CN103116825A - 智慧城市管理系统 - Google Patents

Abstract

智慧城市管理系统，前置服务器、客户机设备、聚合应用服务器、协同管理服务器、资源共享服务器、解构工具服务器和资源线索工具服务器均和城市服务总线组成；前置服务器用于抽取客户数据，并将其转换成约定的数据传输协议，存储至资源共享服务器的交换库；聚合应用服务器，用于提供应用组件和服务组件供调用；协同管理服务器，用于为用户提供各种服务；资源共享服务器：用于从远程数据抽取系统接收数据，对数据进行标准化处理；资源线索工具服务器：对所述中心库中的标准数据进行专题的归类处理，存入资源共享服务器的专题库；解构工具服务器用于抽取专题库、中心库中的数据，通过聚合应用服务器中提供的应用组件，利用模型对城市运营进行评价。

Description

智慧城市管理系统

 

技术领域

本发明涉及采集技术、数据库技术、数据仓库技术、数据传输技术、数据挖掘技术、信息搜索技术、网络技术、人工智能、通信技术、地理信息、多媒体、仿真技术、云计算技术、信息系统技术，特别涉及特大城市智慧管理、运行、服务方法和系统。

 

背景技术

随着国民经济的快速发展，城市发展已呈现出网络化、数字化、信息化、智能化的特征。特别在最近几年，信息资源日益成为城市资源体系的重要组成部分和城市生产要素，在经济社会发展中的引领和支撑作用进一步显现。在此背景下，一些国家、地区和城市率先提出了建设智慧城市的发展战略。智慧城市是通过先进的信息化手段赋予城市各项资源要素，产生大量的信息化资源，促进城市信息资源体系的构建和整合，实现城市管理运行的高效便捷与创新协调。

智慧城市是由美国的城市地理信息系统（UGIS）的延伸与扩展，主要特征在于城市日常运行所产生的相关数据能够自动采集、处理分析、自动或半自动智能决策，可以直接为社会工作提供便利的网络服务。其关键技术之一是虚拟实现技术。在国内，许多城市投巨资进行城市信息化建设，但由于缺乏统一的标准体系和基本的技术支撑。各个部门各自为战、低水平重复建设现象时有发生，信息共享、数据获取与更新机制和技术没有解决，许多必要的数据标准规范没有建立起来，致使一些已建成的工程没有发挥应有的效力，造成人力、物力资源的巨大浪费。除此之外，我国大部分城市空间基础信息缺乏统一管理，尚未系统化、网络化，与真正建设城市空间数据基础设施的要求还有很大的差距。目前，针对各城市职能部门的辅助管理系统较多，但在城市级别的、跨众多部门的系统则很少实施。本发明智慧城市管理系统是在城市数字化基础上建立的一个能够实现城市综合管理与决策支持的、虚拟的、具有开放性的城市模型。

发明内容

本发明目的是克服现有技术的缺陷，提供一种是在城市数字化基础上建立的一个能够实现城市综合管理与决策支持的、虚拟的、具有开放性的智慧城市管理系统。

实现本发明目的的技术方案是：

智慧城市管理系统，由城市服务总线、客户机设备、前置服务器、聚合应用服务器、协同管理服务器、资源共享服务器、解构工具服务器和资源线索工具服务器组成，所述前置服务器、客户机设备通过广域网与网关相连，再连接至城市服务总线，所述聚合应用服务器、协同管理服务器、资源共享服务器、解构工具服务器和资源线索工具服务器均和城市服务总线连接；

城市服务总线，用于进行协议转换、数据转换、服务注册、服务监控、消息路由和服务仲裁；上述各功能模块通过城市服务总线相互调用；

所述客户机设备，用于提供请求城市管理服务和查询城市信息的操作终端和界面；

所述前置服务器包括远程数据抽取系统，用于定时或实时抽取客户数据，并将其转换成与智慧城市管理系统约定的数据传输协议，通过广域网、网关和城市服务总线，存储至资源共享服务器中的交换库；

资源共享服务器：用于提供数据仓库；

聚合应用服务器，用于提供基于城市数据资源和业务服务的应用组件，以实现特定的应用功能，供用户选择；

协同管理服务器，用于创建服务组件和业务组件供各功能模块调用，并对服务组件和业务组件进行包括创建、注册、监听、添加、修改、删除、部署和编辑配置文件在内的一些操作；

资源线索工具服务器：利用线索工具对资源共享服务器中的标准数据进行专题归类处理，再存入资源共享服务器中；

解构工具服务器：用于将资源线索工具服务器中的标准数据或专题归类数据取出后，通过聚合应用服务器中提供的应用组件，利用模型对城市运营的各个方面的评价，并将计算的结果提供给聚合应用服务器，展示给用户。

所述资源共享服务器中设有第一软件组件，第一软件组件包括操作系统、元数据库、交换库、中心库、专题库、ETL工具和业务数据库；所述元数据库，用于存储字典表、业务定义、源系统和目标系统的表、字段、结构、属性、关系、数据质量的定义和ETL的描述；所述交换库，用于接收远程数据抽取系统中自各数据采集点的数据；所述ETL工具，用于对交换库的数据进行标准化处理，将交换库的数据按照人、企业、资源设施、政府进行分类后的标准数据存入中心库；所述专题库用于存储经过资源线索工具服务器专题归类处理后的专题数据；所述业务库，用于存储系统中各功能模块的业务数据。

所述资源线索工具服务器内设有第二软件组件，第二软件组件包括空间线索工具、密度线索工具、时序线索工具、一致性管理、数据挖掘、模糊匹配、元数据管理、条件聚合、数据专题管理和数据展示管理系统。所述空间线索工具，用于将标准数据进行按区域分布进行归类和处理。所述密度线索工具，用于将标准数据进行按区域内密度分布进行归类和处理。所述时序线索工具，用于对标准数据中的历史数据进行按时间维度的切片统计。所述数据专题管理工具，用于根据元数据库的配置，将数据从中心库中取出，经过按配置的处理后，再存入专题库中。所述数据展示管理工具，用于按照配置，将专题库中的专题数据和中心库中的标准数据进行组合，形成多维立体数据矩阵。

所述空间线索工具执行下列步骤：

步骤4010  从中心库中加载统计区域内的子区域的栅格数据；

步骤4020 根据子区域的栅格数据，统计、计算在此区域内的权重值；

步骤4030 将统计区域的值取出；

步骤4040将统计区域的值乘以各子区域的权重值，得到各子区域的推算值；

步骤4050将各子区域的推算数据存入所述专题库。

所述聚合应用服务器中设有第三软件组件，所述第三软件组件包括所述应用组件，所述应用组件包括城市运营指标组件、交通智能应用组件、环保智能应用组件、城市协同管理应用组件和智慧政务应用组件。

所述解构工具服务器中设有第四软件组件，包括城市运营指标、交通模型、环境模型和模型管理系统。

所述协同管理服务器包括第五软件组件，第五软件组件包括服务组件、业务组件、服务组件管理系统和业务组件管理系统；所述服务组件管理系统用于对服务组件进行注册、监听、添加、修改、删除、部署或编辑配置文件；所述业务组件管理系统用于业务组件进行创建、注册、监听、添加、修改、删除、部署或编辑配置文件；所述服务组件和业务组件通过城市服务总线被智慧城市管理系统中的各功能模块调用。

作为本发明的进一步改进，所述第三软件组件中还设有门户服务系统，用于自动加载用户选择的所述应用组件。

作为本发明的所述客户机设备的一个实现，所述客户机设备采用监控大屏，为城市管理者提供城市运行的各项指标信息以及诸如城市在交通、环保、医疗、卫生、教育、住建、水利、城管、公安、消防、旅游的实施监控数据。

在另一个实现中，所述客户机设备使用桌面客户机，自行创建新的窗口。自行定制窗口中感兴趣的功能块。例如：用户可以新建“指标”窗口，再添加“交通”功能栏中的“交通运行指标”，再在“环境”功能栏中选择“环境评价指标”。两个功能块出现在“指标”窗口上。从而，用户定制了自己关心的“指标”窗口。

所述智慧政务应用组件包括政务公开、在线办事、问政与交流、电子刊物和城市生活信息组件。所述在线办事组件用于调用所述业务组件控制、监控业务流程的办理进度。例如：开一家公司需要税务、环保、消防审批，最后由工商局审批发营业执照。此业务首先将在税务、环保、消防的内部进行扭转。当以上的三个部门都审批完成后，再进行工商部门的审批。业务组件将全程监控每业务事件的办理情况，并通知相关人。

如上文举例中所述，智慧政务应用组件中的在线办事组件在受理了开一家公司的申请后，将根据具体的申请类型调用对应的业务组件中的“开办公司审批组件”，此组件是遵循用户创建业务组件的方法创建而成的。在创建“开办公司审批组件”时，按照系统管理者对审批流程的定义，加入了基础服务组件中为税务局、环保局、消防局、工商局定制的业务审批服务组件。而业务组件管理系统在创建“公司审批组件”时，根据业务策略中对公司审批流程的描述，编排了以上四种在不同部门需要完成的业务的关系及顺序。当此审批流程在执行时，“开办公司审批组件”内部的业务流程如下列步骤：

步骤12002：智慧政务应用组件中的在线办事组件接收开办公司申请，并调用业务组件中的“开办公司审批组件”。此组件同时启动其内部的环保审批流程、消防审批流程12020、税务审批流程。在一个实现中，智慧政务应用组件接收了开办公司审批的申请后，将启动分别需要环保局、消防局等具体操办的子审批流程。

步骤12010：完成环保局的审批流程。执行步骤12012在一个实现中，用户可以提交环保局所需审批材料、接收相关培训、办理相关证件等。

步骤12012：随着环保审批过程各业务的办理完结，将触发开办公司审批组件判断是否完成了环保审批流程，如果申请人已达到了通过环保审批的所有要求，则开办公司审批组件将提示申请人已通过环保审批。如果未达到环保审批所有要求，则继续审批。

步骤12020：类似步骤12010，完成消防局的审批流程。执行步骤12022。

步骤12022：类似步骤12012，判断是否完成消防审批流程。

步骤12030：类似步骤12010，完成税务局的审批流程。执行步骤12032。

步骤12032：类似步骤12012，判断是否完成税务审批流程。

步骤12040：当步骤12012、12022、12032都判断通过了审批之后，将执行步骤12040。步骤12040类似步骤12010，完成工商局的审批流程。执行步骤12042。

步骤12042：类似步骤12042，判断是否完成工商审批流程。如果完成则结束流程；如果未完成，则继续工商审批。

在另一个实现中，城市协同管理应用组件侦测到在某地区，有人员大规模聚集事件。通过公安确认，为一起群众游行示威事件。城市管理者通过系统找到进入该地区处置的最佳路径。投送公安、武警、医疗机构的相关力量快速进入现场处置。

作为本发明的进一步改进，所述人员聚集事件的识别与处理流程执行下列步骤：

步骤7010，业务组件中的大规模人员聚集业务组件定时调用密度线索工具。

步骤7020，密度线索工具读取中心库1068中全市基站采集移动电话位置信息。

步骤7030，根据基站服务的移动设备数量分析在单位栅格范围内的人员数量。

步骤7040，根据城市地理信息系统中栅格人口密度属性，逐一判断各栅格内人数是否超过各自报警阈值。如果在分析完城市所有栅格后有超过阈值的，则执行步骤；如果没有，则结束此流程。

步骤7050，将超过报警阈值的栅格信息、报警类型信息等人员聚集事件相关报警信息发送至城市服务总线。执行步骤。

步骤7060，城市协同管理组件1021监听到此聚集事件，启动人员聚集应急功能。并行执行步骤7070、7080。

步骤7070，调用交通智能应用组件中的实时路况计算功能，加入人员聚集要素后计算当前实时路况。在一个实例中，可以在将人员聚集栅格内的道路视为阻塞道路处理。

步骤7080，根据中心库中诸如：医疗、消防、武警、警察等应急事件处置资源的基础数据在GIS地图上标注各自位置以及基础信息。在一个实例中，可以在地图上标注所有警察局、交警大队、公安厅等可调用警力、可使用车辆数等应急处置资源基础信息。

