XX市大数据局智慧城市系统技术白皮书V3.0.docx

XX市大数据局智慧城市系统技术白皮书V3.O目录1 .智慧城市系统榻述81.1 前言81.2 什么是智慧城市？81.3 智慈城市的总体目标91.4 智慧城市如何建设？91.5 智慧城市组成和架构101.6 智慧城市总体功能131.6.1 城市运营中心门户131.6.2 城市事件管理服务151.6.3 城市运维管理服务161.6.4 数据挖掘智能分析161.7 智慧城市设计原则201.7.1 “平战结合”原则201.7.2 横向到边纵向到顶原则201.7.3 其它设计原则202 .城市公共安全系统202.1 城市公共安全概述202.2 公共安全应急联动系统222.2.1 系统概述222.2.2 系统组成232.2.3 系统功能241.1.1 .1业务功能241.1.2 系统功能262.3 警用地理信息系统292.3.1 系统组成291.1.1 .1全国PGlS平台总体架构291.1.2 各级PGIS平台内部构成302.3.2 系统功能322.4 联网报警与监控系统342.4.1 系统概述342.4.2 系统组成352.4.2.1 总体框架352.4.2.2 系统结构拓扑352.4.3 系统功能362.4.3.1 多维地理信息平台功能362.4.3.2 固定点视频监控372.4.3.3 移动视频监控382.4.3.4 治安卡口监控382.4.3.5 警员、警车位置监控392.4.3.6 视频监控报警管理402.4.3.7 安事件预警（视频智能分析）412.4.3.8 指挥调度功能（警视联动）442.4.3.9 资料查询，快速定位452.4.3.10 三台合一定位联动452.4.3.11 预案管理功能462.4.3.12 综合统计分析473 .数字化城市管理系统483.1 数字化城市管理概述483.2 城市规划管理系统493.2.1 系统组成493.2.1.1 城市基础空间数据库的建立493.2.1.2 城市基础属性数据库建立503.2.2 系统功能501.1.1 .1多维地理信息平台功能501.1.2 系统功能523.3 数字城管系统593.3.1 系统概述593.3.2 系统组成603.3.3 系统功能613.3.3.1 数字城管监督指挥中心61333.2 无线数据采集子系统66333.3 监督中心受理子系统67333.4 4协同工作子系统68333.5 综合评价子系统69333.6 地理编码子系统70333.7 技术数据资源管理子系统71333.8 应用维护子系统71333.9 9数据交换子系统72333.10 10领导移动督办子系统72333.11 11业务短信子系统72333.12 12视频监控子系统72333.13 13社会公众信息实时发布子系统73333.14 14城市“实景化”管理子系统73333.15 15数字执法子系统733.4城市管网管理系统733.4.1 系统概述733.4.3.1 浏览753.4.3.2 分析763.4.3.3 查询793.4.3.4 统计813.4.3.5 量算823.4.3.6 专题843.5城市环境监测系统853.5.1 系统概述853.5.2 系统组成853.5.3 系统功能863.5.3.1 数据采集及上报861.1.1.1 数据自动告警及定位871.1.1.2 境监测数据分析873.5.3.4 故障报警定位功能873.5.3.5 查询统计功能873.5.3.6 环保数据审核发布883.5.3.7 保监测点GlS显示及查询883.5.3.8 环保监察883.5.3.9 系统管理功能883.5.3.10 远程通信控制终端（RTU）的功能894.