BIM+3DGIS智慧城市管理平台和多规信息融合大数据

1、BIM+3DGIS 智慧城市管理平台 和多规信息融合大数据 -从宏观到微观的虚拟城市管控 目录目录 引言.3 一.智慧空港的发展基础.3 二.智慧空港的发展需求.4 2.1 以人为本的城市管理.6 2.2 智能化的能源管理实现绿色空港.6 2.3 集中的大数据是智慧化的基石.7 2.4 虚拟城市模型，从宏观到微观.9 2.5 物联网链接城市与人.10 三.智慧城市的内容. 12 3.1 智慧城市模型.12 3.2 智慧城市分项.19 3.2.1.大数据平台.19 3.2.2.宽带网络.19 3.2.3.智慧能源.20 3.2.4.电子政务.21 3.2.5 智能交通.22 3.2.6.智能建筑

2、.25 3.2.7.智慧社区.26 3.2.8.智慧医疗.28 3.2.9.在线教育.35 3.2.10.智慧环保.36 3.2.11.智慧金融.39 3.2.12.智慧旅游.40 3.2.13.防灾指挥.42 3.2.14.总结.43 四.智慧城市建设步骤. 44 4.1 城市的数字档案馆.44 4.2 市政设施与能源管理.45 4.3 城市安全.45 4.4 社区的人口和房屋.46 4.5 城市模型的深入应用.47 五.世界智慧城市案例. 47 1.巴黎.47 2.维也纳.48 3.迪拜.49 4.总结.50 引言 BIM 平台作为信息集合体，承载了单体建筑的所有静态和动态的 信息，其本身

3、就是一个大数据的集合，已经建好的模型可以在资产 管理和运营维护过程中起到极大的辅助作用。而以城市三维 GIS 作 为 BIM 模型的底图，在这张底图上严格按照实际位置放置城市建筑 的 BIM 模型，这就形成了城市的海量数据集合。如果在将城市中所 安置的各类传感器、摄像头等设备所采集到的实时数据也一并注入 到这个城市模型中，就在计算机内生成了一座虚拟的城市。 3DGIS+BIM 所组成的管理平台，是一个综合性管理系统，三维模 型展现的背后是一个庞大的多规数据集合，城市管理中的能源管理、 政务管理以及各行业实时监控系统的数据都可以集成进来，通过筛 选、归纳、挖掘、分析，最后形成对城市管理具有辅助决

4、策、综合 治理的作用。 一.智慧空港的发展基础 国际空港新城占地 483 平方公里，以天府国际机场为枢纽，是全 国重点开发区之一，是国家一带一路战略规划的重要组成部分。在 现今城市的高耗能、高密度等城市病十分突出的形势下，空港应利 用自身优势，建造既满足宏观规划又能够微观管控，并且在多行业 管理部门协同工作的同时，融合这些多规异构信息，建设以人为本、 科技创新的可持续发展的城市。 目前上海、深圳、苏州和贵阳等地正在加紧智慧城市规划建设， 这些地区大多数还只停留在智慧医疗，智慧交通等几个智慧城市的 子应用层面上。每个应用不可避免的形成信息孤岛，很难打破这些 壁垒。 空港在城市管理信息化建设上正在

5、蓬勃起步，还没有形成和比较 成熟的城市信息化那建设那样难以改变的尴尬局面，这就为智慧城 市建设打下了良好的基础。 二.智慧空港的发展需求 国家新型城镇化规划（20142020）提出，智慧城市应满足 以下要求：城市规划管理信息化、基础设施建设智能化、公共服务 便捷化、产业发展现代化、社会治理精细化。因此，智慧城市的内 涵应提取为 3 个关键要素：信息、开放与整合、效率。 随着“自动化”、“数字化”、“信息化”、“智能化”等概念 演变，智慧城市的内涵也不断完善。在城市大规模扩张、繁荣发展 的背景下，城市自身也成为了问题的源头，其管理难度也呈几何级 数增长。因此，赶上城市发展的脚步，融合高新技术和创

6、新理念， 作出现代化城市综合管理的解决方案，是智慧空港的首要目标。 对应以上国家新型城镇化规划（20142020）的要求，整理 归纳智慧城市建设内容中的各个子项如下： 总而言之，智慧城市是：智慧电网、智慧水务、智慧医疗、智 慧社区，但是，它们只是智慧城市的一个子应用，智慧城市更 重要的是构建一个体系，让各个子应用的信息能够以一个高效便捷 的检索方式，实现其相互之间汇聚和交流，并在此基础上开发城市 层面的大数据应用从而使城市的规划建设管理更智慧。 目前智慧城市建设急需一个统一的综合性管理平台，可以将各 行各业、各种建筑物、道路桥梁以及生活在这个环境中的人的各种 信息都纳入这个平台，方便城市管理者