步骤7090，基于步骤7070中计算出的最新路况，计算出各资源点到达人员聚集区的最短路径 ，供应急处置人员使用。

在另一个实现中，交通智能应用组件通过道路交通模型、城市历史交通数据、汽车保有量信息、市民出行OD数据、占挖点地理信息、占挖点周围建筑物的使用属性，预测在某地区进行占挖施工后对占挖点附近的交通的通阻影响以及估算影响的人数。

作为本发明的进一步改进，所述占挖事件对道路交通影响预测流程执行下列步骤：

步骤8010：交通智能组件1019调用占挖事件对道路交通影响功能。执行步骤8020。

步骤8020：读取专题库中路交通专题库的特定区域的历史车辆流水信息、市民出行OD数据，市政公用专题库中读取占挖区域信息，中心库中读取指定区域内基础设施使用属性数据。执行步骤8030。

步骤8030：调用道路交通模型，输入步骤8020准备数据信息。执行步骤8040。

步骤8040：计算占挖事件对占挖点附近交通的通阻影响以及通过对影响建筑物属性的分析，推算影响人数。

在另一个实现中，环保智能应用组件可以实时监控城市范围内的危化品泄漏事件，首先根据危化品的成分，通过空气预测模型、水污染扩散模型预测此事件影响的空域与水域。快速组织人员疏散。再检测全市空气质量的各项指标，随时准备事件扩大影响后的进一步处置。

作为本发明的进一步改进，所述危化品泄露影响范围及人员预测流程执行下列步骤：

步骤9010：危化品车辆发生泄露事件后，由车载移动终端（非本系统范围）发出报警信息，信息中包括报警类型、时间、地点、运输物质、货物量等信息至相关部门的危化品车监控系统。执行步骤9012。在一个实例中，当危化品产生泄露事件后，可以由车载移动终端通过液体压力传感器自动捕获泄露事件并发出报警信息。在另一个实例中，危化品车产生泄露后需要随车人员按动紧急报警按钮触发移动终端发出报警信息。

步骤9012：通过智慧城市数据抽取机制，将报警信息数据从前置机发送至城市服务器总线。

步骤0914：环境智能应用组件监听到此化学品泄漏告警事件，启动危化品泄露应急程序，并行执行步骤9016、9018、9024、9026、9028、9030、9032、9034。

步骤9016：调用中心库中的全市固定人口分布数据。

步骤9018：调用专题库中全市基站移动设备服务信号数据。

步骤9036：基于步骤9016、9018读取的数据，计算事故区域内的人员分布情况数据。

步骤9024：调用专题库中事故区域的天气预报数据。在一个实例中，天气预报数据包括未来1小时、2小时、3小时、5小时、12小时、24小时等不同时间点的天气预报数据。

步骤9026：读取报警信息中泄露物质名称、装载量信息。

步骤9028：调用中心库中泄露物的物理、化学特性信息。

步骤9030：读取业务库中预设的预测时间点信息。在一个实例中，预测时间点信息可以是0.5小时、1小时、2小时等诸如此类信息。

步骤9032：读取报警信息中的泄露时间。

步骤9034：读取报警信息中的泄露地点信息。执行步骤9040。

步骤9040：根据步骤9034中提供的泄露地点信息，判断泄露地点的地理属性，并根据此属性，自动选择传播模型。在一个实例中，若泄露事件发生在传播运输过程中，则泄露地点的地理信息将会是在河道中，则程序自动选择泄露点对应的河道模型。在另一个实例中，泄露点在乡村，则程序自动选择空气高空传播模型。

步骤9042：自动加载步骤9040选择的传播模型。

步骤9044：将步骤9024准备的天气预报数据，步骤9026准备的泄漏物名称、装载量数据，步骤9028准备的泄露无物理、化学信息，步骤9030准备的预测时间点信息，步骤9032准备的泄露时间、泄露地点信息输入步骤9042加载的泄漏物传播模型。得到未来各时间点的泄露事件影响范围信息。

步骤9046：基于步骤9044、9036得到的未来各时间点的影响范围信息、修正后人员分布信息计算未来各时间内此次泄漏事件所影响的人员数量信息，并根据实物影响的范围和人员，判断事故等级，启动对应的应急程序。

在另一个实现中，交通智能应用组件中的非法车辆稽查功能将全市道路监控基站中的实时流水数据与车辆黑名单库中的信息比对。当发现诸如套牌车、报废车、涉案车时自动通知公安、交警部门进行处置

作为本发明的进一步改进，所述非法车辆稽查流程执行下列步骤：

步骤10010：非法车辆稽查功能定期加载业务库中的车辆黑名单库车辆信息 

步骤10020：车辆信息采集设备将包括车辆位置信息、车牌信息在内的城市中正在行驶的车辆信息实时采集后传输至各自数据中心。执行步骤10020例如：交管部门将全市智能卡口采集的车辆信息数据实时传输至其数据中心；高速公路收费站将实时过卡车辆信息传输至公路局的数据中心。

步骤10030：通过部署在各数据中心的前置服务器1126将实时车辆信息数据抽取至智慧城市系统的城市服务总线。

步骤10040：非法车辆稽查功能将对实时车辆信息数据与车辆黑名单库车辆信息进行对比判断车辆是否属于违章车辆。如果是违章车辆则执行步骤10050，如果不是违章车辆，结束此流程。例如：非法车辆稽查功能将每天重新加载一次车辆黑名单库中的信息。并且逐个将每个车辆信息与黑名单库中的信息对比，判断是否是套牌车、报废车、涉案车等稽查车辆。

步骤10050：将违规车辆信息记录至业务库。执行步骤10060。例如：非法车辆稽查功能发现了一辆套牌车辆后，先将发现的时间、地点、车辆信息记录至数据库中。

步骤10060：将违规车辆的信息通知相关部门，结束流程。例如：非法车辆稽查功能可以将违规车辆信息通过定时或实时的通过短信、邮件、警务平台接口推送至执法机构，方便实时稽查非法车辆。

在另一个实现中，城市协同管理应用组件中的城市承载力监控功能实时监控城市机场、铁路、公路的进出人数，通过对城市医疗、景区、酒店、交通资源设施的承载能力进行统计，分析城市的综合承载能力。当城市常住人口消耗与城市流动人口资源消耗累加值超过城市资源最大承载能力时，系统能够给出告警信息。

作为本发明的进一步改进，所述城市承载力监控流程执行下列步骤：

步骤11010：城市承载力监控功能加载专题库中定期更新的城市医疗、景区、住宿承载量数据及预警阈值。

步骤11020：将机场、火车站、长途汽车站、客运码头、高速公路的进出城市数据实时传输至各主管部门。执行步骤11030。例如：客运码头、机场、火车站等城市口岸将其实时到港、离港人数信息存储至其自建系统。

步骤11030：定时通过部署在各城市口岸自建系统的前置服务器，将各口岸进出港人数信息发送至城市服务总线1106。

步骤11035：将进入城市人数减去离开城市人数，得到进入城市人数的估算值。

步骤11040：将步骤11035计算的进入城市人数估算值与步骤11010中读取的城市医疗、景区、住宿报警阈值对比，判断进入城市人流量是否超过城市承载能力。如果超过报警阈值，执行步骤11050，如果没有超过阈值，结束流程。

步骤11050：记录当前城市承载量告警信息。

步骤11060：将当前城市承载量告警信息通知相关部门，结束流程。例如：可以将城市承载报警信息通过定时或实时的通过短信、邮件、软件接口推送至诸如：旅游局、交通局、公安局、市政府等相关部门，方便城市各职能部门实时识别由于游客涌入城市所造成的接待能力短缺风险。提早预防，早作准备。

在另一个实现中，智慧城市系统可以将远程视屏采集设备，诸如：视频采集车、无人飞机，采集的实时视屏画面通过城市服务总线投影至监控大屏，并在GIS上标注视频采集的位置。如遇到重大事件，诸如：防汛、地震、海啸、特大火灾，各部门相关人员只需聚集在监控大厅。同时了解多个灾害点的实时信息，统一调度、统一部署，提高指挥效率和效能。在另一个实现中，用户可以通过智能终端登录系统，查看提交的申请现在的审批环节、审批的流程、预计审批完成的时间。除此之外还可以查看国家相关的法律法规、办事章程的信息。

作为本发明的进一步改进，所述城市实时视频采集流程执行下列步骤：

步骤13002：在用户界面中实时显示全市所有视频采集设备的实时位置信息。执行步骤13004。在一个实现中，可以GIS地图上用不同图标显示全市所有基站的位置分布。并且可以显示行动中的视频采集设备的位置、速度、航向、高度等信息。移动图像采集设备可以是视频采集车、无人飞机等。

步骤13004：用户请求查看某视频采集设备所采集的视频图像。执行步骤13006。在一个实现中，用户可以用鼠标点击地图上的设备图标，应用程序随即开始调取视频图像。

步骤13006：调用视频接入服务，并提供用户所需查看的设备信息。执行步骤13008。在一个实现中，应用程序调用视频接入服务并将提供设备ID号。

步骤13008：视频接入服务根据设备ID号，在业务库中查询设备IP号、端口号，并查询此设备所属的前置服务器的IP号、端口号。执行步骤13010。

步骤13010：视频接入服务向设备所属前置服务器发送需要使用设备的IP号、端口号及图像采集请求。执行步骤13012。

步骤13012：前置服务器根据设备IP号、端口号向图像采集设备发出图像采集请求。执行步骤13014。

步骤13014：图像采集设备实时将图像通过前置服务器、视频接入服务后显示在用户界面中。结束一次图像调用流程。

在另一个实现中，空间线索工具、密度线索工具对采集的原始数据进行栅格化处理。例如：将社会、经济、人口信息与空间信息进行分析、叠加。得出人口的区域分布分析数据、区域面积与区域人口分析数据、区域社会经济状况的数据、区域路网密度状况的数据等诸多应用。并将处理结果存入专题库中，待数据的进一步应用。

作为本发明的进一步改进，所述业务组件管理系统包括数据库访问组件、业务引擎、业务控制器和业务策略；

所述数据库所述访问组件，用于提供业务引擎访问各数据库的方法和从数据库中读取各业务的配置参数；

所述业务引擎，用于组合业务的各种要素和创建业务组件；

所述业务控制器，用于在业务执行时，按照业务办理的逻辑和顺序关系，控制业务办理的进度；

所述策略，用于存储业务的计算机语言的描述。

作为本发明的进一步改进，所述业务组件管理系统执行创建业务组件步骤如下：

步骤3010 业务引擎根据要创建的业务类型，加载相应的业务策略，并根据业务策略不同的存储格式，自动解释成业务引擎自身的业务描述格式；

步骤3020 业务引擎通过数据库访问组件，读取业务配置参数；

步骤3030 业务引擎将业务策略中描述的业务分拆成各个服务，并在服务组件中搜索能够满足要求的组件，当搜索到所有的组件后将其复制；

步骤3040 业务引擎将所用到的服务组件按照业务逻辑和业务配置参数组装成业务组件；

步骤3050，业务引擎将组装成的业务组件的信息登记在业务组件注册表2012中，只有登记过的业务组件才能够生效使用，从而完成注册，发布。

作为本发明的进一步改进，所述智慧城市管理系统执行下列步骤：

步骤6010，远程数据抽取系统将数据从数据采集点抽取并传输至资源共享服务器；

步骤6020，资源共享服务器将数据存入其中的交换库；

步骤6030，ETL工具将数据从交换库中取出，并进行标准化处理后，标准数据存储入系统中心库；

步骤6040，ETL工具将符合要求的数据，按照中心库要求转换数据格式（例如：数据类型）后存入中心库； 

步骤6050，线索工具将中心库中的数据取出并进行线索化处理后存入专题库；

步骤6060，线索工具将计算结果存储入业务库1076待用；

步骤6070，应用户界面的请求，服务系统将数据从专题库中取出，并进行程序处理后制作成用户容易理解的组件窗口，发送给客户机设备；

步骤6080，从客户机设备接受到数据的用户界面将组件窗口展现给客户使用。

本发明的有益效果是：本法发明通过对分散在城市各个部门的数据进行抽取、汇总、清洗，形成了符合城市运行模型及统一数据格式的标准化数据。再通过资源线索工具、解构工具对标准化数据进行以发现城市运营中的内在规律为目的的处理后，将处理结果存储于专业库中。再对专业库中的数据组织后展现于用户。通过本发明，用户还可以通过协同工具，控制视频采集设备实时采集视频图像。为城市管理者第一时间提供城市各地的实时图像。通过本发明，可以为用户提供办事流程的全监控，加快不同部门之间的沟通过程，提高办事效率。总而言之，为城市运营中面临的问题提供了集成化、一体化的辅助专家决策系统，为城市管理者提供了聚合的工作平台，减少了决策难度，提高了工作效率。

