孫鵬++沈崗

摘要：提出了一種在智慧城市理念下構(gòu)建和完善城市公共安全評估體系的思路。利用該思路，依靠智慧城市建設(shè)過程中所采用的物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)計算等技術(shù)，不僅使得傳統(tǒng)平安城市建設(shè)水平得到了提升，同時也使得傳統(tǒng)城市公共安全體系實現(xiàn)了實體化、模型化、可計算化，從而構(gòu)建出了一個可感知的、可自動度量的、富有生命力的城市安全體系。

城市公共安全；公共安全評估；智慧城市；大數(shù)據(jù)

This paper describes the prospect of constructing and improving a public safety assessment system under the concept of smart city. The level of traditional safe city construction can be improved and the traditional city public safe system can realize the entity， modeling and computable relay on the internet of things， cloud computing， and big-data technologies. In this way， city safety system， which is sensible and automatically measured， is constructed.

city public safety； public safety assessment； smart city； big data

當(dāng)前，智慧城市的建設(shè)已經(jīng)從理論層面落實到中國很多城市的實際建設(shè)層面。中興通訊作了不少實踐，并有一些自己的提煉思考。在智慧城市中，城市公共安全的建設(shè)作為基礎(chǔ)性需求，不容忽視。為有效預(yù)防、減少和降低城市公共安全風(fēng)險，保護(hù)人民生命財產(chǎn)安全，實現(xiàn)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展，有必要規(guī)范城市公共安全風(fēng)險評估工作。

本文從智慧城市建設(shè)的實際出發(fā)，探討基于智慧城市建設(shè)理念的城市公共安全建設(shè)與評估體系，為具體智慧城市系統(tǒng)建設(shè)提供借鑒。

1 智慧城市建設(shè)理念

智慧城市理念論述眾多：從城市管理者角度來看，智慧城市意味著一種發(fā)展城市的新思維、新策略，是新型城鎮(zhèn)化的必然需要，是一種在新一代信息技術(shù)支撐下，實現(xiàn)城市全面數(shù)字化后可視、可測量的智能化城市管理和運營模式，可以推動城市服務(wù)能力和管理水平的跨越式提升。從信息化專家的角度來看，智慧城市是城市信息化發(fā)展到高級階段的一種形態(tài)，是城市的信息化經(jīng)歷數(shù)字化、智能化后的必然結(jié)果。從市民角度來看，智慧城市意味著生活品質(zhì)、民生服務(wù)、居住環(huán)境等得到極大提升，新一代信息技術(shù)深入滲透到市民的衣、食、住、行等各個方面，智能、便捷與舒適成為城市生活的典型特征。

智慧城市是借助信息技術(shù)，把已有的各種生產(chǎn)要素優(yōu)化組合，以更加精細(xì)和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，形成技術(shù)集成、綜合應(yīng)用、高端發(fā)展的集約、智能、綠色、低碳的城市?；诖耍覀冋J(rèn)為智慧城市具有信息（Information）、智能（Intelligence）、創(chuàng)新（Innovation）、市民與城市互動（Interaction）的“4I”特征。

城市作為人類社會高度發(fā)展的組織形態(tài)，作為眾多個人構(gòu)成的集體活動實體，實際上在城市整體需求上也體現(xiàn)出了與個人需求相對應(yīng)的層次需求模型。馬斯洛理論把人的需求分成生理需求（Physiological Needs）、安全需求（Safety Needs）、愛和歸屬感（Love and Belonging，亦稱為社交需求）、尊重（Esteem）和自我實現(xiàn)（Self-actualization）5類，依次由較低層次到較高層次排列。由此，安全需求不論對個人還是一個城市都是僅次于“活著”或者“存在”的基礎(chǔ)性需求。

一個城市的安全需求是眾多個人安全需求的集合，是一種公共安全的需求。城市安全關(guān)系到城市中的每個人。在智慧城市建設(shè)中，安全是一個基本模塊。進(jìn)行安全城市建設(shè)，必須堅持安全建設(shè)與評估兩條腿走路，相互促進(jìn)，共同發(fā)展[1-15]。

2 智慧化的安全城市系統(tǒng)

