新型智慧城市总体设计与总体架构设计培训版课件.ppt
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1、 新型智慧城市总体设计与总体架构设计新型智慧城市总体设计与总体架构设计 (第三讲)(第三讲)智慧城市系列讲座课课 程程 简简 介介 一、一、 新型智慧城市总体规划基础新型智慧城市总体规划基础二、二、 新型智慧城市总体设计新型智慧城市总体设计三、三、 新型智慧城市总体架构设计新型智慧城市总体架构设计参考教材:标国参考教材:标国智慧城市智慧城市 顶层设计指南顶层设计指南 新型智慧城市系统工程新型智慧城市系统工程第二章、第四章、第五章、第二章、第四章、第五章、第六章、第七章。第六章、第七章。一、新型智慧城市总体规划基础一、新型智慧城市总体规划基础1. 新型智慧城系统工程方法论新型智慧城系统工程方法论
2、2. “栅格网栅格网”在新型智慧城市中的运在新型智慧城市中的运用用3. 新型智慧城市框架体系结构新型智慧城市框架体系结构 1.1.新型智慧城市系统工程方法论新型智慧城市系统工程方法论1) 新型智慧城系统工程方法论新型智慧城系统工程方法论2) 开放性复杂巨系统开放性复杂巨系统3) 系统工程综合集成方法论特点系统工程综合集成方法论特点4) 新型智慧城市系统工程方法论运用新型智慧城市系统工程方法论运用新型智慧城市系统工程方法论新型智慧城市系统工程方法论1) 系统属性系统属性2) 工程属性工程属性3) 系统分类系统分类4) 系统结构系统结构5) 系统功能系统功能 开放性复杂巨系统开放性复杂巨系统 开放
3、性复杂巨系统系指由开放性复杂巨系统系指由多种系统形态、多层次、多重子集、多子多种系统形态、多层次、多重子集、多子系统、多要素、多功能的组合、交叉、集合的、动态的、开放的、具有系统、多要素、多功能的组合、交叉、集合的、动态的、开放的、具有反馈环节的、非线性的,包括实体系统和概念系统的复合性社会系统体反馈环节的、非线性的,包括实体系统和概念系统的复合性社会系统体系。系。钱学森院士为了研究开放性复杂巨系统的系统工程方法论,提出了钱学森院士为了研究开放性复杂巨系统的系统工程方法论,提出了系统工程综合集成方法论系统工程综合集成方法论,对系统工程和系统科学的发展具有重要,对系统工程和系统科学的发展具有重要
4、意义和深远影响。意义和深远影响。 系统工程综合集成方法论特点系统工程综合集成方法论特点 钱学森院士提出的钱学森院士提出的系统工程综合集成方法论系统工程综合集成方法论的核心是的核心是科学理论、科学理论、经验知识、专家判断力相结合,将专家体系、数据和信息体系、技术体系经验知识、专家判断力相结合,将专家体系、数据和信息体系、技术体系结合起来,构成一个高度智能化的人机结合系统,结合起来,构成一个高度智能化的人机结合系统,把人的思维、思维的方把人的思维、思维的方法、思维的结果、人的经验以及各种情报、资料和信息等统统集成起来,法、思维的结果、人的经验以及各种情报、资料和信息等统统集成起来,从多方面的定性认
5、识上升到定量的知识。从多方面的定性认识上升到定量的知识。 新型智慧城市系统工程方法论运用新型智慧城市系统工程方法论运用1) 新型智慧城市系统工程方法论运用原则新型智慧城市系统工程方法论运用原则2) 新型智慧城市框架体系结构顶层设计新型智慧城市框架体系结构顶层设计3) 新型智慧城市知识与建设体系新型智慧城市知识与建设体系4) 新型智慧城市信息大平台结构新型智慧城市信息大平台结构5) 新型智慧城市大数据结构新型智慧城市大数据结构2.2.新型智慧城市框架体系结构新型智慧城市框架体系结构1) 新型智慧城市顶层设计方法论新型智慧城市顶层设计方法论2) 框架体系结构概念框架体系结构概念3) 基于基于SOA
6、的资源集成框架的资源集成框架5)框架体系结构特点)框架体系结构特点新型智慧城市顶层设计方法论新型智慧城市顶层设计方法论 1 1)“做什么?做什么?”:认识论,需求调研、需求分析、可行性研究。确认识论,需求调研、需求分析、可行性研究。确定目标(指标)和任务(成果)。定目标(指标)和任务(成果)。 2 2)“怎么做?怎么做?”:方法论,框架、架构、体系、平台、系统、应用;方法论,框架、架构、体系、平台、系统、应用;网络融合、信息互联、数据共享、业务协同;以及消除网络融合、信息互联、数据共享、业务协同;以及消除“信息孤岛信息孤岛”和和避免重复建设的策略和方法。避免重复建设的策略和方法。 3 3)“如
