数字化城市管理续建工程设计方案

数字化城市管理续建工程设计方案

目录

1系统概述.....................................................................3

1.1系统概况............................................................3

1.2目前数字化城市管理工作存在的问题和不足.............................4

1.3数字化城市管理续建工程建设重点及预期效果..........................4

1.4指导思想、建设目标..................................................5

1.5建设原则............................................................5

2建设内容.....................................................................6

2.1硬件平台建设........................................................7

2.2城市部件普查........................................................8

2.3公用产品质量在线监测系统提升.......................................8

2.4城市管理展报展示系统................................................8

2.5城市管理作业GPS监控系统提升.......................................9

2.6城市管理视频监控系统提升............................................9

2.7数字照明管理系统....................................................9

2.8数字广告管理系统....................................................9

2.9全民城管系统.......................................................10

2.10综合软件系统.......................................................10

2.11交互式办公系统.....................................................11

2.12流动监控指挥系统...................................................11

3系统总体设计................................................................11

3.1设计原则............................................................11

3.2设计依据............................................................13

3.3设计思路...........................................................15

3.4关键技术及新技术应用...............................................26

3.5技术路线...........................................................33

3.6系统总体架构.......................................................34

3.7系统网络架构.......................................................38

3.8系统软件架构.......................................................43

3.9接口规范设计.......................................................44

3.10数据库总体设计.....................................................47

3.11系统总体性能设计...................................................50

4潍坊市数字化城管云平台建设方案.............................................56

4.1概述................................................................56

4.2建立潍坊数字化城管云...............................................57

4.3云平台解决方案.....................................................58

4.4建设原则............................................................61

4.5建设内容............................................................62

4.6服务器及存储系统设计...............................................62

4.7信息安全系统设计...................................................66

5系统支撑平台设计............................................................71

5.1多源异构视频监控平台...............................................72

5.2统一语音通讯平台...................................................73

5.3数据共享交换平台...................................................75

5.4地理信息系统.......................................................77

6应用软件升级及功能扩展.....................................................83

6.1数字环卫系统设计方案...............................................83

6.2数字园林绿化系统设计方案...........................................89

6.3数字照明管理系统设计方案...........................................93

6.4数字执法系统设计方案..............................................101

7公用产品质量在线监测系统设计方案..........................................112

7.1系统设计依据......................................................113

7.2系统需求...........................................................113

7.3系统设计...........................................................115

8城市管理展报展示系统设计方案..............................................138

8.1系统设计依据......................................................138

8.2系统需求...........................................................139

8.3系统设计...........................................................139

9城市管理作业GPS监控系统设计方案.........................................151

9.1系统设计依据......................................................151

9.2系统需求...........................................................152

9.3垃圾转运车辆GPS监控.............................................153

9.4市政作业车辆GPS监控..............................................156

10城市管理视频监控系统设计方案..............................................159

10.1系统设计依据......................................................159

