智慧城市顶层设计方法论.ppt

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1、 智慧城市顶层设计方法论 中国通信工业协会物联网应用分会 张彦国 一 智慧城市的现状 二 智慧城市顶层设计方法论 三 智慧城市的运营模式 目 录 智慧城市的现状 一 国家发展战略 国家战略 城市化的必然结果 历史演进的必然结果。 国际 “ 观 ” 价值 “ 观 ” 全球城市建设潮流 。世界各国城市建设主题 与潮流。 现实 “ 观 ” 城市治理的 现实需求 时 机 所至 现 实 所需 形 势 所趋 历史 “ 观 ” 国内 “ 观 ” 人类发展价值取向 经济效益、社会效益和环境 效益。 智慧城市大趋势 数字城市 &智能城市 &智慧城市 数字城市 城市地理空间信息为核心的数字化城市。 智能城市 智能

2、城市 =数字城市 +互联网 +物联网 +大数据 +云计算 数字城市的基础上，具有智能分析、识别、决策、支持能力。 智慧城市 智慧城市 =数字城市 +互联网 +物联网 +大数据 +云计算 +智慧人； 智慧的人与智能的物 融合。 智慧城市全产业链 用 政 学 研 智慧城市 产 五花？ 八门？ 乱论。 智慧城市建设的四个缺乏 缺乏规划、设计，重复建设 各部门、各行业的数据缺乏整合、不能整合 缺乏数据共享 缺乏统一的标准体系 部门组织制订的标准之间不协调、太多太乱 缺乏标准体系 缺乏科学、实用的协同实践 缺乏协同实践 缺乏规划 设计 智慧城市顶层设计方法论 二 智慧城市全景图 智慧城管 智慧物流 平安

3、城市 智慧执法 智慧巡检 智能交通 智慧医疗 智慧社区 智慧监察 智慧景区 电子政务 政府热线 应急系统 食品安全 智慧校园 智慧邮政 城市 智慧平台 智慧环保 保 稳 定 智慧城市的中心环节 1） 打造城市级智慧平台 。 基于城市智慧平台 ， 融合政府职能 、 城市管理 、 社会服务 、 企业经济 的 “ 动脉 ” （ 4I） 。 基于城市智慧平台 ， 融合智慧社区 、 智慧建筑 、 智慧家庭 、 智慧个人的 “ 经脉 ” （ 4I） 。 2） 建设城市级数据中心 （ 异地备份中心 ） 。 提供整合的数据服务 3） 建设城市级互联网 +物联网 +服联网 智慧城市实践与理论的循环体系 智慧城市

4、的总体规划 智慧城市“总体规划”是对城市在整个经济 区域人文区域以及城市总体规划基础上应用信息 化、网络化、数字化、物联化、智能化科技，支 撑城市科学管理、民生服务、可持续发展的总体 目标、原则、内容和任务的谋划。 总体规划是一个不断修正的动态过程 规划是什么 规划，意即进行比较全面的长远的发展计划， 是对未来整体性、长期性、基本性、战略性问题的 思考、考量和规划未来整套的行动纲领和路线图。 通过规划为实现某个特定的战略目标，将不同类别 或相同类别的体系、平台、系统在逻辑上进行一体 化的集合称之为“规划”。 总体规划什么？ 目标： 规划智慧城市建设总体目标。 原则： 规划智慧城市建设实施原则

5、内容： 规划智慧城市建设内容及指标体系 任务： 规划智慧城市近、中、远期实施任务 四统一原则 统一组织 统一规划 统一标准 统一平台（城市智慧平台） 智慧城市的顶层设计 “顶层设计”，是“总体规划”的深化过程， 是将“总体规划”的要素落实到实施方案和设计图 纸上。 顶层设计深度应达到：系统组成、技术应用、 实现功能、工程图纸、软硬件配置清单、项目预算 等。 设计是什么 设计是将一种计划、规划、设想通过方案和图 示的方式表达出来，并可以通过工程建造来实现。 通过设计将技术应用和确定的功能联系在一起，并 将相互关联又彼此独立的子系统、功能模块、装置 （部件）进行组合和集成。按一定秩序和内部联系 集

6、成为一个可构建和应用的整体称之为“设计”。 顶层设计什么？ 框架：设计 智慧城市框架体系 体系：设计 智慧城市知识与建设体系 平台：设计 智慧城市智慧平台架构 功能：设计智慧城市的功能体系 数据：设计智慧城市的数据中心 区域：设计智慧城市的智慧社区 系统：设计 智慧城市智慧应用系统 智慧城市体系构成 物理 事理 人理 机理 网理 对象 客观物质世界、法规、规则 组织、系统管理和做事的道理 人、群体、关系 、为人处事的道 理 虚拟世界 网络世界 焦点 是什么？ 功能分析 怎样做？ 逻辑分析 最好怎么做？ 实践分析 CPS 语义服联网 原则 诚实：追求真相 协调：追求效率 成效：讲人性、和谐 模拟

