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智慧城市：实践分享系列谈

作译者：岳梅樱博士（Amy Chen）

出版时间：2012-05 千字数：340 版次：01-01 页数：368

开本：16(170*240) 装帧： I S B N ：9787121166525

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纸质书定价：￥69.0

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目 录
第 1 章智慧城市的内涵 .......................................................................1
1.1 什么是智慧城市.............................................................................. 2
1.2 智慧城市与数字城市....................................................................... 5
1.3 智慧城市发展的现状....................................................................... 6
第2 章智慧城市总体规划 .............................................................. 12
2.1 智慧城市规划.............................................................................13
2.1.1 智慧城市规划与传统城市规划的关系........................................... 13
2.1.2 智慧城市规划需要回答的问题...................................................... 14
2.2 案例分享.....................................................................................20
2.2.1 北方某省会城市智慧新区战略规划............................................... 20
2.2.2 华东某城市智慧城区顶层设计与规划........................................... 21
2.2.3 华南某特区城市智慧城市战略规划............................................... 23
2.2.4 西北某市智慧城市信息产业发展规划........................................... 25
2.2.5 华南某特区城市智慧新区五年建设规划........................................ 26
2.3 小结............................................................................................27
民 生 篇
第3 章智慧的水管理 ..................................................................... 32
3.1 城市水管理的挑战......................................................................33
目录
XIII
3.2 城市水管理的内涵......................................................................35
3.2.1 管理范畴....................................................................................... 35
3.2.2 绩效指标体系................................................................................ 35
3.2.3 发展动态....................................................................................... 37
3.3 智慧城市水管理..........................................................................38
3.3.1 背景与理念.................................................................................... 38
3.3.2 关键技术....................................................................................... 40
3.3.3 系统架构....................................................................................... 52
3.4 案例分析.....................................................................................54
3.4.1 水环境安全评价与预警综合管理平台........................................... 54
3.4.2 爆管预测....................................................................................... 58
3.4.3 泄漏检测....................................................................................... 60
3.4.4 维修调度优化................................................................................ 61
3.5 小结............................................................................................62
3.6 参考文献.....................................................................................62
第4 章公共安全之犯罪管理 ........................................................... 66
4.1 城市公共安全所面临的挑战.......................................................67
4.2 城市犯罪管理的智慧解决方案...................................................68
4.2.1 总体架构....................................................................................... 69
4.2.2 犯罪情报分析解决方案................................................................. 70
4.2.3 犯罪预测和预防解决方案.............................................................. 73
4.2.4 智能视频监控解决方案................................................................. 80
4.3 城市犯罪管理的案例分析...........................................................83
4.3.1 美国某警局破获连环抢劫案.......................................................... 83
4.3.2 某保险公司揭发巨额汽车保险欺诈............................................... 86
4.3.3 某保险公证人公司防范保险金诈骗............................................... 88
智慧城市：实践分享系列谈
XIV
4.3.4 其他经典实践案例......................................................................... 89
4.4 小结............................................................................................91
4.5 参考文献.....................................................................................92
第5 章智慧的交通......................................................................... 95
5.1 当前的交通管理挑战..................................................................96
5.2 智能交通系统成熟度及增强建议..............................................100
5.2.1 ITS 成熟度................................................................................... 102
5.2.2 增强ITS 的建议.......................................................................... 104
5.3 基于物联网的新一代智慧交通.................................................112
5.3.1 基于物联网的ITS 参考体系........................................................ 112
5.3.2 IBM 倡导的智慧交通................................................................... 114
5.3.3 智慧交通总体逻辑架构............................................................... 116
5.3.4 智慧交通关键技术示例............................................................... 118
5.4 案例分析...................................................................................124
5.4.1 公交线网的适应性滚动式调整.................................................... 124
5.4.2 交通流预测工具有效防止交通堵塞............................................. 126
5.4.3 智能道路收费系统助力交通堵塞治理......................................... 127
5.5 小结..........................................................................................129
5.6 参考文献...................................................................................130
第6 章智慧医疗之慢性病管理...................................................... 133
6.1 慢性疾病的挑战........................................................................134