7、何做?如何做?”:实践论,组织、步骤、阶段、估算、措施、保障、实践论,组织、步骤、阶段、估算、措施、保障、评估评估 。新型智慧城市框架体系结构概念新型智慧城市框架体系结构概念 新型智慧城市框架体系结构是构成智慧城市开放性复杂巨系统工程的新型智慧城市框架体系结构是构成智慧城市开放性复杂巨系统工程的关键和核心技术。关键和核心技术。是智慧城市顶层规划的重要内容,是确定智慧城市总体是智慧城市顶层规划的重要内容,是确定智慧城市总体技术框架,知识与建设体系,平台与数据结构,平台、数据库、应用系统技术框架,知识与建设体系,平台与数据结构,平台、数据库、应用系统的组成,各组成部分之间的关系以及系统工程设计与发
8、展的指南和标准。的组成,各组成部分之间的关系以及系统工程设计与发展的指南和标准。它对智慧城市规划与设计和实现具有指导性和规范及约束的作用。它对智慧城市规划与设计和实现具有指导性和规范及约束的作用。在军事在军事信息栅格框架体系结构及支撑技术研究的基础上,大力推进智慧城市框架信息栅格框架体系结构及支撑技术研究的基础上,大力推进智慧城市框架体系结构的开发与应用。体系结构的开发与应用。框架体系结构特点框架体系结构特点 1)采用)采用SOA面向应用、面向服务、面向数据的系统架构设计方法,重面向应用、面向服务、面向数据的系统架构设计方法,重点是共享组件与中间层和平台层的设计创新。形成智慧城市系统集成架构中
9、点是共享组件与中间层和平台层的设计创新。形成智慧城市系统集成架构中各级之间的信息互联互通、数据共享交换、业务功能协同。各级之间的信息互联互通、数据共享交换、业务功能协同。 2)智慧城市资源集成采用统一组件结构,统一封装标准,易于高层应)智慧城市资源集成采用统一组件结构,统一封装标准,易于高层应用服务通过虚拟资源映射底层物理资源,保证服务应用的兼容性和集成性。用服务通过虚拟资源映射底层物理资源,保证服务应用的兼容性和集成性。 3)智慧城市资源集成架构基于大平台与大数据结构设计。提供一体化)智慧城市资源集成架构基于大平台与大数据结构设计。提供一体化的信息与数据的支撑,满足智慧城市全面社会管理和民生
10、公共服务的需求。的信息与数据的支撑,满足智慧城市全面社会管理和民生公共服务的需求。二、新型智慧城市总体设计二、新型智慧城市总体设计1. 总体设计总体设计2. 顶层设计顶层设计3. 专项设计专项设计4. 工程设计工程设计 新型智慧城市总体设计:新型智慧城市总体设计:制定新型智慧城市建设与发展的宗旨、方针、制定新型智慧城市建设与发展的宗旨、方针、目标、任务、方法、实施的方向性、路线性、纲领性的可实施文件。总体规目标、任务、方法、实施的方向性、路线性、纲领性的可实施文件。总体规划指导、规范、约束新型智慧城市建设与发展的要素和资源的网络融合、信划指导、规范、约束新型智慧城市建设与发展的要素和资源的网络
11、融合、信息交互、数据共享、业务协同,以五大目标和息交互、数据共享、业务协同,以五大目标和“六个一六个一”核心要素为指导,核心要素为指导,实现实现“三融五跨三融五跨”,全面提升新型智慧城市创新管理与民生服务的能力。,全面提升新型智慧城市创新管理与民生服务的能力。新型智慧城市总体设计新型智慧城市总体设计 为了指导新型智慧城市总体规划,为了指导新型智慧城市总体规划,明确新型智慧城市总体规划原则、内明确新型智慧城市总体规划原则、内容和步骤。规范新型智慧城市总体规划涉及顶层规划、专项规划、工程设计容和步骤。规范新型智慧城市总体规划涉及顶层规划、专项规划、工程设计三个阶段之间规划设计衔接的边界和设计深度要
12、求。三个阶段之间规划设计衔接的边界和设计深度要求。提出新型智慧城市总体提出新型智慧城市总体框架、知识体系规划、建设体系规划、信息资源规划、分级分类大平台规划框架、知识体系规划、建设体系规划、信息资源规划、分级分类大平台规划、分级分类大数据规划的范围、规范和要求,特制定深圳市地方团体标准:、分级分类大数据规划的范围、规范和要求,特制定深圳市地方团体标准:新型智慧城市总体规划导则新型智慧城市总体规划导则。新型智慧城市总体规划导则新型智慧城市总体规划导则新型智慧城市总体规划导则新型智慧城市总体规划导则新型智慧城市顶层设计原则新型智慧城市顶层设计原则 顶层设计是新型智慧城市总体设计的第一阶段。顶层设计