附图说明

图1是示出具有实施智慧城市管理系统的实施例的示意图。

图2是示出根据在此描述的各种技术实现的业务组件管理系统。

图3是示出根据在此描述的各种技术实现的用户创建业务组件的方法的流程图。

图4是示出根据在此描述的各种技术实现的使用空间线索工具处理数据的方法的流程图。

图5是示出根据在此描述的各种技术的实现的智慧城市管理系统的客户机设备5000的屏幕显示图。

图6是示出根据在此描述的各种技术的实现的用户创建出租车营运情况组件窗口的流程图。

图7是本发明实施例的城市协同管理应用组件中的人员聚集事件的识别与处理流程图；

图8是本发明实施例的交通智能应用组件预测占挖事件对道路交通影响的预测流程图；

图9是本发明实施例的环保智能应用组件中危化品泄露影响范围及人员预测流程图；

图10 是本发明实施例的交通智能应用组件中的非法车辆稽查流程图；

图11 是本发明实施例的城市协同管理应用组件中的城市承载力监控流程图；

图12是本发明实施例的业务组件中的开办公司审批组件的流程图；

图13 是本发明实施例的城市实时视频采集流程图。

具体实施方式

对于术语，参考附图描述的任何功能都可使用软件、固件、硬件（例如，固定逻辑电路）、手动处理或者这些实现的组合来实现。此处所使用的术语“逻辑”、“模块”、“组建”或“功能”一般表示软件、固件、硬件、或这些实现的组合。例如，在软件实现的情况下，术语“逻辑”、“模块”、“组建”或“功能”表示被配置成当在一个或多个处理设备（例如，一个或多个CPU）上执行指定任务的程序代码（或申明性内容）。程序代码可被存储在一个或多个计算机可读介质中。

更一般而言，所示的逻辑、模块、组建和功能分割成不同单元可以反映这些软件、固件、和/或硬件的实际物理分组和分配，或者可对应于由单个软件程序、固件程序和/或硬件单元执行的不同任务的概念性分配。所示的逻辑、模块、组件和功能可位于单个位置处（例如，由处理设备来实现），或者可分布在多个位置上。

术语“机器可读介质”等指的适用于以任何形式保留信息的任何种类的介质，包括存储设备（磁、光、固态等等）。术语机器可读介质还包含了表示信息的瞬态形式，包括用于将信息从一点发送到另一点的硬线和/或无线链路。

此处描述的技术还在各流程图中描述。为便于讨论，某些操作在这些流程图中被描述为以特定次序执行的不同的组成步骤。这些实现是示例性而非限制性的。某些操作可被分组在一起并且在单个操作中执行，而某些操作可用不同于在本发明中所述的示例中所采用的次序来执行。

图1的图示出了系统的各个组件。在某些情况下，组件可以是硬件组件、软件组件、或硬件和软件的组合。某些组件可以是应用层软件，而其他组件可以是操作系统层组件。在某些情况下，一个组件到另一个组件的连接可以是紧密连接，其中两个或更多个组件在单个硬件平台上操作。在其他情况下，连接可以通过跨长距离的网络连接来形成。各实施例可以使用不同的硬件、软件、以及互联体系结构来实现所描述的功能。

智慧城市管理系统1000是网络环境的简化示例，其中智慧城市管理系统可用于向用户提供其自行选择的功能模块组成的窗口；可以以事件为最小颗粒度快速定制业务流程；可以对采集的海量原始数据进行诸如：清洗、分析、运算、挖掘在内的众多处理；可以快速配置现有模型，对实时数据进行动态计算；可以以某一主题（诸如：时间、空间）为线索，将数据从不同维度进行组织。尽管计算系统1000可以包括常规的台式或服务器计算机，但可以使用其它计算机系统配置。

智慧城市管理系统1000可以包括一个或多个客户机设备1130、前置服务器1126、聚合应用服务器1002、协同管理服务器1024、资源共享服务器1056、解构工具服务器1102、资源线索工具服务器1058。客户机设备1130可以是PC、IPAD、大屏显示设备、智能终端。用来请求城市管理服务和查询城市信息界面。城市管理服务可以是道路视频监控服务、交通流量监控服务、空气质量监控服务、紧急事件预警服务、政务公文报批服务、公文批复进度跟踪服务。城市信息可以是城市现代化指标、城市资源分布、城市污染源信息、城市拥堵信息、政务信息、城市生活信息。例如，用户可以请求对全市重点路段的视频监控服务，这里的视频监控服务包括了提供视频的位置、时间、视频采集点在全市地图上的分布、视频信号的切换、视屏信号多路播放。

聚合应用服务器1002可以是管理员在其上管理一个或多个智慧城市管理系统的设备。聚合应用服务器1002可采用典型的计算机设备，诸如具有硬件组成1004和软件1006的台式计算机或服务器。在一些实施例中，聚合应用服务器1002也可以是膝上型计算机、上网本计算机、平板电脑、移动电话、手持个人数字助理、游戏控制台、网络设备、或其他计算设备。

为聚合应用服务器1002示出的体系和结构可代表具有硬件和软件组件的典型的系统结构；然而，其它体系结构可用于实现分布式系统的一些或全部。

硬件组件1004包括处理器1010、随机存取存储器1016，以及非易失性存储1008。硬件组件1004还可以包括网络接口1012和用户接口1014。

软件组件1006包括操作系统1007、门户服务系统1016、城市运营指标组件1018、交通智能应用组件1019、环保智能应用组件1020、城市协同管理应用组件1021和智慧政务应用组件1022。

门户服务系统1016，用于调用系统中的各应用组件，包括城市运营指标组件1018、交通智能应用组件1019、环保智能应用组件1020、城市协同管理应用组件1021和智慧政务应用组件1022。在一个实现中，用户可以将调用的组件组合在一个窗口中。在另一个实现中，门户服务系统1016可以调用登录服务组件1036，实现单点登录功能。例如：用户只需在登录时输入一次用户名、密码，在以后的组件访问中，无需再次提供身份信息。在另一个实现中，门户服务系统1016可以根据用户的权限和偏好加载用户权限内的组件。

聚合应用服务器1002、协同管理服务器1024、资源共享服务器1056、解构工具服务器1102和资源线索工具服务器1058可以通过城市服务总线1106 相互调用。

城市服务总线1106，对于结构化数据，可以具有协议转换、数据转换、服务注册、服务监控、消息路由、服务仲裁的功能。对于非结构化数据，具有路由和传递功能。在本文档的功能描述中，如非特殊说明，各模块之间的调用都可以通过城市服务总线1106。

城市运营指标组件1018可以对城市运行管理状况进行全局的监控和评价，并可通过数据钻取、数据挖掘等功能对异常指标进行深度分析，及时处理问题，提升城市运行管理水平。系统做到对城市运行管理综合评价的同时，能够对优化城市资源的配置提供合理化建议，为城市管理提供科学的辅助决策支撑。

城市运营指标组件1018可以包括经济发展指标、资源保障指标、道路交通指标、生态环境指标、经济资源指标、基础设施指标、社会安全指标、人文建设指标、综合指标展示、指标空间展示、指标数据钻取、城市承载能力分析、城市经济运行分析、城市环境状况分析、基于GIS的城市空间密度分析等组件。

交通智能应用组件1019以城市交通运行信息的分析、预测及综合展示为主要目标，基于GIS系统的各类基础信息、实时信息和分析数据等进行图形化展示，为城市交通管理决策与交通相关部门的联动决策提供有效的信息支撑。并可以在包括监控大屏在内的客户机设备1130上提供可视化应用展示。

交通智能应用组件1019包括视频汇聚、道路交通基础设施综合展示、出入客流实时监测、路况实时监测、路况预测、交通信息统计、交通事故综合评估、车辆信息检索、轨道交通资源展示、轨道交通运行监测、轨道交通客流分析、公交资源展示、公交实时监控、公交客流分析、出租车资源展示、出租车实时监控、出租车客流分析、停车场资源展示、停车场使用率监控、停车诱导、区域交通资源展示、区域交通资源调度、区域突发事件预案查看、实时路径规划诱导、公交客流OD分析、公交效率评价、客流服务水平评价、路网影响评价、公交线网区间复叠数分布评价、上客量曲面评价、公交线网优化、交通仿真、公交时间趋势分析、公交时空演变分析等组件。

环保智能应用组件1020通过梳理环境评价体系、选用环境预测模型，结合GIS的应用实现环境保护领域全方位、多层次、跨领域、多角度的智慧化应用。可以运用GIS技术，赋予环境信息空间属性，实现环境信息的图形展示和空间信息管理，改变以往只有环境数据的采集而无法结合空间属性信息进行管理的状况。可以通过梳理城市环境综合评价指标体系，对空气、地表水及重点监控企业所在区域的环境质量进行评价及分析；并以年、月、季度、日、小时为基本的时间颗粒，展示综合评价指标和实时环保数据；可以根据污染物排放量大小、污染源点所在的地质环境、气候条件等相关变量通过调用环境模型1112，在GIS地图上模拟污染物扩散场景。实现环境污染事故处理的可视化并调用相应的应急预案，为事故处理与应急决策提供支撑。

环保智能应用组件1020可以包括空气质量监测、水质量监测、重点污染企业监测、污染物变化趋势分析、空气污染达标率、污染源企业信息、污染源排放数据、超标排放事件、基于GIS的空气质量监控、基于GIS的水质量监控、基于GIS的重点污染企业监控、环境质量综合监控、空气污染事件自动定位、空气污染物扩散分析、空气污染事件扩散模拟、空气污染事件影响分析、水污染事件自动定位、水污染物扩散分析、水污染事件扩散模拟、水污染事件影响分析、污染事件应急联动等组件。

城市协同管理应用组件1021可以利用GIS 系统实时监测城市运行状况，并在前端采集设备接到各类报警信息后，及时在GIS地图上定位事件所在地的位置。显示相应的有关救援力量分布、地理环境、市政设施情况等信息，随后按照事件等级分类。启动相应的应急预案，调动警力资源、联动医务、抢修、排障队伍，通过对事件处理过程的实时监督，实现可视化的应急指挥辅助决策，提高城市协同的运作管理水平和应急处理能力。

城市协同管理应用组件1021可以包括事件告警、事件监控、城市内涝预测、公共安全事件预测、环保事件预测、预案管理、信息发布等组件。

智慧政务应用组件1022可以集成整合城市各个政务部门现有政务系统，以城市现有政务部门为展示列表，将各系统在一个统一界面上进行综合展示。为管理者提供统一的访问界面，提供基于管理场景的功能分类，用户可按照分类迅速地导航到相应的信息资源和服务。能够根据使用者需求，将相关的信息资源和服务进行自定义配置。使用者通过资源综合展示与管理功能，获得高效的协作功能，例如同步沟通、讨论、专家诊断、部门协同。为政府机关、在宁企业、城市居民、投资者和旅游者等不同类型的用户，提供统一、官方、权威的接入平台和全媒体、全覆盖的终端网络体系，使应用者能够方便快捷的访问本地信息和应用服务，亦使服务提供者能够长期有效的运营与维护。对内向南京市各政府机构提供服务，对外向南京市民、在宁企业、来宁投资者和旅游者等提供服务。增强办事进程的公开透明度达到使政务工作更有效、更精简的目的。

