生活更加美好。
智慧城市的建設有著大數據量的存儲需求、高訪問量的社會公共查詢需求、多系統的綜合管理需求和多用戶的資源分享需求等,但現有的計算機已經不能解決這些問題。而云計算的出現為智慧城市的發展提供了新的契機,它可動態的調節計算資源、實現大量信息數據的存儲與共享。通過云計算可以解決智慧城市中數據海量、隨時更新并且實時性要求非常高的計算問題。因此,智慧城市的建設和實現需要云計算,政務管理、交通管理,智能醫療、教育服務、居民生活等具體應用就更加離不開基于云計算的數據計算與處理平臺。
2 云計算應用于智慧城市的優勢
2.1 平臺層的統一和高效能
通過現代城市中互聯網基礎設施服務的構架模式,將城市中的多臺服務器組成“云端”,通過云操作系統的調度,向智慧城市中的各個子系統提供一個統一的運行支撐平臺。它將內存、I/O設備、存儲和CPU等計算機資源整合成一個虛擬的資源池,為整個城市提供所需要的存儲資源和虛擬服務器等服務。與此同時,可借助云計算平臺的云操作系統對資源池內的資源進行有效的切割、調配和整合,以滿足大數據量的存儲需求、高訪問量的社會公共查詢需求、多系統的綜合管理需求以及多用戶的資源分享需求等,優化資源分配,提高工作效能。對于智慧城市終端用戶來說,有了統一的云計算服務平臺,便可直接通過智慧城市門戶官網、智慧城市APP等完成所需服務,而不必關注智慧城市各個子系統的運行模式,使城市生活更加簡單。
2.2 業務/資源調度管理
云計算將大量資源集中到一個公共資源池中,通過多主租用的方式實現資源的共享。與此同時,云平臺管理軟件將公共資源池中的資源根據智慧城市中應用的具體需求情況進行動態調整,包括增大或減少資源的要求。彈性的云服務可使用戶在任何時間都能得到所需求的資源,這樣既實現資源的多用戶共享,也有效地提高了資源的利用率。
2.3 安全控制管理
云計算,將計算資源與存儲資源分離,并實現了多個用戶對同一公共資源池的共享使用。但在多用戶對同一資源進行共享使用時,就涉及到了用戶的個人信息管理、用戶存儲數據管理等各種安全問題;同時,眾多用戶共享同一公共資源池, 對資源池中的數據安全提出了更高的挑戰。在云計算環境下, 基礎資源的集中化規模化管理, 使得原本存在于客戶端的安全問題更多的轉移到數據中心。從專業化角度,用戶可以借助云數據中心的專業人員和安全機制來保障業務的安全性, 而不用為此耗費自己過多的資源和精力, 全面降低了安全風險。
3 基于云計算的智慧城市架構
3.1 基于云計算的政務管理平臺――智慧政府
智慧政府是智慧城市發展的核心動力,政府信息資源可通過政務管理平臺實現資源的優化配置和高效利用,而其功能的實現也依賴于云計算的支撐。傳統的基于設備的資源共享系統具有很多局限性,如文件傳送、公共數據中心運維管理等無法實現高效率的使用與共享。
基于云計算的政務管理平臺不僅向公眾提供了可參與的網絡平臺,還可保證公眾的訴求有良好的回應。通過政務管理平臺,公民可以自助滿足對政府服務的各種需要,這些服務以開放公用的方式集中在云端,公眾可通過網站、APP等各種手段享受智慧政府的各種服務。因此,智慧政府可通過云計算這個大平臺來改善自身運作能力和運作效率,為智慧城市的建設提供核心動力。
3.2 基于云計算的交通應用支撐平臺――智慧交通
交通堵塞已經成為影響城市和諧健康發展的重大問題,傳統的交通管理手段面臨大量的信息孤島問題,已經不適合如今的城市,結合目前城市交通現狀和需求,打造一套基于云計算的城市交通支撐平臺將是交通事業發展的必然選擇,也是實現智慧交通的必經之路。
智慧交通指的是交通信息系統、通訊網絡、定位系統和智能化分析與選線的交通系統的總稱。智慧交通依靠城市交通基礎設施中的傳感器,可以將整個城市的車流量、道路狀況、天氣、溫度、交通事故等大數據量的信息實時收集起來儲存在“云”端,通過云計算中心動態的分析并計算出最優的交通指揮方案和車行路線,并將這些信息通過無線通信、有線廣播、電子顯示屏、互聯網、車載器等方式向出行者、駕駛員,從而保障人與車、路、環境之間的信息交互,進而提高交通系統的效率。
3.3 基于云計算的醫療服務支撐平臺――智慧醫療
智慧醫療通過打造以電子健康檔案為中心的區域醫療信息平臺,實現患者與醫務人員、醫療機構、醫療設備之間的互動。智慧醫療將打破傳統的醫學思維方式,改變醫療服務繁雜的現狀,確立以患者為核心的醫療服務方式,規范、簡化醫療環節。
