智慧城市頂層設(shè)計方法論

1、 智慧城市頂層設(shè)計方法論智慧城市頂層設(shè)計方法論中國通信工業(yè)協(xié)會物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用分會 張彥國 智慧城市的現(xiàn)狀智慧城市頂層設(shè)計方法論智慧城市的運營模式目錄智慧城市的現(xiàn)狀國家發(fā)展戰(zhàn)略國家發(fā)展戰(zhàn)略國家戰(zhàn)略城市化的必然結(jié)果城市化的必然結(jié)果歷史演進(jìn)的必然結(jié)果。國際“觀”價值“觀”全球城市建設(shè)潮流全球城市建設(shè)潮流。世界各國城市建設(shè)主題與潮流。現(xiàn)實現(xiàn)實“觀觀”城市治理的現(xiàn)實需求時機(jī)所至現(xiàn)實所需形勢所趨歷史“觀”國內(nèi)“觀”人類發(fā)展價值取向人類發(fā)展價值取向 經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益。 智慧城市大趨勢 數(shù)字城市數(shù)字城市&智能城市智能城市&智慧城市智慧城市數(shù)字城市數(shù)字城市 城市地理空間信息為核心的數(shù)字化

2、城市。城市地理空間信息為核心的數(shù)字化城市。智能城市智能城市 智能城市智能城市=數(shù)字城市數(shù)字城市+互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)+云計算云計算 數(shù)字城市的基礎(chǔ)上，具有智能分析、識別、決策、支持能力。數(shù)字城市的基礎(chǔ)上，具有智能分析、識別、決策、支持能力。智慧城市智慧城市 智慧城市智慧城市=數(shù)字城市數(shù)字城市+互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)+云計算云計算+智慧人；智慧人； 智慧的人與智能的物智慧的人與智能的物 融合。融合。 用用 政政學(xué)學(xué)研研智慧城市智慧城市產(chǎn)產(chǎn)五花？八門？亂論。智慧城市建設(shè)的四個缺乏缺乏規(guī)劃、設(shè)計，重復(fù)建設(shè)缺乏規(guī)劃、設(shè)計，重復(fù)建設(shè) 各部門、各行業(yè)的數(shù)據(jù)缺乏整合、不

3、能整合各部門、各行業(yè)的數(shù)據(jù)缺乏整合、不能整合缺乏數(shù)據(jù)共享缺乏數(shù)據(jù)共享 缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系部門組織制訂的標(biāo)準(zhǔn)之間不協(xié)調(diào)、太多太亂部門組織制訂的標(biāo)準(zhǔn)之間不協(xié)調(diào)、太多太亂缺乏標(biāo)準(zhǔn)體系缺乏標(biāo)準(zhǔn)體系缺乏科學(xué)、實用的協(xié)同實踐缺乏科學(xué)、實用的協(xié)同實踐缺乏協(xié)同實踐缺乏協(xié)同實踐 缺乏規(guī)劃缺乏規(guī)劃 設(shè)計設(shè)計 如何解決智慧城市頂層設(shè)計方法論 智慧城管智慧城管智慧物流智慧物流平安城市平安城市智慧執(zhí)法智慧執(zhí)法智慧巡檢智慧巡檢智能交通智能交通智慧醫(yī)療智慧醫(yī)療智慧社區(qū)智慧社區(qū) 智慧監(jiān)察智慧監(jiān)察智慧景區(qū)智慧景區(qū)電子政務(wù)電子政務(wù)政府熱線政府熱線應(yīng)急系統(tǒng)應(yīng)急系統(tǒng)食品安全食品安全智慧校園智慧校園智慧郵政智慧郵政城

4、市城市智慧平臺智慧環(huán)保智慧環(huán)保保穩(wěn)定保穩(wěn)定保增長保增長保民生保民生智慧城市的中心環(huán)節(jié)智慧城市的中心環(huán)節(jié) 1）打造城市級智慧平臺。）打造城市級智慧平臺。 基于城市智慧平臺，融合政府職能、城市管理、社會服務(wù)、企業(yè)經(jīng)濟(jì)基于城市智慧平臺，融合政府職能、城市管理、社會服務(wù)、企業(yè)經(jīng)濟(jì) 的的“動脈動脈”（4I）。）。 基于城市智慧平臺，融合智慧社區(qū)、智慧建筑、智慧家庭、智慧個人的基于城市智慧平臺，融合智慧社區(qū)、智慧建筑、智慧家庭、智慧個人的“經(jīng)脈經(jīng)脈”（4I）。）。 2）建設(shè)城市級數(shù)據(jù)中心（異地備份中心）建設(shè)城市級數(shù)據(jù)中心（異地備份中心）。 提供整合的數(shù)據(jù)服務(wù)提供整合的數(shù)據(jù)服務(wù) 3）建設(shè)城市級互聯(lián)網(wǎng)）建設(shè)城

