1.系統(tǒng)總體規(guī)劃
智慧燈桿系統(tǒng)總體規(guī)劃的具體內(nèi)容包括業(yè)務(wù)架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)、安全體系等內(nèi)容。智慧燈桿系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計應(yīng)從智慧應(yīng)用、數(shù)據(jù)及服務(wù)融合、計算與存儲、網(wǎng)絡(luò)通信、物聯(lián)感知、建設(shè)管理、安全保障、運(yùn)維管理等多維角度來考慮。
1)業(yè)務(wù)架構(gòu)
智慧燈桿系統(tǒng)業(yè)務(wù)架構(gòu)的設(shè)計一般要考慮當(dāng)?shù)氐膽?zhàn)略定位和目標(biāo)、經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展、自然和人文條件等因素,制定出符合本地區(qū)特色的業(yè)務(wù)架構(gòu)。依據(jù)智慧城市建設(shè)的業(yè)務(wù)需求,分析業(yè)務(wù)提供方、業(yè)務(wù)服務(wù)對象、業(yè)務(wù)服務(wù)渠道等多個因素,梳理構(gòu)建形成智圍燈桿系統(tǒng)的業(yè)務(wù)架構(gòu)。業(yè)務(wù)架構(gòu)一般為多級結(jié)構(gòu),可以從城市功能、行業(yè)應(yīng)用、民生物務(wù)等維度進(jìn)行層層細(xì)化與分解,各城市因戰(zhàn)略定位和目標(biāo)、自然和人文條件等的不同,其業(yè)務(wù)架構(gòu)也存在差異,典型的業(yè)務(wù)架構(gòu)如表4-4所示。
2)數(shù)據(jù)架構(gòu)
數(shù)據(jù)是城市智慧化的重要基礎(chǔ),而智慧燈桿可以為智慧城市提供數(shù)據(jù)采集入口和信息聯(lián)動平臺,是實現(xiàn)城市數(shù)據(jù)共享、互聯(lián)互通的重要抓手。在開展智慧燈桿系統(tǒng)數(shù)據(jù)架構(gòu)設(shè)計時,應(yīng)依據(jù)智慧城市數(shù)據(jù)共享交換現(xiàn)狀和需求分析,結(jié)合業(yè)務(wù)架構(gòu),識別出業(yè)務(wù)流程中所依賴的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)提供方、數(shù)據(jù)需求方、對數(shù)據(jù)的操作、安全和隱私保護(hù)要求等要素。在分析城市數(shù)據(jù)資源、相關(guān)角色、IT支撐平臺和工具、政策法規(guī)和監(jiān)督機(jī)制等數(shù)據(jù)共享環(huán)境和城市數(shù)據(jù)共享目標(biāo)基礎(chǔ)上,開展智慧燈桿系統(tǒng)數(shù)據(jù)架構(gòu)的設(shè)計。數(shù)據(jù)架構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容包括但不限于以下3項。
(1)數(shù)據(jù)資源框架:對來自不同應(yīng)用領(lǐng)域、不同形態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分類和分層
(2)數(shù)據(jù)服務(wù):包括數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、存儲、管理、共享交換、建模、分析挖掘、可視化等服務(wù)。
(3)數(shù)據(jù)治理:包括數(shù)據(jù)治理的戰(zhàn)略、相關(guān)組織架構(gòu)、數(shù)據(jù)治理域和數(shù)據(jù)治理過程等。
3)應(yīng)用架構(gòu)
依據(jù)現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀和需求分析,結(jié)合智慧燈桿系統(tǒng)的業(yè)務(wù)架構(gòu)及數(shù)據(jù)架構(gòu)要求等,對智慧燈桿系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)功能模塊、系統(tǒng)接口進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計。
智慧燈桿系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計應(yīng)明確各應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)、建設(shè)內(nèi)容、系統(tǒng)主要功能等,應(yīng)明確需要新建或改建的系統(tǒng),識別可重用或者共用的系統(tǒng)及系統(tǒng)模塊,提出統(tǒng)籌建設(shè)要求,明確應(yīng)用系統(tǒng)接口的設(shè)計。