智慧醫療可以整合現有醫療機構的設施,形成統一的“醫療云”,并收集醫療機構的號源統一存儲在“云端”,使公眾可以通過網絡、電話、APP等各種渠道進行預約掛號,解決“一號難求”的問題;公眾可按預約的時間前往醫院就醫,免去了醫院排隊的時間;智慧醫療還可以推出“市民健康卡”,市民通過“健康卡”進行自助掛號、自助繳費、自助打印檢查結果等自助操作,市民更可以通過“健康卡”進行診間繳費,在醫生開出檢查單的同時就可完成繳費,之后患者便可直接去做檢查或者拿藥,極大的優化了就醫流程,提高了醫療行業的效率;遠程醫療可使病人在普通醫院享受到大醫院專家醫生的診療服務。
3.4 基于云計算的教育支撐平臺――智慧教育
智慧是教育永恒不變的追求,教育的目的就在于啟迪人們的智慧,新一代信息技術的發展使教育有了新特征,教育本身被賦予了智慧的內涵,以智慧的教育啟迪智慧,是教育信息化的必然之路,也是現代教育發展的新階段。
智慧教育并不是信息技術與傳統教育的簡單累加,它需要以智慧學習環境為技術支撐、以智慧教學方法為催化促導,以智慧學習為根基。我國教育信息化發展到現在仍然不能實現智慧教育主要是因為教學方法單一,不能很好的利用各種教育資源豐富教育手段,改善教育方法;教學環境孤立,優質教育資源共享困難;學生學習僅僅局限于教師教授,不能很好的利用互聯網上的各種資源進行自主學習。云計算的出現為智慧教育帶來了希望與可能,是智慧教育實現智慧的所在。云計算的核心在于計算與存儲功能的虛擬化、集中化,可實現教學資源的快速統整與共享,改善教育現狀。
基于云計算的教育支撐平臺將全面整合教育系統中的各種優質教學資源、平臺、應用等,構建一個統一的智能開放架構的云計算平臺,為用戶提供租用或免費服務,滿足用戶通過各種終端應用完成教學、學習、管理、科研、社會交往等各方面的需求,實現教育信息、獲取教學資源、開展教學互動、統計教育信息與數據、形成科學決策、實施教育評價、開展協同科研等系列教育活動。
3.5 基于云計算的居民生活應用平臺――智慧社區
智慧社區可實現社區內的充分聯通,達到人與物、人與人的全方位交流,有助于解決民生問題,以及日漸復雜的城市管理問題。
云計算技術將全面整合社區內的物業、家居、監控、醫療、教育等各種資源,集成物業服務、家居服務、醫療服務、教育服務、安保服務等業務,集中智能化處理社區中的各種資源信息,向社區居民提供各種信息和應用服務,實現社區服務的高效運行,為住戶提供一種安全、舒適、方便、快捷和開放的信息化生活空間。全面提高居民生活水平,打造最優秀的城市單元,解決城市管理難題。
4 云計算應用于智慧城市建設的意義
4.1 云計算讓城市更加智能化
云計算平臺以其空前強大的數據分析計算能力,成為智慧城市的“大腦”,全面協調城市生活的各個方面,實現對城市中海量數據的計算以及存儲,并可提高城市中各種資源利用率,節約智慧城市建造成本。智慧城市包含城市生活的各個方面,是一個多應用、多行業、多系統組成的復雜的綜合體。在智慧城市的建設中,累積了大量數據信息,并且在城市的多個應用系統之間存在資源共享與信息交互的需求。智慧城市的各個應用系統均需要存儲在“云”中的各種數據,用于實現各自功能。如此眾多而繁復的系統需要多個強大的信息處理中心來進行各種信息、各種數據的處理,所以說,云計算的特點能滿足智慧城市建設的要求。
云計算作為一種新的計算模式和服務模式,以其海量的存儲能力和可變化的計算能力著稱,并且它以服務的方式提供給用戶,使用戶能夠不同地點、不同時間、不同平臺上使用,極大的發揮了網絡資源的價值和優勢,減少了對終端平臺的依賴性。云計算對智慧城市的各類應用做出了有力支撐,以建設云計算為核心, 打造各類不同的云技術, 如電子政務云、醫療云、市政云、交通云、教育云、安全云、社區云、旅游云等, 已經成為智慧城市建設較為廣泛的應用模式。這將改革整個城市的發展模式,極大的提高城市的智慧程度,促進城市各個方面健康快速發展。
4.2 云計算有利于整合城市的信息資源,推動社會和經濟發展
城市各個領域之間是“相互依賴”的,是一種網狀關系。智慧城市的建設需要充分了解城市中的信息,分析城市各個領域之中改的網狀關系。智慧城市將城市中的人才流、物資流、信息流、資源流、資金流等信息儲存在云端,全面整合城市的信息資源。
融合是智慧城市的本質所在,它將信息技術與傳統產業相融合,在融合過程中將產生一系列的新型行業,如快遞、網絡運維管理、高端網站建設等,這些行業將間接推動城市傳統支柱產業的發展。在構建基于云計算平臺的智慧城市的過程中,需要先一步建立智慧政府,再以智慧政府為核心,解決交通、醫療、教育、居民生活等一系列社會管理服務問題。云計算為智慧城市的發展提供了更加廣闊的發展空間。