5、市級互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)+服聯(lián)網(wǎng)服聯(lián)網(wǎng)智慧城市實踐與理論的循環(huán)體系智慧城市實踐與理論的循環(huán)體系智慧城市的總體規(guī)劃智慧城市的總體規(guī)劃 智慧城市智慧城市“總體規(guī)劃總體規(guī)劃”是對城市在整個經(jīng)濟(jì)是對城市在整個經(jīng)濟(jì)區(qū)域人文區(qū)域以及城市總體規(guī)劃基礎(chǔ)上應(yīng)用信息區(qū)域人文區(qū)域以及城市總體規(guī)劃基礎(chǔ)上應(yīng)用信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、物聯(lián)化、智能化科技，支化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、物聯(lián)化、智能化科技，支撐城市科學(xué)管理、民生服務(wù)、可持續(xù)發(fā)展的總體撐城市科學(xué)管理、民生服務(wù)、可持續(xù)發(fā)展的總體目標(biāo)、原則、內(nèi)容和任務(wù)的謀劃。目標(biāo)、原則、內(nèi)容和任務(wù)的謀劃。 總體規(guī)劃是一個不斷修正的動態(tài)過程總體規(guī)劃是一個不斷修正的動態(tài)過程 規(guī)劃是什么規(guī)劃是

6、什么 規(guī)劃，意即進(jìn)行比較全面的長遠(yuǎn)的發(fā)展計劃，規(guī)劃，意即進(jìn)行比較全面的長遠(yuǎn)的發(fā)展計劃，是對未來整體性、長期性、基本性、戰(zhàn)略性問題的是對未來整體性、長期性、基本性、戰(zhàn)略性問題的思考、考量和規(guī)劃未來整套的行動綱領(lǐng)和路線圖。思考、考量和規(guī)劃未來整套的行動綱領(lǐng)和路線圖。通過規(guī)劃為實現(xiàn)某個特定的戰(zhàn)略目標(biāo)，將不同類別通過規(guī)劃為實現(xiàn)某個特定的戰(zhàn)略目標(biāo)，將不同類別或相同類別的體系、平臺、系統(tǒng)在邏輯上進(jìn)行一體或相同類別的體系、平臺、系統(tǒng)在邏輯上進(jìn)行一體化的集合稱之為化的集合稱之為“規(guī)劃規(guī)劃”。 總體規(guī)劃什么？總體規(guī)劃什么？ 目標(biāo)：目標(biāo)：規(guī)劃智慧城市建設(shè)總體目標(biāo)。規(guī)劃智慧城市建設(shè)總體目標(biāo)。 原則：原則：規(guī)劃智慧城

7、市建設(shè)實施原則規(guī)劃智慧城市建設(shè)實施原則 內(nèi)容：內(nèi)容：規(guī)劃智慧城市建設(shè)內(nèi)容及指標(biāo)體系規(guī)劃智慧城市建設(shè)內(nèi)容及指標(biāo)體系 任務(wù)：任務(wù)：規(guī)劃智慧城市近、中、遠(yuǎn)期實施任務(wù)規(guī)劃智慧城市近、中、遠(yuǎn)期實施任務(wù) 四統(tǒng)一原則四統(tǒng)一原則 統(tǒng)一組織 統(tǒng)一規(guī)劃統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一平臺（城市智慧平臺）智慧城市的頂層設(shè)計智慧城市的頂層設(shè)計 “頂層設(shè)計頂層設(shè)計”，是，是“總體規(guī)劃總體規(guī)劃”的深化過程，的深化過程，是將是將“總體規(guī)劃總體規(guī)劃”的要素落實到實施方案和設(shè)計圖的要素落實到實施方案和設(shè)計圖紙上。紙上。 頂層設(shè)計深度應(yīng)達(dá)到：系統(tǒng)組成、技術(shù)應(yīng)用、頂層設(shè)計深度應(yīng)達(dá)到：系統(tǒng)組成、技術(shù)應(yīng)用、實現(xiàn)功能、工程圖紙、軟硬件配置清單、項目預(yù)算實現(xiàn)