智慧政务应用组件1022可以包括政务公开、在线办事、问政与交流、电子刊物、城市生活信息等组件。

在一个实现中智慧政务应用组件1022可以接入诸如综合政务平台、权力阳光、数字房产系统、建筑市场监管系统、污水处理运行监管系统、机动车排气监管系统、110指挥监控系统、城建基础设施管理系统、城市道路占挖管理系统、数字管网信息管理系统、跨部门协同办公系统等外部系统。并将其作为功能组件提供给用户调用。在另一个实现中智慧政务应用组件1022可以提供统一的待办事项、日程安排、信息发布、用户注册、机构注册、资源注册、身份认证、单点登录、在线状态、视频点播、短信收发、即时通讯、影印文件收发、网络传真、信息报送等服务。

协同管理服务器1024包括与聚合应用服务器1002类似的配置，协同管理服务器包括硬件组件1030和软件组件1026，软件组件1026包括操作系统1032、服务组件1028、业务组件1050、服务组件管理系统1052和业务组件管理系统1054。服务组件1028包括但不局限于通知服务1034、登录服务1036、GIS服务1038、认证服务1040、文件服务1042、资源服务1044、接入服务1048。服务组件1028和业务组件1050通过城市服务总线1106被智慧城市管理系统中的各功能模块调用。

服务组件1028是智慧城市管理系统中可调用服务的最小单位。服务组件1028可以全部具有标准化的接口，提供统一的服务。例如：所有服务组件都具有监听接口，用以实时监听此组件的状态；都具有属性接口，用以提供此组件的名称、功能描述、接口描述等。

通知服务1034是智慧城市管理系统中的公共接口，提供标准的消息通知发送的服务。通知服务可以包括短信、邮件、网上即时消息等发送形式。在一个实现中，在护照办理业务中，实时通知申请人业务办理的进度，让申请人充分享有知情权。

登录服务1036可以提供单点登录，目录同步，状态感知的功能。单点登录可以提供用户的统一登录和身份验证，实现用户在访问多个独立系统的功能，利用电子数字证书，只要通过一次登录便可以访问所有经过授权的系统。目录同步可以提供用户清单、数字证书、组织结构、工作分组等信息。状态感知可以提供用户的登录状态。

GIS服务1038包括城市的基础图层，诸如道路、铁路、河流、山川、行政区划、地名，以及对视图的放大、缩小、全图、漫游、鹰眼、图层添加、清除、距离的计算、面积计算、对象标注等功能。

认证服务1040包括证书签发、证书生命周期管理、证书吊销列表查询等服务。在一个实现中，利用证书的方式对客户端进行认证，使用此种方式需要为城市服务总线1106也申请一个数字证书。换而言之，只有递交了正确的数字证书的用户，才能够通过安全认证，具有对后台服务器的访问权限。

文件服务1042包括影印件快速上传、网络传真功能。影印件快速上传可以在用户拍摄或扫描后，对图片直接进行编辑，并将结果直接上传服务器，不用在本地保存编辑后再上传。网络传真可以提供用户对普通传真机的互发互收。在一个实现中，用户使用分配的分机号码，通过PC、智能终端收发传真。

资源服务1044提供视频点播、信息报送和信息共享功能。视屏点播为用户提供各类视屏在线点播、直播。在一个实现中，聚合应用服务器可以通过调用此服务，为用户实时提供城市内各路段的监控画面；也可以播放电视节目、影音文件；还可以通过此服务进行电视会议。信息报送可以提供电子文档的端到端传送。在一个实现中，办公室秘书可以通过此服务向主管领导呈送书面材料并接收领导的批注、回复。还可以向部门内的所有人，定期发送刊物资料。信息共享可以让用户查阅公共信息资源，并且支持用户的搜索、查阅、订阅。

1046视频接入：接入不同的信号源，并将信号源进行登记，提供唯一的视频编号。且提供对视频信号进行格式转换，将接入的视频信号转换成统一的格式，并对外发布，供系统中的其它部分调用。

接入服务1048可以提供协议转换的功能，实现与智慧城市管理系统之间以及与其它信息系统的对接。在一个实现中南京市的智慧城市管理系统与北京市的智慧城市管理系统通过接入服务，将各自系统中的原始数据进行协议转换，通过智慧城市自有的通信协议进行信息同步、交换。在另一个实时例中，智慧城市系统通过协议适配，将数据按照格式要求，实时将信息发送到对方的通信服务器，实现信息上报。

1049基础服务组件：基础服务组件是系统内部各基础功能模块的集合，能够提供最广泛的、基本的服务功能。并且专注于单一业务，为行业提供定制化的逻辑处理功能。是系统基本功能模块的最小单元。

业务组件1050可以是由业务组件管理系统1054创建的，是业务引擎2006根据现实社会中各办事机构业务流程的计算机语言描述，自动创建并部署的。业务组件管理系统1054自行控制业务办理的流程。在一个实现中，业务组件1054可以监听当前各业务步骤的办理情况。只有当前所要求的所有业务都办理完毕后，其将自动发起下一个业务步骤。并且在业务组件1054运行的每一个时期，都可以通过监听接口获取当前业务办理的状态、进度。业务组件管理系统1054的组成部分以及业务组件管理系统创建业务组件1050的方法流程将在下文中介绍。

业务组件1050可以包括待办事项组件、日程安排组件、跨部门协同办公组件。待办事项组件可以提供待办事项的集中提醒功能。在一个实现中，用户登录后系统调用此组件，其自动收集在各个系统中的待办信息。用户可以点击链接，进入各系统进行操作处理。日程安排组件可以提供用户活动安排、个人日程安排的编辑和提醒功能，并且可以按权限发布给相关干系人。在另一个实现中，部门职员想在上午召开会议。但通过日程安排组件发现相关人员上午有活动安排，而在下午两点至三点间可以参加会议。此职员随即在日程安排组件中设定会议时间、内容，并发布给与会人员。参与人员即将受到通知后，作出是否参会的答复。跨部门协同办公组件可以提供与其他用户的公文和资料的传递、意见征求、事项交办。

服务组件管理系统1052可以对服务组件1028进行包括注册、监听、添加、修改、删除、部署、编辑配置文件在内的一些操作。

业务组件管理系统1054可以对业务组件1050进行包括创建、注册、监听、添加、修改、删除、部署、编辑配置文件在内的一些操作。

图2更详细的示出根据在此描述的实现的业务组件管理系统1054。业务组件管理系统1054包括数据库访问组件2004、业务引擎2006、业务控制器2008和业务策略2010。

数据库访问组件2004，用于提供业务引擎访问各数据库的方法和从数据库中读取各业务的配置参数。

业务引擎2006，用于组合业务的各种要素和创建业务组件，创建业务组件的具体步骤为：从业务策略2010中读取业务的计算机语言的描述，再通过数据库访问组件2004读取当前创建的业务组件的配置数据，再配以业务控制器2008组合成业务组件。

业务控制器2008，用于在业务执行时，按照业务办理的逻辑和顺序关系，控制业务办理的进度。

业务策略2010，用于存储业务的计算机语言的描述，业务策略可以支持诸如XML格式的各种描述形式。管理员可以对业务策略2010进行添加、修改、删除、查询。

业务组件注册表2012，可对业务组件的生命周期进行管理。同时可以向城市服务总线提供数据的逻辑单元进行命名并登记，描述数据单元提供的格式和属性。

图3示出根据在此描述的各种技术实现的用户创建业务组件的方法3000的流程图，创建业务组件的方法3000由业务组件管理系统1054执行。

步骤3010，业务引擎2006根据要创建的业务类型，加载相应的业务策略2010，并根据业务策略2010不同的存储格式，自动解释成业务引擎2006自身的业务描述格式。

步骤3020，业务引擎2006通过数据库访问组件2004，读取业务配置参数。业务配置参数是控制业务组件1050工作的要素。在一个实现中，配置参数规定了业务组件1050在业务进入下一阶段的各充分或必要条件和/或规定了业务在各个阶段需要通知的具体人员和/或规定了在各个阶段需要存储的信息和位置。

步骤3030，业务引擎2006将业务策略2010中描述的业务分拆成各个服务，并在服务组件1028中搜索能够满足要求的组件。当搜索到所有的组件后将其复制。

步骤3040，业务引擎2006将所用到的服务组件1028按照业务逻辑和业务配置参数组装成业务组件1050。

步骤3050，业务组件管理系统1054将新的业务组件注册、发布。至此，业务组件创建完成并且在智慧城市管理系统内可调用。

资源共享服务器1056可以包括与聚合应用服务器1002类似的配置，资源共享服务器1056包括硬件组件1062和软件组件1064，软件组件1064包括操作系统1060、专题库1066、中心库1068、交换库1070、ETL工具1072、元数据库1074和业务数据库1076。

资源共享服务器1056可以提供数据仓库的功能。数据仓库的核心在于对人类城市活动模型的理解。在智慧城市的建设中，始终围绕着人、企业、资源设施、政府这四个基点展开。因为人是社会活动的主体，企业是社会财富的创造者，资源设施是人赖以生存的物质基础和载体，政府则是城市发展的引导者和城市生活的管理者。可以说几乎所有的城市信息资源都围绕着这四个基点。有鉴于此，数据仓库首先从远程数据抽取系统1126接收来自各数据采集点的数据并存入交换库1070。由ETL工具1072对数据进行处理后存入中心库1068。中心库1068将数据围绕着人、企业、资源设施、政府进行标准化处理，排除诸如：同名异义、同物异名的现象。再由资源线索工具服务器1058将数据进行专题的归类处理后存入专题库1066。其中，远程数据抽取系统1126，资源线索工具服务器1058将在后文描述。

交换库1070，可以接收来自于远程数据抽取系统1126的数据，并尽可能无差别的存入交换库1070中。大多数情况下，每个接入的数据源都会有一个相对应的子交换库接收数据。

中心库1068，可以包括基础设施、人口实体、企业实体、政务实体、GIS数据等子中心库组成。可以接收ETL工具1072经过标准化处理过的数据。ETL工具1072提取交换库1070的数据，再经过处理后，按照人、企业、资源设施、政府进行分类存入中心库1068。

专题库1066，可以包括水利监测、话务量、环保监测、用电、道路交通、气象等子专题库组成。可以接受资源线索工具服务器1058对中心库1068中的标准数据进行以应用为目的的处理。在一个实现中，需要提供各地区出租车通过的频率，则资源线索工具服务器1058将存放在中心库1068中的出租车历史位置数据进行统计处理后得到了全市各地区出租车通过频率的数据。再将此结果存入道路交通专题库中。用户使用此功能时只需调用道路交通专题库中的数据即可。

ETL工具1072可以在用户界面上配置其工作方式，将数据进行清洗、转换、加载、归并，并且按照事先配置的数据特征，检查结果数据的正确性。在一个实现中，ETL工具可以先从元数据库1074获取源数据库和目标数据库的信息以及数据处理的方法，并可通过用户界面（未在图1中标出）对其再配置。再从交换库1070中抽取源数据，经过归一化处理后将数据存入中心库1068。并且定期检查存入数据的特征是否符合规则中的描述。

元数据库1074可以包含字典表、业务定义、源系统和目标系统的表、字段、结构、属性、关系、数据质量的定义、ETL的描述等。

业务库1076，可以存储系统中各功能模块的业务数据，特别是聚合应用系统的业务数据。

资源线索工具服务器1058可以包括与聚合应用服务器1002类似的配置，资源线索工具服务器可以包括硬件组件1076、软件组件1078、操作系统1080、空间线索工具1082、密度线索工具1084、一致性管理1086、数据挖掘1088、模糊匹配1090、时序线索工具1092、元数据管理1094、条件聚合1096、数据专题管理1098、数据展示管理1100。