城市智能交通系统904.1 智能交通概述904.2 交通渠化和交通信号系统904.2.1 系统概述904.2.2 系统组成921.1.3.1 单点、联网实时协调控制、区域协调控制、公交优先控制功能931.1.3.2 紧急车辆优先控制961.1.3.3 运作监视功能、状态回报功能、远程测试功能、远程管理功能961.1.3.4 划车道、提高道路资源利用率971.1.3.5 现人、车分道行驶，提高交叉口的通行能力974.3 电子警察和交通监控系统974.3.1 系统概述974.3.2 系统组成984.3.3 系统功能994.3.3.1 闯红灯违法行为记录功能994.3.3.2 卡口图像捕获功能1024.3.3.3 流量检测/车辆监测和纪录1034.3.4 4交通监视和疏导功能1054.3.5 5视频存储取证功能1054.3.6 .6远程监控指挥/动态违章抓拍功能1054.3.7 7号牌自动识别功能1064.3.8 统计查询功能1074.3.9 9违法数据上传功能1074.3.10 10嫌疑车辆报警功能1074.3.11 11联网布控功能1074.3.12 12设备状态数据上传、显示1084.3.13 13数据传输和远程维护功能1084.3.14 14用户管理功能1084.4 动态交通服务系统1094.4.1 系统概述1094.4.2 系统组成1094.4.3 系统功能1124.43.2 为交通管理者提供服务1134.43.3 为公众（出行者）提供服务1144.5公交和快速公交系统1164.5.1 系统概述1164.5.2 系统组成1164.5.3 系统功能1184.5.3.1 基础业务管理1184.53.2 车辆定位监控1184.53.3 线路站点管理1194.53.4 4站场管理1204.53.5 调度管理1214.53.6 后台远程管理1214.53.7 运营分析报表1214.53.8 8实时录像1224.53.9 自动电子站牌1224.53.10 0车载电子屏1224.53.11 1广告发布1225.民生服务系统1235.1 民生服务概述1235.2 市民一卡通服务系统1235.2.1 系统概述1235.2.2 系统架构与组成1245.2.3 系统功能1245.3 其他民生服务1251 .智慧城市系统概述1.1 前言随着互联网、物联网技术的发展，城市的生产、生活模式正在发生着革命性变化，当今全球的城镇化已进入中后期的特殊阶段，城市的智慧化已成为继工业化、电气化、信息化之后的又一发展潮流。在国际国内发展形势下，城市规模将越来越大、越来越复杂，社会复杂程度与日俱增，城市产业创新越来越快，城市管理将越来越科学、精细，城市环境将越来越绿色、环保。能够迅速把握先进技术、具备超前信息化建设理念的城市，其利用信息技术这一先进生产力的能力则更强，城市竞争力提升速度也更快，因此城市向人类发出了需要智慈的请柬。1.2 什么是智慧城市？由于智慧城市来势匆匆，许多决策者、研究者、媒体传播者和产品研发者还没有来得及真正把握其含义，就参与决策和传播。也就成为先说后研的中国常见的概念生产现象。当然也有很多的人员从不同角度来提出自己的关于智慧城市的定义。据不完全统计，来自智慧城市建设城市的主管者、研究者和相关企业关于智慧城市的定义已经不下20种。倡导智慧城市的市长们与院士们的定义也不少。总的来看，不外乎有几种，一种是模仿国外或者是直接翻译过来的；一种是结合地方需要或所在专业予以定义的；一种是纯技术路线，是数字城市的升级版；一种是广义的，结合到城市发展的各个方面。那么，中国式的、富含中国特色的智慧城市的定义应该是什么样子呢？中国基础产业投资有限公司（以下简称CnC）尝试着提出自己对这一问题的理解。所谓智慧城市，就是城市管理智慧化。要想让城市管理智慧化，从城市管理信息化发展阶段（时间）的角度来分析，可分为三个阶段：第一阶段：城市信息数字化。要让城市的各类体征信息经采集后进行数字化（包括信息数据的选择、预处理和标准化），摆脱纸质文件，实现信息数据网络化,数据能够在网络中上传下载；第二阶段：城市信息资源共享。将各类城市的资源数据信息化后，必须要资源共享，才有可能彻底解决城市管理的“孤岛”问题；资源共享在技术上是可以实现的，目前更多的问题是出现在体制上。这就需要城市管理者能够勇于创新，包括创新工作模式、创新工作流程、创新工作内容等。第三阶段：城市信息的整合挖掘。当城市管理者获得了从不同单位得到的大量城市信息后，按照一定的数学模型，对数据进行整合挖掘，实现的结果，真正实现智能化。当城市信息进入数据挖掘，整合分析以辅助决策的阶段，城市就智能起来，这样智慧化的城市就有可能真正诞生了。