10.2系统概述..........................................................160

10.3系统需求..........................................................160

10.4系统设计..........................................................161

11广告管理系统设计方案......................................................166

11.1需求分析..........................................................166

11.2系统设计..........................................................166

11.3功能结构..........................................................167

11.4功能描述..........................................................167

12全民城管系统设计方案......................................................168

12.1项目目标..........................................................168

12.2建设内容..........................................................168

12.3全民城管通系统....................................................169

13交互式办公系统............................................................174

13.1功能结构..........................................................175

13.2功能描述..........................................................175

1系统概述

1.1系统概况

数字化城市管理一期工程于2010年8月开始实施，2010年11月第一个子

系统上线运行，2011年5月通过省住建厅验收，2011年11月通过市重点办、财

政局参加的工程终验。工程主要建设了四大内容：以城市供热、供水、供气、污

水处理为主要内容的公用产品质量在线监测监控系统，以GPS监控和市政设施视

频监控为主要内容的市政工作状态管理系统，以城市网格化管理为主要内容的市

容秩序管理系统和与之相配套的城市管理质量考核评价系统等四大系统。

数字化城市管理一期工程的启用和平稳运行，有力促进了城市管理新格局的

形成，使城市管理手段更加丰富，管理机制更加顺畅，管理责任更加明确，问题

发现更加超前。使城市管理实现了由被动向主动的转变，由事后向事前的转变，

由突击向常态的转变，城市管理水平显著提升。在供热监测系统的有效监控下，

供热投诉连年下降，今年供热投诉在去年下降68.设的基础上又下降了28.7%,

城区供热质量显著提升；环卫GPS车载监控系统的建立，有力地约束了保洁公司

的行为，逼迫不按规范保洁的公司自动退出了市场，城区道路保洁质量明显改观。

据统计，系统运行以来累计处办城市管理案件76万余件，案件办结率99.2%,

市民满意率99.9虬

全国和省内参与验收的专家一致认为：潍坊数字化城市管理系统率先利用

物联网的手段管理城市公用产品，开了数字化城市管理工作的先河。潍坊市为全

省的数字化城市管理工作闯出新路子、建立了新机制、建设了新样板，具有很强

的示范带动作用。省住建厅于2011年H月专门在我市召开数字化城市管理模式

建设现场会，在全省范围内推广我市数字化城市管理建设经验。其中，我们的公

用产品质量在线监测系统荣获了国家专利。工程建成以来，我局多次应邀在全国

和全省城市管理工作会议上作典型发言。

1.2目前数字化城市管理工作存在的问题和不足

结合外地先进城市建设运行经验，对照我市数字化城管系统实际，中心对我

市的数字化城市管理工作进行了认真分析，认为我们的数字化城市管理工程尚存

一些不足之处：一是对数字化城市管理工作重视程度有待提高。从调查了解情况

看，许多城市市委、市政府专门成立数字化城市管理工作领导机构，并且由党政

一把手亲自挂帅，为数字化城市工作的开展提供了强有力的保障。我市仅仅由市

重点办下发了《关于成立数字化城市管理工程指挥部的通知》，政府层面上的数

字化城市管理工作领导小组尚未成立，不利于工作的整体推进。二是考核机制不

够完善有力。我市的数字化城市管理考核仅仅局限于市政系统内部，对各区及市

级城市管理各部门的考核依据不足、力度不够，影响了数字化城市管理工作的质

量。三是许多资源尚未得到充分共享。从先进城市来看，工商、公安、民政、环

保等部门的信息完全与数字化城管系统对接，为数字化城市管理创造了良好的条

件，我市这些现有的资源还未实现共享。四是数字化城市管理覆盖范围有待进一

步拓展。一期工程受经费和时限等因素制约，工程无论是在建设项目的数量、深

度和广度上都有需要延伸和拓展的空间。

1.3数字化城市管理续建工程建设重点及预期效果

数字化城市管理续建工程被市政府确定为2012年城市建设重点项目，成为市

委、市政府督办的重要工作事项之一。对此，监督指挥中心对续建工程建设进行

了广泛调研、考察和论证。一是在局系统内部对续建工程建设项目进行摸底调查,

广泛征求各单位、各科室的意见。二是先后与国土局、经信委等有关部门进行沟

通、对接，充分掌握现有资源情况。三是组织到徐州、杭州、宁波等先进地市进

行考察学习，广泛汲取建设经验。四是多次进行研究论证，进一步深化优化建设

方案。通过广泛调研、考察和论证工作，根据各部门提出的需求和城市管理工作

的实际，监督指挥中心按照“管用、实用”的原则，以提升一期工程的监测监控

系统和网格化管理系统、建设城市管理展报系统和广告管理系统及全民城管系统

为重点，制定了《潍坊市数字化城市管理续建工程实施方案》，共包括12个建设

项目，预计政府投资万元，企业投资万元。续建工程建成后，我市数字化城

市管理系统将形成数字环卫、数字园林、数字执法、数字公用四大模块，公用产

品质量在线监测监控系统，GPS监控和市政设施视频监控系统、城市网格化管理

系统、城市管理展报系统、城市广告管理系统和全民城管系统六大系统，包含市

政信息查询、服务、审批、管理等多项内容的，市、区、街办、社区四级数字化

管理链条的，横到边、竖到底的数字化城市管理系统，城市管理现代化水平将进

一步得到提升。

1.4指导思想、建设目标

根据建设部关于数字化城市管理建设工作标准要求，结合潍坊市城市管理

工作实际，建设具有潍坊特色的数字化城市管理系统。在系统一期建设的基础上,

对原有一期已建系统包括公用产品质量在线监测系统、城市管理展报系统、城市

管理作业GPS监控系统、城市管理视频监控系统、网络运行管理系统、市政实施

确权建档等进行提升，新建城市管理流动监控站、路灯控制系统、广告管理系统、

全民城管系统、交互式办公系统、综合软件系统、数字执法系统、数字环卫系统、

数字园林系统等。具有接受市民咨询、求助、投诉、抢险抢修等便民服务功能，

能够实现城市管理的精细化、动态化、标准化，使城市管理中出现的问题能够及

时发现、及时解决，形成沟通快捷、分工明确、责任到位、反应快速、处置及时、

运转高效的城市管理和监督长效机制。

1.5建设原则

潍坊数字化城市管理按照以下原则推进：

先进性、规范性原则:系统总体设计要在总结其它城市数字化城市管理工作

经验和教训的基础上进行，技术上采取先进且成熟可靠的实现形式，系统具有实

用性、超前性和规范性。

资源共享原则:数字化城市管理工程建设充分利用现有资源，整合一期已有

12319服务平台的基础上建设、扩展和延伸。同时，借用交警监控设施以及其他

现有资源，以节省成本，缩减建设费用。

机制领先原则:数字化城市管理的过程也是城市管理机制和流程再造和创新

的过程。数字化城市管理工程建设重在机制建设，通过新机制、新流程的建立，

明确城市管理部门的责任和义务，有效避免各部门之间互相推诿、职责不清、管

理不到边、不到位现象的存在，真正使我市城市管理水平再上一个大台阶。

标准化原则：系统建设应依据相关国家、国际标准和规范，系统、设备之

间的的接口应符合相关标准、规范的要求。

稳定性：要保证系统运行可靠，应采用先进和高度商品化的软硬件产品，

在设计时关键部位应采用先进可靠的容错技术，并具有备份措施，从技术上保证

系统的可靠性。

安全性：要分层次、分级别考虑系统的安全防护措施，从物理层、链路层、

网络层和应用层分别考虑系统的安全体系和机制。

可扩展性：系统设计时，在保证系统先进性的同时，选择具有良好扩展性

和升级能力的软硬件产品，以保证整个系统的可扩展性。

易操作性：系统应提供美观实用、友好直观的中文图形化用户管理界面，

充分考虑工作人员的习惯，方便易学、易于操作。

以数字化为手段，建立一个功能先进、责任明确、流程合理、责权利一体

化、监督考评与工作成绩挂钩相结合的数字化城管系统。

2建设内容

通过对建设内容基本要求的分析，结合其他城市的建设经验，潍坊市数字

化城市管理续建工程，应用设计上满足以下城市管理功能需要:

2.1硬件平台建设

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在一期建设的基础上，系统硬件平台根据应用需要扩建包括服务器、防火