7、从宏观上全盘考虑。与此同 时，还要求这个平台可以按照不同管理部门的需求分别独立使用， 更进一步的要求是，这个平台还要能够穿透到每个细节，以便不同 层级的管理者能够关注到城市的细微变化。 2.12.1 以人为本的城市管理以人为本的城市管理 城市的根本是人，城市的管理很大一部分工作是对人的管理。每 个人都是一个信息集合体，随着中国城市化进程使得人口的信息量 激增，对于这种大数据进行分析利用，在警务工作、房屋管理等方 面都有着重大意义。另外，市民与城市管理的互动，与政府合力进 行城市建设，不仅可以集思广益，还可以对传统决策中的弊端和失 误策略进行修正，使城市发展决策更有针对性和执行力，真正体现 了“

8、以人为本”的管理理念。 智慧城市的综合管理系统不仅仅要为城市管理者服务，同时也要 为市民服务，利用信息化、移动物联等科技手段为市民提供生活便 利。而实际上这两者从数据库层面上来讲相辅相成，都使用的是同 一个数据集合。例如：气象数据不仅为相关部门防灾抢险工作提供 支持，同时还可以为市民出行提供信息。 2.22.2 智能化的能源管理实现绿色智能化的能源管理实现绿色空港空港 城市能源管理是对于供暖、用电、用水、排污、市政道桥等能源 供给单位，工矿企业、商业楼宇、院校等能耗机构，按照国际、国 内、行业内、企业内部的各种标准，通过能耗监测系统，为能源管 理专家和企业主要负责人以及行政区域的主管领导的决策

9、支持提供 数据基础，并在公共平台上公布信息，以便政府相关部门和社会公 众监督。 随着城市规模的越来越大，单栋建筑的节能已经是杯水车薪，必 须从城市或城区层面统筹规划，例如城市交通能耗的降低、现有建 筑的节能改造、城市能源系统的低碳化、城市能流的合理化，这些 都是城市管理者必须考虑的问题。 空港的能源行业的自动化可以从规划期就做到全网数据规范化 使得监控系统设计具有前瞻性，这在节能减排方面就有了很大便利 条件，为建设绿色城市奠定坚实的基础。 2.32.3 集中的大数据是智慧化的基石集中的大数据是智慧化的基石 这里首先要探讨一下什么是智慧，智慧包含了全面感知、逻辑分 析、不断学习、自我完善。人作为

10、智慧的样本，可以通过感官来感 知世界，可以根据逻辑判断，可以自我学习不断完善自身，那么越 是像人类的系统，其智能化程度也就越高。 因此，智慧的开端就是对世界的感知，观测点、传感器越多，所 能收集到的信息越繁多，感知所得的数据量越大，智能系统也就越 容易搭建。大数据是智慧城市建设的基础，各行各业的数据集中到 一起，就像人看到、听到、感觉到的信息，会从量变引起质变。 智慧城市是从数字城市发展来的，智慧城市就是要解决数字城市 所产生的城市级海量信息的采集、分析、存储、利用等处理问题， 多系统融合中的各种复杂问题，以及技术发展带来的城市发展异化 问题。 智慧城市建设的关键-构建大数据处理平台 该平台的

11、主要功能是为智慧城市提供支撑环境，来实现智慧应用 管理、数据关联分析和数据深度挖掘、展示和扩展等功能。大数据 平台的组成如下： 1 云计算公共平台 只有借助云计算的分布式处理框架和线性扩展能力，才能满足智 慧城市基础平台的需要，能够对海量数据进行综合分析，响应时间 短，实时性强，有利于实现数据交互，解决了离线平台处理耗时长， 反应慢的问题。为应急指挥、现场响应及动态控制等各种应用场景 提供技术支持。 2 统一的数据存储平台 智慧城市采集数据类型复杂众多、数据量海量，统一的数据平台 进行存储管理是必须的，同时还要提供大规模分布式存储与数据备 份的支持。统一存储数据有利于多行业、多层级管理的工作需

12、求， 也能够很容易的实现多地域统筹管控时的数据交互。 3 数据共享交换平台 为了满足各种数据交换需求，必须提供并制定数据标准，该平台 将提供智慧路由、实时服务、异步服务、安全控制等功能。是集数 据交换开发、部署、管理、监控为一体的数据交换全生命周期管理 的数据交换平台。 4 智能数据统计分析平台 智慧城市平台的核心是智能数据综合统计分析功能，该平台支持 大数据的检索查询、统计分析、数据挖掘、预测和展示功能，通过 对数据的分析挖掘，提供相应的辅助决策功能。 2016 年 10 月 9 日，中央政治局就实施网络强国战略进行第三十 六次集体学习，中共中央总书记习近平在主持学习时强调，“已推 行电子政