1.3 智慧城市的总体目标以科学发展观为指导，充分发挥城市智慧型产业优势，集成先进技术，推进信息网络综合化、物联化、智能化，加快智慧型政务、商务、文教、医药卫生、城市建设管理、城市交通、环境监测、公共服务、民生服务等领域建设，全面提高资源利用效率、城市管理水平和市民生活质量，努力改变传统的落后的生产方式和生活模式。经过若干年的努力，将城市建成为一个基础设施先进、信息网络通畅、科技应用普及、生产生活便捷、城市管理高效、公共服务完备、生态环境优美、惠及全体市民的智慧型城市。1.4 智慧城市如何建设智慧城市建设要具体“落地。而不是飘在“云端”。从横向的角度来分析，一个城市可能有几十个委办局，要从哪个部门先着手开展智慧城市系统的建设呢？CnC建议首先从公安部门入手，开展城市信息化建设。首先是因为在城市的各个职能部门中，公安部门的信息化建设开展的最早，信息化工作最有基础。其次，公安部门对信息化建设最有需求。公安部门每天面临大量的公共安全事件：刑侦的、经侦的等等。公安部门在解决这些问题时，最需要打破“孤岛”。当公安部门将原先一个个孤立的信息共享整合，经过深度挖掘后，最有可能得到非常有价值的信息，真正实现了“需求”引导智慧城市的建设和发展。智慧城市如何分步来建设？首先，CHC建议从智慧城市综合运行管理及应急联动指挥平台（以下简称智慧城市平台）建设开始。智慧城市平台涉及城市管理的方方面面，其通过与城市各个单位的信息化系统的联网运行，可以感知城市的各方面体征，同时可以向城市各个单位下发调度指挥的指令。智慧城市平台是一个“平战结合”的平台，其在平时是一个日常管理平台，遇有紧急事件时就自动转为战时的应急联动指挥平台。所以智慧城市平台对城市体征的各方面数据信息进行汇聚分析整合挖掘，同时是指挥调度的核心。因此抓住了智慧城市平台的建设，就抓住了智慧城市建设的龙头。其次，在城市建设中，各单位的信息化建设往往是不均衡的，在智慧城市平台建好后，可依据城市发展的具体实际情况去逐步补充、完善智慧城市各个方面的子系统，如城市公共安全系统、数字化城市管理系统、智能交通系统、民生服务系统等等。1.5 智慧城市组成和架构CIIC智慧城市系统由一个智慧城市综合运营与应急联动指挥平台和四个子平台系统（城市公共安全子平台、数字化城市管理子平台、城市智能交通子平台与民生服务子平台）组成。CIIC智慧城市综合运行管理及应急联动指挥平台就是将公安、城管、交通、通信、急救、电力、水利、燃气、人民防空，市政管理等政府部门的城市日常管理信息汇总，纳入一个统一的分析、管理、指挥调度系统。系统在日常情况下为城市管理者提供城市的综合体征信息，为决策者提供数据支持。在城市特殊、突发、紧急事件发生时系统实现跨区域、跨部门、跨警种之间的统一指挥调度，为城市的综合运营和应急处置提供强有力的保障。实现城市突发事件从被动应付型向主动保障型、从传统经验型向预案管理型的战略转变。促进政府健全体制、创新机制，全面提升城市的日常管理及战时应急的城市信息化、智慧化管理水平。城市公共安全运行管理子平台通过公共安全应急联动系统、警用地理信息系统以及城市联网报警与视频监控系统的建设，完善城市公共安全防范区域的覆盖,统筹建设并运营管理城市公共安全设施资源，实现合理建设，共享利用。同时能协同城市其它业务部门，资源共享，平战结合，共同打造城市公共安全运行管理和应急管理的双重平台。数字化城市管理子平台融合数字市政的城管、规划、城市管网、环境监测、城市公共资源运营，市民生活服务等内容，通过信息化技术和手段，资源整合，流程优化，促进城市管理走向信息化，数字化，智能化。城市智能交通是未来交通系统的发展方向，它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个城市交通管理而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。智能交通系统是一个复杂的综合性的系统，从系统组成的角度可分成以下一些子系统：先进的交通管理系统、先进的交通信息服务系统、先进的公共交通系统、先进的车辆控制系统、交通货运管理系统、交通电子收费系统、交通紧急救援系统。民生服务是指政府要坚持以人为本，贯彻落实科学发展观，切实保障公民基本权利，提高生活水平，重点关心弱势群体，采取的一系列积极政策举措。