智慧城市需要各方協力推進,更需要注重整合相關信息資源。智慧城市建設要高度重視信息的挖掘、整合與再應用。而云計算作為一種新興的計算模式,其重要功能就是整合資源,為應用提供強大的支撐,是信息能夠全方面的共享,為預測和決策提供有力的智慧參考,從而提升政府的行政能力。 例如,城市在多年的建設中以及開發了多個電子政務、電子商務等應用平臺,這些系統中積累了大量有價值的資源。但這些平臺式相互獨立的,彼此之間沒有信息交互與資源共享。同時,大量而重復的系統平臺使得各行業出現了設備利用率低、管理成本高等問題。云計算中心的建設,能夠有效整合設備硬件資源和信息數據,支撐更大規模的應用,處理更大規模的數據,并且能夠對數據進行更深度的挖掘,從而為政府決策、企業發展、公眾服務提供更好的平臺。
4.3 降低信息共享的總體成本
云計算的突出特點,在于實現資源共享。采用云計算方案構建的智慧城市將提高城市基礎資源的利用率,有效的降低城市基礎設施的投資規模。此外,云計算還可以有效的節能能源,設備資源在夜間負載低時,可以將業務轉移到部分物理資源上,而將其他空閑的物理資源關機或轉入節能模式。云計算數據中心通過集中的資源管理,降低了日常維護工作量,大量的工作都轉移到后臺由專業人員完成,從而降低管理維護成本,提高管理效率。云計算數據中心通過資源整合、統一管理可以有效的降低信息資源共享的成本,降低了信息化的門檻,使更多的單位和企業走進信息化時代,提高工作效率。
4.4 智慧云將以多種形態支撐城市發展
信息是現代城市發展的基礎,人們對信息服務的要求不斷提高。相對于各行行業混雜的公眾云,行業云能夠提供更豐富、更有層次、更專業的信息服務,能夠深度挖掘行業數據信息,推動智慧城市的建設。如針對醫療設備、醫務人員、患者信息、電子病例等的醫療云,針對道路信息、車流量、天氣、溫度等的交通云,針對商業組織的市場情報與服務的商業云等。多個不同層次、不同大小的行業云形成一套有機的城市生態系統,支撐起智慧城市的建設,推進智慧城市的發展。
4.5 節約能源,讓城市綠色化
龐大的基礎軟、硬件資源將造成巨大的能源消耗,綠色而節能的使用這些資源是每個行業的必然追求,也是云計算發展的初衷之一。
云計算數據中心的模式是將公共資源池租給多個用戶使用,將多個硬件資源集中起來,使用專業合理的方式維護設備,降低能耗。同時,按需分配資源可有效的提高資源利用率。在夜間,數據中心整體負載降低的情況下,可將空閑資源轉入休眠模式或直接關閉機器,從而在最大程度上實現數據中心綠色、低碳的節能運行。
5 結束語
智慧城市的發展是現代化城市發展的必然趨勢,它將實現對城市生活環境的透徹感知、城市資源的全面調控、城市中各個部分協調配合、城市方方面面便捷運作、人和城市之間和諧共贏等。而云計算為智慧城市建設的關鍵點,更是智慧城市的“智慧”所在。大力發展以云計算數據中心為核心的智慧城市,是智慧城市建設的首選。
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篇6
關鍵詞:大數據 智慧交通 數據挖掘
中圖分類號:T311.52 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)04(a)-0158-02
人類活動日益頻繁,汽車保有量迅猛增長,交通壓力與日俱增,特別是在城市中,早晚交通高峰帶來的交通擁堵每日可見。面對當前錯綜復雜的交通狀況,為了有效地改善交通擁堵的狀況,滿足人們工作生活中的交通需求,依托現代網絡技術、信息技術等多方面先進的科學技術,智慧交通系統應運而生。自智慧交通這一概念提出以來,受到交通領域乃至全社會的廣泛關注,交通部門開始致力于城市智慧交通服務系統的研究和建立,在實踐中不斷探討、不斷完善,以期能夠跟隨現代城市發展的腳步,有效改善交通擁堵的現狀。
1 智慧交通與數據挖掘
智慧交通是城市化進程不斷向前推進的產物,是城市交通問題日益嚴峻和土地資源短缺狀況共同作用下的必然結果。隨著城市規模的不斷發展壯大,城市人口數量猛增,汽車保有量大幅增加,不斷增長的交通流與有限的交通用地之間的矛盾突顯出來。受多方面因素的影響,城市交通基礎設施建設遠遠跟不上交通流增長的步伐,更無法滿足人們順暢出行的需要,交通擁堵的情況在城市中普遍存在。智能交通服務系統建立的主要目的在于提高城市交通管理水平,緩解城市交通壓力,充分利用已有的交通資源,滿足人們便捷順暢出的需要。從實際應用效果來看,智能交通服務系統的應用使城市的交通狀況在一定程度上得到了緩解,但是海量的交通數據為系統的信息處理帶來了巨大的壓力。在大數據時代,如何利用大數據技術對海量的數據進行挖掘分析,使其更好地為智慧交通系統服務,促進智慧交通服務系統的進一步完善,是現代智慧交通服務系統需要改進和完善的重點問題。