13、务、建设新型智慧城市等为抓手，以数据集中和共享为途 径，建设全国一体化的国家大数据中心，推进技术融合、业务融合、 数据融合，实现跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务的协同 管理和服务。” 2.42.4 虚拟城市模型，从宏观到微观虚拟城市模型，从宏观到微观 城市由于分期建设的原因，数据的收集整理方面必然会过于零散， 信息孤岛普遍存在。这样就需要一个既能够分专业管控不同系统， 又可以作为整体规划和全局管理的平台。这个平台应该是建立在大 数据基础上的虚拟城市，是现实的城市的投影，是实际城市设施的 数字化。在这个虚拟的城市里，管理者可以从宏观的角度观察城市 整体，在此基础上做出统筹规划、模拟案例、编

14、制预案，也可以深 入到每个行业，每个建筑，每个设备，每个零件，来进行精细化管 理。 对城市的管理绝不是单一方面的需求，也不会是某一行业的管理， 这就要求整个智慧城市管理系统的体系架构既可以兼容多种不同管 理内容的系统，又可以让不同行业的管理部门参与，一起协同在同 一个平台上工作。 3DGIS+BIM 作为一个智慧城市顶层综合管理的工具，具备了从宏 观层面的规划功能，同时也具备了细致到微观的精细化管控功能。 2.52.5 物联网链接城市与人物联网链接城市与人 物联网从字面解释就是物物相连的互联网， 利用射频识别 （RFID） 、 红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，通过智 能感知

15、、识别技术与普适计算等通信感知技术，让所有能够被独立 寻址的普通物理对象实现互联互通以实现智能化识别、定位、跟踪、 监控和管理。物联网的意义在于无所不在的末端设备将“万物”连 接起来，以支持实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、 预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、 决策支持、领导桌面等等。 在城市管控工作中，物联网把城市中的实际设备设施和作为管理 者、服务者、公众的人紧密联结在一起，使人“感知”到城市中的 “万物”。 三.智慧城市的内容 智慧城市的四个基础特征体现为：全面透彻的感知、宽带泛在的 互联、智能融合的应用以及以人为本的可持续创新。 全面感知随着空港的能

16、源自动化、市政管网数据采集、交通和公 安监控，以及智能化楼宇的建设，利用各类传感设备和智能化系统， 智能识别、立体感知整个城市的环境、状态、位置等信息的全方位 变化可以说已经打好了基础。已经广泛存在的光纤宽带与无线网络 作为现代城市发展载体，渗透到了各个领域，成为连接物与物、物 与人、人与人的“神经网络”。而智能融合的应用是建设智慧空港 所应急需解决的瓶颈，没有应用的大数据仅仅是海量存储，是没有 价值的。城市管理系统是一个复杂的庞大的系统，应该是多种不同 需求的解决方案，是各领域、各层级、各专业部门共同工作平台。 智慧城市的建设注重以人为本、市民参与、社会协同的开放创新 空间的塑造，以及公共价

17、值与独特价值的创造。注重从市民需求出 发，并通过网络工具和方法强化人的参与，汇聚公众智慧，不断推 动用户创新、开放创新、大众创新、协同创新，以人为本实现经济、 社会、环境的可持续发展。 3.13.1 智慧城市模型智慧城市模型 科技带动发展，BIM+3DGIS 技术搭建出城市模型，与实际建筑、 道桥以及安全监控、自动化控制等设备设施都从细节上保持完全一 致，通过城市地理空间信息与城市各方面信息的数字化在虚拟空间 再现传统城市，并在此基础上进一步利用传感技术、智能技术实现 对城市运行状态的自动、实时、全面透彻的感知。 从行业分割、相对封闭的信息化架构迈向作为复杂巨系统的开放、 整合、协同的城市信息

18、化架构，发挥城市信息化的整体效能。 通过泛在网络、移动技术实现无所不在的互联和随时随地随身的 智能融合服务。 广泛采用物联网、云计算、人工智能、数据挖掘、知识管理、社 交网络等技术工具，也注重用户参与、以人为本的创新理念及方法 应用，构建有利于创新涌现的制度环境，以实现智慧技术高度集成、 智慧产业高端发展、智慧服务高效便民、以人为本持续创新，完成 从数字城市、智能城市向智慧城市的跃升。 城市由各种建筑和道路组成的，BIM 作为建筑行业的最新工具之 一，是城市建设设计与运营的关键技术，BIM 技术在国内已经有十年 的发展历程，但是由于机制和技术等方面的问题一直只局限于设计 阶段。随着建筑行业内对