構(gòu)建

在智慧化的城市公共安全建設(shè)中，物聯(lián)網(wǎng)是城市公共安全基礎(chǔ)信息采集、匯集的基礎(chǔ)架構(gòu)，大數(shù)據(jù)分析則是對海量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型分析的基本技術(shù)支撐，而云計算架構(gòu)則為高強度的、成本可接受的柔性計算能力獲取提供了基礎(chǔ)保障。這些新技術(shù)的成熟應(yīng)用是使整體城市公共安全體系構(gòu)建成為可能的關(guān)鍵。

2.1 城市公共安全建設(shè)現(xiàn)狀

近些年，城市公共安全的信息化建設(shè)主要落地到平安城市建設(shè)方面。構(gòu)建平安城市業(yè)已成為政府建設(shè)共識。但當(dāng)前平安城市的建設(shè)尚存在如下具體問題：

（1）信息系統(tǒng)缺乏整合

相關(guān)信息主要為公安等具體部門服務(wù)，缺乏從城市層面的共享與整合，其他城市管理部門建立了大量“煙囪式”的監(jiān)控系統(tǒng)，缺乏標(biāo)準(zhǔn)互不相通；部門間的信息沒有實現(xiàn)共享，“信息孤島”現(xiàn)象非常普遍?；旧细鞣礁髯越ㄔO(shè)，各自享受自己的建設(shè)成果；各城市的電子防控系統(tǒng)多呈現(xiàn)分而治之狀態(tài)，一個平安城市系統(tǒng)中有幾種甚至十幾種安防平臺，且大多數(shù)之間沒有實現(xiàn)互聯(lián)。

（2）信息系統(tǒng)與城市中其他系統(tǒng)聯(lián)動較少

缺乏業(yè)務(wù)的有機整合，視頻監(jiān)控系統(tǒng)自成一體，覆蓋面小，應(yīng)用面窄，缺乏與應(yīng)急聯(lián)動、警務(wù)指揮、城市管理等業(yè)務(wù)的高效整合，視頻監(jiān)控信息與警用地理信息系統(tǒng)（PGIS）及其他公安信息沒有進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

（3）各城市普遍存在“重建設(shè)、輕應(yīng)用”的現(xiàn)象

智慧城市建設(shè)過程，對與智慧城市建設(shè)相配套的運作管理機制、服務(wù)模式、政策措施，要進(jìn)行妥善的分析和梳理。建設(shè)與管理并重才是實現(xiàn)智慧城市最終目標(biāo)的重要保障。信息化部署完成了，它只是個系統(tǒng)，是工具。此后，需要相應(yīng)的城市管理人員和市民一起使用這套系統(tǒng)，并從中汲取“智慧”的價值，這才能達(dá)到真正意義上的智慧城市。

2.2 智慧理念下城市公共安全實踐

當(dāng)前，依托智慧城市理念和物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)，從技術(shù)角度看，城市公共安全建設(shè)可有如下升級方向：

（1）大聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)

隨著GB/T28181-2011《安全防范視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術(shù)要求》于2012年6月1日正式生效，大聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)已經(jīng)成為未來幾年平安城市建設(shè)的首要任務(wù)。城市公共安全建設(shè)的視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)管理平臺，必須開放系統(tǒng)能力，能夠與主流監(jiān)控廠商前端設(shè)備進(jìn)行信息對接及互操作，可進(jìn)行不同平臺和設(shè)備之間的業(yè)務(wù)組合和調(diào)用，實現(xiàn)不同平臺信息的往來交互。

（2）信息全網(wǎng)可調(diào)用

通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)大聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)的逐步深化，使得區(qū)域內(nèi)經(jīng)過授權(quán)的監(jiān)控平臺的操作臺，均能夠在區(qū)域范圍內(nèi)自由調(diào)動信息。同時，以上的互聯(lián)和共享將完全在權(quán)限可控的狀態(tài)下進(jìn)行，以最大限度保證海量數(shù)據(jù)的有序使用。

（3）業(yè)務(wù)流程實戰(zhàn)整合

發(fā)展應(yīng)用型的城市公共安全建設(shè)專業(yè)化系統(tǒng)。城市公共安全系統(tǒng)的核心在于系統(tǒng)與警務(wù)的日常工作緊密結(jié)合，這樣視頻信息才能成為真正的“大數(shù)據(jù)”。和警方已經(jīng)建設(shè)或者正在建設(shè)眾多數(shù)字化的業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)有效關(guān)聯(lián)，使得平臺系統(tǒng)更加貼近公安部門的實際業(yè)務(wù)應(yīng)用，做到“三實”，即實際、實戰(zhàn)、實效，從而貼近公安實戰(zhàn)，促進(jìn)信息共享，提高工作效率。