13、是新型智顶层设计是新型智慧城市总体设计的第一阶段。顶层设计是新型智慧城市建设的总纲领、总目标、总原则、总路线。是新型智慧城市实施慧城市建设的总纲领、总目标、总原则、总路线。是新型智慧城市实施的思路、方法与应用的蓝图。的思路、方法与应用的蓝图。涵盖需求分析、可行性研究、总体框架体涵盖需求分析、可行性研究、总体框架体系结构、建设方案、主要任务、重点工程、计划安排、运营维护和经费系结构、建设方案、主要任务、重点工程、计划安排、运营维护和经费估算等,并对新型智慧城市各实施项目的专项设计和重点工程设计起到估算等,并对新型智慧城市各实施项目的专项设计和重点工程设计起到指导、规范和约束的作用。指导、规范和约
14、束的作用。新型智慧城市顶层设计要点新型智慧城市顶层设计要点 顶层设计系指从新型智慧城市战略目标自上而下全面规划和制定整顶层设计系指从新型智慧城市战略目标自上而下全面规划和制定整体建设的目标、原则、内容、任务、架构、框架、体系、平台、系统的体建设的目标、原则、内容、任务、架构、框架、体系、平台、系统的指导方针、行动纲领、实施总路线。顶层规划分为四个步骤,即需求调指导方针、行动纲领、实施总路线。顶层规划分为四个步骤,即需求调研、需求分析、可行性研究、顶层设计方案。研、需求分析、可行性研究、顶层设计方案。顶层设计应以顶层设计应以“六个一六个一”为核心要素,对打通信息壁垒和避免重复建设,提出具体有效的
15、指导、为核心要素,对打通信息壁垒和避免重复建设,提出具体有效的指导、规范和约束的策略和方法。规范和约束的策略和方法。新型智慧城市顶层设计内容与步骤新型智慧城市顶层设计内容与步骤1 1)遵循遵循智慧城市智慧城市 顶层设计指南顶层设计指南和和新型智慧城市总体规划导则新型智慧城市总体规划导则;2 2)顶层设计内容:顶层设计内容:需求分析、总体设计、架构设计、路径规划;需求分析、总体设计、架构设计、路径规划;3 3)顶层设计步骤:顶层设计步骤:需求调研、可行性研究、框架体系结构、主要任务需求调研、可行性研究、框架体系结构、主要任务 与重点工程、实施组织与估算、保障体系;与重点工程、实施组织与估算、保障
16、体系;4 4)顶层设计重点:顶层设计重点:大平台、大数据、大网络、大系统;大平台、大数据、大网络、大系统;5 5)顶层设计实施顶层设计实施:组织、保障、管理、周期、预算、评估。组织、保障、管理、周期、预算、评估。新型智慧城市专项设计原则新型智慧城市专项设计原则 智慧城市专项设计是总体设计的第二阶段。智慧城市专项设计是总体设计的第二阶段。专项规设计应在专项规设计应在智智慧城市顶层规划方案慧城市顶层规划方案的指导、规范和约束下,主要对智慧城市各建的指导、规范和约束下,主要对智慧城市各建设的系统工程项目进行专项设计的工作。设的系统工程项目进行专项设计的工作。各专项设计应遵循各专项设计应遵循智慧城智慧
17、城市顶层设计方案市顶层设计方案在目标、原则、内容、任务、框架、体系、平台、在目标、原则、内容、任务、框架、体系、平台、系统的完整性、一致性和可实施性,以及信息互联互通、数据共享交系统的完整性、一致性和可实施性,以及信息互联互通、数据共享交换和业务协同的原则、规范和要求。换和业务协同的原则、规范和要求。新型智慧城市专项设计要点新型智慧城市专项设计要点 新型智慧城市专项设计的内容包括:新型智慧城市专项设计的内容包括:业务架构中各二级业务平台的业务架构中各二级业务平台的建设目标、建设原则、应用分类、技术分类、信息平台规划、建设项目建设目标、建设原则、应用分类、技术分类、信息平台规划、建设项目系统工程
18、设计规范要求等。系统工程设计规范要求等。提供专项设计方案、各专项业务级信息平台提供专项设计方案、各专项业务级信息平台系统结构图、平台功能结构图、数据与信息结构图,以及数据与信息流系统结构图、平台功能结构图、数据与信息结构图,以及数据与信息流向图等专项规划文件和图纸等。向图等专项规划文件和图纸等。新型智慧城市专项设计内容与步骤新型智慧城市专项设计内容与步骤 1. 专项设计内容是:专项设计内容是:业务架构中各行业级信息平台的结构、平台支撑系统、业务架构中各行业级信息平台的结构、平台支撑系统、平台技术应用、平台实现功能。平台技术应用、平台实现功能。 2. 专项设计的重点专项设计的重点: 专项行业级信
