2021GIS应用开发组一等奖：城市流动摊贩上报处理与管理调度系统
作品名称：城市流动摊贩上报处理与管理调度系统
作者单位：华南农业大学资源环境学院
小组成员：刘昱辰，赵彦博，杨雨茵，徐晓岚
指导老师：吴小芳，刘轶伦
（一）社会需求
流动摊贩在中国具有悠久的发展历史，与日常生活联系紧密，在城市中建构出了一种独特的社会空间。2018年，广州市城市管理委员会出台《广州市流动商贩临时疏导区管理办法》，该办法指出，广州市流动摊贩管理采用临时疏导区管理方法，主要目的是以较低廉的成本、较合理的选址吸引流动摊贩进入疏导区，并进行免费培训，建立管理档案，对于流动摊贩违规行为进行记分，对多次、严重违规者取消其摆卖资格等惩罚；对于商贩、群众提出的合理诉求，认真采纳尽力解决。后疫情时代，摊贩作为恢复消费活力、缓解就业压力、刺激市场经济发展的一匹黑马重出江湖。但随着地摊经济迅速铺开，市容市貌管理、交通秩序安全、食品卫生问题、人群聚集风险等诸多问题逐渐显现。通过《广州市流动商贩临时疏导区管理办法》的内容与当下的社会现状，我们希望搭建一个借助信息化手段，结合地理信息技术的城市流动摊贩上报处理与管理调度系统，以求合理调配人力物力资源，规范化管理城市流动摊贩，既保护流动摊贩的经营活动，同时又维护城市的市容市貌以及消费者的消费安全。本系统利用PostgreSQL以及空间数据库搭建数据层，以Web服务、ArcGIS Sever构成应用支撑层，开发了城市流动摊贩管理调度系统，并借助微信小程序开发了城市流动摊贩上报处理系统。整个系统完成了群众上报、摊贩信息收集管理、摊贩时空分析、出警最优路线规划、疏导区选址等功能。辅助城市管理局内部资源的协调分配与整体性发挥，推动城市管理部门在流动摊贩管理问题上的精细化建设，缓解城管与流动摊贩、市民与流动摊贩、社会发展与流动摊贩之间的矛盾。（二）用户需求
本系统的用户单位包括广州市城市管理和综合执法局、社会公众。系统的用户对象主要为广州市城市管理和综合执法局的流动摊贩管理人员与执法人员，此外提供举报途径、摊贩信息功能的用户对象还包括社会公众。1.城市流动摊贩管理人员：在系统WEB端，城市管理人员拥有对数据的增删查改、查看群众的意见的权限。利用人脸搜查功能，快速查询摊贩信息与违法记录。通过系统对摊贩数据的时空分析，观测管理区流动摊贩的摆摊规律以及违规摊贩的数量，优化管理方法。利用ArcGIS server提供路线规划与摊贩疏导区选址建议功能，促进摊贩需求与城市管理要求的协调整合，实现城市流动摊贩统一管理。同时，城管人员在出警时可登录系统的微信小程序，对摊贩信息进行记录。根据系统分配的处理事件，城管人员可在小程序中获取详细的摊贩信息，同时在处理完成事件后将处理结果上报至系统。2.社会公众：群众在Web端与小程序端可以免登录获取其所在地附近各个地点的摊贩信息以及摆摊情况，同时对系统问题进行反馈。群众可在微信小程序端对存在违规行为的摊贩进行投诉（包含位置、图片、违法类型等信息），与城市管理部门共同参与到城市监管中来。（一）系统架构图
系统采用数据层、应用支撑层、业务逻辑层、表现层四层体系架构。最上层为用户界面层，负责与用户的交互并利用ArcGIS API for JavaScript实现在浏览器进行成果渲染。系统使用Express框架，结合PostgreSQL数据库以及空间数据库进行后台搭建。用户在表现层中使用系统的四个功能模块：数据管理、数据统计、数据分析、辅助决策。前端收到请求后向后台请求获取相应数据，再通过后台处理模块处理后连接到物理数据库（SDE，PostgreSQL）。最后，利用发布至ArcGIS Sever的WEB服务按照相对应的功能进行调用，在用户界面进行渲染。图1 系统架构图
（二）功能设计
图2 功能设计图
1.城市流动摊贩管理调度系统——WEB端