其宗旨是“着力保隙和改善民生，努力使全体人民学有所教、劳有所得、病有所医、老有所养、住有所居。”民生服务包括市民一卡通服务、公共安全资源管理服务、城市公共资源运营服务、城市市民生活服务、城市交通资源管理服务、城市交通信息服务、城市公交出行服务等。CIC智慧城市系统总体架构图如下：服务定线（加岛法源整合）城市管理J慨不公tt行男 , .lw信名« 第Ieu通奏不理SR <¾R4S- 纳布公经黄哥运Q 公S安全左用al9sR阿美 Jk R - * a ® «M字 W«»«图IClC智慧城市系统总体架构图借助智慧城市综合运营及应急联动指挥平台（以下简称智慧城市平台）可以很方便地将城市作为单一系统来查看和管理。智慧城市平台通过网关与底层的操作及信息系统交互，网关主要负责将城市各区域的角色及职责分开来。智慧城市平台的目标是为城市管理者提供实时及历史视图，以便他们可以优化城市层面的各种操作。资源共享：在城市体征信息实现数字化后，智慧城市平台要求城市各个局办单位的业务子系统按照智慧城市平台定义的标准数据格式提供城市体征关键数据，以打破孤岛效应，实现资源共享。为了实现资源共享，在技术上并不是难题，关键是体制管理。为此，就要求城市管理者提高认识，强化资源共享理念，“打破小我，实现大我”。同时需要加强资源信息共享的安全性建设及协调配置。这就需要城市管理者创新城市管理模式，再造城市管理流程，以最终提高城市管理服务的水平和效率。数据挖掘：是指从城市信息中海量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。数据挖掘综合运用数据库技术、人工智能技术、可视化技术、神经网络方法、遗传算法、决策树方法、数理统计分析方法、模糊集等技术和方法，对城市信息数据进行分类分级、估计预测、关联性分析、聚类分析等，去发现用户感兴趣潜在有价值的信息或知识，而且发现的信息或知识是可接受、可理解、可运用的。它可以通过多维可视化的手段来表达。数据挖掘后发现的信息知识可以被用于信息管理，查询优化，决策支持和过程控制等，还可以用于数据自身的维护。数据挖掘把人们对数据的应用从低层次的简单查询，提升到从数据中挖掘知识，提供决策支持。辅助决策：以城市智慧管理决策主题为重心，基于城市基础信息的支撑，以城市档案、物联网技术、信息智能处理技术和自然语言处理技术为基础，构建决策主题研究相关知识库、预案库等，建设并不断完善辅助决策系统，为决策主题提供全方位、多层次的决策支持和知识服务。为城市管理者提供决策依据，起到帮助、协助和辅助决策者的目的。信息服务：从城市各部门业务系统传送到智慧城市平台的信息被收集和集中管理，经数据挖掘后形成新的有价值的知识。这些知识可以为政府、企.业和市民等各类应用主体提供及时丰富有效的各类信息服务，既包括为城市和企业的管理者提供决策支持信息服务，同时也包括为市民提供城市地图、交通、旅游、住房、餐饮、医疗、演出、教育、就业等领域的便民服务信息等。指挥调度：指挥调度，尤其是应急指挥命令会被传送到运营系统或其他相关的系统。一旦收到后，系统就会自动分析及处理指令，或由运作团队人工分析和处理。多维可视化：智慧城市平台提供了易于使用且基于Web的一站式服务门户网站，可方便地了解城市的信息、发生的事件及整体情况。对于市民及城市管理人员来说，这种界面使用户可以用常见的各种格式（如城市三维GIS、二维的饼状图或条形图）来查看自己感兴趣的城市相关信息。有专门的机构负责监控这种信息的访问权，防止有人未经授权就访问这些信息，同时轻松管理各种授权，同时为城市服务优化提供实时命令和控制。城市的自主学习：信息服务和应急指挥应当对城市产生积极的影响，即将事件的有害影响降到最低，或是做好准备以应对一个预计可能发生的事件。这些积极效应可通过可监控的事件显示出来。指令发布并显现积极影响后，可捕捉到各种反馈，形成闭环。然后可借此来更改对事件的响应情况，例如可形成新的事件处置预案。在这种情况下，城市就变成了一个自主学习型的智慧型城市。1.6 智慧城市总体功能主要包括以下4个方面功能:1.6.1 城市运营中心门户访问智慧城市平台要通过一个基于Web的城市运营中心门户系统。