數據挖掘是利用科學的技術和方法,對信息進行收集和處理,從海量的模糊的數據信息中挖掘出有價值的信息。信息化時代為社會的發展和人們的生活帶來了極大的便利,而海量的數據帶來的是數據處理的巨大壓力,數據挖掘是大數據時代的必然要求。數據挖掘主要包括4個方面的內容,即分類分析、關聯分析、聚類分析、時間序列分析。通過4種分析方法的應用,從海量的數據信息中提取出有效的信息為智慧交通服務系統所利用,系統根據信息分析的結果得出交通建議,為交通調流和人們出行提供建議和指導。
2 智慧交通的體系架構
智慧交通服務系統的建立是為了更好地對城市道路路況信息和車輛情況進行監控和管理,滿足人民便捷順暢出行的需要。智慧交通的體系架構如圖1所示,主要分為三層。
第一層為信息層。信息層的主要功能在于信息采集,通過衛星定位終端對車輛的位置信息和路況信息進行實時采集,通過2G網絡傳送到智慧交通云服務器。移動終端網絡將居民的個人移動終端相關信息傳送到智慧交通云服務器。云平臺運行通過多基站定位算法對車輛或者個人當前所處的具置、出現的路線等數據進行模擬和計算。城市交通干線上設置的攝像頭可以對區域內的路況信息進行實時監控和采集,拍下的視頻流經過編碼處理后利用有線或無線網絡向云服務平臺傳輸,由云服務平臺對數據進行存儲、分發和管理。居民可通過手機等個人移動終端安全智慧交通客戶端產品,通過GPS信息的上傳交互,實時享用智慧交通服務系帶來的便利。
第二層為網絡通信層。其主要功能在于數據傳統送通過有線、WLAN、2G/4G網絡將前端采集的數據信息高速、可靠地向云服務平臺傳送。
第三層為云服務層。負責數據編碼的轉換、挖掘分析和存儲,對交通擁堵的時間、擁堵程度進行分析和預測。特別是對市中心、商業區等人流密集的路段,為用戶提供路況預測、路徑優化、公交信息實時查詢等交通服務。
3 大數據挖掘分析方案
智慧交通服務系統是建立在城市交通道路大數據分析模型的基礎之上的,在城市的每一天交通路段每個一定的距離分配一個ID標簽作櫸侄巫雜傻謀曄叮以此累計建立起關于整個城市道路的標簽庫。在路上行駛的機動車位置及其運行路徑都會被實時采集,同時會在其所對應的路段上映射出該機動車的地理坐標位置。通過MapReduce框架對每一個路段上的車流量進行快速計算,以此為依據來對該路段的是否暢通、是否存在交通擁堵情況進行判斷和記錄,為交通調流和用戶推薦最優路徑提供有力的參考。智慧交通平臺可以對每一輛車在任意一個時間段的行駛路線進行記錄,將總路線分多個路段,從起點到終點會有多條通達的路線可選,利用大數據的FP-Growth關聯算法,通過FP樹的建立,對大數據進行挖掘分析,再根據系統記錄的每個路段的擁堵系數,為用戶推薦最順暢、最優化的路線,最大程度地節省用戶的出行時間。
4 智慧交通的典型應用
4.1 公交信息實時查詢
通過智慧交通的手機客戶端對公交線路及公交運行情況進行獲取,個人可通過手機APP對公交線路和經停站點進行查詢,手機終端從智慧交通的云服務器來獲取公交信息數據,云端服務器對客戶輸入的公交查詢請求進行一系列相關的運算,并將查詢結果反饋給手機用戶。公交信息包括的范圍很廣,如公交路線、公交車實時所處的位置、到站時長等等,為用戶乘坐城市公交出行提供服務。
4.2 交通狀況實時瀏覽
城市道路上分段設置有監控攝像機,對路況現場進行實時拍攝,并將拍攝的視頻向智慧交通平臺傳送。云端服務器對視頻進行接收、編碼轉換、管理用戶端等處理,個人用戶通過手機安裝的APP基于網絡登錄上智慧交通的云端服務器,根據出行需要選擇道路交通的實時道路視頻,讓用戶更直觀地了解路段現場情況,選擇更加適宜的出行路線。
4.3 人流密集情況分析
智慧交通服務系統的云服務器通過基站定位技術,加上移動基站數據庫的支撐,可以對某個區域范圍內的人流情況及變化趨勢進行統計、分析和預測,從而對人流發展情況進行實時監控和判斷,以便于及時有效地做出管理措施。這可在多種場景中應用,如旅游景區、公共安全監控區,便于提前做出人流量預警,防止安全事故發生。
5 結語
通過智慧交通服務系統,利用大數據挖掘分析技術,可以對城市交通產生的海量數據進行快速、有效的提取、分析和處理。這不僅為城市居民的出行提供便利,更對城市交通管理決策的制定和城市交通基礎設施的建設提供有力的參考依據,對于推動城市經濟發展、加快城市信息化系統的升級和完善都十分有利。
參考文獻
篇7
關鍵詞:智慧城市 智慧技術 物聯網技術
0 緒論
