大数据背景下的智慧城市

来源:威奇电气发布时间:2017-10-19浏览量:164
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引言

智慧城市这个词汇起初来源于IBM的“智慧地球”。对智慧城市的理解为:以五大基础数据库(人口、法人、宏观经济、地理信息、综合信息)为支撑,利用“通信网、物联网、互联网”等通信电子技术,搭建统一规划的城市智慧信息共享平台,定义并标准化中心平台与各个业务部门的业务模型和通信接口,最大限度地整合基础建设资源,充分共享城市智慧信息,为政府、企事业单位、市民提供便捷的信息服务。即智慧城市是基于庞大数据基础与统一平台的生态系统,具备信息共享、系统协同以及智能应用的特征。

在城市的发展过程中,新技术创新从局部开始促使相应管理制度和体系的变革,改变了城市的基本形态,实现了城市化由工业社会向信息社会的转变。而社会形态的改变反过来又促使技术的进一步成熟。

城市发展不断转型升级,信息化水平逐渐提高,与城市发展相适配,实现城市资源共享和协同工作,这正式城市达到智慧的标志。信息化与城市化融合的产物是城市发展到一定阶段的必然结果。

城市运营会产生大量数据,大数据也支撑这智慧城市的建设和发展。大数据来源于城市发展的方方面面,特别是在政府对城市管理的过程之中,如公共管理、电子政务、监控系统、社会保障等,并且伴随着城市信息化基础设施的健全和完善,数据的深度和广度随之拓展,使得各种类型的数据都变得可收集、可感知。

大数据的真正价值来源于对数据的有效分析和使用。大数据的运用包括3种主要方式:一是对过去与现状的把握;二是发现内在规律与模式;三是对未来的预测和优化。无论是哪一级别的运用,实际上都是对数据的智慧处理,最终都可以服务于数据生成部门,从而成为智慧城市的具体实践。

由于数据能够反映城市运行以及政府管理的内在规律,并具有一定的预见性可以为决策提供支持,因此正逐渐成为城市发展的重要资产,对数据的洞察力也被视为各类政府管理的核心竞争力之一。

大数据的使用过程包括生产与集聚、共享与管理、分析与发现、应用于服务这几个环节。正是由于大数据的多样性和产生频率决定了其管理和使用方式不同于以往。

在技术领域,关键是要实现从数据挖掘到提供决策的过程。如智慧城市中的物联网技术便不能基于单个事件(单个观察或传感器的读数)来触发活动,而是需要利用专业系统和数学模型,对观察到的数据进行过滤、汇聚和数据挖掘,并参考历史数据和相关性数据,进行分析推理,给出决策或预测。

在管理领域,则要保障数据可以有效共享和流通。现状单一条线的数据已经被大量地收集与分析,而大数据则是利用多样化数据的交叉分析导出结论的过程,因此共享是有效利用大数据的基础。城市的智慧化发展需要把各个部门多样性的数据调动起来,通过交叉分析、建模的过程,催生出新的服务与应用,从而服务于城市的管理和运行。

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智慧城市领域大数据的运用场景举例

(1)       政府效能效率方面

从交通调度到事故管理,从电力预测到社区经济预测,从临床诊断到公共卫生监控,城市各领域的智慧化都要依赖于数据共享、统一调度和分析挖掘。

如在交通管理领域,交警部门掌握了全市交通事故的事故原因、事发地段甚至肇事车辆类型等数据,同时拥有实时的路况数据,汽车厂商通过车内智能系统,掌握了车辆行驶中的位置、状态以及踩刹车次数等数据。

管理者可以在对各个渠道的数据进行准确提炼和构建合适的交通预测模型后,有效模拟未来交通运行状态,验证技术方案的可行性。在部分海外先进城市的智能交通解决方案当中,交通部门能够通过相关大数据的分析全面和实时地掌握车流分布、出行规律、交通压力等信息,并且进行整体性的规划设计,包括设置城市道路卡口、公交线路优化、城市交通监控、市民出行提示、群体出行分析、停车指引、路线引导、道路改造建议、道路收费系统等,缓解“行车难、停车难”的城市通病。这些数据如果能结合气象部门的天气数据、路政部门的道路养护信息以及汽车保险数据,可能会得到新的应用。

