智慧城市智慧中台(数据中台、业务中台)数字孪生城市建设方案

科技事得有方案 2024-08-30 16:50:48
文档说明

本文档为WORD格式,241页,约10万字,详细介绍了数字孪生智慧城市架构、数据治理平台、区块链平台、人工智能平台、精准时空大数据平台、数字孪生平台、数据中台、业务中台等内容建设。

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总体框架

智慧城市综合管理应用服务平台全面提升数据汇聚、算力、人工智能等基础能力。城市智能中枢包括数据平台、技术平台、业务平台、人工智平台、数据资源中心、区块链平台、精准时空大数据平台、数字孪生、城市大脑。

主要建设内容

以打造新型智慧城市标杆为目标,遵从国家提出的新型智慧城市总体技术标准、共性支撑标准、管理保障标准、安全保密等标准规范,结合社会特点和治理需求,形成新型智慧城市建设管理规定、总体技术标准框架、各领域基础数据标准、数据安全保密实施细则和数据共享交换标准。

智慧城市智慧中台(数据中台、业务中台)及数字孪生城市的建设方案是一个综合性的系统工程,旨在通过整合、分析和利用城市数据,提升城市管理效率和服务水平。以下是根据现有信息整理的建设方案概览:

一、建设背景与需求分析

随着经济社会的不断发展,传统的城市运营管理模式面临诸多问题,如发现问题被动、信息传递缓慢、管理手段粗放、管理效率低下等。这些问题严重制约了城市的发展步伐。因此,建设智慧城市智慧中台和数字孪生城市成为提升城市治理能力的必然选择。

需求分析

1. **数据中台需求分析**:

- 整合和打通各委办局系统的“烟囱”数据,实现数据互通、应用互通、业务赋能。

- 建设数据中台,将部门的数据汇聚、分析、利用,提升对城市运行状态的全面感知、态势预测、事件预警以及跨部门业务协同调度。

2. **业务中台需求分析**:

- 搭建适合跨部门协同、分析研判、联动指挥等综合管理的业务服务模型支撑。

- 实现业务流程的规范化、标准化,提高业务处理效率和质量。

3. **AI中台需求分析**:

- 提供足够的AI能力以支持智能应用的发展,特别是机器视觉、语音处理等常用AI能力。

- 为智能应用提供算法、模型和计算资源支持。

二、设计思路

1. **数据中台设计**:

- 构建大数据基础平台,集成大数据计算存储、统一管理、监控告警、交互查询和安全管理等功能。

- 建立数据汇聚平台,将政务、行业、互联网等多源异构数据汇聚并存储到大数据平台中。

- 实施数据治理与管控,实现数据全生命周期的透明化管控,确保数据质量可控、关系可联、脉络清晰。

2. **业务中台设计**:

- 基于城市操作系统,结合各部门业务流程分析,抽取统一的业务流程规范。

- 搭建业务中台模型,为跨部门协同、分析研判、联动指挥等综合管理提供业务服务模型支撑。

3. **AI中台设计**:

- 构建一站式AI开发平台,提供算法模块化标准体系,支持AI模型的设计、训练、部署和服务监测。

- 赋能城市高效建构数据驱动的AI业务应用研发系统,打造开放、共享的AI应用生态。

三、建设内容

1. **数据中台建设**:

- 涵盖大数据基础平台、数据汇聚平台、数据治理与管控平台、时空数据管理平台等功能模块。

- 实现数据的高效存储、处理、分析和应用,为城市决策提供科学依据和智能支持。

2. **业务中台建设**:

- 包括监测预警、分析研判、联动指挥和行政问效等四部分内容。

- 通过AI+大数据技术,实时判断安全隐患及风险,提供分析报告依据,实现跨部门协同和联动指挥。

3. **数字孪生城市建设**:

- 基于GIS地理信息系统,将城市物理空间与数字空间进行映射和关联。

- 实现城市运行状态的可视化展示和交互联动,提升城市治理的透明度和智能化水平。

四、实施步骤

1. **需求调研与分析**:

- 对各委办局的需求进行深入调研和分析,明确建设目标和需求范围。

2. **方案设计**:

- 根据需求调研结果,制定详细的建设方案,包括系统架构设计、功能模块划分、数据流程设计等。

3. **系统开发与集成**:

- 按照建设方案进行系统开发和集成工作,确保各功能模块之间的无缝衔接和数据互通。

4. **测试与验证**:

- 对开发完成的系统进行全面测试和验证工作,确保系统的稳定性和可靠性。

5. **部署与上线**:

- 将测试通过的系统部署到实际环境中并上线运行,为城市治理提供智能化支持。

6. **运维与优化**:

- 对系统进行持续运维和优化工作,确保系统的长期稳定运行和不断提升的性能表现。

五、总结

智慧城市智慧中台(数据中台、业务中台)及数字孪生城市的建设方案是一个复杂的系统工程需要综合考虑技术、管理、安全等多方面的因素。通过建设智慧中台和数字孪生城市可以实现城市数据的全面感知、深度分析和智能应用为城市治理提供强有力的技术支持和数据保障。