19、 BIM 技术的日益了解和重视，中国住建部、 科技部、工信部等国家部委高度重视 BIM 技术的推广应用，从“十 一五”开始就已经列入国家科技支撑重点项目，目前已被明确写入 建筑业发展“十二五”规划。重点支持建筑业信息化中的标准体系、 全生命周期的建筑信息模型（BIM）、协同设计与管理、建筑工程设 计与施工的协同工作和信息共享、项目工程管理、集约化管理以及 系统集成等关键技术的研究。 目前，BIM 在建筑行业的应用技术已经获得建设部及各级建筑主 管部门、建筑设计院、业主和施工各位的高度重视和逐步的认可， 各种相关的行业标准不断出现，应用案例不断出现，参与 BIM 的企 业的数量越来越多。 以超算

20、中心的计算资源为核心的 “天河云平台” ， 利用 BIM 技术带动一条产业链的发展，开发 BIM 数据的行业应用， 创新商业模式，使开发区成为天津市乃至全国第一个 BIM 产业聚集 地。 BIM 的未来发展： 1. BIM 实现建筑设计从二维到三维的转变，将推动建筑行业的产 业生态的转变。 2. 目前的 BIM 软件需要研发支持各专业远程协同合作。 3. 城市建筑行业产业链条的外部性， 需要解决 BIM 模型的远程可 视化，知识产权，安全性，可靠性等问题，需要第三方运营平 台进行 BIM 数据的存储、维护与管理，从而将 BIM 模型资源应 用到建筑全生命周期中。 4. BIM 模型的应用想要扩

21、展到更大领域，必须与 GIS 相结合， BIM+3DGIS 的模型可以实现从微观设计信息与宏观规划信息的 结合，从而支撑多应用场景的开发。 5. 基于城市或者区域的 BIM+GIS+3D+T+N（BIM+GIS+三维可视化+ 时间轴+各行业系统）的大数据平台开发，是未来 BIM 走向大 数据的核心。也是“天河”资源、技术与身份的在 BIM 产业的 最佳价值体现， 是未来智慧城市的信息检索入口和智慧行业其 他子应用的大数据集成。 基于基于 BIM+GIS(3D+T+N)BIM+GIS(3D+T+N)大数据云的智慧城市技术架构大数据云的智慧城市技术架构 目前城市规划都是基于 GIS 做的， GIS

22、 系统使用的是航拍的地图 （点阵的照片） ， 做了矢量化， 标注了比例和坐标， 部分实现了 3DGIS （也是增加了高程之后，在三维体量模型上贴图）。现在三维设计 已经从机械工程领域进入建筑工程领域， BIM （Building information modal）的出现，使工程设计实现最小差错（碰撞检测），进行各种 三维仿真模拟（绿建），使工程建设可以像在工厂里生产机床一样 实现精细化模块加工和现场组装。目前，北京和上海都出台了 BIM 应用的规定，要求 20000 平方米及以上的建筑必须使用 BIM 设计。 BIM 模型的建立，将能够全面承载建筑的所有设计和施工信息，如果 将一个城市的 3

23、DGIS 中的哪怕 30%的三维体量模型替换成 BIM 模型， 那么获得的城市的 BIM+GIS 模型的信息量会成百上千倍的增加，更 重要的是以前做电力规划只能将电缆引到楼前，现在通过点击建筑 BIM 模型，就能进入建筑内部，了解电缆进入建筑内部的连接情况。 这是一个质的飞跃，将使规划的宏观信息与建筑设计的微观信息能 够实现对接。目前将 BIM 模型与 GIS 图实现无缝连接（信息不丢失， 坐标比例一致）的图形引擎和技术已经成熟。这样一个基于 BIM+GIS 的城市三维模型就构成了一个数字城市的底图。 BIM 模型是带数据库的， 也就是说将鼠标放在一个块化的图形上 （比如说一根柱子） ， 系统

24、会自动将该图块相关的信息显示出来 （尺 寸、砂石比例、钢筋结构甚至涉及的平面图等）。同样 BIM+GIS 城 市模型看作是一个城市数据的检索入口，城市的任何一个信息通过 空间位置（3D），录入时间（T），以及行业（N）可以映射出来， 从而形成一个智慧城市的数据库，这个数据库不仅仅是当前城市的 信息集合，也是从建立数据库之后的城市历史。 对于城市相关的任何一个行业和单位：水电气热市政交通园区 学校工厂等，也都可以利用和完善这一基于 BIM+GIS 数字城市底图， 搭建自己行业的生产自动化系统，MES、ERP 和 MIS 系统，并建立自 己的智慧城市子应用数据库。各智慧城市子应用是一个独立的自治