(2)       企业智能化决策方面

在城市运行中扮演着重要角色的电力系统同样存在着数量大、类型多、价值高的“电力大数据”。包括电力生产涉及的运行工况参数、设备运行状态等实时生产数据、现场总线新所采集的设备监测数据以及发电量电压稳定性等方面的数据和电力企业运营和管理数据(如交易电价、售电量、客户信息等)。一方面,整合电力行业各环节的大数据,可以实现以用电需求预测为驱动优化资源配置,协调电力生产、运维、销售的管理,提升电力企业经营管理水平;同时,电力数据是重要的经济先行数据,还可以作为一个地区经济运行的“风向标”,成为投资决策的参考依据。

(3)       提高居民生活水平方面

在医疗数字化的过程中,医院成了大数据产生的重要来源,医院的病历、影响、远程医疗等都会产生大量的数据。通过精确的分析,具体可以应用在临床诊断、远程监控、药品研发、医疗诈骗防控等方面。

将大数据运用于支撑政府效能效率、辅助企业智能化决策、提高居民生活水平3个方面,可以极大地提高城镇化质量、促进城市管理和服务智能化发展,提升整个城市的智慧化水平。

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智慧城市相关的国家战略

随着经济的发展,中国逐渐进入了城市化的加速发展阶段。新型城市化不仅是人口的空间集中和城市的增长过程,更是城市社会关系发生转变的过程。建设智慧城市对实现我国经济增长方式转变、创新驱动和转型发展有着重要的促进作用。

2014年3月国务院出台了《国家新型城镇化规划(2014~2020年)》,将智慧城市作为城市发展的全新模式,要求大力推进智慧城市建设。

《国家新型城镇化规划》中对智慧城市建设的要求包括:统筹城市发展的物质资源、信息资源和智力资源利用,推动物联网、云计算、大数据等新一代信息技术创新应用,实现与城市经济、社会发展的深度融合。强化信息网络、数据中心等信息基础设施建设。促进跨部门、跨行业、跨地区的政务信息共享和业务协同,强化信息资源社会化开发利用,推广智慧化信息应用和新型信息服务,促进城市规划管理信息化、基础设施智能化、公共服务便捷化、产业发展现代化、社会治理精细化。增强城市要害信息系统和关键信息资源的安全保障能力。

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智慧城市发展中面临的主要问题

为了更好地抓住这一发展机遇,需要清楚地认识到并避免智慧城市发展中的常见问题:

(1)       顶层设计和全面规划

智慧城市是基于城市化与信息化的产物,因此智慧城市的建设需要与城市现有的发展水平相结合以及需要与当地的整体规划、经济产业、人民生活的实际情况相结合。既不能将智慧城市的发展目标设定为各方面都完美无缺的理想世界,也不能盲目模仿跟风而脱离城市原本的发展路线。

世界各地在推进智慧城市建设时出现了缺乏统筹规划、部门各自为政、甚至盲目建设的现象。虽然并不缺少顶层设计,但如果智慧城市建设不能紧密地符合城市整体发展规划的需求,那么往往会难以执行。

(2)       数据无法有效沟通

信息资源无法整合共享、互联互通,部门间的平台各自独立无法协调以至于形成“信息孤岛”的现象称为我国智慧城市建设中普遍性的制约因素。从技术上来说,这一现象形成的原因在于不同部门、不同行业之间的后台数据结构标准不同,且在建设和使用时条块分割。从管理上看,数据源于不同的管理部门,各部门职能分担的同时也分隔了组织内原本应该统一的信息数据,同时信息安全问题也在一定程度上成了信息公开的影响因素。

当前各地区的人口、法人、宏观经济、地理信息、综合信息等基础数据库的建设和管理现状标明,不少城市的智慧城市规划对于如何解决数据的共同管理模式问题并没有提供实际的指导,仍然面临着重复建设和投资浪费的问题。如果这种局面继续扩展,将大大增加智慧城市建设失败的风险。