（4）高清設(shè)備的大量使用

公安對于城市公共安全系統(tǒng)建設(shè)從追求數(shù)量轉(zhuǎn)變?yōu)樽非筚|(zhì)量的階段。更高的清晰度成為提升視頻監(jiān)控質(zhì)量的首要訴求。高清攝像機和高清編碼器等被平安城市建設(shè)大量引入，同時移動高清攝像機也被各方案補充引入。

（5）視頻智能分析深度應(yīng)用

海量的視頻文件、日志信息的挖掘、分析，可以有效提升治安監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率。通過對視頻內(nèi)容進(jìn)行視頻診斷、視頻濃縮、視頻檢索、視頻壓縮等先進(jìn)視頻處理技術(shù)等，使視頻資源從粗放無序的數(shù)據(jù)真正轉(zhuǎn)化為精細(xì)可用的信息，并最終實現(xiàn)高效應(yīng)用。

（6）云計算的大量使用

高清視頻的廣泛使用及城市級視頻網(wǎng)絡(luò)的完善將會產(chǎn)生大量視頻數(shù)據(jù)，只有云計算的強大架構(gòu)擴展能力，高可用性將使海量視頻數(shù)據(jù)的有效處理成為可能。這對于對城市安全管理意義重大。

基于以上對城市公共安全系統(tǒng)建設(shè)的理解，中興通訊提出了自己的平安城市解決方案，總體架構(gòu)如圖1所示。

3 安全城市的評估和實踐

從實踐中看，無論在之前的平安城市建設(shè)還是最新智慧城市架構(gòu)下的智慧公安系統(tǒng)建設(shè)，不少地方都已經(jīng)構(gòu)建城市公共安全類相關(guān)系統(tǒng)，在不少城市也已經(jīng)初步形成較完整的體系。但在這些系統(tǒng)建設(shè)中，是否有從城市公共安全評估的角度出發(fā)，更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卦谑虑盎谠u估數(shù)據(jù)更合理規(guī)劃整體方案，在系統(tǒng)建成后根據(jù)實際使用情況評估城市安全水平的提升或變化，從而適度調(diào)整相關(guān)系統(tǒng)側(cè)重或在后續(xù)建設(shè)中更加科學(xué)地、有針對性地對重點地區(qū)、重點問題進(jìn)行安全系統(tǒng)規(guī)劃和實施，這是需要考慮的問題。

實際情況中這方面通常被忽略。很多系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計，往往是側(cè)重在“設(shè)計”系統(tǒng)本身，說明系統(tǒng)本身要解決的問題。而對系統(tǒng)所要解決的真正問題缺乏量化。相當(dāng)于說，事先缺乏定量評估問題，事后缺乏定量評估成效。很多系統(tǒng)上馬了，只能籠統(tǒng)地說“有了提升”，最多總體而言某個指標(biāo)提升或下降了之類。而這些和城市公共安全評估應(yīng)達(dá)到的“以評估指導(dǎo)規(guī)劃，以評估調(diào)整布設(shè)，以評估安排升級”的要求有很大差距。

3.1 城市公共安全風(fēng)險識別方法

影響城市公共安全風(fēng)險評估進(jìn)展的主要因素包括：評估時間、力度、展開幅度和深度，所有這些因素都應(yīng)和城市實際安全狀況和城市特性的不同點相符合。對不同的城市而言，應(yīng)該選擇適合本城市特性和發(fā)展水平的風(fēng)險評估方法。這樣的評估過程與正在進(jìn)行的平安城市或智慧城市安全建設(shè)是一個并行關(guān)系，相互吸收經(jīng)驗，相互促進(jìn)。

根據(jù)對各要素的指標(biāo)量化及計算方法的不同，城市公共安全風(fēng)險分析可分為定性分析、半定量分析和定量分析，或這些分析方法的組合。

3.1.1 城市公共安全的定性分析方法

定性分析方法是一種被廣泛應(yīng)用的風(fēng)險分析方法，在城市公共安全分析中也同樣如此。定性分析方法對風(fēng)險產(chǎn)生的可能性和后果可用如“低、中、高”這樣定性表達(dá)程度的表示方式。