25、系统，平时的规划建设运行维护由各个行业自己负责。这个智慧城 市子应用数据库又是智慧城市数据库的一个子集，智慧城市数据库 原则上只调用智慧行业数据库中 BIM+GIS 图形和静态管理信息。 总而言之， BIM+GIS(3D+T+N)平台是一个增强版的地理信息系统， 通过三维模型远程可视化，云存储，大数据技术的运用，可以让各 个行业智慧子应用运用到以前只有城市规划和管理部门使用的技术 资源，并且成为数字城市的建设者和组成部分。对外，可以让更多 的行业利用这行数据进行智慧建设；对内，让城市各行业的更多的 微观数据汇聚起来，便于智慧城市层面的大数据应用。 三维建筑由三维模型来表达要比二维图纸要全面精细

26、，BIM 技 术的推广和应用会极大的推动城市规划建设管理的精细化程度，智 慧城市的建设利用三维的 BIM+3DGIS 技术实现是一个手段的飞跃。 一、智慧城市建设也可以分几个阶段实施： 1、 在空港新区规划建设中全面推广在空港新区规划建设中全面推广 BIMBIM 使用使用： 学习北京与上海 的经验，要求新建项目必须要有 BIM 的竣工模型交付。 2、超算中心与空港新区规划部门联合成立超算中心与空港新区规划部门联合成立 BIMBIM 的数字档案馆的数字档案馆： 为新区市政及企事业建设工程提供 BIM 的存储和建筑全生命周期应 用的技术支持。 3、在 BIM 数字档案馆的基础上，结合新区的 3DG

27、IS，搭建开发 区 BIM+GIS(3D+T+N)的智慧城市平台。 4、建立基于 BIM+GIS(3D+T+N)平台的信息和技术标准，开放 BIM+GIS(3D+T+N)的技术开发平台，鼓励各行各业基于 BIM+GIS 技术 进行智慧城市的各个子应用开发。 5、建设基于 BIM+GIS(3D+T+N) 智慧城市平台的城市三维数字沙 盘展示，首长决策支持，城市规划模拟，应急指挥管理，重大事件 推演等大数据分析应用模型。 6、 建立 BIM+GIS(3D+T+N)平台与各个智慧城市子应用信息交换的 商业模式，在保证公共及个人信息安全的前提下进行数据交易，以 保证智慧城市系统建设与数据维护的可持续性

28、。 基于 BIM+GIS(3D+T+N)平台的智慧城市是一个辅助工具， 一个技术 手段，已有城市规划建设管理的经验和数据的顺利迁移，以及实际 操作人员的参与、建议和完善是非常重要的，所以基于 BIM+GIS(3D+T+N)的智慧城市平台的搭建才是起了个头，还有很长的 路要走，需要更多的相关应用开发和使用者的参与，其自身理论和 技术也需要不断的升级和完善。这就形成了一条完整的产业链条， 将会带动许多各行各业的企业协同发展。 基于 BIM+GIS(3D+T+N)的智慧城市对城市建设规划的经济效益极 大，仅是新区公共市政设施的现有管网资料的综合就可以每年减少 数亿元的重复建设资金。随着新区新建项目现

29、状技术资料和设计的 三维化，可以大大减少基建施工过程中现场变更，最少可以节约工 程总造价的 23% 。 3.23.2 智慧城市分项智慧城市分项 3.2.1.大数据平台大数据平台 当数据量累计不足时，没有人能理解这些信息碎片背后所蕴 含的巨大意义，而目前很多城市管理部门、能源公司、市政管网等 系统都存在各自为政的信息孤岛现象。整合这些复杂的、海量的城 市各行业信息，形成一个整体架构，有利于城市大数据的挖掘，从 中可以分析出直接数据没有表现出来的含义。而这个城市大数据集 合的前提条件，是要有一个能够支撑这种庞大数据信息体系的硬件 资源。 国家超级计算中心无论是从运算速度、存储容量方面都处于世界 前

30、沿，更由于超算中心属于国家级研究机构，以及军方背景，数据 安全方面更是国内那些以利润为目的的云服务企业难以企及的。 3.2.2.宽带网络宽带网络 城市的网络相当于人体的神经线，实时传导着各种信息流。空港 的宽带网络建设十分完善，光纤和无线的带宽都能够很好的满足大 数据量实时通讯的需求，国家超级计算中心对外出口带宽为 400G， 相当于整个联通北方出口带宽，为城市级的信息流通提供了可靠的 路径。如今，5G 即将商用推广，千兆手机来到现实，传感器敏锐度 大大提升，数据平台、存储能力、运算能力大幅扩充，这些技术支 撑的完善让城市“智商”飙升。 3.2.3.智慧能源智慧能源 打造绿色城市，节能环保，是

31、城市管理中的重要组成部分，同时 也是城市感知系统的重点环节。 能源管理系统包括能耗分析与节能、能源消耗分布图、能耗预警 管理、统计分析、趋势图等，并通过自反馈的变频调节和条件判断 逻辑控制执行机构的输出来减少能源消耗。 能源管理系统的结构主要为三层结构，分别为现场层、网络层和 管理层。在现场层中，主要包含的是现场采用的各种设备，如传感 器、智能仪表等。在现场层中，通信一般采用的是现场总线标准。 网络层则是现场层与管理层之间进行有效通信的桥梁，实现设备的 采集指令的发送和采集信息的传送功能。管理层则主要是实现对现 场设备统一的监视、控制和管理，并将现场采集到的各种信息数据 进行保存，此外，还具备