资源线索工具服务器1058可以将标准数据从中心库中取出后，进行以诸如：空间、时间、密度为对象的分析、计算后，再将计算结果存入相应的专题库1066。

空间线索工具1082可以完成数据在空间维度的下钻功能。可以将某个空间的总值以属于它的子空间的权重值为参数，推算出每个子空间的值。在后文中将给出具体实现例。空间线索工具1082可以将中心库1068中的标准数据取出，经过此工具计算后再存入专题库1066。

在一个实现中，用户需要得到每个行政区域的人均消费指数。图4示出根据此工具描述的各种技术的实现的使用空间线索工具处理数据的方法的流程图。

在步骤4010，空间线索工具1082可以加载统计区域内的子区域的栅格数据。例如：用户需要统计某市需要得到每个行政区的人均消费指数。首先可以加载全市各行政区的栅格数据。

在步骤4020，空间线索工具1082可以根据子区域的栅格数据，统计、计算在此区域内的权重值。在一个实现中，在行政区域的人均消费指数的计算中，可以根据各行政区的GDP指数、常住人口信息、零售销售额等信息，计算出此行政区域内的权重值。

在步骤4030，空间线索工具1082将统计区域的值取出，待下一步运算时使用。在另一个实现中，空间线索工具1082将全市的人均消费指数取出。

在步骤4040，空间线索工具1082可以将统计区域的值乘以各子区域的权重值，得到各子区域的推算值。在另一个实现中，空间线索工具1082将全市的人均消费指数与各行政区域的权重值相乘得到个行政区域的人均消费指数。

在步骤4050，空间线索工具1082可以将各子区域的推算数据存入专题库1066。在另一个实现中，空间线索工具1082将人均消费指数存入对应的专题库1066。

密度线索工具1084可以将城市的标准化数据从中心库1068中取出，根据用户关心的区域，筛选出区域内对应的标准化数据。用多类型的数据叠加后进行分析，形成以密度为主题的分析数据后存入专题库1066待用。在一个实现中，密度线索工具1084将中心库1068中全市的社会、经济、人口信息数据按区域进行栅格化的划分，再将划分后的数据与对应的区域进行分析，可以形成诸如：区域面积与区域人口分析、区域社会经济状况与区域面积状况的分析、区域路网分布于区域面积状况的分析等以密度为主题的数据。

时序线索工具1092可以对中心库1068中采集到的各类历史数据进行时间维度的切片统计。并根据线性回归模型预测该指标在未来短时间内的变化趋势。在一个实现中，时序线索工具1092将中心库1068中全市出租车的运营数据提取出来，并以小时为单位，统计出今天从0点到10点（假设当前10点）出租车的空载、满载情况。并根据过去一年全市出租车每天运营情况的加权平均值，预测下一小时的空载、满载情况。

元数据管理1094可以提供用户界面，对元数据库1074进行字段、表的查询、添加、删除、修改等数据库操作。

数据专题管理工具1098按照管理员在元数据库1074中的配置，诸如：业务定义、数据源和目标的位置、数据进行清洗、转换、加载、归并的方法，将数据从中心库1068中取出，经过处理后再存入专题库1066中。

数据展示管理工具1100可以灵活配置，将专题库1066中的专题数据和中心库1068中的标准数据进行组合，形成多维立体数据矩阵。在一个实现中，数据展示工具1100可以将公交车的展台名称、时间、刷卡量形成三维数据存入专题库1066。在用户界面1132，用户可以看到一张以时间（以小时为单位）为X轴、以各展台名称为Y轴、以刷卡量为Z轴的三维图表，并且根据刷卡量的不同呈现不同的颜色。这样便能清楚的看出此路公交车在什么时间、哪一站的客流最高。方便公交公司调整运力，调整路线等。

解构工具服务器1102可以包括与聚合应用服务器1002类似的配置，解构工具服务器1102可以包括硬件组件1104和软件组件1106，软件组件1106中包括操作系统1108、城市运营指标1110、交通模型1114、环境模型1112和模型管理1116。

解构工具服务器1102是智慧城市管理系统的核心部分，其将专题库1066、中心库1068中的数据取出后，通过聚合应用服务器1002中提供的应用组件，对城市运营的各个方面的评价，以利用交通模型1114，得到诸如交通流量预测、OD分析等以交通为专题的分析数据；利用环境模型1112，得到污染物在空气中扩散的仿真预测、污染物在江河湖泊中扩散的仿真预测。并且可以将计算的结果提供给聚合应用服务器1002，以将数据组合成客户可以调用的应用，展示给用户。

城市运营指标1110包括城市交通运营指标、城市生态环境指标、城市经济资源指标、城市基础设施指标、公交运营效率指标、公交服务水平指标、公交路网合理性指标、大气污染评价指标、经济发展指标、资源保障指标、道路交通指标、基础设施指标、社会安全指标、人文建设指标等。

城市交通运营指标可以采用专家评分实验的方法建立道路交通运行水平评分体系。实现快速路与地面道路交通运行状况评价的统一。模型采用模糊集的概念建立不同交通运行状态的隶属度函数，设置道路交通运行状态的分级阈值，从而对城市交通运行水平进行综合评价。

城市生态环境指标可以选用模糊综合评判法来进行城市生态环境综合评价。评价时首先建立各个要素的因素集和评价集，同时确定隶属函数，建立模糊关系矩阵，确定加权模糊向量。进行单要素的模糊复合运算；再进行多要素模糊综合评价，用所有单要素的评价结果构成总的模糊关系矩阵，最后进行模糊运算，根据最大隶属原则确定城市生态环境总的评价结果。

城市经济资源指标可以充分考虑对于决策单元本身最优的投入产出方案，以凸分析和线形规划为工具的一种评价方法，应用数学规划模型计算比较决策单元之间的相对效率，对评价对象做出评价，因而能够更理想地反映评价对象自身的信息和特点

城市基础设施指标可以使用层次分析法把一个复杂问题分解为各个组成的因素，并将这些因素按支配关系分组，从而形成一个有序的递阶层次结构。通过两两比较的方法确定层次中各因素的相对重要性，然后综合人的判断以确定决策因素相对重要性的总排序。在一个实现中，先利用层次分析法计算出各子系统及各子系统内部指标的相互权重，然后采用模糊综合测评的方法对城市基础设施现状的进行评价。

公交运营效率指标可以是指公共交通的投入与产出的评价方法，即是指一定的公共交通投入与社会公众的需求满足程度之间的关系。提升公交效率对于缓解城市交通堵塞、提升居民生活品质都有重要意义。公交运营效率指标可以包括平均满载率、平均地面行驶速度、公交线路流量等。

公交服务水平指标可以是指乘客对公共交通服务的满意度。可以包括公交站点覆盖率、站点间距、换乘率、换乘距离、乘客候车时间、步行时间、发车频率、公交线网密度、运送速度、乘客平均出行时间、平均候车时间、行车准点率、高峰满载率、高峰小时线路载客量、高峰小时平均站点上客量等。

公交路网合理性指标可以从路段机动车平均车速、路段机动车饱和度与服务水平、交叉口机动车延误、交叉口机动车排队长度、交叉口机动车饱和度与服务水平等评价指标进行路网影响评价。

大气污染评价指标可以根据污染源特点建立预测模型，生成大气环境影响预测结果，查看各重点监控企业的日常大气环境影响范围及浓度分布情况，比较不同污染源的排放强度和排放方式对区域环境的影响；结合环境功能区划要求，评价各重点监控企业所采用的大气污染防治措施的可行性；确定预警等级，设定预警区间，接近或超过设定值时，发出预警提示。为分析区域污染的相互影响，进行环境质量的实时动态模拟，预报预警提供决策技术支持。

经济发展指标可以包括城市产值、产业结构、投资消费、人民生活等几个方面的指标。着重体现城市的经济发展规模和构成，以及城市经济的产业结构等方面进行评价。

资源保障指标可以包括能源保障、水资源保障、环境资源环境保障、绿化资源、土地资源等几个方面的指标。对支撑城市日常运转、保障日常生活需要的城市资源保障状况进行评价。

道路交通指标可以包括交通运行、公共交通、轨道交通、长途客运建设等几个方面的指标。对城市日常运行交通运行及建设状况数据进行监控与评价。

基础设施指标可以包括地下管网、信息设施建设（包括通信设施建设与政府服务电子化建设水平）、交通设施建设、视频监控、市政卫生设施、住宅设施等几个方面的指标。对城市基础设施的建设规模和发展状况进行综合评价。

社会安全指标可以包括社会治安、城市灾害、社会保障等几个方面的指标。对城市的社会安全状况进行评价。

人文建设指标可以包括人力资源、文体资源、公园景点资源等几个方面的指标。对城市的人文资源的建设和覆盖情况进行评价。

交通模型1114包括短时交通流量预测模型、动态交通最优路径规划模型、公交客流OD反推模型等。通过对城市道路交通的建模来预测未来较短时间的交通流量情况、车辆的最优路径、公交客流OD矩阵、公交线网调整后评价等。

短时交通流量预测模型可以是以非参数回归预测理论为基础，在综合分析大量历史数据的基础上，形成各类交通状态变化趋势以及典型规律的典型历史数据库。结合实时采集的最新交通路况数据，经过过滤处理和修正后，与历史库进行匹配，寻找到与实时数据最相似和最接近的几组数据，来预测未来短时段后的交通流量变化趋势情况。整个模型中没有固定参数和系数，完全根据历史样本数据库中的数据组的演变趋势和实时数据系列的值来预测下一时段的交通状态。

动态交通最优路径规划模型可以通过包括道路运力、历史人流统计数据、道路断面实时速度、流量等交通参数为变量，计算交通路网的动态通行能力系数。通过穷举的计算方式将各个不同路径的结果进行比对，从而得出符合要求的最优路线。最优路线一般以行程时间最少作为目标。行程时间主要包括行驶时间和交叉口延误时间，需要对两者通过不同的计算模型得出的结果相加，得出最终路径通行时间，不同路径通行时间的最小值所对应路径即为最优路径。

公交客流OD反推模型可以通过公交线路沿线各站点所在区域的用地性质进行分类，形成吸引权系数。再根据公交车刷卡记录，结合断面客流量数据，经过数据净化清洗，推断出公交客流出行OD矩阵数据。再采用极大熵模型、广义最小二乘模型、信息极小模型、极大似然模型等，可对前述的推算结果进行修正，最终得到较为精确的OD矩阵数据。

环境模型1112可以包括空气质量预测模型、突发性空气污染预测模型、突发性水污染预测模型等。通过环境模型1112可以在模拟重点污染企业对城市空气污染状况；在突发状况下计算从污染事件发生到指定时间内，污染物在空气中扩散的区域；计算突发事件中，污染物在江河湖泊中扩散的区域。

空气质量预测模型可以模拟平原地区连续排放的污染物浓度分布，并将各污染源对预测点的影响叠加。选用单点源预测模型进行单个污染企业的浓度预测，然后，在全市范围内选定坐标原点，以平均风的上风方为正X轴，评价区域内任一地面点（X，Y）的浓度。在一个实现中，空气质量预测模型针对全市范围内的重点污染企业，分析其日常大气污染物排放对全市空气环境质量的影响，通过建立数学模型，模拟污染物质在大气中的流动以及扩散过程，从而分析区域污染物质的影响趋势及范围；结合采集的实时监测数据进行环境质量的动态模拟，为预报预警提供决策技术支持。

突发性空气污染预测模型可以模拟平原地区连续排放的污染物浓度分布，以事故排放口所在地面位置为原点，选用多烟团预测模型进行单个事故排放口的浓度预测。下风方地面任一点(X，Y)，结合小于24小时取样时间的浓度，评价区域内任一地面点的浓度。在一个实现中，突发性空气污染预测模型用以应对重点监控企业发生突发环境空气污染事故、危化品车事故等，气体污染物在短时间内大量排放。输入实时监测数据进行环境质量的动态模拟，根据模型模拟生成指定时间内污染物扩散路径及浓度变化，可视化表达污染物扩散的时空分布情况、污染发展趋势，预测事故对环境敏感因子的影响程度和影响范围，为应急处理提供决策技术支持。