如今,中國城市化的持續快速發展取得了舉世矚目的成就。然而,在城市化高速發展的同時,在多數城市中也暴露出越來越多的問題,如何兼顧城市的高速發展和解決城市發展過程中所面臨和存在的各種實際問題,是擺在每一個城市管理者面前的重大挑戰。隨著各種智能化應用的興起,城市信息化正向智能化發展[1],用數字化手段統一處理城市問題,已成為建設和諧城市的有效途徑。
1 智慧城市
1.1智慧城市的定義及關鍵技術
“智慧城市”的概念源自IBM公司2008年提出的“智慧地球”理念[2]。“智慧城市”的定義為:運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息,從而對包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求做出智能響應。其實質是用先進的信息技術,實現城市智慧式管理和運行。
建設“智慧城市”離不開物聯網、互聯網、無線網絡、云計算等關鍵技術的支撐。其中,物聯網是建設“智慧城市”最為重要的技術之一。
1.2國內外智慧城市發展狀況
信息技術的高速發展帶來了全球普遍的信息化浪潮[3]。美國率先提出了國家信息基礎設施和全球信息基礎設施計劃,接著,歐盟又著力推進“信息社會”計劃,并確定了歐洲信息社會的十大應用領域,作為歐盟“信息社會”建設的主攻方向。最近歐盟委員會更將信息和通信技術列為歐洲2020年的戰略發展重點,制定了《物聯網戰略研究路線圖》。
在國內,尤其是近兩年,智慧城市的規劃和建設呈星火燎原之勢:北京、天津、上海、沈陽、南京、無錫、杭州、廈門、廣州、深圳、成都、長沙、西安、昆明等多個城市將智慧城市的建設提升到戰略層次[4]。以上海市為例,“十二五”期間,上海市將率先構建以數字化、網絡化、智能化為主要特征的智慧城市,這也是進一步延伸世博后續效應的重要內容。
2 物聯網
2.1物聯網概念及其特征
“物聯網”就是由多個具有更透徹感知能力的傳感器形成的自組織、智能化多傳感網絡體系,再輔以智能化的計算與泛在的互聯技術支撐,從而實現信息的協同融合、泛在聚合、交互共享、智能處理的過程,最終構建成物―物互聯的綜合智慧網絡[5]。
與傳統的互聯網相比,物聯網有其鮮明的特征。
首先,它是各種感知技術的廣泛應用。物聯網上部署了海量的多種類型傳感器,每個傳感器都是一個信息源,不同類別的傳感器所捕獲的信息內容和信息格式不同。其次,它是一種建立在互聯網上的泛在網絡。通過各種有線和無線網絡與互聯網融合,將物體的信息實時準確地傳遞出去。還有,物聯網不僅僅提供了傳感器的連接,其本身也具有智能處理的能力,能夠對物體實施智能控制。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數據,以適應不同用戶的不同需求。
2.2物聯網技術發展現狀
物聯網是戰略性新興產業的重要組成部分,發展物聯網對于促進經濟發展和社會進步具有重要的現實意義。目前,我國物聯網在安防、電力、交通、物流、醫療、環保等領域已經得到應用,而且應用模式正日趨成熟。
3 物聯網與智慧城市建設的內涵關系
3.1物聯網與智慧城市內涵關系
物聯網的出現和發展,為“智慧城市”的實施提供了強大的技術和物質支撐。物聯網等信息化技術是建設智慧城市的手段和工具,是承載智慧城市建設的基礎設施。可以說,正是物聯網技術的出現,使智慧城市的發展進入到了一個新的天地。物聯網是“智慧城市”建設的技術基礎,“智慧城市”是物聯網發展的具體應用。
3.2物聯網在智慧城市建設中的應用
依托物聯網技術,可以實現城市各領域的智慧化發展與建設。在市政領域,將實現城市市政建設的智慧化,大大促進了城市市政管理的效率。在物流領域,可以實現物品快速標識、準確定位和實時跟蹤,同時提高物流管理水平,實現智慧物流的建設。在制造領域,實現生產制造的高度自動化和智能化,提高生產設備的信息處理能力和效率,降低生產成本。在交通領域,為公眾提供出行參考,改善交通狀況,最大限度地提高路網的通行能力,實現城市交通的智慧化管理。在醫療衛生領域[6],使人們足不出戶即可享受實時的健康監測、保健咨詢和緊急呼救等服務,同時可實現醫院日常管理的高度信息化和智能化,減少醫療安全事故的發生率……
4 結論
智慧城市建設事關長遠發展、關乎民生改善。目前,我國的城市信息化整體處于世界平均水平,以物聯網技術為依托,以智慧城市為旗幟,將更有利于加速提升我國城市現代化建設與管理水平。如今,隨著物聯網技術與智慧城市建設的號角已經吹響,我們相信,在政策導向與市場拉動下,物聯網與智慧城市產業也必將迎來更美好的明天!