城市体征仪表板上总结了城市各个领域关键信息的情况。门户系统上可以添加或删除修改用户的配置需求及访问权限，用户可借助以下方式通过浏览器访问：- 城市管理者访问- 单个部门/领域访问- 市民访问运行管理中心门户系统为城市按照不同业务部门的需求，为不同角色提供定制化的门户界面，保障为不同角色的用户提供适合的内容，并且保障不同用户之间的信息安全，包括：城市领导者：城市的市委书记、市长级别或者其它高级领导，提供所管辖的不同部门的绩效概览，包括关键业务指标体系，并且提供利用门户提供的协作能力，对城市的领导者提供高层次辅助决策支持。城市运行者：负责跨部门、跨组织的城市运行管理，特别关注那些对于城市整体具有重要影响的事件信息。应急事件管理者：实时应对城市中出现的负面事件，并积极协调相应人员解决事件，避免事件的升级。部门管理者：相对于整体城市运行者，其只关注某个独立、垂直的业务部门数据与事件，比如水利、交通等，其概览本部门的事件，跟踪部门事件的处理情况，并参与跨部门的分工协作。部门执行者：相对于部门管理者，部门执行者具体负责本部门事件的接收、处置、结果反馈等。市民：市民可以在门户中获取有用的信息，比如交通、旅游、餐饮、医疗、演出等信息，市民也可向门户主动提供事件信息，比如关于犯罪信息，基础设施管理信息等。1.6.2 城市事件管理服务事件管理：每天城市发生的各类事件累以万计，如何对事件进行分类分级，存储，关联，分析，汇总对于城市管理者来说是个巨大的挑战。智慧城市平台能够实时的集中监视复杂的城市环境，每日可处理超过数百万的事件。智慧城市平台汇聚了城市各个部门业务系统的城市体征信息，对于每个需要接入智慧城市平台的既有应用，需要构造接入网关和事件收集器将事件转换成统一的事件格式，将系统事件发送到事件处理平台。并且，所有的事件都能实时存储、查看和管理。通过数据库服务器及事件的数据模型，将事件数据进行集中分类分级、实现标准化并建立联系，按事件严重性（一般事件由各个子系统自行处置，对城市具有重大影响的事件才由智慧城市平台来处置）或自定义的其他标准来处置事件。事件根据影响分析确定响应的优先顺序。用户可设置优先级顺序及警报，可利用警报来监控城市的各个事件，之后将其添加到智慧城市平台的相关领域城市体征仪表板中。这些事件可通过电子邮件、网站或短信等多种方式输出。当影响城市市民日常生产、生活的问题出现时，时间是最重要的。智慧城市平台从现有的数据存储中收集相关的事件背景信息，并将这些内容直接注入事件，这些背景数据可以是：受影响的地域名称、受影响的人员信息、资产位置等，提供解决问题的联系人信息、文档信息以及其他帮助城市管理者处置类似事件的信息。这些内容能够帮助城市管理者对影响服务和流程的问题更快的作出反应并解决问题。根据这些影响，确定对它们的优先响应顺序和快速逐级上报。事件自动处置：按照城市治理政策，可以灵活订制各类事件处置的策略，帮助实现事件排除或问题解决的流程的自动化，可以定义多样的执行策略，比如事件聚集，收集额外的信息并帮助决策，将事件与政府业务部门进行关联，对重要事件的通知策略，逐级上报业务关键事件，按照定义好的标准调整事件的紧急程度等等。比如，用户定义的告警通知策略可以通过邮件、短信、即时消息以及其他方式在整个城市内部对有关这些问题的信息进行传递，从而有利于相关人员快速作出反应。一旦指定类型的问题的解决方案确定下来，我们就可以定义事件处理策略，在问题发生时自动识别并采取措施，并且将问题在内部逐级上报，直到问题得到确认或者解决为止。1.6.3 城市运维管理服务在应对城市事件的过程中，需要协调不同业务部门，不同人员之间的关系，因此利用工作流来完成紧密的协作不可或缺。在智慧城市平台中，能够完成基于事件的工作流模型，根据事件的类型和严重程度，自动启动相应的工作流程，并且能够监控此工作流程的运行状态。在城市运营管理中，事件是一个不属于标准服务操作范畴的活动，事件会造成或者可能造成城市服务的中断或者服务质量降低，因此通常又称之为事故。针对事件的管理流程称为事件管理，其管理目的是尽快恢复服务的运行，将对业务的不利影响降低到最小。