8、功能、工程圖紙、軟硬件配置清單、項目預(yù)算等。等。 設(shè)計是什么設(shè)計是什么 設(shè)計是將一種計劃、規(guī)劃、設(shè)想通過方案和圖設(shè)計是將一種計劃、規(guī)劃、設(shè)想通過方案和圖示的方式表達(dá)出來，并可以通過工程建造來實現(xiàn)。示的方式表達(dá)出來，并可以通過工程建造來實現(xiàn)。通過設(shè)計將技術(shù)應(yīng)用和確定的功能聯(lián)系在一起，并通過設(shè)計將技術(shù)應(yīng)用和確定的功能聯(lián)系在一起，并將相互關(guān)聯(lián)又彼此獨立的子系統(tǒng)、功能模塊、裝置將相互關(guān)聯(lián)又彼此獨立的子系統(tǒng)、功能模塊、裝置（部件）進(jìn)行組合和集成。按一定秩序和內(nèi)部聯(lián)系（部件）進(jìn)行組合和集成。按一定秩序和內(nèi)部聯(lián)系集成為一個可構(gòu)建和應(yīng)用的整體稱之為集成為一個可構(gòu)建和應(yīng)用的整體稱之為“設(shè)計設(shè)計”。頂層設(shè)計什么？

9、頂層設(shè)計什么？ 框架：設(shè)計框架：設(shè)計智慧城市框架體系智慧城市框架體系 體系：設(shè)計體系：設(shè)計智慧城市知識與建設(shè)體系智慧城市知識與建設(shè)體系 平臺：設(shè)計平臺：設(shè)計智慧城市智慧平臺架構(gòu)智慧城市智慧平臺架構(gòu) 功能：設(shè)計智慧城市的功能體系功能：設(shè)計智慧城市的功能體系 數(shù)據(jù)：設(shè)計智慧城市的數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)：設(shè)計智慧城市的數(shù)據(jù)中心 區(qū)域：設(shè)計智慧城市的智慧社區(qū)區(qū)域：設(shè)計智慧城市的智慧社區(qū) 系統(tǒng)：設(shè)計系統(tǒng)：設(shè)計智慧城市智慧應(yīng)用系統(tǒng)智慧城市智慧應(yīng)用系統(tǒng)智慧城市體系構(gòu)成智慧城市體系構(gòu)成 物理事理人理機(jī)理網(wǎng)理對象客觀物質(zhì)世界、法規(guī)、規(guī)則組織、系統(tǒng)管理和做事的道理人、群體、關(guān)系、為人處事的道理虛擬世界網(wǎng)絡(luò)世界焦點是什么？功

10、能分析怎樣做？邏輯分析最好怎么做？實踐分析CPS 語義服聯(lián)網(wǎng)原則誠實：追求真相協(xié)調(diào)：追求效率成效：講人性、和諧模擬：虛實精確映射協(xié)同：語義協(xié)同所需知識自然科學(xué)管理科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)人文知識、行為科學(xué)信息技術(shù)人工智能與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)組織形式物聯(lián)網(wǎng)事聯(lián)網(wǎng)人聯(lián)網(wǎng)=社會化網(wǎng)絡(luò)機(jī)聯(lián)網(wǎng) (平臺)網(wǎng)際網(wǎng)=復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)因為XaaS（一切皆服務(wù)），所以，就形成了語義服務(wù)聯(lián)網(wǎng)（SWoS）：李冠宇王權(quán)張彥國WSR+MN方法論 W物 + S事 +R人 +M機(jī)（計算機(jī)）+N網(wǎng)（網(wǎng)絡(luò)）=頂層設(shè)計方法論 智慧化的使命復(fù)雜系統(tǒng)的特質(zhì)復(fù)雜系統(tǒng)的特質(zhì)不可分、不可知智能化智能化兩個矛盾：兩個矛盾：不可分又要分的矛盾不可知又要知的矛盾兩個矛盾

11、：兩個矛盾：算法的封閉與開放的矛盾；已知的知識與未知的問題之間的矛盾UDCUDC特征：特征：不定性（Uncertainty）多樣性（Diversity）復(fù)雜性（Complexity）AFC具有深度知識支持的靈捷（Agility）通過實驗解析的聚焦（Focus）能夠反饋互動自適應(yīng)的收斂（Convergence）ACPCPS ACP是實現(xiàn)從UDC到AFC轉(zhuǎn)化使命的基礎(chǔ)方法。 ACP是人工社會（Artificial Societies）+計算實驗（Computational Experiments）+平行執(zhí)行（Parallel Execution）的有機(jī)組合。 ACP的核心就是利用數(shù)據(jù)把復(fù)雜系統(tǒng)“虛