墙、视频接入设备等。

1、服务器系统：在监督指挥中心配置必要数量的应用服务器。

2、存储备份系统：对运行的关键应用系统、数据库系统进行有效、合理的

数据存储和备份，确保系统数据的可靠性、安全性；视频数据保存时间要求一个

月以上，其它数据保存时间一年以上，包括磁盘阵列或磁带库等。

3、信息安全系统：包括防火墙等。

4、系统软件：包括操作系统等。

5、应用性能管理网关：对所有系统设备的性能进行实时监控。

2.2城市部件普查

对城区一期工程普查范围以外约150平方公里（东起东外环、高二路（杨瓦

路），西到腾飞路（杏乐路），南起潍胶路，北到禹王北街）区域的城市管理部、

事件进行确权建档，建设统一完整的城市部件管理系统。另外，一是对城区园林

绿地、重要苗木及园林设施进行确权建档；二是根据实际，随时建设城市管理所

需要的各类（摊点等其它问题）专业图层；三是对城区主要道路上的广告牌匾进

行确权建档；四是对城区25条主干道以外的道路进行实景影像建档补测。五是

对接燃气、供水等行业地下管网地理信息系统。

2.3公用产品质量在线监测系统提升

（1）供气在线检测系统提升。在城区民用燃气调压站安装30套压力监测设

备，加大对重点区域的民用压力监控力度；在人口密集区域或政府关键部门安装

20套地下燃气泄漏报警监测设备，提升城市燃气管网泄漏的预警能力。

（2）城区污水处理运行监控系统提升。对接中心城区7个污水处理厂进、出

水口流量累积数据，实现对处理水量的在线监控。建设污水厂污泥清运监控系统,

监控污泥产出及清运状况。对接污水厂视频监控系统，加强对污水处理情况的监

控。

（3）供热在线监测系统提升。对接城区8个热源厂锅炉的蒸汽运行技术数据

（压力、温度、流量），加强对供热的源头管理；在供热重点小区的重点用户随

时加装户内温度监测设备，实时监控室内温度达标情况。

2.4城市管理展报展示系统

在人民广场、古德广场、人民公园、植物园、国际会展中心、安顺广场、豪

德广场等人员高度密集处建设安装LED电子显示屏，实时展示潍坊城市形象、市

民精神面貌、国家政策形势以及市民关心的生活信息，为市民提供了解潍坊、认

识潍坊、互相监督和积极参与城市管理的平台，倡引社会文明新风貌，助推我市

文明城市建设。

在市政府、各区政府驻地及相关部门(注3)安装电子展示屏，将政府相关

部门、各区(单位)及各街道办事处城市管理情况进行实时展报，加大对城市管

理工作的监管力度和城市管理工作的透明度。

2.5城市管理作业GPS监控系统提升

(1)垃圾转运监控系统建设。对城区84台垃圾转运车辆统一安装GPS监

控系统，监控其运行轨迹及撒漏和倾倒情况。

(2)增加市政作业车GPS监控。根据工作需要，增加30台市政作业车GPS

监控。

2.6城市管理视频监控系统提升

(1)在建工程视频监控系统建设。在城区规模化165处在建工程安装视频

监控设施，监控其施工状态、工地扬尘和带泥上路等违章作业情况。

(2)对接交警数字视频监控系统。为充分共享城市管理资源，缩减建设经

费，在交警视频监控系统升级改造后，将交警数字视频监控系统全部对接到市监

督指挥中心，进一步加强对市政及公用事业的管理。

(3)防汛视频监控系统提升。根据城市防汛工作需要，需要增加防汛视频

监控20个。

(4)园林绿化视频监控。需要在园林、绿地上建设视频监控设备，共需30

个。

2.7数字照明管理系统

在北海路等5条道路建设路灯单灯检测、控制系统，随时监督控制路灯照明

情况，提高城区夜景照明服务水平。

2.8数字广告管理系统

对城区主干道路上的广告进行全面普查建档，并将广告审批部门的审批信息

即时导入，建立统一完整且实时更新的数字化广告管理系统,实现对广告的管理、

统计查询和辅助执法等功能。

2.9全民城管系统

建设面向社会市民的城市管理系统，市民可以通过互联网、手机或其他工