突发性水污染预测模型可以模拟江河湖泊连续排放的污染物所产生的污染水域及污染程度。根据污染与水混合的阶段、污染物的类型、浓度、水流速度、平均水深、水域中的污染物现状浓度、稀释比等输入参数，计算在指定时间内，流域中任意位置的受污染情况。水污染物一般可分为持久性污染物和非持久性污染物两类。持久性污染物如重金属类、无机盐类等；非持久性污染物如COD、氨氮、总磷等。水污染物进入水体后，一般可分为混合过程段和充分混合段分别进行预测。混合过程段是指排放口下游达到充分混合以前的河段。充分混合段是指污染物浓度在断面上均匀分布的河段。当断面上任意一点的浓度与断面平均浓度之差小于平均浓度的5%时，可以认为达到均匀分布。持久性污染物混合过程段选用弗-罗模式、充分混合段选用河流完全混合模式；非持久性污染物混合过程段选用弗-罗衰减模式、充分混合段选用S-P模式。在一个实现中，突发性水污染预测模型用以在突发水污染事故时，根据模型模拟生成指定时间内污染物扩散路径及浓度变化，可视化表达污染物扩散的时空分布情况、污染发展趋势，预测事故对环境敏感因子的影响程度和影响范围，为应急处理提供决策技术支持。

模型管理1116向管理员提供用户界面，方便的对交通模型1114、环境模型1112、城市运营指标1110中的模型和指标进行添加、修改、删除、注册、存储操作。在一个实现中，模型管理1116使用XML语言对模型、指标的名称、列表、参数、类型、功能等进行描述。

前置服务器1126、客户机设备1130可以通过广域网1124与网关1122相连，再连接至城市服务总线1106。广域网1124可以是因特网或者其它广域网，并且可具有相应的各种服务器和设备。

前置服务器1126可以包括与聚合应用服务器1002类似的配置，前置服务器1126可以包括远程数据抽取系统1128。在一个实现中、前置服务器1126部署在客户的数据库机房中。

远程数据抽取系统1128可以定时或实时抽取客户数据，并将其转换成与智慧城市管理系统约定的数据传输协议，通过广域网1124、网关1122城市服务总线1106，存储至资源共享服务器1056中的交换库1070。至此完成了数据的采集工作。

客户机设备1130可以包括与聚合应用服务器1002类似的配置，也可以是IPAD、大屏显示设备、智能终端等网络设备。客户机设备1130可以包括用户界面1132。

图5示出根据在此描述的各种技术的实现的智慧城市管理系统的客户机设备5000的屏幕截图。智慧城市管理系统的客户机设备5000可以是具有用户界面1132的WEB客户机实现。此外，智慧城市管理系统的客户机设备5000可以自动登录门户服务系统1016。从门户服务系统1016自动加载已选定的城市运营指标组件1018、交通智能应用组件1019、环保智能应用组件1020、城市协同管理应用组件1021和智慧政务应用组件1022，自动读取并配置窗口样式。

智慧城市管理系统的客户机设备5000可以包括选项卡栏5010、新增选项卡按钮5011、窗口控制台5020、默认窗口按钮5030、全屏按钮5040、关闭按钮5050、窗口内容5060、最小化按钮5070、全屏按钮5040、关闭按钮5090、组件窗口5100。

选项卡栏5010可以包括用户定制的组件类别，诸如：首页、政务、指标、监控等。用户可以自定义选项卡的名称，并将其关注的组件窗口5100置于对应的选项卡栏5010中。在一个实现中，首页可以根据用户的权限与类别默认显示与其相关的内容。例如：在税务系统的人员第一次登陆系统后，首页将显示诸如“信息公开”、“办税服务”、“税收宣传”等组件窗口，并可以被用户删除或添。在另一个实现中，用户可以点击新增选项卡按钮5011新增选项卡，还可以对其命名并选择多个相关的组件窗口5100。

窗口控制台5020可以对其对应的组件窗口5100进行控制。组件窗口5100可以有三种显示状态，分别为最大化、默认大小、最小化。在一个实现中，窗口控制台5020可以是在最小化状态下提供的功能按钮，默认窗口按钮5030恢复组件窗口的默认大小、最大化按钮5040全屏显示组件窗口内容、删除按钮5050删除组件窗口。在另一个实现中，当窗口控制5020台为不显示状态时，组件窗口只可为默认大小。

组件窗口5100可以是显示此窗口在默认大小状态下的显示效果，窗口控制台可以通过最小化按钮5070、全屏按钮5040、关闭按钮5090对其进行最小化、最大化、删除组件窗口5100的操作。在一个实现中，窗口内容5060可以显示在组件窗口5100中，窗口内容可以是图表、文字、链接、输入栏等形式。

图6示出根据在描述的各种技术的实现创建出租车营运情况组件窗口的流程图。在一个实现中，数据应用流程6000可以由远程数据抽取系统1128、交换库1070、ETL工具1072、中心库1068、时序线索工具1092、专题库1066、门户服务系统1016、用户界面1132执行。

步骤6010，远程数据抽取系统1128将数据从数据采集点抽取并传输至资源共享服务器1056。在一个实现中，远程数据抽取系统1128采集的数据类型可以是全市出租车的车辆ID号、位置、时间、速度等。

步骤6020，资源共享服务器1056将数据存入交换库1070。

步骤6030，ETL工具1072将数据从交换库1070中取出，并进行标准化处理后存储入系统中心库1068。

在一个实现中，ETL工具1072可以将车辆ID号为空、车辆位置超出城市管辖范围、上传时间与当前时间相差较远的数据存入中心库1068中的清洗表中，不再进行处理。

步骤6040，ETL工具将符合要求的数据按照中心库要求转换数据格式（例如：数据类型）后存入中心库1068。

步骤6050，时序线索工具1092可以将中心库1068中的数据取出并进行线索化处理后存入专题库1066。

在一个实现中，时序线索工具1092将中心库1068中的车辆标准数据取出，并统计诸如：今天每小时车辆的空载率、满载率；根据车辆历史数据，计算出租车行驶热点区域；并根据历史上接下来一小时车辆的运营情况，预测未来车辆的平均空载、满载趋势。

步骤6060，时序线索工具1092将计算结果存储入专题库1066待用。

步骤6070，应用户界面1132的请求，服务系统1016可以将数据从专题库1066中取出，并进行程序处理后制作成用户容易理解的组件窗口5100，发送给客户机设备1130。

步骤6080，从客户机设备1130接受到数据的用户界面1132可以将组件窗口5100展现给客户使用。

智慧政务应用组件1022中的在线办事组件在受理了开一家公司的申请后，将根据具体的申请类型调用对应的业务组件1050中的“开办公司审批组件”，此组件是遵循用户创建业务组件的方法3000创建而成的。在创建“开办公司审批组件”时，按照系统管理者对审批流程的定义，加入了基础服务组件1049中为税务局、环保局、消防局、工商局定制的业务审批服务组件。而业务组件管理系统1054在创建“开办公司审批组件”时，根据业务策略2010中对公司审批流程的描述，编排了以上四种在不同部门需要完成的业务的关系及顺序。如图12所示，当此审批流程在执行时，“开办公司审批组件”的业务流程如12000执行下列步骤：

步骤12002：智慧政务应用组件1022中的在线办事组件接收开办公司申请，并调用业务组件1050中的“开办公司审批组件”。此组件同时启动其内部的环保审批流程12010、消防审批流程12020、税务审批流程12030。在一个实现中，智慧政务应用组件1022接收了开办公司审批的申请后，将启动分别需要环保局、消防局等具体操办的子审批流程。

步骤12010：完成环保局的审批流程。执行步骤12012在一个实现中，用户可以提交环保局所需审批材料、接收相关培训、办理相关证件等。

步骤12012：随着环保审批过程各业务的办理完结，将触发开办公司审批组件判断是否完成了环保审批流程，如果申请人已达到了通过环保审批的所有要求，则开办公司审批组件将提示申请人已通过环保审批。如果未达到环保审批所有要求，则继续审批。

步骤12020：类似步骤12010，完成消防局的审批流程。执行步骤12022。

步骤12022：类似步骤12012，判断是否完成消防审批流程。

步骤12030：类似步骤12010，完成税务局的审批流程。执行步骤12032。

步骤12032：类似步骤12012，判断是否完成税务审批流程。

步骤12040：当步骤12012、12022、12032都判断通过了审批之后，将执行步骤12040。步骤12040类似步骤12010，完成工商局的审批流程。执行步骤12042。

步骤12042：类似步骤12042，判断是否完成工商审批流程。如果完成则结束流程；如果未完成，则继续工商审批。

在另一个实现中，城市协同管理应用组件1021侦测到在某地区，有人员大规模聚集事件。通过公安确认，为一起群众游行示威事件。城市管理者通过系统找到进入该地区处置的最佳路径。投送公安、武警、医疗机构的相关力量快速进入现场处置。

如图7所示，城市协同管理应用组件1021中的人员聚集事件的识别与处理流程7000执行下列步骤：

步骤7010，业务组件1050中的大规模人员聚集业务组件定时调用密度线索工具1084。

步骤7020，密度线索工具1084读取中心库1068中全市基站采集移动电话位置信息。

步骤7030，根据基站服务的移动设备数量分析在单位栅格范围内的人员数量。

步骤7040，根据城市地理信息系统中栅格人口密度属性，逐一判断各栅格内人数是否超过各自报警阈值。如果在分析完城市所有栅格后有超过阈值的，则执行步骤7050；如果没有，则结束此流程。

步骤7050，将超过报警阈值的栅格信息、报警类型信息等人员聚集事件相关报警信息发送至城市服务总线1106。执行步骤7060。

步骤7060，城市协同管理组件1021监听到此聚集事件，启动人员聚集应急功能。并行执行步骤7070、7080。

步骤7070，调用交通智能应用组件1019中的实时路况计算功能，加入人员聚集要素后计算当前实时路况。在一个实例中，可以在将人员聚集栅格内的道路视为阻塞道路处理。

步骤7080，根据中心库1068中诸如：医疗、消防、武警、公安等应急事件处置资源的基础数据，在GIS地图上标注各自位置以及基础信息。在一个实例中，可以在地图上标注所有警察局、交警大队、公安厅等可调用警力、可使用车辆数等应急处置资源基础信息。

步骤7090，基于步骤7070中计算出的最新路况，计算出各资源点到达人员聚集区的最短路径 ，供应急处置人员使用。

在另一个实现中，交通智能应用组件1019通过道路交通模型、城市历史交通数据、汽车保有量信息、市民出行OD数据、占挖点地理信息、占挖点周围建筑物的使用属性，预测在某地区进行占挖施工后对占挖点附近的交通的通阻影响以及估算影响的人数。

占挖事件对道路交通影响预测流程8000执行下列步骤：

步骤8010：交通智能组件1019调用占挖事件对道路交通影响模块，执行步骤8020。

步骤8020：读取专题库1066中路交通专题库的特定区域的历史车辆流水信息、市民出行OD数据，从市政公用专题库中读取占挖区域信息，从中心库1068中读取指定区域内基础设施使用属性数据。执行步骤8030。

步骤8030：调用道路交通模型，输入步骤8020准备数据信息。执行步骤8040。

步骤8040：计算占挖事件对占挖点附近交通的通阻影响以及通过对影响建筑物属性的分析，推算影响人数。

在另一个实现中，环保智能应用组件1020可以实时监控城市范围内的危化品泄漏事件，首先根据危化品的成分，通过空气预测模型、水污染扩散模型预测此事件影响的空域与水域。快速组织人员疏散。再检测全市空气质量的各项指标，随时准备事件扩大影响后的进一步处置。

如图9所示，危化品泄露影响范围及人员预测流程9000执行下列步骤：

步骤9010：危化品车辆发生泄露事件后，由车载移动终端（非本系统范围）发出报警信息，信息中包括报警类型、时间、地点、运输物质、货物量等信息至相关部门的危化品车监控系统，执行步骤9012。在一个实例中，当危化品产生泄露事件后，可以由车载移动终端通过液体压力传感器自动捕获泄露事件并发出报警信息。在另一个实例中，危化品车产生泄露后需要随车人员按动紧急报警按钮触发移动终端发出报警信息。

步骤9012：通过智慧城市数据抽取机制，将报警信息数据从前置机发送至城市服务器总线。

步骤0914：环境智能应用组件1020监听到此化学品泄漏告警事件，启动危化品泄露应急程序，并行执行步骤9016、9018、9024、9026、9028、9030、9032、9034。

步骤9016：调用中心库1068中的全市固定人口分布数据。

步骤9018：调用专题库1066中全市基站移动设备服务信号数据。

步骤9036：基于步骤9016、9018读取的数据，计算事故区域内的人员分布情况数据。

步骤9024：调用专题库1066中事故区域的天气预报数据。在一个实例中，天气预报数据包括未来1小时、2小时、3小时、5小时、12小时、24小时等不同时间点的天气预报数据。

步骤9026：读取报警信息中泄露物质名称、装载量信息。

步骤9028：调用中心库1068中泄露物的物理、化学特性信息。

步骤9030：读取业务库1076中预设的预测时间点信息。在一个实例中，预测时间点信息可以是0.5小时、1小时、2小时等诸如此类信息。

步骤9032：读取报警信息中的泄露时间。

步骤9034：读取报警信息中的泄露地点信息。执行步骤9040.