4)基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)
智慧燈桿系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)應(yīng)結(jié)合應(yīng)用架構(gòu)的設(shè)計,遵循“集約建設(shè)、資源共享、適度超前”的基本設(shè)計原則,設(shè)計開放、面向服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu),實現(xiàn)城市信息基礎(chǔ)設(shè)施共建、共治、共享。智慧燈桿系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)的設(shè)計應(yīng)從實現(xiàn)設(shè)備搭載、物聯(lián)感知、網(wǎng)絡(luò)通信、計算與存儲、數(shù)據(jù)與服務(wù)融合等多層次的功能進(jìn)行設(shè)計。智慧燈桿系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)由桿體、綜合機(jī)箱、綜合機(jī)房、供電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)及配套管道等設(shè)施構(gòu)成。
(1)桿體由桿身、懸臂、基礎(chǔ)等部分組成,作為掛載設(shè)備的安裝載體。
(2)綜合機(jī)箱包括桿箱一體化底座式或獨(dú)立式機(jī)箱,內(nèi)部含光纜終端盒、智能網(wǎng)關(guān)、監(jiān)控單元及交、直流配電單元等設(shè)備。
(3)綜合機(jī)房為集中放置供電設(shè)備、光纜交接設(shè)備、各業(yè)務(wù)需求的接入設(shè)備等提供運(yùn)行環(huán)境的場所,可為掛載設(shè)備提供集中供電、集中傳輸接入等服務(wù)。
(4)供電系統(tǒng)由交、直流電源供電設(shè)備和供電線路組成,可為機(jī)房設(shè)備、掛載設(shè)備提供交、直流電源和備電服務(wù)。
(5)傳輸接入光纜是指桿體至機(jī)房接入段的光纜線路,可為智能網(wǎng)關(guān)或掛載設(shè)備提供上聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的光纖傳輸線路。
(6)配套管道包括布放電力電纜、傳輸光纜所需要的管道及手孔資源。
典型的智慧燈桿系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施組成如圖4-2所示。
5)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
智慧燈桿網(wǎng)絡(luò)是數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ溃W(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與掛載設(shè)備的功能息息相關(guān)。智慧燈桿掛載設(shè)備對通信網(wǎng)絡(luò)的需求在速率、帶寬、時延、吞吐量等方面指標(biāo)及安全保障要求具有較大的差異性,一般根據(jù)各類應(yīng)用功能特點(diǎn)、通信要求并考慮經(jīng)濟(jì)性因素選擇不同的通信方式,南向通信一般可以采用Ethernet、RS232/RS485、現(xiàn)場總線、Bluetod.ZigBee、LoRa、WLAN等方式,北向通信一般可采用Ethernet、PON、PLC、4G.56.NB-J0T等方式。因此,智慧燈桿系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是一個多種通信方式融合共存的網(wǎng)絡(luò),根據(jù)掛載設(shè)備是否通過網(wǎng)關(guān)接入網(wǎng)絡(luò),可分為直接連網(wǎng)、網(wǎng)關(guān)匯聚、混合組網(wǎng)等模式。
直接連網(wǎng)模式是指掛載設(shè)備通過Ethemet、PON、PLC、光纖直連、4G、50.基站等掛載設(shè)備一般都采用直接連網(wǎng)模式接入網(wǎng)絡(luò)。
式是指掛數(shù)設(shè)備的信息數(shù)據(jù)通過智能網(wǎng)關(guān)接入公網(wǎng)成專網(wǎng),是目了有直接連網(wǎng)特殊要求的應(yīng)用,均可以采用網(wǎng)關(guān)匯聚模式組網(wǎng)。混合組網(wǎng)模式是指上述兩種組網(wǎng)模式同時混合使用。
各種組網(wǎng)模式示意圖如圖4-3~圖4-5所示。
不同組網(wǎng)模式可選用的通信方式如表4-5所示。
6)安全體系
