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2010 年 11 月 第 15 卷 第 6 期 西 安 邮 电 学 院 学 报 JOURNAL OF XI AN UNIVERSIT Y OF POSTS AND TELECOMMUNICATIONS Nov 2010 Vol 15 No 6 收稿日期 2010 10 08 作者简介 苏郁 1968 男 陕西岐山人 中国移动通信陕西有限公司计划建设部高级工程师 工学博士 基于信息化的城市管理系统 苏 郁 中国移动通信集团 陕西有限公司计划建设部 陕西 西安 710075 摘要 为了使城市管理工作实现信息化 提出一种基于信息化的城市管理信息系统解决方案 通过运用无线数据采 集 呼叫中心处理 地理信息定位和视频实时监控等信息技术 使得城市管理手段相比传统的城市管理模式变得高 效 快速 精确 通过实践证明 该方案是有效和实用的 关键词 城市管理系统 信息化 网络结构 中图分类号 T N919 7 文献标识码 A 文章编号 1007 3264 2010 06 0048 07 0 引言 随着社会经济的不断发展 信息化在人类社会 生活中扮演着越来越重要的角色 特别是为城市管 理提供了一种新的手段 传统模式下的城市管理存 在很多弊端 如信息不及时 管理部门职责不清 缺 乏有效的监督和评价机制等 在这种环境和条件 下 中国移动通信集团陕西有限公司提出了信息化 城市管理解决方案 高新数字城管系统 即 采用现 代的信息技术手段 实现城市管理空间细化和管理 对象的精确定位 创新信息实时采集传输的方式 创 建城市管理监督中心和指挥中心两个轴心的管理体 制 再造城市管理流程 从而实现精确 敏捷 高效 全时段 全方位覆盖的城市管理 目前 此系统已被 西安市高新技术开发区管委会成功使用 以下对此 方案做详细的分析和介绍 1 总体方案设计 1 1 系统组网及框架 根据建设部行业标准 城市市政综合监管信息 系统技术规范 CJJ T 106 的要求 结合西安高新数 字城管系统建设的实际情况 提出一种基于信息化 的城市管理系统 该系统包括 9 个基本子系统 无 线数据采集子系统 呼叫中心受理子系统 协同工作 子系统 地理编码子系统 监督指挥子系统 评价统 计子系统 视频监控子系统 基础数据资源管理子系 统 应用维护子系统 系统拓扑结构如图 1 所示 图 1 系统拓扑图 1 监督中心主要负责公众和监督员上报问题 的处理 并将核实和核查任务分派给管理监督员 2 指挥中心把监督中心已立案的任务分发到 各专业部门进行处理 并进行督办和审核 3 专业部门接受指挥中心下发的工作单 进行 处理并反馈处理结果 4 视频监控系统把热点的视频上传到监督中 心 并把监督中心控制指令下发到监控中心 1 2 1 2 系统主要模块介绍 1 2 1 无线数据采集子系统 无线数据采集子系统分为手持终端系统和无线 数据采集平台 手持终端系统为城市管理监督员对现场信息进 行采集 并且与监督中心进行信息交互的子系统 城市管理监督员使用信息采集器在所负责的区域内 巡查 将发现的所有城市部件和事件的详细信息包 括位置 图象 声音 问题描述等通过无线网络传送 到城市管理监督中心调配 无线数据采集平台可以自动判断手持终端系统 的当前版本 支持自动升级和手动升级两种方式 无 线数据采集平台还可将城市管理监督中心和城市管 理指挥中心的工作派遣与调度任务推送到手持终端 1 2 2 呼叫中心子系统 城市管理指挥监督中心受理的城市管理问题分 为两种 社会公众举报 监督员上报 通过呼叫中心 的建立 联系政府内外各部门和社会公众 受理来自 城市管理监督员 社会公众的城市管理问题 然后对 问题进行审核记录 立案后传递给城市管理指挥监 督中心 主要功能包括业务受理 登记 立案 咨询 投诉 建议 定位和转发等功能 1 2 3 协同工作子系统 不同类型用户登录协同工作子系统 被赋予不 同的权限 根据各个操作员的不同职责完成不同的 工作内容 比如值班长操作类型的工作就是对各种 途径提交过来的案卷进行审核立案 处理结案事件 查看整个系统的评价数据等 指挥员操作类型的工 作就是对监督中心立案的案卷根据类型进行准确的 