參考文獻:
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上述事件是杭州市和杭州誠道科技有限公司合作,部署了基于英特爾大數據解決方案的誠道重點車輛動態監管系統,通過集中的數據中心將全市卡口、電子警察、視頻監控、流量檢測設備、信號機、誘導設備等有效地連接起來,從交通案件偵破能力、交通警察對機動車輛的監管能力到利用關聯車輛的數據分析能力。
“杭州市可保存的歷史違法數據從3個月延長到24個月,從24億條過車數據中完成機動車的號牌精確查詢和行車軌跡查詢,僅需不到1秒的時間。”實施項目的負責人認為,這都得益于英特爾軟硬結合的大數據解決方案,海量圖像和視頻數據不但實現了高可靠和高性能的存儲,還能被大量的使用者快速訪問和使用。
事實上,智慧交通的好壞取決于是否能處理海量的數據。以國內一線城市的交通監控為例,每天平均產生0.3PB至6.7PB的視頻數據。這些海量數據不僅為網絡傳輸和存儲帶來壓力,也對實時處理、分析提出了更高的要求。面對大數據時代的到來,傳統的交通技術已經難以滿足現狀。新時期下,智慧交通面臨著前端數據網絡傳輸難、后端數據中心處理難、數據靈活管理調度難等問題。
博康智能一直專注于國內安防領域,也是英特爾的長期合作伙伴,兩者的合作涉及前端、接入端、中心端和云端等。基于英特爾高性能硬件平臺及其軟件支持,博康交通智能解析技術可將部分預處理類型的數據分析任務放在前端完成,有效地緩解了后端數據挖掘、分析的壓力,同時減少了網絡傳輸中的帶寬壓力。
最簡單的應用就是通過視頻的智能分析,可以對監測區域的所有目標進行智能感知,實現諸如抓拍逆行、闖紅燈、車牌識別、車流統計的功能,還能對特定目標進行智能報警,對具有一定行為特征的事件進行預先報警,以及提供事后的查證。
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[關鍵詞]大數據智慧城市空間規劃
中圖分類號:TP317 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)15-0026-01
引言:城市空間規劃對城市居民的生活以及城市未來發展可能性有著非常顯著的影響。東莞作為廣東省發展中的城市,其周邊村鎮建設剛剛起步,城市規劃工作的方向和結果為東莞周邊村鎮的發展奠定基礎,同時也決定了整個東莞的發展方向。進行科學的城市規劃,使城市建設和管理始終保有生命力和可持續發展的能力,是城市規劃管理工作的重點,值得我們進行思考和探索。
1. 大數據時代背景概述
1.1 大數據的含義
信息技術的不斷發展使人類社會進入了全面的信息時代,利用個人智能終端設備以及網絡進行日常的工作、學習和生活已經是這個時代的基本生活方式。人們的社會行為成為能夠以數據形式記錄的內容,被進行細微的行為分析,數據分析的結果對發現人類生活的網絡特征、改進和提高生存環境面貌等工作具有非常重要的意義。
1.2 大數據對人們生活的影響
大數據集合了網絡生活空間中的各種信息,基于大數據思維方式的人類生活空間改變,對人們的生活產生了重大影響。從宏觀處考慮,大數據影響到人們的出行方式、工作和消費地點選擇,從微觀考慮,大數據影響人們對事物的偏好,甚至影響到某一生活區域內人們的幸福感和滿意度。大數據時代的到來意味著思維方式變革,基于全樣本微觀數據挖掘的要素相關關系研究可以把握總體發展規律,將成為未來城市研究的新方向,因此,在大數據時代背景下,城市建設開始朝著智能化方向演進,城市規劃思路和規劃方法也發生了徹底的變化。
2. 智慧城市特征及空間規劃方法
2.1 城市功能分區智能化
在現代城市建設中,對城市功能進行預先的分區設計,能夠將優勢建設資源集中使用,將改造、新建以及統合建設項目進行分別管理,理順城市建設的步驟,節約建設成本并提高建設質量,同時也有利于城市未來的經濟發展以及城市規模擴大。在大數據背景下,城市功能分區的智能化路線包括以下兩條。第一,關注基于主題網站或社交網絡數據的控件評價指標體系構建和對城市現狀各類空間發展質量的綜合分析,找出現狀空間發展的關鍵問題及成因,進而對城市居民生活宜居度進行評價。例如,通過對大眾點評網的挖掘來研究城市商業空間的發展狀況,找出影響居民就餐、購物的主要問題。從問題入手進行城市空間的重新安排,使城市的購物空間、生活空間和娛樂空間的功能劃分更加清晰,方便市民的日常生活;第二,充分利用周邊城市產業發展數據和城市現有企業經營數據,深入分析區域產業發展趨勢、轉移方向及產業政策影響,結合城市資源優勢,綜合確定產業發展類型、定位和目標,促進一批新興產業和智慧服務業。將傳統商業和新興企業的經營空間進行重疊,以新帶老,促進整個城市商業空間的再次繁榮。
2.2 交通出行智能化
道路和交通規劃是城市規劃中的重要內容,大數據背景下的城市規劃給交通出行智能化提供了便利。在原本的城市道路交通布置基礎上,先增加信號燈和城市攝像頭的安裝,以此收集居民出行數據,并根據攝像頭和信號燈變化引起的城市交通流向數據分析交通特征和未來發展的可能性,結合現有交通網絡的空間安排,以“居民出行方便,城市運行效率提高”為出發點,通過對交通檢測數據、社交網絡及智能手機記錄的居民出行數據的綜合分析,合理規劃或改造城市交通干線走向,并重點設計城市居民智慧出行系統。城市居民智慧出行系統包括城市公交服務系統、智慧物流引導系統、停車誘導系統。公交服務系統包括公交車運營路線的安排、公交車首末車時間的安排以及公交站點基礎設施建設,如在站點設計LED顯示屏提醒居民乘車時間、對駛來的公交車進行路線引導;智慧物流引導系統則針對城際間的運輸服務開展,這對東莞附近城鎮建設尤為重要,智慧物流引導系統對城市周邊物流站點、物流運輸線路的順暢度進行遠程預測和調控;停車誘導系統可以與城市居民常用的地圖導航相結合,從而解決城市交通擁堵、環境污染、交通安全等問題。