32、报警功能。能源管理系统的三层结构，对 于实现智慧城市能源管理系统与物联网的融合奠定基础。现场层能 够采用物联网技术所需的各种智能化设备。网络层能够实现不同方 式的通信，满足物联网的远程监控和管理需求。管理层能够有效采 用物联网技术中的云计算技术进行数据的处理。 能效管理系统除了必须具备的节能措施功能模块外，还应具有能 耗评估、能源消耗分布图、能源预警管理、能耗统计分析、能耗趋 势图等。数据库分为三部分：统计指标库、采集监测数据库、能源 标准考核任务库。 在节能减排的同时，感知层将城市建筑、市政管网、道路桥梁等 部位的实时状态聚合在一起，这些动态的数据让管理者对城市不再 是后知后觉。 3.2.4

33、.电子政务电子政务 电子政务系统利用信息化手段提高了政府在日常管理中的依法 执政水平，电子政务系统使用超算中心的资源从数据安全上规避了 很多风险。 在这个基础上进行数据挖掘和抽取，汇总出顶层管理系统所需要 的基础数据，再将这些数据和虚拟城市模型的数据进行叠加，最终 形成一个完整的管理体系。 3.2.5 智能交通智能交通 1）智能公交站 城市公共交通是市民的主要交通方式，作为散布在整个城市 范围内的公交站，是最直接、最便利的便民服务平台。 智能公交站首先可以在站牌上实现电子化，车辆到站时间同时很 方便的投放广告，LED 屏幕广告要比喷绘节省成本。其次电子公交站 可以设置触摸式交互功能，增加更多的

34、便民服务，如紧急援助、失 物招领、走失人员登记、周边设施查询等。 2）智能巴士 智慧公交利用全球卫星定位技术、无线网络通讯技术、GIS 地理 信息技术等多种技术，推动城市公共交通管理规范化、运行监管自 动化、决策科学化、运营调度合理化、信息服务一体化，提高城市 公共交通运输服务与管理水平，全面提升城市公共交通吸引力，让 市民出行更安全、便捷、环保。 可以有效降低空驶率、事故率、投诉率，有效促进节能、减少轮 胎损耗、配件损耗、运营成本和经济损失；提升公交形象、公众认 同、运营效率、管理能力和服务水平；使人资配比更合理、发车更 准点、报站更准确、驾驶更规范、行车更安全、盗抢取证更及时、 可靠，提升

35、城市的公交分担率。 还可以通过指挥调度系统调整行车间隔、增加/取消车次、发布 时间互换、提示驾驶员运行速度和位置等，提高车辆利用率，最大 限度减少拥挤度，缩短等车时间，提高乘车舒适度。 3）交通安全 世界的复杂度正如“沙堆实验”一般集聚，传统人力基于过往经 验，早已显得疲惫不堪。城市病日趋严重的今天，堵车几乎是城市 的特征之一，交通安全监控、交通疏导、违章和事故判定等等，都 需要加强城市交通的智能化，以便更加迅速快捷的处理事故，解决 问题，保障安全。 交通安全监控的重点在于通过大数据分析，找出人车流动规律并 更加准确的甚至预测人的心理，那么可以把整个城市的交通管理的 更加有秩序；控制路口交通灯

36、与实际交通动态进行匹配，改变机械 呆板的控制模式。 再有，可以在灯杆上安装传感器，与公共交通安全部门通信，汇 报道路安全状况、停车与行人通行状况。传感器还可以监测空气污 染、天气、枪声。这样就很方便的部署了一个遍布全市的监控系统 5）智能驾驶 智能驾驶分为几种不同方式实现。 首先通过移动地图基于累计的位置数据，计算出用户的居住的和 工作地，为政府机构提供强有力的辅助性数据资料。再结合卫星导 航和实时路况分析得出最优化的路径，来规避拥堵路段，节省出行 时间，缓解交通压力。 其次，无人驾驶技术正在蓬勃发展，但很多汽车生产厂家都注重 于汽车自身的功能提升和智能化，没有和整个城市的交通信息结合 起来，