6.1.1 慢性病成为威胁人类健康的首要疾病........................................... 134
6.1.2 我国慢性病患病人群和高危人群庞大......................................... 134
6.2 政府的战略目标和规划.............................................................136
目录
XV
6.3 慢病管理生态系统....................................................................138
6.4 慢性病管理流程——以患者为中心..........................................140
6.4.1 建立个人健康数据库................................................................... 142
6.4.2 个人健康风险评估....................................................................... 144
6.4.3 设计个人慢性病管理计划............................................................ 144
6.4.4 执行个人慢性病管理计划............................................................ 145
6.4.5 分析个人和人群慢性病管理效果................................................. 146
6.4.6 慢性病管理系统技术架构............................................................ 149
6.5 应用案例...................................................................................152
6.5.1 韩国GMU ＆美国Merck.............................................................. 152
6.5.2 北京某权威三甲医院................................................................... 153
6.6 小结..........................................................................................154
6.7 参考文献...................................................................................154
经 济 篇
第7 章智慧的教育之职业人才培训 ............................................... 158
7.1 教育面临的挑战........................................................................159
7.2 智慧教育的解决方案................................................................159
7.2.1 什么是智慧的教育....................................................................... 159
7.2.2 智慧教育的五大路标................................................................... 160
7.2.3 中国软件开发中心的高端人才培养计划...................................... 163
7.2.4 软件开发中心软件职业人才培养计划......................................... 168
7.2.5 实现智慧的教育需要全新的技术支撑......................................... 169
7.2.6 Web 2.0 技术推动智慧教育的实施............................................... 170
7.2.7 教育云助力教育应用的推广........................................................ 171
7.2.8 IBM 随需应变的学习模型........................................................... 173
智慧城市：实践分享系列谈
XVI
7.2.9 软技能的培养规划和技能持续提升解决方案.............................. 176
7.3 案例分享...................................................................................178
7.3.1 高端人才培养计划（UTP）成功案例.......................................... 178
7.3.2 软件职业人才培养计划（SCT）成功案例................................... 178
7.4 小结..........................................................................................180
第8 章智慧的商务....................................................................... 182
8.1 令人心潮澎湃的中国消费与智慧商务......................................183
8.2 智慧商务的构想........................................................................184
8.2.1 智慧的采购.................................................................................. 185
8.2.2 智慧的营销.................................................................................. 186
8.2.3 智慧的销售.................................................................................. 187
8.2.4 智慧的服务.................................................................................. 188
8.3 智慧商务的解决方案................................................................189
8.3.1 产品与内容管理.......................................................................... 191
8.3.2 市场营销..................................................................................... 191
8.3.3 贸易管理..................................................................................... 192
8.3.4 订单管理..................................................................................... 192
8.3.5 成员管理..................................................................................... 193
8.3.6 后台系统集成.............................................................................. 193
8.3.7 报表和电子商务智能................................................................... 194
8.3.8 运维管理..................................................................................... 194
8.3.9 开发环境..................................................................................... 194
8.3.10 多商业模式支持......................................................................... 194
8.4 案例分享...................................................................................195
8.4.1 李宁公司..................................................................................... 196
8.4.2 国内某大型家电连锁企业............................................................ 197
目录
XVII
8.4.3 索尼公司..................................................................................... 198
8.5 小结..........................................................................................199
8.6 参考文献...................................................................................199
第9 章智慧港航 .......................................................................... 201
9.1 智慧港口的一天........................................................................202
9.2 智慧港航应具备的关键要素.....................................................204
9.3 港航的业务范围........................................................................206
9.4 港航管理所需要具备的能力.....................................................209
9.5 智慧港航的解决方案................................................................210
9.6 智慧港航的业务创新................................................................212
9.6.1 智慧港航指挥调度中心............................................................... 214
9.6.2 智慧港航公共服务平台............................................................... 217
9.6.3 智慧港航综合业务系统............................................................... 220
9.6.4 智慧港航一站式物流服务平台.................................................... 225