步骤9040：根据步骤9034中提供的泄露地点信息，判断泄露地点的地理属性，并根据此属性，自动选择传播模型。在一个实例中，若泄露事件发生在传播运输过程中，则泄露地点的地理信息将会是在河道中，则程序自动选择泄露点对应的河道模型。在另一个实例中，泄露点在乡村，则程序自动选择空气高空传播模型。

步骤9042：自动加载步骤9040选择的传播模型。

步骤9044：将步骤9024准备的天气预报数据，步骤9026准备的泄漏物名称、装载量数据，步骤9028准备的泄露无物理、化学信息，步骤9030准备的预测时间点信息，步骤9032准备的泄露时间、泄露地点信息输入步骤9042加载的泄漏物传播模型。得到未来各时间点的泄露事件影响范围信息。

步骤9046：基于步骤9044、9036得到的未来各时间点的影响范围信息、修正后人员分布信息计算未来各时间内此次泄漏事件所影响的人员数量信息，并根据实物影响的范围和人员，判断事故等级，启动对应的应急程序。

在另一个实现中，交通智能应用组件1019中的非法车辆稽查模块将全市道路监控基站中的实时流水数据与车辆黑名单库中的信息比对。当发现诸如套牌车、报废车、涉案车时自动通知公安、交警部门进行处置。

如图10所示，非法车辆稽查流程10000执行下列步骤：

步骤10010：非法车辆稽查功能定期加载业务库1076中的车辆黑名单库车辆信息 

步骤10020：车辆信息采集设备将包括车辆位置信息、车牌信息在内的城市中正在行驶的车辆信息实时采集后传输至各自数据中心。执行步骤10020例如：交管部门将全市智能卡口采集的车辆信息数据实时传输至其数据中心；高速公路收费站将实时过卡车辆信息传输至公路局的数据中心。

步骤10030：通过部署在各数据中心的前置服务器1126将实时车辆信息数据抽取至智慧城市系统的城市服务总线1106。

步骤10040：非法车辆稽查功能将对实时车辆信息数据与车辆黑名单库车辆信息进行对比判断车辆是否属于违章车辆。如果是违章车辆则执行步骤10050，如果不是违章车辆，结束此流程。例如：非法车辆稽查功能将每天重新加载一次车辆黑名单库中的信息。并且逐个将每个车辆信息与黑名单库中的信息对比，判断是否是套牌车、报废车、涉案车等稽查车辆。

步骤10050：将违规车辆信息记录至业务库1076。执行步骤10060。例如：非法车辆稽查功能发现了一辆套牌车辆后，先将发现的时间、地点、车辆信息记录至数据库中。

步骤10060：将违规车辆的信息通知相关部门，结束流程。例如：非法车辆稽查功能可以将违规车辆信息通过定时或实时的通过短信、邮件、警务平台接口推送至执法机构，方便实时稽查非法车辆。

在另一个实现中，城市协同管理应用组件1021中的城市承载力监控模块实时监控城市机场、铁路、公路的进出人数，通过对城市医疗、景区、酒店、交通资源设施的承载能力进行统计，分析城市的综合承载能力。当城市常住人口消耗与城市流动人口资源消耗累加值超过城市资源最大承载能力时，系统能够给出告警信息。

如图11所示，城市承载力监控流程11000执行下列步骤：

步骤11010：城市承载力监控功能加载专题库1066中定期更新的城市医疗、景区、住宿承载量数据及预警阈值。

步骤11020：将机场、火车站、长途汽车站、客运码头、高速公路的进出城市数据实时传输至各主管部门。执行步骤11030。例如：客运码头、机场、火车站等城市口岸将其实时到港、离港人数信息存储至其自建系统。

步骤11030：定时通过部署在各城市口岸自建系统的前置服务器1126，将各口岸进出港人数信息发送至城市服务总线1106。

步骤11035：将进入城市人数减去离开城市人数，得到进入城市人数的估算值。

步骤11040：将步骤11035计算的进入城市人数估算值与步骤11010中读取的城市医疗、景区、住宿报警阈值对比，判断进入城市人流量是否超过城市承载能力。如果超过报警阈值，执行步骤11050，如果没有超过阈值，结束流程。

步骤11050：记录当前城市承载量告警信息。

步骤11060：将当前城市承载量告警信息通知相关部门，结束流程。例如：可以将城市承载报警信息通过定时或实时的通过短信、邮件、软件接口推送至诸如：旅游局、交通局、公安局、市政府等相关部门，方便城市各职能部门实时识别由于游客涌入城市所造成的接待能力短缺风险。提早预防，早作准备。

在另一个实现中，智慧城市系统可以将远程视屏采集设备，诸如：视频采集车、无人飞机，采集的实时视屏画面通过城市服务总线投影至监控大屏，并在GIS上标注视频采集的位置。如遇到重大事件，诸如：防汛、地震、海啸、特大火灾，各部门相关人员只需聚集在监控大厅。同时了解多个灾害点的实时信息，统一调度、统一部署，提高指挥效率和效能。在另一个实现中，用户可以通过智能终端登录系统，查看提交的申请现在的审批环节、审批的流程、预计审批完成的时间。除此之外还可以查看国家相关的法律法规、办事章程的信息。

如图13所示，用户界面1132中城市实时视频采集流程13000执行下列步骤：

步骤13002：在用户界面1132中实时显示全市所有视频采集设备的实时位置信息，执行步骤13004。在一个实现中，可以GIS地图上用不同图标显示全市所有基站的位置分布。并且可以显示行动中的视频采集设备的位置、速度、航向、高度等信息。移动图像采集设备可以是视频采集车、无人飞机等。

步骤13004：用户请求查看某视频采集设备所采集的视频图像，执行步骤13006。在一个实现中，用户可以用鼠标点击地图上的设备图标，应用程序随即开始调取视频图像。

步骤13006：调用视频接入服务1046，并提供用户所需查看的设备信息。执行步骤13008。在一个实现中，应用程序调用视频接入服务1046并将提供设备ID号。

步骤13008：视频接入服务1046根据设备ID号，在业务库1076中查询设备IP号、端口号，并查询此设备所属的前置服务器1126的IP号、端口号。执行步骤13010。

步骤13010：视频接入服务1046向设备所属前置服务器1126发送需要使用设备的IP号、端口号及图像采集请求。执行步骤13012。

步骤13012：前置服务器1126根据设备IP号、端口号向图像采集设备发出图像采集请求。执行步骤13014。

步骤13014：图像采集设备实时将图像通过前置服务器1126、视频接入服务1046后显示在用户界面1132中。结束一次图像调用流程。

以上对本发明主题的描述是出于说明和描述的目的而提出的。它不旨在穷举本主题或将本主题限制于所公开的精确形式，且鉴于以上教导其它修改和变形都是可能的。选择并描述实施方式来最好地解释本发明的原理及其实践应用，从而使本领域的其它技术人员能够在各种实施方式和各种适于所构想的特定用途的修改中最好地利用本发明。所附权利要求书旨在包括除受现有技术所限制的范围之外的其它替换实施方式。

Claims (20)

1.智慧城市管理系统，由城市服务总线、客户机设备、前置服务器、聚合应用服务器、协同管理服务器、资源共享服务器、解构工具服务器和资源线索工具服务器组成，所述前置服务器、客户机设备通过广域网与网关相连，再连接至城市服务总线，上述各功能模块通过相互调用；

所述聚合应用服务器、协同管理服务器、资源共享服务器、解构工具服务器和资源线索工具服务器均和城市服务总线连接； 城市服务总线，用于进行协议转换、数据转换、服务注册、服务监控、消息路由和服务仲裁； 

所述客户机设备，用于提供请求城市管理服务和查询城市信息的操作终端和界面；

所述前置服务器包括远程数据抽取系统，用于定时或实时抽取客户数据，并将其转换成与智慧城市管理系统约定的数据传输协议，通过广域网、网关和城市服务总线，存储至资源共享服务器中的交换库；

资源共享服务器：用于提供数据仓库；

聚合应用服务器，用于提供基于城市数据资源和业务服务的应用组件，以实现特定的应用功能，供用户选择；

协同管理服务器，用于创建服务组件和业务组件供各功能模块调用，并对服务组件和业务组件进行包括创建、注册、监听、添加、修改、删除、部署和编辑配置文件在内的一些操作；

资源线索工具服务器：利用线索工具对资源共享服务器中的标准数据进行专题归类处理，再存入资源共享服务器中；

解构工具服务器：用于将资源线索工具服务器中的标准数据或专题归类数据取出后，通过聚合应用服务器中提供的应用组件，利用模型对城市运营的各个方面的评价，并将计算的结果提供给聚合应用服务器，展示给用户。

2.根据权利要求1所述的智慧城市管理系统，其特征是，所述资源共享服务器中设有第一软件组件，第一软件组件包括操作系统、元数据库、交换库、中心库、专题库、ETL工具和业务数据库；所述元数据库，用于存储字典表、业务定义、源系统和目标系统的表、字段、结构、属性、关系、数据质量的定义和ETL的描述；所述交换库，用于接收远程数据抽取系统中自各数据采集点的数据；所述ETL工具，用于对交换库的数据进行标准化处理，将交换库的数据按照人、企业、资源设施、政府进行分类后的标准数据存入中心库；所述专题库用于存储经过资源线索工具服务器专题归类处理后的专题数据；所述业务库，用于存储系统中各功能模块的业务数据。

3.根据权利要求1所述的智慧城市管理系统，其特征是，所述资源线索工具服务器内设有第二软件组件，第二软件组件包括线索工具、一致性管理、数据挖掘、模糊匹配、元数据管理、条件聚合、数据专题管理和数据展示管理系统。

4.根据权利要求1所述的智慧城市管理系统，其特征是，所述聚合应用服务器中设有第三软件组件，所述第三软件组件包括所述应用组件，所述应用组件包括城市运营指标组件（1018）、交通智能应用组件（1019）、环保智能应用组件（1020）、城市协同管理应用组件（1021）和智慧政务应用组件（1022）。