37、即使智能也只是本车实现了智能。汽车作为出行工具，时刻 在于其他车辆、行人、路况等互动，本身也不可能搭载能够大量计 算、分析的工具，因此，车联网才是智能驾驶的真正根本，而这却 不是某一家汽车企业能够实现的，需要城市管理者来进行规划建设。 车联网通过城市 Wi-Fi 或 4G、5G 网络平台连接车辆的位置、速度、 路线等信息，将车辆自身的信息传送到城市车辆管理中心，再结合 城市路况等信息，城市管理平台和车辆自身的控制器进行交互，形 成一个整个城市范围的可调度可监测可预测可管理的统一整体。 利用物联网技术还可以治理共享单车的乱停车问题，通过城市 Wi-Fi 和车辆监控设备实现私家车无人值守停车计费以

38、及违章停车 处罚，进一步管理城市交通中的难题。 3.2.6.智能建筑智能建筑 城市是建筑物的集合，智能化的建筑群是组成智慧城市的血肉。 因此，建筑智能化的普及率也关系到智慧城市建设的完整度，另外， 建筑节能、楼宇自动化动态信息采集、火灾报警系统与消防部队的 联动、安放监控系统与公安部门的信息共享，这些都和城市管理息 息相关。国务院近日印发“十三五”节能减排综合工作方案， 方案指出，要落实节约资源和保护环境的基本国策，以提高能 源利用率和改善生态环境质量为目标。到 2020 年城镇新建建筑绿色 环保要占 50%。 建筑智能化实现 5A 楼宇的技术已经非常成熟，在这里不做累述， 但目前很多楼宇都仅

39、仅是单系统做到了智能化，如楼宇自动化，并 没有和其他系统进行整合形成一整套综合管理系统，这对于建筑管 理是个很大的缺失。另外，居民住宅的智能化依然没有普及，远程 抄表、网上购电购水等基础科技手段仍只能在部分新建小区能够实 现，这对于能源公司对供能管网的管理和对用户的服务是个很大的 障碍。 智能家居是一个设计民生的设施，其价值在于持续的为各类家庭 提供技术服务，设施所提供的信息服务和物化服务需要平台的支撑， 同时还需要社会资源的人力介入，在智能家居的产业链中，技术并 不是主要因素，当前的软硬件的科技水平足以支持实现需求的技术 目标，没有合理的经济运作模式，没有长效的运营机制，规模化的 应用就不可

40、能产生，没有规模就降不下成本，高成本的智能家居只 是水中月。要推动智能家居的发展，需要不同的政府部门（如民政 部、发改委、工信部、住建部、公安部、卫生计生委等）的管理和 指导。 3.2.7.智慧社区智慧社区 在线支付、物业基础服务、社区生活服务、社区智能化建设、信 用体系共建、物业服务云平台共建、城市民生服务等领域全面深化 战略合作，为用户提供更好的社区生活服务体验。 “智慧社区”的 打造，不仅给业主和物业公司带来便利，作为合作指导单位，深圳 市公交局交通警察局表示，智能化的社区还能协助交警部门处理恶 意占用小区车位、小区出入口或消防通道违法停车等问题。 而最为重要的，也是市民最为关心的是公共

41、安全的监控和应急处 理。目前滨海新区公安部门所架设的“天网系统”对公共区域进行 全面监控，作为天网的补充，深入街区的“地网”为居民提供了日 常生活中安全的保障，地网系统的人脸识别技术应用，不仅可以标 注出各种危险人员在社区内的活动，并且可以替代社区内居民自行 安装的护栏等设施，对人员的危险行为进行报警，配合社区安保人 员，保护了居民的生命财产安全。 3.2.8.智慧医疗智慧医疗 智慧城市中诸多领域都产生大量的数据，通常是在 PB 级以上， 如中国 1 个 1 000 万人口的城市 50 年积累的医疗数据量就达到了 50 PB。智慧城市的智慧化管理需要多方协同管理，共享数据，这就需 要把多领域的

42、数据进行综合的分析和汇集，如流行病的预防，需要 综合分析人口数据、社保数据、医保数据、医院数据等，进行这样 的综合分析需要将这些数据集中存储于大数据平台上，这是传统的 数据库平台不能完成的。同时，智慧城市中的大数据汇集众多领域、 众多行业的数据，数据类型多样化且结构复杂，有结构化的，半结 构化或非结构化数据点大多数。靠传统的关系数据库系统已不解决 其存储问题，更谈不上进行分析。 智慧医疗作为一个庞大的体系，其中分为很多部分： 1）可穿戴设备 目前可穿戴设备已经十分普及，但大多数都属于娱乐级产品， 所提供的数据不能给诊断带来可靠依据，这需要设备厂商和医 疗器械监管部门共同努力，不断完善。 可以测