9.7 最佳实施路径...........................................................................226
9.8 案例分享...................................................................................228
9.8.1 新加坡港务局.............................................................................. 228
9.9 小结..........................................................................................229
9.10 参考文献.................................................................................230
第10 章智慧的建筑..................................................................... 232
10.1 智慧建筑面临的挑战..............................................................233
10.2 智慧建筑的内涵......................................................................236
10.3 智慧建筑的解决方案..............................................................237
智慧城市：实践分享系列谈
XVIII
10.3.1 能源与环境管理方案的意义...................................................... 240
10.3.2 运营管理方案的意义................................................................. 240
10.3.3 空间管理方案的意义................................................................. 241
10.3.4 智慧的楼宇管理平台（IIBM） .................................................. 241
10.3.5 智慧楼宇管理平台的价值.......................................................... 243
10.4 案例分析.................................................................................244
10.4.1 新奥尔良智慧重建项目.............................................................. 244
10.4.2 明尼苏达州罗彻斯特市的智慧园区项目.................................... 247
10.4.3 IBM 的总部智慧建筑项目......................................................... 247
10.5 小结.........................................................................................251
10.6 参考文献.................................................................................251
实 践 篇
第11 章智慧的城市运营管理中心................................................. 256
11.1 城市领导者的挑战..................................................................257
11.2 智慧的城市运营管理中心的解决方案....................................259
11.2.1 智慧的城市运营管理中心总体架构........................................... 261
11.2.2 智慧的城市运营管理中心核心能力........................................... 265
11.3 案例分享.................................................................................275
11.3.1 巴西-里约热内卢....................................................................... 275
11.4 小结.........................................................................................277
第12 章智慧的分析、优化与预测 ................................................ 278
12.1 获得前瞻性思维的能力：是挑战，更是新的机会..................281
12.1.1 对新方法的需求......................................................................... 281
12.1.2 当前业务挑战............................................................................ 282
目录
XIX
12.2 智慧的分析、优化与预测的用武之地：行业应用..................283
12.2.1 银行业：城市发展的重要动力................................................... 283
12.2.2 保险业：和谐发展的基础保障................................................... 285
12.2.3 电信业：提升城市效率的网络................................................... 287
12.2.4 零售业：城市商业的毛细血管................................................... 289
12.2.5 制造业：两化融合的关键所在................................................... 292
12.3 案例分享.................................................................................294
12.3.1 银行：Rabobank ........................................................................ 294
12.3.2 保险：L＆auml;nsf＆ouml;rs＆auml;kringar 保险集团.............................................. 297
12.3.3 电信：XO Communication 通信服务提供商............................... 299
12.3.4 零售--Neck ＆ Neck 童装零售企业............................................. 300
12.3.5 制造业：菲亚特汽车公司.......................................................... 303
12.4 小结.........................................................................................306
12.5 参考文献.................................................................................306
第13 章智慧城市总体架构........................................................... 308
13.1 展现层.....................................................................................310
13.2 应用层.....................................................................................313
13.3 集成层.....................................................................................313
13.4 外部资源层.............................................................................316
13.5 云计算平台.............................................................................317
13.6 应用支撑共享平台..................................................................321
13.6.1 应用管理.................................................................................... 321
13.6.2 平台管控.................................................................................... 322
13.6.3 统一数据管理............................................................................ 324
13.6.4 共享引擎.................................................................................... 326
智慧城市：实践分享系列谈
XX
13.6.5 决策分析.................................................................................... 329
13.6.6 安全管理.................................................................................... 331
13.6.7 运维管理.................................................................................... 334
13.7 基础数据平台..........................................................................337
13.8 智慧城市实施参考路线图.......................................................338
13.9 小结.........................................................................................339
13.10 参考文献...............................................................................339
后记................................................................................................... 341

主编的话
全球一体化的今天，看看我们的世界：
发展中国家有 11 亿人面临水资源短缺!
在欧洲，每年有4 万人死于交通事故，有170 万
人在交通事故中受伤。欧洲每年花费约4000 亿欧元
处理道路交通事故！
每年有 150 万人因固体燃料使用导致的室内空气污染丧命，其中一半
以上寿命不超过5 岁！
全球约 26 亿人缺乏卫生设备，连最简单的厕所也欠缺，当中以非洲的
情况最为严重!