在平台中，事件任务单可以由事件管理流程相关人员创建任务单，统一由一线支持人员进行受理，受理任务单必须保证任务单的完整性。技术人员解决任务单后系统通知事件提交者，由提交者确认后再关闭事件任务单。工作流管理可应用到系统的所有业务功能，用户随时可以了解当前业务工作的执行情况，将工作任务准确传递到相关的责任人，保证工作及时完成，信息传递方式可以通过邮件、个人门户、短消息等。应用工作流可按业务规则连接所有业务部门，完成计划、审批、执行、反馈相关环节，实现信息传递。领导可随时查看流程执行情况，发现任务执行环节中存在的问题，及时进行改进。1.6.4 数据挖掘传统的政府电子政务系统在业务内容上包括面向公务员的内部办公管理系统，面向公众服务的行政审批系统，和面向领导的决策支持系统。智慧城市平台作为电子政务的进一步发展，在收集足够的城市信息数据、消息、事件等基础上，以城市累积的历史数据为基础，提供数据挖掘服务，为政府、企业、市民提供各种决策信息以及问题的解决方案，将决策者从低层次的信息分析处理工作中解放出来从而专注于最需要决策智慧和经验的工作，从而提高决策的质量和效率。它是一种建立在大量的数据基础上，综合利用各种数据、信息和模型技术的信息处理系统，可以为决策者提供及时、准确、科学的决策信息，解决半结构化或结构化的决策问题。数据挖掘服务，利用各种模型及技术对城市数据进行定性和定量16/125分析，为高层管理者提供决策信息支持。1.6.4.1数据挖掘的目标数据挖掘的目标在于从城市的大量信息中发现隐含的有价值的知识，并将其应用于城市的管理和服务中，解决“海量信息但知识匮乏”的问题。1.6.4.2数据挖掘的流程数据挖掘流程分为五步：定义问题、数据准备、数据挖掘、结果分析及知识的应用。1 .定义问题清晰地定义出业务问题，确定其内涵和外延，确定数据挖掘的目的。2 .数据准备数据准备包括三个阶段：A、选择(获取)数据-在城市档案、城市基础支撑信息、城市预案管理库等大型数据库和数据仓库目标中提取数据挖掘的目标数据集。数据也可来源于城市体征信息有选择的采集并数字化后的信息库。途径主要有以下两种方式：(1)、消息机制被动接收：消息中间件技术适用于需要可靠的数据传送的分布式环境。采用消息中间件机制，系统中不同的子系统之间通过传递消息来激活对方的事件，完成相应的操作。发送者将消息发送给消息服务器，消息服务器将消息存放在若干队列中，在合适的时候再将消息转发给接收者。消息中间件能在不同子系统间通信，它能屏蔽掉各种子平台及协议之间的特性，实现各模块之间的协同工作，并且在任何时刻都可以将消息进行传送或者存储转发。(2)、数据库连接中间件主动获取：数据库访问中间件技术实现了平台应用程序与各子系统模块之间同构或异构数据源的数据交换。简单的说，利用数据访问中间件技术，平台客户端发出数据查询指令，经过中间件处理，发送至中间件服务器，服务器完成数据查询，再经中间件，将数据送回平台客户端。B、数据预处理-进行数据再加工，包括检查数据的完整性及数据的一致性、删除无效数据、填补遗漏的数据等。C、数据的标准化转换将数据标准化转换(设计)成一个分析模型。这个分析模型是针对挖掘算法建立的。建立一个真正适合挖掘算法的分析模型是数据挖掘成功的关键。在数据转换时对数据加以标准化，包括定义数据的时空属性、定性定量属性、接口协议及不同数据间的转换规则等等。通过关联分析，序列模式、预言、聚集以及异常检测等技术手段，将数据进行分类汇总，通过分类树的形式进行梳理展现。分类汇总总体分为两步：第一步，建立一个模型，描述预定数据类集和概念集；假定每个元组属于一个预定义的类，由一个类标号属性确定；基本概念训练数据集：由为建立模型而被分析的数据元组形成；训练样本：训练数据集中的单个样本（元组）；学习模型可以用分类规则、判定树或数学公式的形式提供；第二步，使用模型，对将来的或未知的对象进行分类，评估模型的预测准确率；对每个测试样本，将已知的类标号和该样本的学习模型类预测比较；模型在给定测试集上的准确率是正确被模型分类的测试样本的百分比；在所有的数据分类汇总整理完毕，可以通过扩展字段增加前（后）缀标识的方式加以数据标准化标识。3 .数据挖掘根据数据功能的类型和和数据的特点选择相应的算法，在标准化和转换过的数据集上进行数据挖掘。