基于智慧理念的城市公共安全評估體系建設

孫鵬++沈崗

摘要：提出了一種在智慧城市理念下構建和完善城市公共安全評估體系的思路。利用該思路，依靠智慧城市建設過程中所采用的物聯網、云計算、大數據計算等技術，不僅使得傳統平安城市建設水平得到了提升，同時也使得傳統城市公共安全體系實現了實體化、模型化、可計算化，從而構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；大數據

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

當前，智慧城市的建設已經從理論層面落實到中國很多城市的實際建設層面。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作為基礎性需求，不容忽視。為有效預防、減少和降低城市公共安全風險，保護人民生命財產安全，實現經濟社會可持續發展，有必要規范城市公共安全風險評估工作。

本文從智慧城市建設的實際出發，探討基于智慧城市建設理念的城市公共安全建設與評估體系，為具體智慧城市系統建設提供借鑒。

1 智慧城市建設理念

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展城市的新思維、新策略，是新型城鎮化的必然需要，是一種在新一代信息技術支撐下，實現城市全面數字化后可視、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展到高級階段的一種形態，是城市的信息化經歷數字化、智能化后的必然結果。從市民角度來看，智慧城市意味著生活品質、民生服務、居住環境等得到極大提升，新一代信息技術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，把已有的各種生產要素優化組合，以更加精細和動態的方式管理生產和生活，形成技術集成、綜合應用、高端發展的集約、智能、綠色、低碳的城市。基于此，我們認為智慧城市具有信息（Information）、智能（Intelligence）、創新（Innovation）、市民與城市互動（Interaction）的“4I”特征。

城市作為人類社會高度發展的組織形態，作為眾多個人構成的集體活動實體，實際上在城市整體需求上也體現出了與個人需求相對應的層次需求模型。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（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。城市安全關系到城市中的每個人。在智慧城市建設中，安全是一個基本模塊。進行安全城市建設，必須堅持安全建設與評估兩條腿走路，相互促進，共同發展[1-15]。

2 智慧化的安全城市系統

構建

在智慧化的城市公共安全建設中，物聯網是城市公共安全基礎信息采集、匯集的基礎架構，大數據分析則是對海量基礎數據進行模型分析的基本技術支撐，而云計算架構則為高強度的、成本可接受的柔性計算能力獲取提供了基礎保障。這些新技術的成熟應用是使整體城市公共安全體系構建成為可能的關鍵。

2.1 城市公共安全建設現狀

近些年，城市公共安全的信息化建設主要落地到平安城市建設方面。構建平安城市業已成為政府建設共識。但當前平安城市的建設尚存在如下具體問題：

（1）信息系統缺乏整合

相關信息主要為公安等具體部門服務，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”的監控系統，缺乏標準互不相通；部門間的信息沒有實現共享，“信息孤島”現象非常普遍。基本上各方各自建設，各自享受自己的建設成果；各城市的電子防控系統多呈現分而治之狀態，一個平安城市系統中有幾種甚至十幾種安防平臺，且大多數之間沒有實現互聯。

（2）信息系統與城市中其他系統聯動較少

缺乏業務的有機整合，視頻監控系統自成一體，覆蓋面小，應用面窄，缺乏與應急聯動、警務指揮、城市管理等業務的高效整合，視頻監控信息與警用地理信息系統（PGIS）及其他公安信息沒有進行關聯。

（3）各城市普遍存在“重建設、輕應用”的現象

智慧城市建設過程，對與智慧城市建設相配套的運作管理機制、服務模式、政策措施，要進行妥善的分析和梳理。建設與管理并重才是實現智慧城市最終目標的重要保障。信息化部署完成了，它只是個系統，是工具。此后，需要相應的城市管理人員和市民一起使用這套系統，并從中汲取“智慧”的價值，這才能達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