19、息平台与公共信息一级平台和专项业务应专项行业级信息平台与公共信息一级平台和专项业务应用系统之间的信息互通互通与数据共享交换,以及网络和信息安全等。专项规划用系统之间的信息互通互通与数据共享交换,以及网络和信息安全等。专项规划应对打通各专项行业级信息平台之间的应对打通各专项行业级信息平台之间的“信息壁垒信息壁垒”和避免信息平台重复建设,和避免信息平台重复建设,提出具体有效的方法和措施。提出具体有效的方法和措施。 3. 专项设计步骤:专项设计步骤:业务二级平台专项规划、平台结构图、系统集成结构图业务二级平台专项规划、平台结构图、系统集成结构图 新型智慧城市工程设计原则新型智慧城市工程设计原则 新型
20、智慧城市工程设计是总体规划的第三阶段。新型智慧城市工程设计是总体规划的第三阶段。工程设计应在工程设计应在新型新型智慧城市专项设计方案智慧城市专项设计方案的指导、规范和约束下,主要对新型智慧城市业的指导、规范和约束下,主要对新型智慧城市业务架构中实施的各信息化与智能化应用系统进行工程设计的工作。各专项务架构中实施的各信息化与智能化应用系统进行工程设计的工作。各专项工程设计应遵循工程设计应遵循新型智慧城市专项设计方案新型智慧城市专项设计方案在目标、原则、内容、任在目标、原则、内容、任务、框架、体系、平台、系统的完整性、一致性和可实施性,以及信息互务、框架、体系、平台、系统的完整性、一致性和可实施性
21、,以及信息互联互通、数据共享交换和业务协同的原则、规范和要求。联互通、数据共享交换和业务协同的原则、规范和要求。新型智慧城市工程设计要点新型智慧城市工程设计要点 新型智慧城市业务架构中三级平台的工程设计是将业务级二级信息新型智慧城市业务架构中三级平台的工程设计是将业务级二级信息平台相互关联又彼此独立的应用系统、功能模块、装置、部件进行组合平台相互关联又彼此独立的应用系统、功能模块、装置、部件进行组合和集成。按一定功能、信息、数据的关联集成为一个可应用的功能化系和集成。按一定功能、信息、数据的关联集成为一个可应用的功能化系统。工程设计的要点是,以实现功能、系统、信息、数据、应用的一体统。工程设计
22、的要点是,以实现功能、系统、信息、数据、应用的一体化的集成为核心。化的集成为核心。工程设计应满足本专项系统工程建设所有要素的先进工程设计应满足本专项系统工程建设所有要素的先进性、集成性、互联性、共享性、协同性、合理性、经济性、可靠性、可性、集成性、互联性、共享性、协同性、合理性、经济性、可靠性、可扩展性、可实施性。扩展性、可实施性。新型智慧城市工程设计内容及步骤新型智慧城市工程设计内容及步骤 1. 工程设计内容:工程设计内容:工程设计应在业务架构中行业级业务平台工程设计应在业务架构中行业级业务平台专项设计方案专项设计方案的指导、规范和约束下,对新型智慧城市实施的各三级应用系统进行技术应用的指导
23、、规范和约束下,对新型智慧城市实施的各三级应用系统进行技术应用、实现功能、实现功能、 2. 工程设计重点:工程设计重点:系统配置的系统工程方案设计、初步设计和施工图设计。系统配置的系统工程方案设计、初步设计和施工图设计。 3. 工程设计步骤:工程设计步骤:信息基础设施(网络、数据、管理运行)和应用系统结构信息基础设施(网络、数据、管理运行)和应用系统结构原理图、软件配置图、硬件系统图、工程施工图、软硬件技术性能及配置数量清原理图、软件配置图、硬件系统图、工程施工图、软硬件技术性能及配置数量清单等。单等。三、新型智慧城市总体架构设计三、新型智慧城市总体架构设计1. 总体架构设计原则总体架构设计原
24、则2. 总体架构设计要点与特点总体架构设计要点与特点3. 架构设计要点与特点架构设计要点与特点4. 工程设计与要点工程设计与要点新型智慧城市总体架构设计原则新型智慧城市总体架构设计原则 新型智慧城市总体架构是构成智慧城市开放性复杂巨系统工程的关新型智慧城市总体架构是构成智慧城市开放性复杂巨系统工程的关键和核心。它是新型智慧城市顶层设计的重要内容,是确定智慧城市键和核心。它是新型智慧城市顶层设计的重要内容,是确定智慧城市总总体技术框架,知识与建设体系,平台与数据结构,平台、数据库、应用体技术框架,知识与建设体系,平台与数据结构,平台、数据库、应用系统的组成。系统的组成。各组成部分之间的关系以及系
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