4 .结果分析对数据挖掘的结果进行解释和评价，转换成为能够最终被用户理解的知识。5 .知识的运用将分析所得到的知识集成到业务信息系统的组织结构中去，在城市管理服务中加以实际的应用。整个数据挖掘的过程又被称为知识发现的过程（在人工智能领域）。这里所说的知识发现，不是要求发现放之四海而皆准的真理，实际上，所有发现的知识都是相对的，是有特定前提和约束条件，面向特定领域的，同时还要能够易于被用户理解。1.6.4.3数据挖掘的功能数据挖掘的功能主要是对数据进行分类、预测、关联分析、聚类分析、时序模式分析和偏差分析等。分类分类就是找出一个类别的概念描述，它代表了这类数据的整体信息，即该类的内涵描述，并用这种描述来构造模型，一般用规则或决策树模式表示。分类是利用训练数据集通过一定的算法而求得分类规则。分类可被用于规则描述和预测。预测预测是利用历史数据找出变化规律，建立模型，并由此模型对未来数据的种类及特征进行预测。预测关心的是精度和不确定性，通常用预测方差来度量。关联分析两个或两个以上变量的取值之间存在某种规律性，就称为关联。数据关联是数据库中存在的一类重要的、可被发现的知识。关联分为简单关联、时序关联和因果关联。关联分析的目的是找出数据库中隐藏的关联网。一般用支持度和可信度两个阀值来度量关联规则的相关性，还不断引入兴趣度、相关性等参数，使得所挖掘的规则更符合需求。聚类分析聚类是把数据按照相似性归纳成若干类别，同一类中的数据彼此相似，不同类中的数据相异。聚类分析可以建立宏观的概念，发现数据的分布模式，以及可能的数据属性之间的相互关系。时序模式分析时序模式是指通过时间序列搜索出的重复发生概率较高的模式。它有三个基本功能：趋势分析、相似性搜索、模式挖掘。偏差分析在偏差中包括很多有用的知识，数据库中的数据存在很多异常情况，发现数据库中数据存在的异常情况是非常重要的。偏差检验的基本方法就是寻找观察结果与参照之间的差别。数据挖掘除以上功能外，还包括孤立点分析功能，对图形图像、视频音频等复杂数据的挖掘等其它功能。1.6.4.4数据挖掘的方法 神经网络方法 遗传算法决策树方法 粗集方法 覆盖正例排斥反例方法 统计分析方法等1.7智慧城市设计原则1.7.1 “平战结合”原则智慧城市系统在设计时采取“平时管理战时应急”的原则。智慧城市涉及城市的方方面面，若将城市的所有事件都汇聚到智慧城市平台来统一处置是不现实的。对事件要进行分类分级：对城市整体有重大影响的事件由智慧城市平台来做应急处置；而对于一般事件则由各个子系统在平时进行日常管理即可。同时，当一个日常事件经过积累，质变为一个重大事件时，该事件则可由子系统向上汇报给智慧城市平台来解决。1.7.2 横向到边纵向到顶原则横向到边是指在横向上智慧城市覆盖整个城市各个不同管理部门和城市所有区域。纵向到顶是指对于重大事件要直接通知到相关事件的最高负责人。而对事件的处置则可向下通知到具体的执行工作人员。1.7.3 其它设计原则智慈城市的设计还包括先进性原则、实用性原则、科学性原则、经济性原则等多个原则。2.城市公共安全系统2.1 城市公共安全概述城市公共安全运行管理平台系统通过公共安全应急联动系统、警用地理信息系统以及城市联网报警与视频监控系统的建设，完善城市公共安全防范区域的覆盖，统筹建设并运营管理城市公共安全设施资源，实现合理建设，共享利用。同时能协同城市其它业务部门，资源共享，平战结合，共同打造城市公共安全运行管理和应急管理的双重平台。其中公共安全应急联动系统将公安、城管、交通、通信、急救、电力、水利、地震、人民防空，市政管理等政府部门纳入一个统一的指挥调度系统，处理城市特殊、突发、紧急事件和向公众提供社会紧急救助服务的信息系统，实现跨区域、跨部门、跨警种之间的统一指挥，快速反应、统一应急、联合行动，为城市的公共安全提供强有力的保障。基于警用地理信息系统，指挥中心、刑侦、治安、交通、消防、警卫、反恐等部门等都需要将相关业务信息系统的信息叠加在地理信息上进行综合利用，开展诸如警力调度与辅助决策、社区警务管理与安全防范、警力资源配置与应急预案制定、重大案情与犯罪趋势分析、智能交通管理、警务信息资源的管理和专题制图等众多的警务应用，以提高公安机关实战能力。