依據(jù)智慧城市信息安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,結(jié)合國家政策文件中有關(guān)網(wǎng)絡(luò)和信息安全治理要求,從規(guī)則、技術(shù)、管理等維度進(jìn)行綜合設(shè)計。結(jié)合城市信息通信基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃,設(shè)計網(wǎng)絡(luò)和信息安全的部署結(jié)構(gòu)。安全體系設(shè)計內(nèi)容包括但不限于以下3項。
(1)規(guī)則方面:提出應(yīng)遵循的、建議完善的安全技術(shù)、安全管理相關(guān)規(guī)章制度與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
(2)技術(shù)方面:明確應(yīng)采取安全防護(hù)保障的對象,以及針對各對象需要采取的技術(shù)措施。
(3)管理方面:可對從事智慧燈桿系統(tǒng)安全管理的組織機(jī)構(gòu)、管理制度及管理措施等方面提出相應(yīng)的管理要求。
2.空間布局規(guī)劃
1)空間布局規(guī)劃目標(biāo)
智慧燈桿建設(shè)是一個分批投資、循序漸進(jìn)的過程,規(guī)劃的目標(biāo)之一是實現(xiàn)科學(xué)的堂間布局,合理安排建設(shè)時序及建設(shè)投資,讓有限的投資解決最重要、最有價值的需求,發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境效益。
2)空間布局規(guī)劃思路
空間布局規(guī)劃思路是在劃分規(guī)劃場景及建設(shè)需求分析的基礎(chǔ)上,將規(guī)劃目標(biāo)區(qū)域劃分為服務(wù)區(qū)塊,以服務(wù)區(qū)塊作為基本的規(guī)劃單元進(jìn)行布局規(guī)劃,也作為建設(shè)優(yōu)先級評估、進(jìn)行計劃安排、工程管理(立項、實施)、景觀風(fēng)貌管控的基本單元。服務(wù)區(qū)塊的劃分需要綜合考慮以下要素。
(1)服務(wù)區(qū)塊的劃分宜以控制性詳細(xì)規(guī)劃管理單元邊界、道路為邊界。
(2)服務(wù)區(qū)塊的劃分宜考慮業(yè)務(wù)連續(xù)覆蓋需求,如應(yīng)保證5G、車聯(lián)網(wǎng)的連續(xù)覆蓋需求、景觀風(fēng)貌美化要求等。
(3)應(yīng)結(jié)合評價指標(biāo)體系,將場景價值、應(yīng)用價值等評價指標(biāo)相近的道路或區(qū)域劃分在同一個服務(wù)區(qū)塊內(nèi)。
(4)服務(wù)區(qū)塊的劃分應(yīng)結(jié)合新(改)建道路、大型場館、公園、綠道、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、景觀廊道等城市重大建設(shè)項目的智慧燈桿建設(shè)需求,以實現(xiàn)同步設(shè)計、同步施工、同步投入使用。
(5)服務(wù)區(qū)塊的劃分還應(yīng)考慮項目實施的可操作性,應(yīng)控制每個服務(wù)區(qū)塊的建設(shè)規(guī)模顆粒度,不宜過大也不宜過小。
3)空間布局規(guī)劃原則
空間布局規(guī)劃以服務(wù)區(qū)塊為基本單元,結(jié)合評價指標(biāo)體系、發(fā)展目標(biāo)定位及當(dāng)?shù)卣蚪ㄔO(shè)運(yùn)營主體的資金實力,選擇以下不同的戰(zhàn)略導(dǎo)向進(jìn)行智慧燈桿空間布局規(guī)劃。
(1)以目標(biāo)為導(dǎo)向。以高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)目標(biāo)進(jìn)行布局規(guī)劃,主要考慮社會效益和環(huán)境效益,一般適用于經(jīng)濟(jì)實力雄厚的發(fā)達(dá)城市、重點(diǎn)開發(fā)區(qū)域,以政府投資為主,已落實資金來源,且有明確建設(shè)進(jìn)度要求。
(2)以需求為導(dǎo)向。以按需建設(shè)為原則,充分考慮投資收益和運(yùn)營的可持續(xù)性,根據(jù)已明確需求及近期需求預(yù)測進(jìn)行布局規(guī)劃,一般適用于以社會資本投資為主的城市。
(3)以問題為導(dǎo)向。以解決局部道路或區(qū)域的重復(fù)建設(shè)、資源浪費(fèi)、桿體林立、三線下地等景觀風(fēng)貌問題為主要目標(biāo),循序漸進(jìn)地推進(jìn)智慧燈桿建設(shè),一般適用于政府財政實力有限、社會資本投資意愿不強(qiáng)的城市。
3.評價指標(biāo)體系
1)目的和原則