具对问题进行采集上报，监督指挥中心对群众上报案件并入处理流程进行规范处

理，并把办结情况进行即时发布展示，同时倡引市民群众参与城市管理结果的评

价，充分调动市民群众参与城市管理的积极性，以促进城市管理水平的提升。

2.10综合软件系统

根据数字化城市管理实际需要，建设数据共享交换系统，对现有GIS系统

进行拓展开发，建设先进实用的数字化城市管理系统软件，最大限度地发挥系统

作用，更好地为城市管理工作服务。

2.10.1数字执法系统

城管行政执法涉及市容环境、宣传广告、施工管理、街面秩序、突发事件

等城市日常生活多个方面内容。城管数字执法管理系统采用B/S架构，通过统一

的安全接口将区局、中队及街道联结，形成分布式的网络办公应用系统，为城管

行政执法提供多种信息化手段，包括执法流程管理、执法信息管理、办案时限监

督、办案流程监督、自动催办督办等。

2.10.2数字环卫系统

实现对环卫作业效果、环卫作业车辆、环卫设施、废弃物终端处置的监管、

对卫生环境的监控，使环卫作业问题能够及早发现、快速解决。管理人员可以全

面、实时、透明的掌握全市的环卫作业情况，随时掌握可能出现的问题，统筹调

配作业资源，多级协同处理。针对突发事件快速反应，建立管理部门与作业人员

的实时互动，最大限度的提高应急处理能力。创建新的环卫作业管理体制，通过

数字环卫管理信息系统，实现实时掌握一线管理、作业部门的绩效情况，及时反

应各部门的响应灵敏度和处理问题的效果，可以避免为应付上级检查而实施的突

击作业，形成长效管理考核机制，使环卫管理更加科学、合理、规范。

2.10.3数字园林绿化系统

实现对各类绿地、树木空间信息和属性信息的管理和查询与统计，并且在

局域网络条件下，实现信息的分级权限管理和共享浏览，实现所需单位通过局域

网和其它人工方式使用本系统内信息，为园林行业管理提供了一个有力的先进工

具，使其在绿线规划及管理，园林绿地现状和历史数据的查询、统计、分析，绿

地的审批与执法，古树名木的管理，绿地改造与设计，义务植树与绿地认养，植

物物种和生物多样性的分析，植保等应用方面发挥作用。

2.11交互式办公系统

建设基于数字化城市管理平台系统的城市管理工作在线办公和信息共享系

统，实现网上审批查询、工作调度、文件签阅、信息公示等功能，提高办事效率

和信息利用率。

2.12流动监控指挥系统

建设6个流动监控站，对中心城区城市管理状况进行流动监控督查，实现

对城市管理的无盲区监督。

3系统总体设计

3.1设计原则

3.1.1可靠性与安全性并举

(1)系统应支持全年无间断运行，重要业务系统要实施热备或群集。

(2)软件系统或电脑网络在意外故障情况发生时，能确保受理工作不间

断进行，故障恢复时间不超过2小时。

(3)系统应具有超负荷控制能力，不论在平时和峰值情况下，系统都可

以安全可靠运行和数据备份。

(4)保持各子系统的相对独立性，即使系统发生严重故障，仍能接听电

话并利用有线通信子系统或无线通信子系统实施基本的语音通信指挥。

(5)要求对系统运行中可能出现的各种异常情况和突发事件设计明显的

报警手段和周到的应急措施。

3.1.2先进性与成熟性并重

(1)系统建设采用国内外先进的技术，采用先进的体系结构和主流产品

作为支撑环境。

(2)既要考虑新技术和新业务发展的需求，也要考虑既有系统的操作使

用习惯和功能支持习惯，在保留现有16039系统既有优点的前提下增加

新功能。

3.1.3时效性

系统结构、数据库结构、网络结构、软件流程和操作界面设计应考虑满足

各种时效指标的要求。

3.1.4开放性与兼容性

(1)各子系统的软件要模块化，并完全兼容第三方系统，以便系统将来

改造、扩容、升级。

(2)各功能模块之间的通信采用标准通信协议而非专有技术。

(3)系统采用通用的数据库平台，通信平台统一使用成熟的CTI技术，

系统支持使用通用PC,在微软窗口环境下运行。