联网报警与视频监控系统结合了大规模视频监控系统、治安卡口和电子警察等警用采集系统，对人、交通工具形成统一的控制防范体系，利用智能识别、智能分析、自主报警等新的科技手段弥补警力不足造成的监控漏洞，利用综合指挥系统统一调度，对恶性案件实行精准、有力的打击。城市公共安全运行管理平台架构图如下：城市公共安全运行管理平台a决第分析数据挖掘数据共享Jl应急处置公共安全基社就反Iu>服务®或（孤岛奥堰整合）善用地理值电系女i型阿用馨号IN捍界蜿 JI网"巴励:同I !关乂关4关i<关I三台台一系侨统«馥»折半场 ««=控系城.a安卡口系帆力应?«JBs夷 警责K与»$定¢7区寿9安防界无 ,ttal 悻与全一R守"9系«宰eam厚司度系力府决系灰 窘0与勒触福虔».««系蜿应念讦估系« 山色田龄系«SD脱碱的系镇 网科警系统2.2 公共安全应急联动系统2.2.1 系统概述如何高效利用有限的资源，提高政府对紧急事件快速反应和抗风险的能力，并为市民提供更快捷的紧急救助服务，日益成为加强城市管理的主要内容之一。当社会发生犯罪、火灾、爆炸等各种警情，群众医疗急救、煤水电抢修等各种紧急求救事件，地震、火灾、海潮等突发自然灾害，以及社会动乱、战争等各种重大紧急事件时，需要政府统一协调、统一调度相关部门协同工作。随着社会的不断进步，社会发生紧急突发事件的种类更加复杂与多变，传统的应对机制已不能适应日益增多的紧急突发事件处置的需要。当社会发生重大事件时，不是哪一家或哪几家单位能够解决的，这就需要联合多家或所有社会单位共同解决。公共安全应急联动系统就是综合各种城市应急服务资源，采用统一的号码，用于公众报告紧急事件和紧急求助，统一接警，统一指挥，联合行动，为市民提供相应的紧急救援服务，为城市的公共安全提供强有力的保障的系统。城市应急联动系统大大加强了不同警种与联动单位之间的配合与协调，从而对特殊、突发、城市应急和重要事件做出有序、快速而高效的反应。2.2.2 系统组成图2公共安全应急联动系统组成城市公共安全应急联动系统建设的总体目标是：在整合和利用现有条件的基础上，采用先进技术，建立集通信、指挥和调度于一体，高度智能化的城市应急联动指挥调度系统，对公众的各类报警求助做出快速反应，提供有效服务，保障重大突发事件或自然灾害处理的指挥与部署，保隙重大活动的安全保卫和调度，为城市管理和公共安全的科学决策提供技术支持，主要包括：（1）建立统一的城市应急指挥和通信系统，整合现有的公安IlO指挥中心、119消防指挥中心、122交警指挥中心和120医疗急救指挥中心，实现统一接警、统一指挥、联合行动和快速反应。并逐步将防洪、防震、严重气象灾害、市政设施抢修等紧急或非紧急事件处理纳入其中。（2）整合现有的110、119、120、122四个特服号码资源，公众拨打其中的任何一个号码，就可以得到所需要的救助服务。在国家明确统一的特服号码后，实现统一报警救助服务电话号码。（3）整合并完善成都市各城市应急信息资源和通信资源，采用先进的计算机辅助调度技术，使联动指挥中心的接警、处警、资源管理、指挥调度、协同等过程更加科学、准确，并在最大程度上提高反应速度。（4）建立统一的报警记录数据库，生成各种分析报告，充实和完善预案数据库，为城市应急处理、指挥调度和决策分析提供支撑，建立科学化管理体系。2.2.3系统功能223.1业务功能XZ信息采集信息表现信息调度辅助决箫指挥调度集成应用层GPS专业通信调度呼叫 中心v贲漉信息定位信息IS息系统A Vv应用支持层基砒设地层图3业务功能上图是城市应急信息系统的模块图，从上图可以看出我们的设计思路，从信息系统技术来看我们的应用系统，可以分为信息的采集、信息的表现、信息的调度、辅助决策、指挥调度的几个方面。1、信息采集汇聚：从城市应急事件现场或监测网络采集到的各种信息，将被传输到信息汇聚点（城市应急指挥中心）。这些信息可能是直接事件现场的视音频信息，也可能是来自传感设备、监控设备的信息或信号，还可能是来自相关的专业化信息处理系统的数字化信息。2、信息表现：城市应急信息系统应该有直观而准确的信息表现形式，为指挥员进行指挥调度和辅助决策提供最大的帮助。GIS是一项广泛使用的技术，可以将危机管理所涉及