数据平台

对数据服务开发过程做流程化梳理,通过数据源、数据服务模板、数据服务实例、请求响应参数等概念,固化和规范了数据服务开发流程,让这一过程清晰、简单、可管理。对于服务调用,通过统一的API标准,让调用方可以只做一次对接开发,后续新增的服务可以直接复用。

技术平台

针对于批量处理及分析的数据库,被广泛应用于数据仓库和数据集市的构建。基于Hadoop和Spark技术平台打造,加上自主开发的创新功能组件,有效解决了企业级大数据数据处理和分析的各种技术难题,帮助企业快速构建和推广数据业务。

人工智能平台

人工智能平台将作为智慧城市的人工智能相关场景的能力中心,建设以满足领导者、使用者和社会公众的智慧应用服务。全面实现城市运行的综合呈现及监测、综合协调及决策支持,有效进行城市的智能管理,智能决策支持,有力支撑新型智慧城市建设。

基于智慧城市统一框架体系,构建一套人工智能平台,将业务、数据和技术融为一体,深度融合新一代信息技术和城市现代化建设,提供领域智能组件和平台,支撑城市全面感知、科学规划、预知预测、精准行动等智慧应用,提升政府管理与服务能力,破解城市发展难题。

人工智能平台由智能汇聚模块、智能赋能模块、智能研判模块、运行智能模块、一脸通模块五大部分组成,从技术层面实现部门之间的业务融合和数据融合,支撑提供跨部门、跨领域的智能业务应用体系建设。

业务平台

业务平台将作为智慧城市各应用平台正常运转的支撑平台,平台主要体现在对各委办局业务平台建设的支撑。

业务平台主要包括统一身份认证、虚拟卡包平台、聚合支付平台、即时通讯平台、内容与咨询平台、搜索与推送平台、基础支撑平台、应用整合网关、数据共享服务网关、统一运营平台、统一运维平台等11个业务支撑能力。

业务平台主要通过标准规范、服务订阅、接口服务、可视化工具、中间件、API接口、服务网关、消息队列等方式为智慧社区、智慧教育、智慧城管、智慧水务、智慧环保、智慧工业、智慧政务、智慧养老、智慧应急等领域提供身份认证、统一支付、卡证聚合、实时通讯、统一咨询发布、智能检索、智能推荐、数据及服务共享、应用注册、统一运营调度等能力为智能慧城中各类应用提供服务支撑。

区块链平台

通过引入区块链技术助力数据上链存证,实现数据高效汇集,状态可见、可用、可查取代效率低下且准确率低的线下收集方式,通过委办局自行在平台上建立目录并挂载数据,有效降低了人员投入成本,增加准确性,提高整体工作效率;通过数据协作链与应用管理链的两层架构,使得数据的来源、流动、去向等信息全部进行有效记录并不可篡改,同时各方进行数据获取之前需要数据所有者进行授权,保证了数据所有者的权力,促进了多方参与情况下的数据治理工作。

凭借区块链多方共识、难以篡改的特性,在高位调度统筹的基础上建立一套完善的联盟链积分体系,从而激励各方进行数据共享,各委办局使用积分进行各方数据的交换,并具有相应的考核机制,在推动工作的同时,让整个区块链生态形成了良性循环。项目后续将基于社会治理方面的需求开展试点示范并分行业进行推广,推动改善社会商业环境与信用环境。

精准时空大数据平台

智慧城市时空大数据平台是数字中国时空信息数据库的重要组成部分,是基础测绘技术转型升级的重要举措,是智慧城市建设与运行的基础支撑。

智慧城市时空大数据平台的构建包括大数据治理、时空服务两个方面。其中,在数字化转型中,大数据治理是基础,是提升时空大数据核心驱动力的重要手段,通过大数据治理,才能为业务提供智能化的数据工作环境。大数据治理包含从数据采集到管理的完整的数据生命周期,结合以往案例和项目实践经验,基于数据标准规范,从数据体系构建、数据入“脑”和数据更新管理三方面打通数据治理各个环节,形成数据治理体系,持续运行,提升、挖掘数据的应用价值。

通过对各类数据来源进行梳理,分析各类数据之间的层次、类别,制定统一的分类体系,建立时空大数据体系目录。按照数据类别划分,时空大数据体系包括基础时空数据、公共专题数据等。

数字孪生平台

实现精准映射全要素数字化表达能力,实质上是城市物理实体的三维模型表达,通过空天、地面、地下、水下的不同层面和不同级别的数据采集,结合新型测绘技术,对城市进行全要素数字化和语义化建模,实现由粗到细、从宏观到微观、从室外到室内等不同粒度、不同精度的城市孪生还原,形成全空间一体化并且相互关联的城市数据底板,实现数字空间与物理空间一一映射,为数字孪生城市可视化展现、智能计算分析、仿真模拟和智能决策等提供数据基础,共同支撑城市智慧应用。

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