到了2050 年，世界三分之二即超过60 亿人口将居于城镇……
由此可见，建设一个绿色、创新、和谐的宜居城市迫在眉睫。在过去
的三年里，IBM 智慧城市团队走访诸多城市，涉足水资源、交通、医疗教
育、电子商务、银行、通信、加工制造业等各大行业，探索出一套行之有
效的实践经验。如何将智慧城市的理念及其解决方案与市民、城市管理者
分享？将智慧城市实践经验广泛传播到每一个角落？这是智慧城市团队一
直思考的问题。
智慧城市：实践分享系列谈
IV
我在国外生活了25 年，当初回到国内是为了致力于智慧城市的推广和
建设。为了更好地了解中国的国情和政府的体制，除了马不停蹄地穿梭于
各个城市，更是苦心研读《苦难辉煌》一书，深深体会到了中国文化的博
大与精深。建设智慧的中国虽是百年大计，却也是刻不容缓的大事。
中国共有 600 多个城市，城市虽有大小之分，但居住在城市中的百姓
需求却是一样的。本书以深入浅出的方式将智慧城市的理念及行业中所关
注的热点解决方案分享给城市的领导者，并从以下四个方面阐述我们的观
点：
第一部分是智慧城市的内涵及其规划；
第二部分是民生建设，包括智慧的水管理、公共安全、智慧的交通和
智慧的医疗；
第三部分是经济发展，包括智慧的教育、智慧的商务、智慧的港航和
智慧的建筑；
第四部分是智慧城市实践的技术平台与创新手段，包括智慧的城市运
营管理中心、智慧的分析、优化与预测以及智慧城市的总体架构。
本书的目的是希望能够更广泛地将智慧城市理念和解决方案传播给中
国城市的领导者。每个领域的解决方案阐述的也是行业领域中的热点话题，
包括面对的挑战、应对的解决方案和作者实战项目的经验分享，而不是完
整的行业规划方案，期待用以点带面的方式引起领导者的思考。
当然，智慧城市解决方案并不仅限于此，比如食品安全、药品监管、
主编的话
V
环保节能、社会福利保障和学校教育都是非常重要的主题，但是限于篇幅，
无法一一阐述，所以我们也希望在以后的续篇中能够有所涉及。
最后，我要非常感谢IBM 大中华区行业解决方案总监李永才先生的全
力支持及鼓励，更要感谢每个章节的专家在百忙之中分享他们的经验。希
望此书能够抛砖引玉，引起广大读者的共鸣与支持。
谢谢。
岳梅樱（Amy Chen）
2012 年4 月
序 言 一
在过去的 30 多年里，中国经历了大规模的城市
化，4 亿多人口从乡村涌入城市。这个大规模的城市
化，是中国经济得以长期持续快速增长的根本原因之
一。如果仅仅从中国城市化的原动力来看，中国的大
规模城市化至少还将持续15—20 年。据麦肯锡2008
年发布的一份报告中的预测，中国城市人口将在未来
的15 年中再增加3 亿，达到9.26 亿。到2025 年，中国将出现221 个百万
以上人口的大城市，其中有8 座1 千万以上人口特大城市，而北京和上海
的人口都将超过3000 万。
城市化对中国既是巨大的机遇，也是巨大的挑战。如果能够集中精力
解决城市化过程中的一系列问题，让中国的大规模城市化再持续十五年、
二十年，那么也就为解决中国经济社会发展中一系列重大问题提供了驱动
力。从这个意义上讲，城市化之于中国的整体发展，既是因又是果，既提
供了衡量效果的标尺，也可以成为解决问题的抓手。
“智慧城市”是 IBM 公司提出的一个城市化发展新思路，是一种看待
城市的新角度，是一种发展城市的新思维。“智慧城市”借助新一代的物联
网、云计算、决策分析优化等信息技术，通过感知化、物联化、互联化的
方式，可以将城市中的物理基础设施、信息基础设施、社会基础设施和商
序言一
VII
业基础设施连接起来，成为新一代的智慧化基础设施，使城市中各领域、
各子系统之间的关系显化，就好像给城市装上网络神经系统，使之成为可
以指挥决策、实时反应、协调运作的“系统之系统”。
几年来，“智慧城市”在中国和全世界都获得了积极的关注，并且开始
进入实践阶段。
本书完整地叙述了 IBM 对于“智慧城市”的观点和思路，介绍了大量
丰富的实践案例，并且从架构层面对“智慧城市”进行了探讨。就体系结
构的完整性和内容的丰富性而言，本书都可以说是当前介绍“智慧城市”
的一本佳作，是关心“智慧城市”、建设“智慧城市”的读者所不应错过的
作品，我愿意在这里向大家推荐。
钱大群（D．C．Chien）
IBM 大中华地区董事长及首席执行总裁
序 言 二
成就智慧的成长，从城市开始
受人口增长的刺激，中国、印度，巴西等国家的
中产阶级市场会随之增长。出于对经济、教育和商
机等因素的考虑，人口将持续向城市转移，预计到
2050 年，全球城市人口的比例将超过70%。在我国，
城镇化已进入一个快速发展的阶段，并推动我国成