當前，依托智慧城市理念和物聯網、大數據、云計算技術，從技術角度看，城市公共安全建設可有如下升級方向：

（1）大聯網平臺建設

隨著GB/T28181-2011《安全防范視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求》于2012年6月1日正式生效，大聯網平臺建設已經成為未來幾年平安城市建設的首要任務。城市公共安全建設的視頻監控聯網管理平臺，必須開放系統能力，能夠與主流監控廠商前端設備進行信息對接及互操作，可進行不同平臺和設備之間的業務組合和調用，實現不同平臺信息的往來交互。

（2）信息全網可調用

通過視頻監控系統大聯網平臺建設的逐步深化，使得區域內經過授權的監控平臺的操作臺，均能夠在區域范圍內自由調動信息。同時，以上的互聯和共享將完全在權限可控的狀態下進行，以最大限度保證海量數據的有序使用。

（3）業務流程實戰整合

發展應用型的城市公共安全建設專業化系統。城市公共安全系統的核心在于系統與警務的日常工作緊密結合，這樣視頻信息才能成為真正的“大數據”。和警方已經建設或者正在建設眾多數字化的業務信息系統有效關聯，使得平臺系統更加貼近公安部門的實際業務應用，做到“三實”，即實際、實戰、實效，從而貼近公安實戰，促進信息共享，提高工作效率。

（4）高清設備的大量使用

公安對于城市公共安全系統建設從追求數量轉變為追求質量的階段。更高的清晰度成為提升視頻監控質量的首要訴求。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控系統的工作效率。通過對視頻內容進行視頻診斷、視頻濃縮、視頻檢索、視頻壓縮等先進視頻處理技術等，使視頻資源從粗放無序的數據真正轉化為精細可用的信息，并最終實現高效應用。

（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絡的完善將會產生大量視頻數據，只有云計算的強大架構擴展能力，高可用性將使海量視頻數據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建設的理解，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還是最新智慧城市架構下的智慧公安系統建設，不少地方都已經構建城市公共安全類相關系統，在不少城市也已經初步形成較完整的體系。但在這些系統建設中，是否有從城市公共安全評估的角度出發，更嚴謹地在事前基于評估數據更合理規劃整體方案，在系統建成后根據實際使用情況評估城市安全水平的提升或變化，從而適度調整相關系統側重或在后續建設中更加科學地、有針對性地對重點地區、重點問題進行安全系統規劃和實施，這是需要考慮的問題。

實際情況中這方面通常被忽略。很多系統的規劃設計，往往是側重在“設計”系統本身，說明系統本身要解決的問題。而對系統所要解決的真正問題缺乏量化。相當于說，事先缺乏定量評估問題，事后缺乏定量評估成效。很多系統上馬了，只能籠統地說“有了提升”，最多總體而言某個指標提升或下降了之類。而這些和城市公共安全評估應達到的“以評估指導規劃，以評估調整布設，以評估安排升級”的要求有很大差距。

3.1 城市公共安全風險識別方法

影響城市公共安全風險評估進展的主要因素包括：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，應該選擇適合本城市特性和發展水平的風險評估方法。這樣的評估過程與正在進行的平安城市或智慧城市安全建設是一個并行關系，相互吸收經驗，相互促進。

根據對各要素的指標量化及計算方法的不同，城市公共安全風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用的風險分析方法，在城市公共安全分析中也同樣如此。定性分析方法對風險產生的可能性和后果可用如“低、中、高”這樣定性表達程度的表示方式。

但在城市公共安全風險的實際定性分析過程中，有時僅僅使用“低、中、高”這樣的程度表達并不能顯著分辨不同風險值間的差別，因此，在實踐中，有時會考慮給這些主觀判斷的值設定一個數據化的結果，比如，設“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等級數據進行過度解讀，可能會導致錯誤的決策。

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

城市公共安全的定性分析是基礎性的分析方法。即使在可采用更進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上的提升，同時也是對花費更大的完全定量分析的妥協。在半定量分析中，定性分析的某些定性分析數據可能已是確定數字，但每個子項所確定的數字并不一定與具有非常精確的對應關系。