(4)系统构建灵活、开放的体系结构。

3.1.5可扩展性

(1)系统满足今后网络用户数量继续增长的需求，可灵活扩充和调整。

(2)系统软件规模和范围都具有可扩展性，子系统可逐步升级，新的子

系统可随时扩展增加。

3.2设计依据

本系统的设计是按照有关信息系统的国家标准和行业标准、规范、规程进

行的。相关国家标准和行业标准、规范、规程、以及其他参考资料如下：

•《城市市政综合监管信息系统技术规范》中华人民共和国行业标准

(CJJ/T106-2010)

•《城市市政监管信息系统单元网格划分与编码》中华人民共和国行业

标准(CJ/T213-2005)

•《城市市政监管信息系统管理部件和事件分类与编码》中华人民共和

国行业标准(CJ/T214-2007)

•《城市市政监管信息系统地理编码》中华人民共和国行业标准

(CJ/T215-2005)

•《城市市政综合监管信息系统监管数据无线采集设备》中华人民共和

国行业标准(CJ/T293-2008)

•《城市市政综合监管信息系统绩效评价》中华人民共和国行业标准

(CJ/T292-2008)

•《城市市政综合监管信息系统监管案件立案、处置与结案》中华人民

共和国行业标准(CJ/T315-2009)

•《城市地下管线探测技术规程CJJ61-2003》中华人民共和国行业标准

CJJ61-2003

•《GBT13923-2006基础地理信息要素分类与代码》中华人民共和国国

家标准GB/T13923-2006

《1:5001:10001:2000地形图要素分类与代码》中华人民共和国国家

标准GB14804-93

•《1:5001:10001:2000地形图图式》中华人民共和国国家标准GB/T

7929-1995

•《1:5001:10001:2000地形图数字化规范》中华人民共和国国家标准

GB/T17160-2008

•《1:5000、1:10000比例尺地形图图式》1993年国家技术监督局颁布的

GB/T5791-93

•《基础地理信息数字产品元数据》中华人民共和国测绘行业标准CH/T

1007-2001

•《国家基本比例尺地形图分幅和编号》1992年国家技术监督局颁布的

GB/T13989-92

•《数字地形图产品模式》中华人民共和国国家标准GB/T17278-1998

•《地理信息技术基本术语》中华人民共和国国家标准GB/T17695-1999

•《质量体系设计、开发、生产、安装和服务的质量保证模式》中华人民

共和国国家标准(GB/T19001-1994)

•《质量管理和质量保证标准-在软件开发、供应和维护中的使用指南》

中华人民共和国国家标准(GB/T19000.3-1994)

•《计算机软件质量保证计划规范》中华人民共和国国家标准

(GB/T12504-1990)

•《计算机软件配置管理计划规范》中华人民共和国国家标准

(GB/T12505-1990)

•《中华人民共和国档案法》

•《中华人民共和国档案法实施办法》

•《工业企业通信设计标准》中华人民共和国国家标准(GBJ42-81)

•《中华人民共和国公共安全行业标准》中华人民共和国国家标准

(GA38-92)

•《计算机信息系统安全保护条例》

•《计算机信息网络国际互联网管理暂行规定》

•《计算机信息网络国际互联网管理暂行规定实施办法》

《计算机信息网络国际互联网安全保护管理办法》

•《计算机信息网络国际互联网管理规定》

•《计算机病毒防治管理办法》

•《远端图像与环境监控系统技术规范》

•《计算机软件产品开发文件编制指南》中华人民共和国国家标准

(GB8567-88)

•《计算机软件工程规范国家标准汇编2003》中国标准出版社

•《计算机信息系统安全保护等级划分准则》中华人民共和国国家标准

(GB17859-1999)

•《视频安全监控系统技术要求》中华人民共和国国家标准

(GA/T367-2001)