制定智慧燈桿評價指標(biāo)體系的目的在于通過對每個基本規(guī)劃單元(服務(wù)區(qū)塊)進(jìn)行量化的科學(xué)評測體系,引導(dǎo)智慧燈桿規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)營,評價智慧燈桿規(guī)劃方案預(yù)期效果和實際建設(shè)效果,發(fā)揮指引方向和量化評估作用。指標(biāo)體系編制遵循三個原則:一是效益性,指標(biāo)能反映智慧燈桿經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、環(huán)境效益;二是操作性,指標(biāo)的選擇要充分考慮數(shù)據(jù)采集的科學(xué)性和便利度;三是靈活性,可根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況對各指標(biāo)的權(quán)重和評價規(guī)則進(jìn)行調(diào)整。
2)評價指標(biāo)體系
智慧燈桿規(guī)劃指標(biāo)體系主要考慮經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、環(huán)境效益3個維度,包括10項二級指標(biāo),具體如表4-6所示。
3)效果評價思路
效果評價采用加權(quán)計算評分的方法,滿分為100分。根據(jù)當(dāng)?shù)卣蚪ㄔO(shè)主體的經(jīng)濟(jì)實力、對智慧燈桿的戰(zhàn)略定位、發(fā)展目標(biāo)等實際情況評估每個評價指標(biāo)的相對重要程度,確定每個因素的權(quán)重,從0(不重要)到1(最重要),權(quán)重和為1,并對每個指標(biāo)分5個等級(0~100分)進(jìn)行量化評分(滿分為100分)。同一評價指標(biāo)權(quán)重在不同地區(qū)的規(guī)劃中可能存在差異,這也反映了各個地區(qū)的戰(zhàn)略定位、發(fā)展目標(biāo)不同。通過將各評價指標(biāo)的得分與相應(yīng)的權(quán)重相乘,即可得出加權(quán)評分值。
4.規(guī)劃管控機(jī)制
智慧燈桿的建設(shè)涉及城市空間利用、地下管網(wǎng)的鋪設(shè),且對城市景觀風(fēng)貌有直接影響,因此,應(yīng)將智慧燈桿規(guī)劃定位為法定的要素配置類專項規(guī)劃,納入新時代的“五級三類”國土空間規(guī)劃體系。
圖4-6所示為國土空間規(guī)劃體系。
圖4-7所示為國土空間規(guī)劃約束指導(dǎo)專項規(guī)劃的內(nèi)容。
目前國內(nèi)部分省市(如廣州、深圳)已明確提出了要求地市政府層面出臺智慧燈桿建設(shè)專項規(guī)劃、建設(shè)計劃等相關(guān)政策要求,但由于智慧燈桿涉及專業(yè)技術(shù)多、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,目前尚無成熟的規(guī)劃管控機(jī)制和具體流程、方法,智慧燈桿專項規(guī)劃要像交通、電力等其他城市基礎(chǔ)設(shè)施一樣有效納入國土空間規(guī)劃體系仍有待進(jìn)一步探索,在此面向當(dāng)前國土空間規(guī)劃體系提出以下建議。
(1)專項規(guī)劃要面向城市國土空間總體規(guī)劃、控制性詳細(xì)規(guī)劃兩類法定規(guī)劃進(jìn)行編制,提出各層次規(guī)劃的管控要點(diǎn),并與電力、通信等市政類專項規(guī)劃及景觀風(fēng)貌等城市特色類專項規(guī)劃相互銜接。在市級國土空間規(guī)劃層面,將專項規(guī)劃的內(nèi)容目標(biāo)、建設(shè)規(guī)模和場景劃分作為專項內(nèi)容;在控制性詳細(xì)規(guī)劃層面,有關(guān)智慧燈桿的布局、點(diǎn)位、高度、功能、規(guī)模、桿型等管理要素應(yīng)納入控制性詳細(xì)規(guī)劃指標(biāo)管理體系,作為交通道路、市政、園區(qū)等建設(shè)項目規(guī)劃設(shè)置條件,指導(dǎo)地塊開發(fā)建設(shè)。
(2)將智慧燈桿專項規(guī)劃成果納入城市“多規(guī)合一”信息聯(lián)動平臺,以便作為其他專項規(guī)劃編制的參考依據(jù),結(jié)合專項規(guī)劃制定智慧燈桿的行政管理實施細(xì)則,理順規(guī)劃、審批、建設(shè)和保障等方面的要求,更加高效地指導(dǎo)智慧燈桿規(guī)劃落地實施。
(3)各類城市總體規(guī)劃雖然在一定的時期內(nèi)處于相對穩(wěn)定狀態(tài),但其他專項規(guī)劃和控制性詳細(xì)規(guī)劃存在動態(tài)變化的情況,智慧燈桿的規(guī)劃成果或建設(shè)計劃也應(yīng)制定動態(tài)調(diào)整機(jī)制,定期根據(jù)最新需求做動態(tài)調(diào)整。
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