在應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分各種不同風險，尤其是當分析結果或可能性處于極端狀態的時候。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”。所謂暴露頻率是風險來源存在的程度，而概率是當相應風險源存在時產生后果的可能性。在上述兩者間關系不是完全獨立時需要審慎對待分析結果，因為相互干涉后的分析結果可能產生偏差。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險分析主要關注兩個基本數據：風險事件發生概率和風險對應可能損失的資產。這兩者相乘的結果稱為年度預期損失（ALE）或年度成本估算（EAC）。理論上可依據ALE計算威脅事件的風險等級并有針對性地做出相應的決策。

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

ALE=V×P×μ

顯然的，城市公共安全整體ALE值應該是各單項ALE的總和。

但上述方法存在數據可靠性問題。定量分析依賴準確數據，而準確數據整體上依賴于人類的科學發展水平。對于某些安全威脅，人們確認已可掌握相應數據信息，但對于另一些威脅來說，可能還無法掌握實際數據。這是定量分析當前的局限性。

在定量分析實際應用中，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合的方法進行。客觀概率用于有人們已經掌握客觀數據的情形；主觀概率則針對尚無法掌握直接根據數據的情況，此時將利用包括經驗數據、主觀判斷等進行替代。舉例來說，在社會穩定度評估中，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難度的。但從城市公共安全精細化、智能化及未來發展來說，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

我們認為，一個真正的智慧城市公共安全系統在城市公共安全評估價值這方面應具備“全生命周期性”。所謂“全生命周期性”，是指應在智慧城市公共安全系統建設的規劃設計、實施部署、使用運維、系統升級4個階段全面引入城市公共安全評估方法，通過評估數據的變化指導上述4個過程形成閉環，不斷提升整體城市安全系統的水平及有效性。

具體來說，在系統規劃設計階段，首先要做的是基于現有信息系統形成的各類數據，有針對性地對待建系統所要解決的公共安全問題現狀進行評估，形成各類輔助決策分析結果，指導規劃設計體現出應有的重點問題的側重性、區域的差異性等。

針對平安城市的高清智能卡口布設問題：

（1）規劃階段進行風險識別和定量分析

利用比如歷史報警數據、案事件區域數據、車流量數據、人口分布數據等計算出整體區域風險度分布圖。將該數據所體現的區域差異性和整體卡口布設其他因素進行疊加，最終確定實際卡口布設位置、區域密度方案。

（2）在實施部署階段多次聯調測試及系統試運行

獲取相關測試數據，進而評估系統整體有效性，發現系統不足，及時調整、改進系統本身及相關部署。

（3）運維階段進行長效的公共安全評估

系統將在這個階段持續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，也是給系統運營維護方面甚至于系統自身進行系統參數調整的必要依據。如果說決策人根據相關評估進行決策和調整是傳統安全系統應做到的，那么系統自身根據自身產生的安全評估在事先系統設計模式下進行相關參數調整才是真正“智慧”城市公共安全系統的智慧體現。

毫無疑問，如果安全評估體系長效機制建立起來的話，系統升級參考相關評估進行就是非常自然的事了。系統的自我調節總是有效有限的，社會狀況的變化、科技水平的提升則是永遠的，所以，在反應現實公共安全狀況的評估持續給出情況下，規劃新的系統升級就是水到渠成的事情。系統升級某種意義上又回到了“規劃設計”階段，在持續評估的機制下，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的形成，也正是智慧城市公共安全評估最大價值所在。

4 結束語

當前中國智慧城市建設方興未艾。智慧城市建設投資巨大、影響深遠，而城市公共安全是城市基礎性需求之一，因此非常有必要在智慧城市的規劃階段就將城市公共安全評估體系納入其中。傳統上城市公共安全定量評估分析的方法，可以應用最新的物聯網、大數據、云計算技術，從而降低評估的成本。這正是我們在后續智慧城市建設中需要不斷探索、落實的事情。

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