但在城市公共安全風(fēng)險的實際定性分析過程中，有時僅僅使用“低、中、高”這樣的程度表達(dá)并不能顯著分辨不同風(fēng)險值間的差別，因此，在實踐中，有時會考慮給這些主觀判斷的值設(shè)定一個數(shù)據(jù)化的結(jié)果，比如，設(shè)“高”為“3”，“中”為“2”，“低”為“1”。該“3”、“2”、“1”，并非一個客觀的實驗值，相反只是一個相對值。對本意僅用來確定等級的對應(yīng)等級數(shù)據(jù)進(jìn)行過度解讀，可能會導(dǎo)致錯誤的決策。

城市公共安全風(fēng)險的定性分析常用于：在開始細(xì)致風(fēng)險分析前的最初風(fēng)險鑒別，以找出可能需要更細(xì)致分析的風(fēng)險；或者相關(guān)風(fēng)險可能不值得花更多資源去進(jìn)行更充分分析；或者實際具備的數(shù)據(jù)不足以進(jìn)行更細(xì)致定量分析的場合。

城市公共安全的定性分析是基礎(chǔ)性的分析方法。即使在可采用更進(jìn)一步評估方法的場合，定性分析依然是非常重要的選擇。

3.1.2 城市公共安全的半定量分析

半定量分析是在定性分析基礎(chǔ)上的提升，同時也是對花費更大的完全定量分析的妥協(xié)。在半定量分析中，定性分析的某些定性分析數(shù)據(jù)可能已是確定數(shù)字，但每個子項所確定的數(shù)字并不一定與具有非常精確的對應(yīng)關(guān)系。

在應(yīng)用半定量分析時需要小心，因為半定量分析可能不能正確地區(qū)分各種不同風(fēng)險，尤其是當(dāng)分析結(jié)果或可能性處于極端狀態(tài)的時候。因此，在實際分析時可將“可能性”分解成兩個要素“暴露頻率”和“概率”。所謂暴露頻率是風(fēng)險來源存在的程度，而概率是當(dāng)相應(yīng)風(fēng)險源存在時產(chǎn)生后果的可能性。在上述兩者間關(guān)系不是完全獨立時需要審慎對待分析結(jié)果，因為相互干涉后的分析結(jié)果可能產(chǎn)生偏差。這是半定量分析需要注意避免的問題。

3.1.3 城市公共安全的定量分析

城市公共安全的定量風(fēng)險分析主要關(guān)注兩個基本數(shù)據(jù)：風(fēng)險事件發(fā)生概率和風(fēng)險對應(yīng)可能損失的資產(chǎn)。這兩者相乘的結(jié)果稱為年度預(yù)期損失（ALE）或年度成本估算（EAC）。理論上可依據(jù)ALE計算威脅事件的風(fēng)險等級并有針對性地做出相應(yīng)的決策。

ALE的具體計算方法是首先評估城市單項資產(chǎn)的價值V；然后根據(jù)客觀數(shù)據(jù)計算威脅的頻率P；最后計算威脅影響系數(shù)μ：

ALE=V×P×μ

顯然的，城市公共安全整體ALE值應(yīng)該是各單項ALE的總和。

但上述方法存在數(shù)據(jù)可靠性問題。定量分析依賴準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，而準(zhǔn)確數(shù)據(jù)整體上依賴于人類的科學(xué)發(fā)展水平。對于某些安全威脅，人們確認(rèn)已可掌握相應(yīng)數(shù)據(jù)信息，但對于另一些威脅來說，可能還無法掌握實際數(shù)據(jù)。這是定量分析當(dāng)前的局限性。

在定量分析實際應(yīng)用中，對于這樣定量化的困難，可嘗試使用客觀概率和主觀概率相結(jié)合的方法進(jìn)行。客觀概率用于有人們已經(jīng)掌握客觀數(shù)據(jù)的情形；主觀概率則針對尚無法掌握直接根據(jù)數(shù)據(jù)的情況，此時將利用包括經(jīng)驗數(shù)據(jù)、主觀判斷等進(jìn)行替代。舉例來說，在社會穩(wěn)定度評估中，對于攻擊行為的威脅可考慮如動機、手段和機會等要素。