分发 并且实时跟踪案卷的处理流程 确保案卷在最 短的时间内能够被处理 同时做为指挥中心的一个 重要角色自然需要查看系统评价数据 处理员的职 责比较重大 是整个案卷处理过程中的重要环节 不 同专业部门的处理员登陆只能处理和浏览跟本部门 相关的案卷信息 专业部门处理员内部可以对案卷 进行内部的再次调配 保证案卷不因特殊情况滞留 协同工作子系统实现基于工作流的城市管理 指挥监督中心 区级协同平台 各专业部门之间协 同工作 1 2 4 监督指挥子系统 监督指挥子系统设在城市管理指挥监督中心 实现信息实时监控 便于城市管理指挥监督中心和 各级领导更加清楚地了解城市网格化管理的状况 可通过监控大屏幕或监控电视直观地掌握各个区域 的城市部件 事件 信息 业务办理信息 综合评价信 息等全局情况 还可以对每个网格 监督员 部件等 个体的情况进行查询 以及监控监督员巡检轨迹等 1 2 5 评价统计子系统 评价统计子系统主要是对管理城市过程中的原 始数据进行收集 深入分析后 给用户展现出来图表 数据 通过这些数据 用户不仅可以看到不同区域 的城市管理情况 不同部门的工作情况和绩效评分 同时为各类操作员的日常工作情况和绩效考核提供 了最合理 最公正的评价数据 1 2 6 视频监控子系统 视频监控子系统是指在城市的案卷多发地带 城市的中心区域放置智能摄像头 全方位 全时段将 这些监控信息传回监督指挥中心 从而实现在指挥 中心能够准确判断 及时响应城市事件 另外对监控 范围内的突发性事件录像取证 起到综合治理效果 1 2 7 地理编码子系统 地理编码服务实现资源信息与地理位置坐标的 关联 建立起地理位置坐标与给定地址的一致性 在 空间信息支持下进行有效的分析和决策应用 系统 通过对自然语言地址信息的语义分析 词法分析 自 动和标准地址库匹配 确定出精确的地理坐标 1 2 8 基础数据管理子系统 基础数据资源管理子系统由系统管理人员使 用 通过 GIS 信息 对系统使用的地图库进行随 时维护 即可以对于系统中使用的各种基础数据资 源进行管理 利用管理系统提供的工具 系统管理员 可以定义图层 可以随时扩展地图数据 使用地物定 义 可以适应标准的变化 对各种地物的标准编码进 行维护 1 2 9 构建与维护子系统 构建与维护子系统是系统管理员使用的工作平 台 分政府管理员和运营商管理员两个部分 其中 政府管理员主要是对系统的业务工作流程 组织机 构 表单样式 人员权限变更 业务日志查询等业务 级的日常维护工作 运营商管理员主要是完成系统 级的权限设置维护 系统日志查询 系统使用业务流 程统计等数据的查询 2 网络平台设计 2 1 设计目标 西安高新区数字化城市管理系统网络与通信系 统建设是整体系统的重要组成部分 本次网络平台 设计主要包括数字城管系统和电子政务网的对接 数字化城管中心网络的建设 数字城管系统和视频 监控网络 移动通信网络 陕西移动 12580 呼叫中 心 互联网的互联 以及为各委办局提供数字化城管 应用服务 本次网络平台设计还将充分利用现有的政务外 49 第 6 期苏 郁 基于信息化的城市管理系统 网 社会公众网 移动通信网 公众电话网 互联网等 网络资源 实现城市管理轴心机构之间的互联互通 轴心机构与区级各政府机关 专业部门等的互联互 通 以及与视频网络的联网 西安高新区数字化城市管理系统网络由无线 数据传输网络及有线数据传输网络系统两部分组 成 无线数据传输网络主要应用在无线数据采 集 有线数据传输网络主要由电子政务网 城市 管理服务器机房中心网络 指挥中心网络 各级职 能部门网络组成 3 2 2 网络结构设计 网络拓扑结构如图 2所示 图 2 城市信息管理系统网络结构 1 核心服务器机房主要放置数字城管系统的 服务器设备以及相关的网络设备 存储设备 安全设 备 出于安全性的考虑 通过防火墙划分出四个安 全域 分别是门户网站域 无线接入域 核心计算域 以及监督指挥中心办公域 通过这种划分 对于不 同风险的区域进行安全隔离 尤其是将核心服务器 进行保护 2 监控指挥中心主要放置大屏幕设备 以及工 作人员的办公用机 3 政务专网主要是指政府现有的电子政务网 络 通过和电子政务网络的对接实现将城管问题派 