2.3 社區建設智能化
城市小區的道路的攝像頭、居民出入小區的打卡次數、小區車庫的停車記錄以及居民生活區內書店、咖啡館、圖書館、體育館的營業額度等,都可以作為分析城市居民生活習慣和生活需要的數據來源。廣州市曾經對市民日常生活娛樂需要進行調查,通過鎖定某一區域范圍內藝術培訓班、健身館的建設程度以及營業額度,分析居民的生活、社交特點,指導城市社區的建設并受到好評。這些社區建設智能化經驗可以充分應用到 東莞附近城鎮建設中。首先,通過對居民出行和社交活動的大數據分析,總結居民的日常生活作息時間規律以及出行的范圍,尋找居民出行以及休息的時間節點,在途中設定休息區,如進行小面積的城市廣場和公園建設,設立報刊亭等,滿足居民出行過程中的各項需要,使這種安排促進某一出行路線的繁榮;其次,通過對城市居民社交網絡活動、社區網站或監控數據的分析,充分了解居民日常生活圈和生活規律,綜合確定各類智慧社區的主要服務功能,合理安排社區周邊配套服務設施和社區內部職能系統或設施。對居民社會關系網絡進行梳理和引導,結合社區空間品質的定性評價討論智慧街區的綜合構建策略。
3. 大數據背景下進行智慧城市空間規劃需注意的問題
3.1 對數據進行科學的采集和分析
在大數據背景下進行城市空間規劃,其基礎是通過各種數據收集工具對城市居民的生活進行細節跟蹤觀察,并根據觀察結果進行數據采集和分析,通過分析內容進行城市相關規劃和安排。因此,數據采集的準確性以及數據分析的科學性是在大數據背景下進行智慧城市空間規劃的關鍵。城市規劃管理部門一定要盡可能地對居民生活以及城市商業和企業發展數據進行精確的收集和分析,只有這樣,智慧城市空間規劃投入使用后,其對人們生活的積極作用才能夠體現出來。
3.2 城市空間規劃應注意統合性
在 大數據背景下進行城市空間規劃,除了精確分析數據之外,投入建設中的規劃施工還應該注意統合性,使工程建設的進行時間、施工影響以及投入使用的時間都盡量集中,保證城市空間規劃的各項結果能夠統一展現出來,形成方便市民出行和生活的智慧網絡空間,以此作為建設宜居城市的根本。
4. 結語
綜上所述,在大數據時代背景下,城市空間規劃進入了智能模式,通過對居民生活數據的收集和分析,城市規劃能夠有效地提高市民生活空間的有效利用程度,使市民出行更便利、社會生活及娛樂需求得到滿足,同時也能夠協調各個城市功能區之間的發展狀況。智慧城市空間規劃必將引領城鎮建設和發展進入一個新的歷史時期。
參考文獻
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篇10
(中國農業大學煙臺研究院,山東 煙臺 264670)
【摘要】智慧城市是物聯網、云計算、大數據等技術的發展和經濟發展的必然產物,是一個通過智能信息技術,可進行深度分析、精細控制的城市。將在城市公共安全、生產制造、環境監控、智能交通、智能家居、公共衛生、金融貿易等多個領域,使社會各種資源的效用發揮到最大化。
關鍵詞 智慧城市;物聯網;云計算;大數據
智慧城市(smarter city)是國家正在大力推進的新型城鎮化建設的方向。其是城市信息化建設的高級階段,本質是融合,通過物聯網、云計算和大數據技術等智能信息技術的運用。將城市里分散的、各自為政的信息化系統整合起來,使各系統之間交融協作,構建政府、企業、市民三大城市主體的數字網絡化交互、共享平臺。使城市公共管理與服務更加便捷、高效、靈活[1]。使社會各種資源的效用發揮到最大化。
1 智慧城市的主要智能信息技術
智慧城市將城市的基礎設施、基礎環境、生產生活相關產業和設施進行多方位的數字化、信息化實時處理與利用,為城市公共管理服務提供了更便捷、高效、靈活的應用與服務模式。是城市公共管理服務模式的創新,與數字城市相比,智慧城市更加智能,它突出強調幾項關鍵的新一代智能信息技術的應用,最典型的就是物聯網、云計算和大數據技術。[2]
物聯網技術。在信息感知技術如傳感器、圖像識別、語音識別、衛星定位、電子標簽等經歷多年的發展之后,已經具備了將用戶端延伸和擴展到任何物品與物品之間,進行信息交換和通信,智能化物體的聯網技術,通過信息感知技術感知遍布城市各個角落的信息并通過網絡傳遞給城市數據中心,實現物與物、人與物之間的信息傳遞與控制。這將建立城市的神經網絡
云計算技術。支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應用服務,計算資源和能力被隱藏在云層后面,用戶無需了解、也不用擔心應用運行的具置。只需要一臺筆記本或者一個手機,提出自己對信息服務的需求。云后面,是虛擬化的城市數據中心,大量異構的服務器、存儲和平臺被虛擬化成統一的服務資源,信息資源被最大程度地統籌和共享。將建立城市的中樞系統。
大數據技術。是從海量的各種各樣類型的數據中,快速獲得有價值信息的技術能力,利用流處理、并行性、摘要索引和可視化等技術,建立起城市的海量數據庫。海量的各類數據,如大量博客信息、物聯網數據、空間數據、3D數據等等,被采集、存儲、分類、挖掘和分析,對復雜事件做出智慧地決策。