3.3设计思路

3.3.1开发方法设计

本系统将采用面向对象的开发方法，选用基于UML标准的RationalRose

可视化建模工具对系统的分析和设计进行指导和半自动化生产。

(1)面向对象开发方法

面向对象的方法是一种分析方法、设计方法和思维方法。面向对象方法学

的出发点和所追求的基本目标是使人们分析、设计与实现一个系统的方法尽可能

接近人们认识一个系统的方法。也就是使描述问题的问题空间和解决问题的方法

空间在结构上尽可能一致。其基本思想是：对问题空间进行自然分割，以更接近

人类思维的方式建立问题域模型，以便对客观实体进行结构模拟和行为模拟，从

而使设计出的软件尽可能直接地描述现实世界，构造出模块化的、可重用的、维

护性好的软件，同时限制软件的复杂性和降低开发维护费用。

面向对象的开发方法，将具备以下优点：

1)独立性

由于这种独立的存在，使得和其他的过程、对象能够不彼此牵引，避免牵一

发而动全身的局面，这有利于系统的维护和调试。

2)通用性

这种通用性,是通过抽象得来的。所谓抽象，就是抽取出事物的共同特征并且

加以概括。正是因为这种"通用性”的实现，才造就了重用的可能。

3)灵活性

由于第二个特征的存在，加上客观事物的特殊性，有可能通用的类中一部分

成员方法变得不通用，这个时候通过继承和重载的机制，使得它能够应付某些特殊

情况,从而实现了灵活性。

(2)统一的建模语言UML

统一建模语言UML最初仅仅是OMT方法、Booch方法的统一。1995年10

月，GradyBooch和JimRumbaugh联合推出了UnifiedMethod0.8版本。这个方

法力图实现OMT方法和Booch方法的统一o同年秋天，IvarJacobson加入了

Booch和Rumbaugh所在的Rational软件公司，于是OOSE方法也加入了统一的

过程中。1997年9月1日产生了UML1.1,并被提交到了0MG(ObjectManagement

Group),同年11月被OMG采纳。

按照UML文件的说法：UML是一种用于软件系统制品制约的、可视化的

构造及建档语言，也可用于业务建模以及其它非软件系统。

从系统模型这一级别上看，UML表示法由9种图构成，它们是：

静态结构图(StaticStructureDiagram),其中包括类图(ClassDiagram)和

对象图(ObjectDiagram)。

使用事例图(UseCaseDiagram)。

顺序图(SequenceDiagram)。

协作图(Collaboration)o

状态图(StatechartDiagram)。

活动图(ActivityDiagram)。

实现图(ImplementationDiagram),其中包括成分图(ComponentDiagram)