7、：虚实精确映射 协同：语义协同 所需知识 自然科学 管理科学、系统科学 人文知识、行为科学 信息技术 人工智能与现代科学技术 组织形式 物联网 事联网 人联网 =社会化网络 机联网 (平台 ) 网际网 =复杂网络 因为 XaaS（一切皆服务），所以，就形成了语义服务联网（ SWoS）：李冠宇王权张彦国 WSR+MN方法论 W物 + S事 +R人 +M机（计算机） +N网（网络） =顶层设计方法论 智慧化的使命 复杂系统的特质 不可分、不可知 智能化 两个矛盾： 不可分又要分的矛盾 不可知又要知的矛盾 两个矛盾： 算法的封闭与开放 的矛盾；已知的知识与 未知的问题之间的矛盾 UDC特征： 不定性

8、（ Uncertainty） 多样性（ Diversity） 复杂性（ Complexity） AFC 具有深度知识支持的灵捷（ Agility） 通过实验解析的聚焦（ Focus） 能够反馈互动自适应的收敛（ Convergence） ACP CPS ACP是实现从 UDC到 AFC转化使命的基础方法。 ACP是人工社会（ Artificial Societies） +计算实验 （ Computational Experiments） +平行执行（ Parallel Execution）的有机组合。 ACP的核心就是利用数据把复杂系统“虚”的和“软”的 部分建立起来，通过可以定量实施的计算化

9、、实时化，使之 “硬化“，真正用于解决实际的问题。 物事人机网方法论的基础： ACP+CPS CPS即 CPSS则是支撑 ACP方法的基础，也就是社会物理融 合系统 (Cyber-Physical-Social Systems, CPSS)，使虚实互 动、闭环反馈、平行执行成为可能。 大数据、云计算、物联网等是支撑 ACP方法的核心技术。 大数据可为平行系统的构建提供实时、全面、有效的输入， 其作用可概括为：“数据说话”、“预测未来”、“创造未 来”； 合成起来，就归结到一个人工社会，一个计算实验和一个平 行系统，实现从知识的表示、决策的推理，到情景的自适应 学习和理解的大闭环反馈运行。 CP

10、S以大数据为中心 三个平行世界：物理世界， 心理世界和人工世界。如今， 物联网、云计算、大数据来 了，为开发第三世界提供的 前提。 平行世界运行包括： 一个核心，平行的虚实互 动理念； 两个支撑， ACP方法和 CPSS基础设施； 三个主题，智能组织、智 慧管理和社会智能。 城市与智慧城市属亍平行世界 智慧城市的作用有三个：人工影响现实，“虚”的影响“实”的； 未来影响历史，“无”的影响“有”的；“水晶球”的科学化、仪 表化，不仅是对历史进行感知，而且可以对未来进行感知，进而对 未来进行统计、设计、干预等。 基于 SOA架构的城市级数据交换与共享平台 综合治税 财政、国 地税、工 商、质监 等

11、 59个部 门 应急指挥 公安、环 保、安监、 卫生等部 门 区域卫生 卫生、社 保、药监、 医院、社 区服务中 心等部门 民生服务 发改委、 工商、国 地税、建 委、规划 局等部门 数字城管 城管、公 安、园林、 电力、自 来水等 27 个部门 决策支持 市领导及 各政府部 门 市民卡 社保、民 政、公安、 教育、卫 生、计生 等部门 法人基础 信息 人口基础 信息 空间地理 基础信息 宏观经济 信息 资源目录 信息 共享资源 信息 应用主题 信息 工 商 局 统 计 局 质 监 局 经 信 委 住 建 局 农 委 人 社 局 房 管 局 科 技 局 旅 游 局 国 土 局 地 税 局 财

12、政 局 国 税 局 发 改 委 城市级数据中心建设 企业 公众 协会 各委办局在行政审批过程中所需要的信息，从采集、处理、传输到使用的 全面规划，侧重数据流的分析，为整合信息资源，实现信息共享与交换的总体 规划。 左右数据流 内外数据流 上下数据流 公安厅 工商局 税务局 省级 ： 区县： 公安局 工商局 税务局 企业 公众 协会 服务对象： 市级： 公安局 工商局 税务局 第二部分：总体思路 业务流程 信息共享 信息系统 各委办局的核心业务是什么？ 业务产生与使用的资源是什么？ 资源在哪里？ 资源谁负责？ 跨部门共享需求？ 哪些信息需要在部门间共享？ 哪些信息在内部使用？ 哪些有系统支撑？ 哪些数据已进库？ 核心业务的信息化现状？ 基于信息资源规划建设的共享交换平台建设 需要交换进 来的信息 需要交换出 去的信息 数据共享交换平台 自标准 +互标准 +协同标准 形成一个标准化的生态系统 系统 自标准化 系 统 系统 自标准化 自标准化 互标准化 自标准 +互标准 +协同标准 形成一个标准化的生态系统 标准 1 标准 2 标准 3 协同 标准 WSR+MN方法论的工作过程 事理 网理 协调 关系 机理 智慧城市的运营 三 智慧城市全生命周期的服务 生命周期 PPP模式下的运营商 1分设计、 3分建设、 7分管理、 12分运营 谢谢