其他技術。影響智慧城市發展的技術還有很多,如3S技術(GIS,gps,RS)、將遙感、衛星定位和地理信息系統緊密結合起來,實現對各種空間信息和環境信息的快速、機動、準確、可靠的收集、處理與更新;HTML5發展使原有的基于FLEX和SilverLigt的RIA(富互聯網應用)統一到HTML5環境;數據和軟件一體化的應用開發平臺技術和Web API技術,使組織機構的服務API化,帶動API經濟的發展;最終用戶開發(Enduser Development)促進開發前移,推動用戶參與開發;室內定位技術將是活動的定位更加微觀和精準等。網絡通信技術、建模仿真技術、元數據技術、人工智能技術和安全問題等也是不可缺少的必要技術。
2 智慧城市的信息技術應用領域
國外的智慧城市發展,將建設的重點集中在六大領域:公共安全、電力、醫療衛生、水資源管理、交通和服務型政府。我國地域差別較大,城市特點各不相同,綜合眾多專家觀點和廠家的報告,涉及到的智慧城市領域主要包括以下領域。
2.1 智能城市綜合管理
通過 “智慧城市”的智能運營中心平臺,對獲得大量的有效信息,實時分析、溝通、協作,對城市管理業務對象和事件進行精細化控制,實施對城市部件的檢查、報警、緊急事件處理、指揮調度、督察督辦等功能。確保公共安全并提供水、電、氣、熱等服務正常運行,如:重要對象(巡檢人員、車輛等)跟蹤、實時事件上報,食品安全追溯、危險品安全處置、災害預警與處理等。
在此方面還需要進行多方面的深入研究,如食品安全追溯方面的條形碼或二維碼的識別技術、多原料產品的問題追溯問題、條形碼信息輸入側的安全追蹤等問題有待進一步研究。
香港政府實施的“tellme@1823”項目已比較成熟,市民可利用智能手機拍照、錄像或錄音的方式,結合手機的定位系統,將突發事件實時舉報。可借鑒其模式,突出城市特色,使智能城市綜合管理系統更加便民和人性化。
2.2 智慧電網系統
智慧電網系統是以物理電網為基礎,將現代先進的傳感測量技術、通訊技術、信息技術、計算機技術和控制技術與物理電網高度集成而形成的新型電網。具有響應迅速、計量準確、數據實時采集、服務高效便捷等特點,構建了電力流、信息流、業務流實時互動的新型智能供用電關系。確保電力供應的安全性、可靠性、經濟性和環保約束,充分滿足用戶對電力的需求和優化資源配置,適應電力市場化發展的要求。
我國的智能電網是以特高壓電網為骨干網架,各電壓等級電網協調發展的堅強電網系統,相對于其他行業具有一定的獨立性,國家電網正在進行社區智能用電管理方面的課題研究,屬于電力BI行業的延伸,其內容和性質均屬于智慧電網系統的范疇。說明該我國在該領域已有相關研究和應用。
2.3 智能交通系統
該系統類示與城市交通指揮中心的含義,通過道路收費系統、多功能智能交通卡系統、數字化交通智能信息管理系統等多種模式的數據整合,提供基于交通預測的智能交通燈控制、交通疏導、出行提示、應急事件處理管理平臺。
功能包括:電子收費、車輛監督、停車服務、交通檢測、交通流檢測、交通違法監測。幫助進行城市路網優化分析;為城市規劃決策提供支持。[3]
2.4 智慧醫療
智慧醫療是指利用先進的智能信息技術,打造健康檔案區域醫療信息平臺,實現患者與醫務人員、醫療機構、醫療設備之間的互動,通常由智慧醫院系統、區域衛生系統以及家庭健康系統三部分組成 。可使醫療信息、醫療服務、醫療資源延伸至城市各個角落,實現醫療服務的最優化解決。
我國乃至全球的公共醫療水平還遠未達到人們的預期,醫療衛生資源不斷集中到大醫院,出現醫療服務質量欠佳、看病難且貴的就醫現狀。智慧醫療將個體、器械、機構整合為一個整體,將病患人員、醫務人員、保險公司、研究人員等緊密聯系起來,有利于緩解就醫難的問題。鑒于我國的醫療體系,智慧醫療在國內的推廣相對需要作出更多的努力,如需要克服非技術層面的問題。
2.5 智能公園管理
具體功能包括:提供綜合信息顯示、無線上網等服務;建立人流實時檢測機制,精確統計入園人量;發送社區短信提醒游客注意安全。用于提高公園服務質量,避免突發事故生。
2.6 城市環境管理
功能主要包含環境質量在線監測、污染源在線監測、機動車綠標發放與識別、移動環境監察執法等。
2.7 電子政務應用
用于和公開處理政務,提供政務查詢公共服務,建立政府與人民直接溝通的渠道,增加辦事執法的透明度。也用于向城市管理系統的工作人員,提供辦公、辦事、考核和即時通知功能,提高工作人員履職能力和效率。具體應用包括:綜合辦公、事務辦理、政務查詢、績效考核和公共政務應用等功能。
2.8 智能城市照明管理
具體功能應包括:定時檢測路燈工作參數(電壓、流等);建立自動控制和人工遠程兩種開閉模式,實現回路節能或單個燈具智能化控制;建立故障報警與防盜機制。用于節約城市照明能耗,提高設施管養效率。
2.9 其他領域
智慧城市還包括智慧建筑系統、水務領域(水文監測、水質監測、供用水監測、災情監測、水工設施監控、視頻監控等)等領域。
3 總言
綜上所述,智慧城市是物聯網、云計算、大數據等技術的發展和經濟發展的必然產物,是一個通過智能信息技術,可進行深度分析、精細控制的城市。將在城市公共安全、制造生產、環境監控、智能交通、智能家居、公共衛生、健康監測、金融貿易等多個領域,使社會各種資源的效用發揮到最大化,給我們帶來全新的生活感受。[4]
參考文獻
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