總體而言，完全定量分析方法的使用是有相當(dāng)難度的。但從城市公共安全精細(xì)化、智能化及未來發(fā)展來說，定量分析畢竟是城市公共安全最希望采用的方法。

3.2 “全生命周期”公共安全評估實踐

我們認(rèn)為，一個真正的智慧城市公共安全系統(tǒng)在城市公共安全評估價值這方面應(yīng)具備“全生命周期性”。所謂“全生命周期性”，是指應(yīng)在智慧城市公共安全系統(tǒng)建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計、實施部署、使用運維、系統(tǒng)升級4個階段全面引入城市公共安全評估方法，通過評估數(shù)據(jù)的變化指導(dǎo)上述4個過程形成閉環(huán)，不斷提升整體城市安全系統(tǒng)的水平及有效性。

具體來說，在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計階段，首先要做的是基于現(xiàn)有信息系統(tǒng)形成的各類數(shù)據(jù)，有針對性地對待建系統(tǒng)所要解決的公共安全問題現(xiàn)狀進(jìn)行評估，形成各類輔助決策分析結(jié)果，指導(dǎo)規(guī)劃設(shè)計體現(xiàn)出應(yīng)有的重點問題的側(cè)重性、區(qū)域的差異性等。

針對平安城市的高清智能卡口布設(shè)問題：

（1）規(guī)劃階段進(jìn)行風(fēng)險識別和定量分析

利用比如歷史報警數(shù)據(jù)、案事件區(qū)域數(shù)據(jù)、車流量數(shù)據(jù)、人口分布數(shù)據(jù)等計算出整體區(qū)域風(fēng)險度分布圖。將該數(shù)據(jù)所體現(xiàn)的區(qū)域差異性和整體卡口布設(shè)其他因素進(jìn)行疊加，最終確定實際卡口布設(shè)位置、區(qū)域密度方案。

（2）在實施部署階段多次聯(lián)調(diào)測試及系統(tǒng)試運行

獲取相關(guān)測試數(shù)據(jù)，進(jìn)而評估系統(tǒng)整體有效性，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)不足，及時調(diào)整、改進(jìn)系統(tǒng)本身及相關(guān)部署。

（3）運維階段進(jìn)行長效的公共安全評估

系統(tǒng)將在這個階段持續(xù)給出城市公共安全狀況評估，這不僅是給決策者對城市整體安全管理所用，也是給系統(tǒng)運營維護(hù)方面甚至于系統(tǒng)自身進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整的必要依據(jù)。如果說決策人根據(jù)相關(guān)評估進(jìn)行決策和調(diào)整是傳統(tǒng)安全系統(tǒng)應(yīng)做到的，那么系統(tǒng)自身根據(jù)自身產(chǎn)生的安全評估在事先系統(tǒng)設(shè)計模式下進(jìn)行相關(guān)參數(shù)調(diào)整才是真正“智慧”城市公共安全系統(tǒng)的智慧體現(xiàn)。

毫無疑問，如果安全評估體系長效機制建立起來的話，系統(tǒng)升級參考相關(guān)評估進(jìn)行就是非常自然的事了。系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)總是有效有限的，社會狀況的變化、科技水平的提升則是永遠(yuǎn)的，所以，在反應(yīng)現(xiàn)實公共安全狀況的評估持續(xù)給出情況下，規(guī)劃新的系統(tǒng)升級就是水到渠成的事情。系統(tǒng)升級某種意義上又回到了“規(guī)劃設(shè)計”階段，在持續(xù)評估的機制下，整個城市的公共安全體系將形成這樣一個全生命周期、不斷螺旋式提升的正向軌道。輔助這個全生命周期循環(huán)的形成，也正是智慧城市公共安全評估最大價值所在。

4 結(jié)束語

當(dāng)前中國智慧城市建設(shè)方興未艾。智慧城市建設(shè)投資巨大、影響深遠(yuǎn)，而城市公共安全是城市基礎(chǔ)性需求之一，因此非常有必要在智慧城市的規(guī)劃階段就將城市公共安全評估體系納入其中。傳統(tǒng)上城市公共安全定量評估分析的方法，可以應(yīng)用最新的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)，從而降低評估的成本。這正是我們在后續(xù)智慧城市建設(shè)中需要不斷探索、落實的事情。

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