遣到相关责任部门处理的功能 4 视频网络是指视频监控网络 数字城管系 统具备了和视频监控系统的对接能力 可以和现有 的或新建的视频监控系统对接 并且数字城管系统 也将可以和移动 NVS 平台 部署在陕西移动崇业 路机房 实现对接 在数字城管系统安装完成后 高 新管委会只需要购买支持 TD 模块的摄像头 将其 放到需要监控的地点 无需布线 即可完成数字城管 与移动 NVS 视频监控平台的对接 5 数字城管系统和 12580 呼叫中心之间通过 专线互联 呼叫中心坐席人员在接到市民举报的问 题时 可以在同一时间将问题录入到城管监督中心 受理子系统中 6 移动通信网络主要提供专用 APN 接入 短 信 定位等功能 其中业务部件 WAP GW 主要提 供专用 APN 接入功能 消息网关主要提供短信 彩信功能 LSP 定位业务平台 主要提供定位业务 功能 通过 LSP 手机在没有 GPS 信号的时候 还 可以通过移动通信网络进行对城管信息采集员的 定位 7 数字城管系统和移动之间通过专线联接 可 以实现将数字城管系统中的门户网站服务器开放到 互联网的功能 2 3 网络配置设计 2 3 1 无线传输网络设计 无线网络接入设计主要包括以下建设内容 1 手持终端与数字化城市管理系统间通过移 50 西 安 邮 电 学 院 学 报 2010 年 11 月 动通信网络进行通信 为了保证安全和流量计费 使 用专用的 APN 接入移动无线网络 为数字化城市 管理系统的无线用户建立专用的登录点 只有系统 内注册的 SIM 卡才可以访问登录该站点 2 无线网络与数字化城市管理网络间设置防 火墙 通过地址 端口 上行下行的控制保证数字化 城市管理网络不受侵害 4 无线数据采集终端主要和陕西移动通信网络中 的消息网关 LSP 定位业务平台 WAP GW 相连 具体组网如图 3 所示 图 3 无线传输网络结构 1 和陕西移动消息网关的连接 数字城管系统通过和移动消息网关的互联 实 现短信 彩信业务功能 陕西移动给数字城管系统 提供专用的短信 彩信接入号 用户可以向特定的接 入号发送短信和彩信 并且数字城管系统可以通过 该接入号给用户下发短信和彩信 2 和陕西移动 WAP 网关的连接 只有经过授权的城管信息采集终端才能通过专 用的 APN 接入到移动 WAP 网关 实现问题上报 3 和陕西移动定位业务平台的连接 在陕西省三大运营商中 只有陕西移动建设了 A GPS 定位业务平台 数字城管系统通过和定位业 务平台的互联 实现定位功能 当城管信息采集员 在没有 GPS 信号的时候 仍然可以通过定位业务平 台实现对信息采集员的定位 2 3 2 有线数据网络设计 数字化城市管理网络将横向覆盖本期数字化城 市管理系统内的区属部委办局 区级监督中心 区级 指挥中心 实现业务融合的网络一体化发展 构建 端到端的可管理 全线速 全业务的高新区数字化城 市管理网络平台 全面支持 QoS 安全 内容分布 MPLS VPN 等业务特性及解决方案 数字化城市管理网络通过专线和移动呼叫中 心 移动通信网络中的消息网关 位置业务平台 WAP GW 实现互联 有线网络汇接结构设计如图 4 所示 网络系统 主要是数字化城市管理中心网络 同时考虑与电子 政务外网 互联网 视频网络 移动呼叫中心等的联 接 描述如下 图 4 有线汇接网络结构 1 数字化城市管理中心网络设计 数字化城市管理中心网络主要包括服务器区和 办公区 服务器区是整个网络系统的核心 主要功 能是尽可能快速地交换数据 本项目中服务器区通 过一台高性能千兆汇聚交换机进行汇接 保证网络 核心设备的高性能和高可靠性 该汇聚交换机提供 了快速的信息交换与传输 服务器配置千兆网卡 以千兆链路连接到汇聚交换机上 保证数据传输和 处理的高效 办公区网络连接到防火墙上 通过在 防火墙上划分安全域的方式 将办公区网络和服务 器区网络进行隔离 5 2 电子政务外网接入设计 数字城管平台通过核心路由器接入到西安市高 新区电子政务外网来连通相关的具体业务单位 各 业务单位分别配置交换机或路由器作为边缘接入设 备 百兆以太网接口接入电子政务外网的核心路由 器上 在网络联网安全上 可将数字城管系统网络平 台与相关专业单位的涉及业务网络系统部分组成 