12、”的和“軟”的部分建立起來，通過可以定量實施的計算化、實時化，使之“硬化“，真正用于解決實際的問題。物事人機(jī)網(wǎng)方法論的基礎(chǔ)：ACP+CPS CPS即CPSS則是支撐ACP方法的基礎(chǔ)，也就是社會物理融合系統(tǒng)(Cyber-Physical-Social Systems, CPSS)，使虛實互動、閉環(huán)反饋、平行執(zhí)行成為可能。大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等是支撐ACP方法的核心技術(shù)。大數(shù)據(jù)可為平行系統(tǒng)的構(gòu)建提供實時、全面、有效的輸入，其作用可概括為：“數(shù)據(jù)說話”、“預(yù)測未來”、“創(chuàng)造未來”；合成起來，就歸結(jié)到一個人工社會，一個計算實驗和一個平行系統(tǒng)，實現(xiàn)從知識的表示、決策的推理，到情景的自適應(yīng)學(xué)習(xí)和理解的大

13、閉環(huán)反饋運行。CPS以大數(shù)據(jù)為中心三個平行世界：物理世界，心理世界和人工世界。如今，物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)來了，為開發(fā)第三世界提供的前提。平行世界運行包括： 一個核心，平行的虛實互動理念；兩個支撐，ACP方法和CPSS基礎(chǔ)設(shè)施；三個主題，智能組織、智慧管理和社會智能。城市與智慧城市屬于平行世界智慧城市的作用有三個：人工影響現(xiàn)實，“虛”的影響“實”的；未來影響歷史，“無”的影響“有”的；“水晶球”的科學(xué)化、儀表化，不僅是對歷史進(jìn)行感知，而且可以對未來進(jìn)行感知，進(jìn)而對未來進(jìn)行統(tǒng)計、設(shè)計、干預(yù)等?；赟OA架構(gòu)的城市級數(shù)據(jù)交換與共享平臺綜合治稅綜合治稅財政、國地稅、工商、質(zhì)監(jiān)等59個部門應(yīng)急指揮應(yīng)急

14、指揮公安、環(huán)保、安監(jiān)、衛(wèi)生等部門區(qū)域衛(wèi)生區(qū)域衛(wèi)生衛(wèi)生、社保、藥監(jiān)、醫(yī)院、社區(qū)服務(wù)中心等部門民生服務(wù)民生服務(wù)發(fā)改委、工商、國地稅、建委、規(guī)劃局等部門數(shù)字城管數(shù)字城管城管、公安、園林、電力、自來水等27個部門決策支持決策支持市領(lǐng)導(dǎo)及各政府部門市民卡市民卡社保、民政、公安、教育、衛(wèi)生、計生等部門法人基礎(chǔ)信息人口基礎(chǔ)信息空間地理基礎(chǔ)信息宏觀經(jīng)濟(jì)信息資源目錄信息共享資源信息應(yīng)用主題信息城市級數(shù)據(jù)中心建設(shè)城市級數(shù)據(jù)中心建設(shè) 企業(yè) 公眾協(xié)會各委辦局在行政審批過程中所需要的信息，從采集、處理、傳輸?shù)绞褂玫娜嬉?guī)劃，側(cè)重數(shù)據(jù)流的分析，為整合信息資源，實現(xiàn)信息共享與交換的總體規(guī)劃。左右數(shù)據(jù)流內(nèi)外數(shù)據(jù)流上下數(shù)據(jù)流 公安廳公安廳 工商局工商局稅務(wù)局稅務(wù)局 省級 ：區(qū)縣：公安局工商局稅務(wù)局 企業(yè) 公眾協(xié)會服務(wù)對象：市級：公安局工商局稅務(wù)局第二部分：總體思路各委辦局的核心業(yè)務(wù)是什么？業(yè)務(wù)產(chǎn)生與使用的資源是什么？資源在哪里？資源誰負(fù)責(zé)？跨部門共享需求？哪些信息需要在部門間共享？哪些信息在內(nèi)部使用？哪些有系統(tǒng)支撐？哪些數(shù)據(jù)已進(jìn)庫？核心業(yè)務(wù)的信息化現(xiàn)狀？基于信息資源規(guī)劃建設(shè)的共享交換平臺建設(shè)基于信息資源規(guī)劃建設(shè)的共享交換平臺建設(shè)需要交換進(jìn)來的信息需要交換出去的信息數(shù)據(jù)共享交換平臺數(shù)據(jù)共享交換平臺