和展开图(DeploymentDiagram)o

UML的通用表示还有：串(String)、名字(Name)、标签(Label)、关键

字(Keyword)>表达式(Expression)、注释(Note)等。

UML作为一种建模语言，具有以下特点：

UML结合了Booch方法、OMT方法和OOSE方法的概念，是一个单一的

通用的建模语言。

UML的建模能力比其他面向对象方法更强，不仅适合于一般系统的开发，

更擅长于并行、分布式系统的建模。

UML是一种标准的建模语言，而不是一个标准的开发过程，它完全独立于

开发过程。

（3）RationalRose

RationalRose是Rational公司出品的基于UML的可视化建模工具。Rational

Rose是一个完全的，具有能满足所有建模环境（Web开发，数据建模，Visual

Studio和C++）需求能力和灵活性的一套解决方案。Rose允许开发人员，项

目经理，系统工程师和分析人员在软件开发周期内在将需求和系统的体系架构转

换成代码，消除浪费的消耗，对需求和系统的体系架构进行可视化，理解和精练。

通过在软件开发周期内使用同一种建模工具可以确保更快更好的创建满足客户

需求的可扩展的、灵活的并且可靠的应用系统。

目前版本的RationalRose可以用来做以下一些工作：

1）对业务进行建模（工作流）。

2）建立对象模型（表达信息系统内有哪些对象，它们之间是如何协作完成

系统功能的）。

3）对数据库进行建模，并可以在对象模型和数据模型之间进行正、逆向工

程，相互同步。

4）建立构件模型（表达信息系统的物理组成，如有什么文件、进程、线程、

分布如何等等）。

5）生成目标语言的框架代码，VB、JAVA、DELPHIo

3.3.2面向服务架构SOA

软件组件化是软件发展的一大趋势，从“面向过程”至「面向对象“，再到

今天的“面向服务（SOA）”，标志着软件组件化地实现技术越来越成熟，而SOA

的软件架构使软件组件的松耦合性、位置透明性以及协议无关性成为现实，从而

为系统提供了更加灵活的构建方式，保证了系统的松耦合性和灵活性，为未来业

务逻辑的变化和扩展打好了基础。

SOA是在原有组件化和EDI（电子数据交换）的基础上，进一步将可重复

利用的软件资源抽象化和标准化，换句话说，就是抽取软件基因，建立互通的管

道，达到重复利用和信息流畅的目的，解决业务最头痛的“适应业务变化''和"集

成，，问题。与过去的组件化模式相比，SOA的新奇之处还在于：它变过去的技术

组件为业务组件（又叫服务），强调的是技术无关性，关注的是实现怎样的业务

功能——在业务请求与响应之间随时搭建快速通道，同时，变过去的紧耦合为松

耦合，既保证系统弹性，又不失系统效率，进而实现重复利用软件资源、快速响

应市场需求变化、提高生产力等目标。

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已经存在的程序资源

SOA的层次模型

在具体实现数字化城市管理系统时，采用了WebService技术来实现SOA

的服务，将底层的通信接口以及案件办理、指挥调度以及信息查询统计等均设计

成可以向外界提供特定服务的自治系统并通过WebService向外发布，从而从架

构上保证了可以充分利用原有的系统资源，通过服务对组件进行封装，提供给更

高层或外层的应用系统使用，从而为应用系统集成提供了一个开放、灵活、安全

的系统结构和方法。

SOA架构是在组件化设计思想的基础上发展起来的一种构件技术，它应用

于本项目所带来的优点包括：

•最大程度地重用现有软件资源，提高系统开发的效率。

•系统各组成部件的独立性更高，便于系统的安装部署、以及后期的软件维护

和升级。

•系统各模块的集成更加稳定和高效。

根据建设部的数字化城市管理系统建设标准，采用基于SOA的结构，建立

基于XML和WebService的数据交换模式，构建一个灵活、稳定和可扩展的系

统开发和运行平台。

3.3.3开放性设计

(1)平台开放性

系统的平台开放性包括系统结构的开放、开放的产品和业务、开放的API,

系统支持标准通信协议，系统提供可编程平台和开发工具。本系统的平台开放性

将主要表现在几个方面：

1)采用开放的开发环境

开放的开发环境包括两层含义，一指为所有的产品定义统一的架构。二指定

义一个开放的框架，以便满足不同的开发者在不同的研发阶段对产品或者业务的

修改需求。

2)应用编程接口

使用应用编程接口(API)构建业务是实现开放式业务结构的关键技术。开放

式应用编程接口的目的和意义在于：将开发接口公共化、抽象化、标准化，使得

不同的开发者能够方便的进行业务的开发，实现许不同厂商和多种技术的集成。

3)开发支持系统

开发支持系统包括提供二次开发平台、工具和技术支持服务系统。

4)通信方式

一般而言，实现跨平台的通信有两种方式：

a)通过中间服务，比如Web服务，Web服务应该允许不同供应商提供的应用能够在

完全不同的硬件平台上运行，可以相互找到对方，并通过一套公共的协议和数

据格式实现通信，这些协议包括SOAP,UDDI和WSDLo通过在各个平台上创建

Web服务定义语言(WebServicesDefinitionLanguage,WSDL)文件,然后使用

WSDL文件调用在各个平台上的Web服务。

b)数据库耦合，这种方式将要通信的数据放置在公共数据区，然后各自平台的数

据访问组件去取或存目标数据，进行跨平台通信。

主要采取数据库耦合的办法，这样可以充分利用原有的开发成果，减低系

统实现的复杂度和开发工作量，加快项目实现的进度。

（2）接口开放性

为了满足系统对外的数据交换和不同系统间的流程整合，实现与其他业务

系统的无缝连接，本系统将提供一系列统一规范的对外接口。

本系统的接口将完全支持WebService标准应用体系，采用WebService标

