為破解智慧城市分行業(yè)垂直構(gòu)建信息系統(tǒng)帶來(lái)的信息資源分散整合的難題，本文提出一個(gè)新的解決方案，即運(yùn)用“分層構(gòu)建、橫向整合、模型聚合、平行演進(jìn)”的機(jī)制，模仿智慧生命體的層次架構(gòu)對(duì)智慧城市進(jìn)行層次化的建模設(shè)計(jì)，使得在現(xiàn)實(shí)城市中縱向分布的信息資源，在信息系統(tǒng)的虛擬城市模型中得到橫向的大整合，發(fā)掘出一項(xiàng)在云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的環(huán)境下，可對(duì)垂直構(gòu)建的信息系統(tǒng)進(jìn)行具有兼容性、誘導(dǎo)性和可演進(jìn)性的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)的新技術(shù)。
2009年，IBM公司提出智慧地球理念，隨后又提出了智慧城市的理念。作為人類社會(huì)形態(tài)大變革工程的主體工程，智慧城市的建設(shè)揭示了人類對(duì)待大自然的態(tài)度，即正在進(jìn)行“從與之做斗爭(zhēng)到與之和諧相處”的轉(zhuǎn)變。
作為中國(guó)智慧城市建設(shè)試點(diǎn)城市之一，珠海智慧城市建設(shè)一開(kāi)始就吸引了來(lái)自全世界的目光。智慧城市建設(shè)迫切需要一種具備兼容性和誘導(dǎo)性的、可平滑演進(jìn)的且基于云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)頂層設(shè)計(jì)。尋求一種真正把城市當(dāng)作整體對(duì)象建模的方法，就成為實(shí)現(xiàn)該架構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵任務(wù)?；诖耍疚膶?duì)智慧城市整體建模技術(shù)進(jìn)行初步探討。
智慧城市模型化研究現(xiàn)狀
IBM的MeeganJohn和WellsKeith闡述了智慧城市數(shù)據(jù)模型的標(biāo)準(zhǔn)格局，強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一的智慧城市數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)實(shí)現(xiàn)城市跨信息系統(tǒng)的相互操作性、數(shù)據(jù)表示和交換、數(shù)據(jù)聚合、虛擬化和應(yīng)用的靈活性都有極為重要的作用。
隨著云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)越來(lái)越成熟且成為未來(lái)技術(shù)走向不可逆轉(zhuǎn)的大趨勢(shì)，將城市所有領(lǐng)域的領(lǐng)域模型集中于云計(jì)算和大數(shù)據(jù)中心而聚合為一個(gè)統(tǒng)一的城市領(lǐng)域模型的能力將逐漸具備。
隨著相關(guān)研究從智慧城市數(shù)據(jù)模型向信息模型和智能處理模型轉(zhuǎn)移，國(guó)內(nèi)一些學(xué)者也從多個(gè)不同的維度和角度對(duì)智慧城市進(jìn)行了模型化的研究。綜合來(lái)看，這些研究成果涵蓋了城市規(guī)劃、城市運(yùn)行管理及評(píng)價(jià)體系、信息系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)等，有效地研究了智慧城市整體性的內(nèi)涵與外延。
智慧城市橫向建模大整合機(jī)制
根據(jù)當(dāng)前的理論研究與實(shí)踐成果以及自身的工作經(jīng)驗(yàn)，筆者提出智慧城市橫向建模大整合機(jī)制，即：分層構(gòu)建、橫向整合、模型聚合、平行演進(jìn)。
上述四大整合機(jī)制的相互關(guān)系是：分層構(gòu)建是橫向整合的前提，分層整合將城市要素層次化，進(jìn)行抽象分類分解，從而建立了橫向的資源匯聚、通約整合的機(jī)制。這四大整合機(jī)制的有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成智慧城市大整合信息系統(tǒng)的內(nèi)核運(yùn)行機(jī)制。
智慧城市業(yè)務(wù)模型
以往智慧城市的頂層設(shè)計(jì)多以業(yè)務(wù)領(lǐng)域的縱向視角對(duì)不同領(lǐng)域（如電子政務(wù)、交通、能源、教育、醫(yī)療等）進(jìn)行分領(lǐng)域的業(yè)務(wù)建模。正是這種傳統(tǒng)的建模視角帶來(lái)了各領(lǐng)域系統(tǒng)的分散獨(dú)立的設(shè)計(jì)和建設(shè)，從根本上形成了數(shù)據(jù)孤島、信息孤島和智能孤島。為打破這一局面，應(yīng)在保留傳統(tǒng)的縱向建模維度的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)新的橫向建模的維度，從橫向分層的視角來(lái)抽象整合智慧城市全領(lǐng)域的業(yè)務(wù)模型。
智慧城市信息系統(tǒng)模型是對(duì)需要在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)轉(zhuǎn)的城市業(yè)務(wù)過(guò)程進(jìn)行表達(dá)的模型。系統(tǒng)建模的結(jié)果是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件運(yùn)行來(lái)表達(dá)的模型，是驅(qū)動(dòng)智慧城市應(yīng)用軟件的分析、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和測(cè)試、部署、應(yīng)用與維護(hù)全生命周期的動(dòng)力。
智慧城市大整合模型的信息系統(tǒng)
同于目前流行的社會(huì)視角和城市業(yè)務(wù)視角的“頂層設(shè)計(jì)”，智慧城市信息系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)是將智慧城市信息系統(tǒng)當(dāng)作一個(gè)整體對(duì)象進(jìn)行構(gòu)建實(shí)施的技術(shù)性方案，具有和具體的實(shí)施人員、實(shí)現(xiàn)技術(shù)、實(shí)現(xiàn)方法和實(shí)施過(guò)程緊密關(guān)聯(lián)的一整套針對(duì)高層運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制的、工程化的設(shè)計(jì)和實(shí)施構(gòu)想。
正是在這兩條服務(wù)支撐的通道間，根據(jù)實(shí)際情況的選擇逐漸將“豎井模式”應(yīng)用的功能轉(zhuǎn)移到能力支撐平臺(tái)上來(lái)，變成大整合的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)“豎井式”應(yīng)用的大整合誘導(dǎo)轉(zhuǎn)變。這樣，在智慧城市信息系統(tǒng)構(gòu)建中，接納傳統(tǒng)“豎井模式”應(yīng)用，又能在云計(jì)算和大數(shù)據(jù)平臺(tái)內(nèi)部逐步進(jìn)行轉(zhuǎn)變，還能在未來(lái)根據(jù)應(yīng)用需求對(duì)大數(shù)據(jù)中心應(yīng)用數(shù)據(jù)資源直接開(kāi)發(fā)整合建成應(yīng)用系統(tǒng)。
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