为世界上发展最快的经济体之一。随着城镇化扮演
着越来越重要的角色，城市的建设和管理方式也需
要进行科学化转型，以满足不断发展的需要。
此外，民生建设由于能够成为对中国经济实现调结构、稳增长的最重
要抓手，而得到高度重视。不久前，李克强副总理在《求是》上发文，强
调调整经济结构最重要的是扩大内需，而保障和改善民生，是扩大内需的
重要举措和有效途径。
由于我们生活的城市，建立在一系列不同的系统之上，主要包括：组
织（人），商业、政务，交通，通信，水和能源等。这些系统的有效性与高
效性，决定着一个城市是否能够良好运作，并获得成功的发展。所以，在
考虑如何进行科学化城市管理，以及保障和改善民生时，首先要有能力维
持六个系统之间的内部关联，并可以针对要达成的目标，采取有效行动。
序言二
IX
幸运的是，现在的城市管理者们拥有了过去意想不到的能力，借助信
息科技的力量，他们变得更加智慧——今天的城市，可以收集和分析数据，
以监测、衡量和管理复杂的系统——管理者们能够了解、分析交通、水和
能源等系统之间的相互作用，并单独或整体优化它们的运转方式；他们还
可以预测各系统将要发生的变化，以及对邻近系统的影响，包括如教育系
统、医疗系统和社会服务系统等，来制订更为明智的决策。这些借由信息
科技而产生的新方式、新手段，让我们的城市发展，发生了划时代的变革。
IBM 在中国的发展，最重要的就是紧跟时代步伐，配合国家区域城市
政府的发展战略，通过打造智慧的交通、智慧的医疗、智慧的水资源、智
慧的商务等智慧的行业解决方案，共建智慧的中国、智慧的地球。当前我
们推出的解决方案与政府、企业发展的需求非常吻合，因此也受到了政府
和社会各界的认可和重视。目前IBM 公司已经和许多具有前瞻性眼光的客
户进行了深入的合作，建设了一批具有代表性的先进项目。我们认为未来
十年中信息化建设的浪潮将进入一个新的高峰。通过工业化、信息化的不
断融合，软件产业和信息服务业的蓬勃发展，云计算和互联网等高新技术
将引领我们进入智慧的十年。
本书是 IBM 智慧城市团队三年的智慧城市建设模式、建设经验的心
得，通过深入浅出的方式分享了各个行业解决方案的落地成果。希望这些
有益的分享能够给城市领导在智慧城市的建设思路上带来启发。
范宇
IBM 大中华地区政府与公众事业部总经理
序 言 三
从智慧的城市到幸福的生活
也许，我们每个人都曾经问起：幸福在哪里？
人人都在追求幸福——幸福关系到每一个人的
衣食住行，关系到每一个家庭的水电用度，关系到每
一个社区的公安交通，关系每一座城市的可持续发
展，关系到国泰民安。
城市化是大势所趋，中国的多数百姓向往城市，认为那里条件更好、
生活更幸福。然而，中国大踏步的城市化进程所激发出来的交通拥堵、资
源紧缺等问题却令市民及企业倍感痛苦，而城市的管理者也对公共安全、
防灾预控、医疗教育等社会服务工作人员的短缺感受深刻。
社会要和谐、生活要幸福，仅凭城市管理者的勤奋工作是不够的——
为了加快调整经济结构、提高城市管理水平、改善民生、促进环境与经济
的可持续发展，我们需要更智慧的城市管理。全球已经有2000 多个城市正
在IBM 的帮助下，借助云计算等创新科技实现全面的物联化、互联化和智
能化的运行管理。在中国，得益于IBM 区域拓展战略，数十个城市正在与
IBM 遍布全国的分公司合作，构建宜居而智慧的城市：从公安交通、水电
资源、医疗教育、灾害防控，到食品安全、环境保护、建筑楼宇、港航物
序言三
XI
流，以及各行各业的商务协同——通过跨部门整合这些城市管理中的关键
服务，充分利用信息、协调资源、预测问题、降低风险、智能应急，从而
高效率低成本地推动城市、经济、民生的可持续发展。
时间紧迫、务求成功！越来越多的中国城市已经开始发力“智慧的城
市”。但是，狂热中需要冷醒——我们的城市到底要构建怎样的智慧？如何
一步一步成功地实现？
IBM 集结了顶级的管理和信息化专家、借助其前瞻的行业洞察和全面
的业务咨询能力、以其百年创新科技为基础、总结了大量国内外城市的先
进实践而撰就此书——它能够指引城市管理者取人之长补己之短、早日成
就智慧城市的伟业。
本书涵盖了建设“智慧城市”所必备的基本知识，对企业界的管理人
士也会有所启迪。
IBM 就在您所在的城市、让我们共同建设“智慧城市”、共同智慧地
成长！
幸福在哪里？
朋友来告诉你：
幸福的生活，
从智慧城市开始。
严美凤（Patricia Yim）
IBM 大中华区副总裁兼区域拓展及工商企业部总经理

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