(3)       缺乏统一的推进组织与运营管理机制

智慧城市建设与运营对现行城市管理体制提出了挑战。目前政府的条线化管理模式造成在智慧城市建设方面也是把任务和项目分配到各个委办司局,没有统筹协调的部门和机制,跨部门共享和业务协同仅仅是纸上谈兵。可见,“信息孤岛”实际上是“管理孤岛”的映射,是缺乏全局管理的体现。

智慧城市建设的涉及面非常广泛,包括信息通信产业管理、城市交通、医疗卫生、教育、社区管理服务等诸多领域。目前,从地方的智慧城市规划来看,主要由信息化主管部门和城市规划建设部门推动智慧城市的发展。信息化主管部门主导的好处在于,智慧城市建设能够有效地整合新一代信息技术的应用,能够将现有的信息化管理资源融入其中,不足之处是信息化应用难以落到城市规划建设管理的具体业务项目上,而城市规划建设部门主导的优劣势则正好与此相反。很多地方智慧城市的建设往往都缺乏运营和管理的长效机制以及相应的配套体制和法制环境,无法激发社会力量参与智慧城市建设的积极性和创作性,最终将导致智慧城市建设难以持续推进。

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政府统一建设管理智慧城市信息平台是重要手段

(1)       政府内部应实现信息数据共享体制,消除“信息孤岛”

在智慧城市建设过程中,最基础并且最重要的一点是要打破各个部门间的信息壁垒,进行信息系统的整合,让已有的数据互通起来。想要解决这一问题,需要形成一整套数据共享机制。

(2)       通过统一平台开放信息数据,实现G2G、G2C以及G2B模式有效利用

通过政府搭建的统一信息平台,可对政府内部、企业及民众提供相应的服务,充分体现政府收集信息数据的价值。

对政府内部,统一平台可以提升政府内部部门间的业务效率;对民众,通过平台对收集的信息与数据进行分析,可提供交通拥堵信息等便民信息,还可以实现政务网上办理,为民众日常生活提供便利;对企业,通过发布可信度较高的数据信息,为企业的商业决策及今后的发展提供帮助。

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建立综合统筹机制协调智慧城市建设推进是重要保障

(1)       首先需要搭建专业推进智慧城市建设的统筹机构

智慧城市建设推进必须由专门机构进行统筹管理、运营。整体事业的推进需要协调各个部门配合、落实,同时统一信息平台必然需要专业化组织机构进行管理、运营(可交由第三方)。在管理实施过程中,既要考虑各部门自身情况,也要通盘考虑全局,达到突破条线的本位主义和畏难情绪的效果;掌握信息的专业性以及政策、法规,判别信息公开的种类和范围。

(2)       对内建立政府内部信息共享机制,从业务电子化做起

建立各部门、各组织机构之间的数据共享机制,将数据信息统一存储在数据中心,有利于统筹机构全面掌握全市信息。同时,实现各部门之间以及部门内部之间的业务往来电子化,将政府内部业务手续简单化,提升运作效率。

(3)       对外实施政务网上公开,为民众提供电子政务服务

建立指定政务网上公开、办理机制。实现网络政务服务受理,进行政府相关服务网络预约及受理;开放政府数据网上公开,是民众可在网上查看、收集法律认可范围内的数据信息。

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结束语

      智慧城市建设并非简单的技术问题,它是城市管理发展的必然趋势。大数据是智慧城市的重要技术,最大的难度并非来源于技术的建设和应用,而是管理体制的变化。其中最为困扰的是数据来源和数据运用是在割裂的各部门之间进行的。在现有的条线化管理体制下,统筹和协调的水平在智慧城市建设中将起到决定性的作用。政府建设智慧城市需要明确目的、确立可达成的现实目标、建立强化统筹规划和统一运营的机制。


根据网络内容重新编辑

原文来自:《移动通信》杂志

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