MPLS VPN 提高网络联网安全性 3 移动呼叫中心接入设计 数字城管平台通过专线接入核心路由器和移动 呼叫中心实现对接 4 接入 Internet 设计 数字城管平台服务器汇聚交换机和城管监督指 挥中心交换机通过防火墙 路由器 联入移动业务网 络 进而通过移动业务网络中的 WAP GW 连接到 Internet 监督指挥中心办公区的终端是否需要访 问 Internet 网 取决于管委会对该网络的管理需求 5 接入视频网络设计 51 第 6 期苏 郁 基于信息化的城市管理系统 数字城管平台通过核心路由器和视频网络实现 对接 2 3 3 网络带宽计算 访问数据估计 案卷数据 32Kb 地图浏览数据 100Kb 网页其他数据 图片 表格等 300Kb 则访 问数据量为 432Kb 1 呼叫中心接入带宽计算 按照坐席用户 10 人 带宽利用率 40 秒级系 统并发访问率 20 计算 所需带宽为 10 432 1024 40 20 2 1M 考虑到系统的可扩充性 陕西移动呼叫中心和 数字城管机房之间通过 10M 专线连接 但按实际所 用带宽计费 2 监督指挥中心接入带宽计算 按照用户 50 人 带宽利用率 40 秒级并发访 问率 20 计算 50 432 1024 40 20 10 55M 监督指挥中心和数字城管机房之间通过有线连接 3 无线手机终端接入带宽计算 按照用户 150人计算 每次数据访问量按 40K 带宽利用率 40 秒级并发率 20 计算 150 40 1024 40 20 2 93M 考虑到系统的可扩充性 陕西移动数据中心和 数字城管机房之间通过 10M 专线连接 但按实际所 用带宽计费 4 门户网站接入带宽计算 根据同类网站的统计数据 按照忙时同时在线 人数 500 同时点击率 10 每次访问 20Kb s 带宽 利用率 0 4 计算 500 10 20 0 4 1024 2 44M 考虑到系统的可扩充性 陕西移动提供 10M 专 线连接 但按实际所用带宽计费 通过以上分析可以看出 陕西移动将给数字城 管系统提供 3条 10M 专线 2 3 4 QoS 策略设计 IP QoS Quality of Service 是指 IP 网络的 一种服务质量能力 即在跨越多种底层网络技术 ATM Ethernet SDH 等 的 IP 网络上 为特定的 业务提供其所需要的服务 衡量 IP QoS 的技术指 标包括 1 带宽 吞吐量 指网络的两个节点之间特定 应用业务流的平均速率 2 时延 指数据包在网络的两个节点之间传送 的平均往返时间 3 抖动 指时延的变化 4 丢包率 指在网络传输过程中丢失报文的百 分比 用来衡量网络正确转发用户数据的能力 5 可用性 指网络可以为用户提供服务时间的 百分比 不同的业务对 IP QoS 技术指标的要求是不同 的 通过有效地实施各项 IP QoS 技术 使得网络管 理人员能够有效地控制网络资源及其使用 能够在 单一 IP 网络平台上更好的融合语音 视频及数据等 多种业务 在本方案中 硬件所采用的交换机和路由器 均 为华为数通产品 具备标准的802 1p 服务级别标识 能力 支持根据源 目的 IP 地址 TCP 端口 通用应 用类型 如 HT TP H 323 SIP 的业务识别 并能 够对这些业务实施相应的带宽分配和 QoS 质量保 证策略 使得数字化城市管理系统所提供的服务质 量可以得到保证 6 在软件上 华为 VRP 平台具备丰富的 QoS 特 性来对时延抖动的业务进行分类和保障 目前 VRP 平台对 QoS 特性的支持情况如表 1 所示 表 1 QoS 质量规划表 二层 QoS SP LR Port Based Mirroring Priority Mapping Port Trust Mode Port PriorityFlowControl information technique internet construction 上接第 47 页 4 结论 结合当前软件技术的流行趋势 提出了基于 SaaS 模式的企业信息化服务平台概念 并对 SaaS 服务平台架构的主要子系统和关键技术做了深入浅 出的描述 使用 SaaS 模式的企业信息化服务平台 可