43、量心率、心电图，无压测量血压的手环、可以监控生理 状态的贴身衣物、可以 GPS 定位的鞋等等，这些可以穿在身上 并实时采集人体状态的衣服饰品，将数据通过各种通讯方式集 中到大数据中心，可以为专科医生、护理人员、家属、社会福 利机构、保险公司以及设备厂家提供大量信息的支持，能够让 一般患者在家里得到和医院里同样的诊断效果。 2）专家系统 病例数据集合只是智慧医疗的一小步，对于十万乃至百万级 以上的病例进行大数据分析，才是专家系统的人工智能的开端， 随着病例数据不断的增加，一般性病症都会越来越准确的被系统 诊断出来，当遇到疑难杂症的时候，系统会自动链接到有经验的 医师，由医生直接诊断。而这些病例的

44、大数据还可以作为医学院 教学使用，同时为医疗条件较差、医生人数较少的地区得到技术 支持。 专家系统和在线诊断系统实施的重点在于慢性病、老年病、 常见病的诊断，弥补国家的医疗体系中人力资源不足的薄弱点。 2）社区门诊 中国的医疗资源十分紧缺，每个社区都配备家庭医生、医 师、护理员，在人力上存在极大的缺口，而且所配备的医 护人员也不能做到全科医生来满足社区内的各种各样的 病患需求。 社区门诊不应仅仅作为医院的补充， 还应具备一些社区服 务性功能。如社区氧吧、理疗康复中心、心理咨询等等， 不要把社区诊所的职能孤立出来， 这就需要在政府在智慧 社区板块做出统一的协调指挥， 并调动社会资本和相关企 业，

45、来形成一整套的社区服务模式。 社区诊所还应该是该社区的可穿戴设备、家居诊断设施、 常见病病例的数据汇集地， 在这里数据将作出初步的处理， 然后向上传递到智慧城市的大数据中心， 再经过数据挖掘 和分析归纳后， 由专家系统反馈给各大医院和社区诊所自 身。 3）远程医疗 传统医疗的问题： 1医患比例太大，医生资源极度短缺造成看病难，等 候时间长； 2偏远地区落后的医疗设施； 3医疗资源不平衡，医生的资源和资历等； 4不健全的慢性病患者的健康管理； 另外在医疗培训、看护等问题上也存在类似问题。 远程医疗针对这些问题，从科技手段辅助医生。通过 互联网、医疗技术、人体传感设备等，将数据、文字、图 像、语音

46、等资料远程共享，可以实现医生与病人、医生与 医护人员之间异地“面对面”的会诊交互。 医学影像平台是采用云计算服务， 是互联网+模式运 营的医学影像平台服务产品。 基于互联网技术，医生可 以在任何时间任何地点，不受距离约束调阅医学图像。 远程医疗的优势在于，极大的缩减了运送病人的时间，良 好的分配偏远地区的紧急医疗服务， 减少病人就诊和治疗 的巨大障碍。 远程医疗分为实时性和非实时性， 其中实时性需要解决的 技术难点较多，除了通讯方式，还有医疗设备和治疗仪器 的配合。 5）智慧养老 随着社会老龄化，居家养老问题日趋重要，智慧养老是一个 综合性的系统，和医疗、社区服务、智能可穿戴设备都密不可分，

47、是这几种应用的集合。 社区居家养老有四大需求：健康、生活、文化和安全。健康方面 需要对老人的身体状况进行跟踪监测并对异常情况及时告警。生活 方面需要解决老人的饮食、家政、出行、购物等日常起居问题，为 老人提供便捷安心的服务。精神领域则需要丰富老首长的文化生活， 为他们提供感兴趣的新闻、影视、政策法规、戏曲、养生保健知识 等。安全方面需要保证人员的居家安全，全方位监控来访人员以及 家庭场所的烟雾、煤气等。 大数据分析： 通过移动终端就能收集到老人的生理数据，并自动传入云端， 进行自动数据分析与处理，再将结果发给主治医生，给出诊断或康 复建议。可以每天进行日常的健康监督、运动及饮食指导，特别对 于

48、一些高危人群，象高血压、糖尿病。可以对此类人群进行全天候 的日常管理，可以为每个人定制出性化的健康管理流程。 大数据分析模块可以通过一些体征数据，以及日常生活起居、 饮食和保健品服用等等数据，如，生活习惯和饮食习惯，以及服用 保健品习惯等等，连饮食口味喜好，经常喜欢吃什么菜类的数据采 集，来分析推测身体会出现什么状况，产生那些方面不适，通过数 据的分析，做到预测或预判，并开出保健处方，给出治疗方案，让 体质真的得到改善。 （1）健康医疗中心： 通过智能手环将老人血压、心跳、血脂等数据采集上传至市级 健康数据分析中心，健康数据分析中心经过大数据分析之后，推送 健康指数提醒给用户，实时关注健康状况。 实时推送专家坐诊信息，用户可以预约专家，并通过远程视频 会诊和医生进行交互。 遇到紧急情况，可以通过智能手环上的 SOS 呼叫求救，管理呼 叫中心后台可以通过北斗卫星确认其位置信息，并进行双向通话， 尽快进行紧急