5.根据权利要求1所述的智慧城市管理系统，其特征是，所述解构工具服务器中设有第四软件组件，包括城市运营指标、交通模型、环境模型和模型管理系统。

6.根据权利要求1所述的智慧城市管理系统，其特征是，所述协同管理服务器包括第五软件组件，第五软件组件包括服务组件、业务组件、服务组件管理系统和业务组件管理系统；所述服务组件管理系统用于对服务组件进行注册、监听、添加、修改、删除、部署或编辑配置文件；所述业务组件管理系统用于业务组件进行创建、注册、监听、添加、修改、删除、部署或编辑配置文件；所述服务组件和业务组件通过城市服务总线被智慧城市管理系统中的各功能模块调用。

7.根据权利要求1所述的智慧城市管理系统，其特征是，城市实时视频采集流程(13000)执行下列步骤：

步骤13002：在用户界面（1132）中实时显示全市所有视频采集设备的实时位置信息；

步骤13004：用户请求查看某视频采集设备所采集的视频图像；

步骤13006：调用视频接入服务（1046），并提供用户所需查看的设备信息；

步骤13008：视频接入服务（1046）根据设备ID号，在业务库（1076）中查询设备IP号、端口号，并查询此设备所属的前置服务器（1126）的IP号、端口号；

步骤13010：视频接入服务（1046）向设备所属前置服务器（1126）发送需要使用设备的IP号、端口号及图像采集请求；

步骤13012：前置服务器（1126）根据设备IP号、端口号向图像采集设备发出图像采集请求；

步骤13014：图像采集设备实时将图像通过前置服务器（1126）、视频接入服务（1046）后显示在用户界面（1132）中，结束一次图像调用流程。

8.根据权利要求2所述的智慧城市管理系统，其特征是，所述智慧城市管理系统执行下列步骤：

步骤6010，远程数据抽取系统将数据从数据采集点抽取并传输至资源共享服务器；

步骤6020，资源共享服务器将数据存入其中的交换库；

步骤6030，ETL工具将数据从交换库中取出，再进行标准化处理、数据清洗、格式转化后能够使数据满足系统中心库对数据的要求；步骤6040，将ETL处理的结果存入系统中心库；

步骤6050，线索工具将中心库中的数据取出并进行线索化处理，使数据满足专题库对数据的要求；

步骤6060，将线索工具处理的结果存入系统专题库；

步骤6070，应用户界面的请求，聚合应用服务器将数据从专题库中取出，并进行程序处理后制作成用户容易理解的组件窗口，发送给客户机设备；

步骤6080，从客户机设备接受到数据的用户界面将组件窗口展现给客户使用。

9.根据权利要求3所述的智慧城市管理系统，其特征是，所述线索工具包括：空间线索工具、密度线索工具和时序线索工具，所述密度线索工具，用于将标准数据进行按区域内密度分布进行归类和处理；所述时序线索工具，用于对标准数据中的历史数据进行按时间维度的切片统计；所述数据专题管理工具，用于根据元数据库的配置，将数据从中心库中取出，经过按配置的处理后，再存入专题库中；所述数据展示管理工具，用于按照配置，将专题库中的专题数据和中心库中的标准数据进行组合，形成多维立体数据矩阵。

10.根据权利要求4所述的智慧城市管理系统，其特征是，所述第三软件组件中还设有门户服务系统，用于自动加载用户选择的所述应用组件。

11.根据权利要求4所述的智慧城市管理系统，其特征是，所述智慧政务应用组件（1022）调用业务组件（1050）中的开办公司审批组件完成审批，开办公司审批组件的工作流程如下：

步骤12010：并列完成环保局、消防局和税务局的审批流程；包括：

步骤12012：判断是否完成了环保审批流程，如果申请人已达到了通过环保审批的所有要求，则开办公司审批组件将提示申请人已通过环保审批；如果未达到环保审批所有要求，则继续审批流程；

步骤12022：判断是否完成了消防审批流程，如果申请人已达到了通过消防审批的所有要求，则开办公司审批组件将提示申请人已通过环保审批；如果未达到消防审批所有要求，则继续审批流程；

步骤12032：判断是否完成了税务审批流程，如果申请人已达到了通过税务审批的所有要求，则开办公司审批组件将提示申请人已通过环保审批；如果未达到税务审批所有要求，则继续审批流程；

步骤12040：步骤12010结束后，完成工商局的审批流程；

步骤12042：判断是否完成工商审批流程，如果完成，则结束整个流程；如果未完成，则继续工商审批流程。

12.根据权利要求4所述的智慧城市管理系统，其特征是，所述城市协同管理应用组件（1021）中的人员聚集事件的识别与处理流程（7000）执行下列步骤：

步骤7010，业务组件（1050）中的大规模人员聚集业务组件定时调用密度线索工具（1084）；

步骤7020，密度线索工具（1084）读取中心库（1068）中全市基站采集移动电话位置信息；

步骤7030，根据基站服务的移动设备数量分析在单位栅格范围内的人员数量；

步骤7040，根据城市地理信息系统中栅格人口密度属性，逐一判断各栅格内人数是否超过各自报警阈值。

13.如果在分析完城市所有栅格后有超过阈值的，则执行步骤7050；如果没有，则结束此流程；

步骤7050，将超过报警阈值的栅格信息、报警类型信息等人员聚集事件相关报警信息发送至城市服务总线（1106）； 

步骤7060，城市协同管理组件（1021）监听到此聚集事件，启动人员聚集应急流程，并行执行步骤7070、7080；

步骤7070，调用交通智能应用组件1019中的实时路况计算功能，加入人员聚集要素后计算当前实时路况；

步骤7080，根据中心库（1068）中包括医疗、消防、武警和公安在内的应急事件处置资源的基础数据，在GIS地图上标注各自位置以及基础信息；

步骤7090，基于步骤7070中计算出的最新路况，计算出各资源点到达人员聚集区的最短路径 ，供应急处置人员使用。

14.根据权利要求4所述的智慧城市管理系统，其特征是，所述交通智能应用组件（1019）中占挖事件对道路交通影响预测流程（8000）执行下列步骤：

步骤8010：交通智能组件（1019）调用占挖事件对道路交通影响流程；

步骤8020：读取专题库（1066）中路交通专题库的特定区域的历史车辆流水信息、市民出行OD数据，从市政公用专题库中读取占挖区域信息，从中心库（1068）中读取指定区域内基础设施使用属性数据；

步骤8030：调用道路交通模型，输入步骤8020准备数据信息；

步骤8040：计算占挖事件对占挖点附近交通的通阻影响以及通过对影响建筑物属性的分析，推算影响人数。

15.根据权利要求4所述的智慧城市管理系统，其特征是，所述环保智能应用组件（1020）中的危化品泄露影响范围及人员预测模块（9000）执行下列步骤：

步骤9010：危化品车辆发生泄露事件后，由车载移动终端发出报警信息，信息中包括报警类型、时间、地点、运输物质和货物量信息至相关部门的危化品车监控系统；

步骤9012：通过智慧城市数据抽取机制，将报警信息数据从前置机发送至城市服务器总线；

步骤0914：环境智能应用组件1020监听到此化学品泄漏告警事件，启动危化品泄露应急程序，并行执行步骤9016、9018、9024、9026、9028、9030、9032和9034；

步骤9016：调用中心库（1068）中的全市固定人口分布数据；

步骤9018：调用专题库（1066）中全市基站移动设备服务信号数据；

步骤9036：基于步骤9016、9018读取的数据，计算事故区域内的人员分布情况数据；

步骤9024：调用专题库（1066）中事故区域的天气预报数据；

步骤9028：调用中心库（1068）中泄露物的物理、化学特性信息；

步骤9030：读取业务库（1076）中预设的预测时间点信息；

步骤9032：读取报警信息中的泄露时间；

步骤9034：读取报警信息中的泄露地点信息；

步骤9040：根据步骤9034中提供的泄露地点信息，判断泄露地点的地理属性，并根据此属性，自动选择传播模型；

步骤9042：自动加载步骤9040选择的传播模型；

步骤9044：将步骤9024的天气预报数据，步骤9026的泄漏物名称、装载量数据，步骤9028的泄露无物理、化学信息，步骤9030的预测时间点信息，步骤9032的泄露时间、泄露地点信息输入步骤9042加载的泄漏物传播模型，得到未来各时间点的泄露事件影响范围信息；

步骤9046：基于步骤9044、9036得到的未来各时间点的影响范围信息、修正后人员分布信息计算未来各时间内此次泄漏事件所影响的人员数量信息，并根据实物影响的范围和人员，判断事故等级，启动对应的应急程序。

16.根据权利要求4所述的智慧城市管理系统，其特征是，所述交通智能应用组件（1019）中的非法车辆稽查模块（10000）执行下列步骤： 

步骤10010：非法车辆稽查模块定期加载业务库1076中的车辆黑名单库车辆信息； 

步骤10020：车辆信息采集设备将包括车辆位置信息、车牌信息在内的城市中正在行驶的车辆信息实时采集后传输至各自数据中心；

步骤10030：通过部署在各数据中心的前置服务器（1126）将实时车辆信息数据抽取至智慧城市系统的城市服务总线（1106）；

步骤10040：非法车辆稽查功能将对实时车辆信息数据与车辆黑名单库车辆信息进行对比判断车辆是否属于违章车辆；如果是违章车辆则执行步骤10050，如果不是违章车辆，结束此流程；

步骤10050：将违规车辆信息记录至业务库（1076）；

步骤10060：将违规车辆的信息通知相关部门，结束流程。

17.根据权利要求4所述的智慧城市管理系统，其特征是，所述城市协同管理应用组件（1021）中的城市承载力监控模块执行下列步骤：

步骤11010：加载专题库（1066）中定期更新的城市医疗、景区、住宿承载量数据及预警阈值；

步骤11020：将机场、火车站、长途汽车站、客运码头和高速公路的进出城市数据实时传输至各主管部门；

步骤11030：定时通过部署在各城市口岸自建系统的前置服务器（1126），将各口岸进出港人数信息发送至城市服务总线（1106）；

步骤11035：将进入城市人数减去离开城市人数，得到进入城市人数的估算值；

步骤11040：将步骤11035计算的进入城市人数估算值与步骤11010中读取的城市医疗、景区、住宿报警阈值对比，判断进入城市人流量是否超过城市承载能力；如果超过报警阈值，执行步骤11050，如果没有超过阈值，结束流程；

步骤11050：记录当前城市承载量告警信息；

步骤11060：将当前城市承载量告警信息通知相关部门，结束流程。

18.根据权利要求6所述的智慧城市管理系统，其特征是，所述业务组件管理系统包括数据库访问组件、业务引擎、业务控制器和业务策略；

所述数据库所述访问组件，用于提供业务引擎访问各数据库的方法和从数据库中读取各业务的配置参数；

所述业务引擎，用于组合业务的各种要素和创建业务组件；

所述业务控制器，用于在业务执行时，按照业务办理的逻辑和顺序关系，控制业务办理的进度；

所述策略，用于存储业务的计算机语言的描述。

19.根据权利要求9所述的智慧城市管理系统，其特征是，所述空间线索工具执行下列步骤：

步骤4010 从中心库中加载统计区域内的子区域的栅格数据；

步骤4020 根据子区域的栅格数据，统计、计算在此区域内的权重值；

步骤4030 将统计区域的值取出；

步骤4040将统计区域的值乘以各子区域的权重值，得到各子区域的推算值；

步骤4050将各子区域的推算数据存入专题库。

20.根据权利要求17所述的智慧城市管理系统，其特征是，所述业务组件管理系统执行创建业务组件步骤如下：

步骤3010 业务引擎根据要创建的业务类型，加载相应的业务策略，并根据业务策略不同的存储格式，自动解释成业务引擎自身的业务描述格式；

步骤3020 业务引擎通过数据库访问组件，读取业务配置参数；

步骤3030 业务引擎将业务策略中描述的业务分拆成各个服务，并在服务组件中搜索能够满足要求的组件，当搜索到所有的组件后将其复制；

步骤3040 业务引擎将所用到的服务组件按照业务逻辑和业务配置参数组装成业务组件；

步骤3050，业务引擎在业务组件注册表（2012）中自动添加该业务组件的发布信息，待管理人员通过人工审核通过后正式对外界发布。

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