准和XML标准协议，以实现和其他业务应用系统的无缝集成。

WebService是基于网络的、分布式的模块化组件，它执行特定的任务，遵

守具体的技术规范,这些规范使得WebService能与其他兼容的组件进行互操作,

它使用标准的互联网协议，解决了不同应用系统如何在Web上实现互操作的问

题。同时接口采用基于XML的自定义通讯协议，具有良好的开放性和扩充性。

通过WebService应用接口，外部系统可以调用本系统的安全权限认证、图

像信息、地理信息等功能，并可与本系统进行数据交换，实现不同系统之间的处

理流程衔接和数据一体化，实现与110接警、工商局等联动单位信息系统进行数

据交换。其中各类控制接口还可以根据需要提供WebService接口,以便实现本系

统与外部系统的互操作。

对于较深入的系统整合，可通过本系统提供的二次开发API进行软件二次

开发，实现不同系统的紧密连接和复杂功能的整合。

3.3.4交互性设计

（1）设计模式

在人机界面设计方面，按照交互式设计的原理，采取面向目标的ui设计方

法。简单地说，就是精确描述系统的用户、以及用户希望达到的目标，并根据用

户目标进行人机界面的设计。具体来讲，主要包括以下两个方面：

1）面向角色的设计：角色并不是真正的人，而是代表了某一特征的人群，

它们是实际最终用户的虚拟原形。一个完整定义的用户角色是交互式设计中非常

有效地工具。同时，分清首要的角色能够抓住设计的主要焦点。

2）面向目标的设计：角色是通过目标来定义的，决定着需要达到的目标,

而这些目标又反映出角色的意义。好的交互式设计应使得用户能够达到他们的实

际目标，而且并不妨碍他们的个人目标。面向目标的设计能够更加适应任务的执

行。另外，还应把软件设计成一个聪明的工作伴侣，从而使用户在使用系统的过

程中感到愉悦。

面向角色和面向目标的人机界面设计方法，使系统的使用更加友好，使系

统的操作更加便利，使最终用户从愉快的使用系统过程中达到他们的目标。

（2）交互模型

I）实现系统的多通道交互

多通道交互是以用户对产品的感知渠道为切入点进行的交互设计。其目的

是通过视觉、听觉、触觉、味觉、动觉（手势系统）等不同感知方式实现人与产

品的访问、交流、执行等，即在人与产品之间建立起多种联系方式。

多通道交互具有以下特点：

•互补性：用户操作产品时，当使用一种通道（如语音）不能充分表达用户意

图时，其它通道则给与辅助信息（如文字）。有时使用辅助通道的目的在于

增加信息传递的准确度。

•模糊性：大多数情况下，用户习惯使用意义模糊的语言、表情、姿势等。这

样不仅可以降低认知负荷，而且使用户与产品之间的交互变得自然、高效。

•直观性：多通道的表达方式使得原本依靠字符（或文字）与用户理解的交互变

的简单化、直观化。这种实现形式虽然以用户为核心，考虑了用户的认知、

经验层面、感官感受等。

2）实现系统的智能网络交互

智能网络交互的出现几乎与网络是同步的，它是一种以网络为中心的交互

实现，目前多用于PC、PDA、PAM,以及可上网的手机（NMP）等上。它的交

互多是通过网络用户界面（INUI）来实现的。尽管这种交互目前还处于起步阶

段，用户只能通过嵌入产品中的软件在互联网页面上实现一些比较简单、乏味的

交互，或者通过语音或视频达到“传情达意”，但它却预示着一种美好的未来。

就目前来说，“智能网络交互”具有以下几项特点：

•高效利用分散的资源。

•短时间内获取高质量的信息。

•方便地获取个性化的信息服务。

以上两种方式各有优势，但也存在诸多劣势。因此，会将“多通道交互”

与“智能网络交互”合二为一，即形成“多通道一一智能网络交互”来实现本系

统的交互性，那么用户与产品之间的交互直观，以最自然、最熟悉、最有效率的

方式进行，这不仅满足了用户直观的需求，同时也满足了用户对信息与交流广度

的需求。

3.3.5扩展性设计

整个系统应具有高度的灵活性以适应不同的业务需求及不同系统配置的需

要。系统所采用的面向对象开发方法、基于SOA的集成架构和开放式体系结构,

都将有力地保障未来的系统升级与扩展。

3.3.6安全性设计

(1)设计原则

实用、高效、可扩展的原则：平衡处理好安全与方便，安全与共享，安全

与性能的关系，把握好安全的“度、

技术与原理相结合的原则：重视管理，没有有效的安全管理(如密钥定期

更新、防火墙监控、审计日志的分析等)，就很难保证各种安全机制的有效性。

城市管理指挥中心网络工程涉及到各个层次、多个实体和各种安全技术，只有有

效的安全管理才能保证这些安全控制机制真正有效地发挥作用。

需求、风险、成本折衷原则：合理折衷，在实施城市管理网络工程的安全

设计时，单纯考虑安全而不惜一切代价是不合理的。安全与花费、系统性能、易

用性、易管理性之间是存在矛盾内容的，安全保障体系的设计应该在以上四个方

面找到一个合理的折衷点，在可接受的风险范围内，以最小的投资换取最大的安

全性，同时不因性能开销和使用、管理的复杂而影响整个“数字城市管理”的快

速反应和高效运行的总体目标。

标准化与一致性的原则：所选用的技术应是国内掌握的成熟的安全保密技

术，并应有成功案例。构建城市管理指挥中心网络的安全体系，必须坚持标准化

和一致性。

（2）设计内容

1）网络管理系统

•搜索网络结构，生成网络拓扑图。当网络结构发生变化时，可以主动发现，

也可人工干预修改拓扑图。

•对网络的各主要设备能够进行统一管理、配置、控制。

•能够集中管理计算机服务器，监控各种服务的运行状态。

•集中管理网内各种工作站，监控其中的软硬件配置情况。

•实时监视网络中各设备及服务器的故障信息，及时报警，并对其进行统计分

析，形成故障信息报告。

•提供对网络环境异常的检测并记录，通过异常数据判别网络中故障的位置、

性质及确定其对网络和应用的影响，并进一步采取相应的措施。

•跟踪故障处理过程，可形