（1）数据管理
a. 摊贩信息、违规摊贩信息、执法人员信息、城管部门信息管理：各类信息储存在数据库，系统为管理人员提供数据增删查改操作权限。由群众上报且经城管核实的摊贩信息将同步录入到违规摊贩信息中；
b.摊贩人脸搜索：数据库将储存已登记的摊贩信息，系统可对用户上传的摊贩人脸图像进行识别，并与数据库内人像做比较，识别成功后将返回摊贩信息及违法记录。
（2）数据统计
a. 摊贩统计功能：通过柱状图、折线图、饼图、热力图等可视化图表，展示数据库中摊贩数据的统计结果，体现摊贩的时间与空间上的规律；
b. 群众意见反馈：在web端反馈群众对本系统使用的意见反馈。
（3）数据分析
a.属性筛选：根据用户要求，对页面所显示的摊贩点属性进行选择显示；
b.摊贩热点分析：通过对流动摊贩的数据进行热点分析，设置搜索范围和图层透明度，探索摊贩在空间上的分布情况，通过配合属性筛选，实现有针对性的对部分摊贩数据进行热点分析；
c.摊贩位置动态展示：通过时间轴及摊贩的时间数据，动态展示摊贩在一段时间范围内在空间上的分布变化情况。同时也能作为在时间维度上的数据筛选工具，配合属性筛选及其他数据分析工具实现展示使用者需要的特定数据；
d.周边摊贩分析：通过用户在地图上绘制多边形区域，系统将自动分析该区域内多时段摊贩数量分布情况和摊贩类型数量占比。通过绘制或拖动多边形区域可以实现区域内的动态分析及实时渲染。
（4）辅助决策
a.出警最优路线规划功能：根据群众上报的违规摊贩信息，管理平台人员通过选择部门、城管人员来分配任务。系统将规划出一条合理的出警路线，并在Web端展示；
b.疏导区选址功能：调用地理分析模型，通过选用不同的分析模式，得出的管理区倾向于不同的目的。通过重分类，筛选出优、中、劣三个等级的管理区候选区域；
c.疏导区管理功能：可以调整当前管理区的范围，同时也可以配合管理区选址功能，绘制新的管理区域。
图3 Web端界面图
2.城市流动摊贩上报处理系统——微信小程序
（1）群众意见收集功能
a.群众通过微信小程序，对流动摊贩的违法行为进行拍照填写上报，解决以往投诉困难的情况；
b.群众通知小程序获悉所在地周边摊贩的摆摊情况等信息。
（2）城管出警任务分配
a.系统获取群众上报意见后，根据所包含的位置信息分配给就近的城管执法人员，在待处理事件界面中进行展示；
b.城管执法人员提交处理结果表单。
图4 微信小程序截图
（三）数据库
1.数据库设计
（1）数据库软件：PostgreSQL 12.4 + PostGIS 3.0.5，配置于云服务器，IP:106.55.165.158，端口5433
（2）数据库名称：database
（3）数据库设计约定：
a.对象名称一律采用小写字母，单词之间以下划线（“_”）分隔；b.尽量避免使用触发器、存储过程；c.避免使用动态创建表或者字段的设计；d.每个表的字段不超过10个；e.对象命名都应该使用正确的英文单词，禁止使用汉语拼音。（4）项目涉及关系实体：
流动摊贩（vendors）、违规摊贩（illegal_vendors）、城管部门（managements）、执法人员（officers）、群众意见（views）、上报记录（reports）、管理者（accounts）关系1：各城管部门安排下属执法人员工作关系2：各城管部门记录管辖街道的流动摊贩关系3：群众匿名上报摊贩违规情况关系4：执法人员出警查处上报记录关系5：上报记录经执法人员核实则处理为违规摊贩关系6：群众匿名发表意见（5）数据表结构设计
表1 摊贩数据表
字段名 | 数据类型 | 备注 |
serial_number | integer | 摊贩编号 |
type | text | 摊贩类型 |
x_coordinate | text | 纬度 |
y_coordinate | text | 经度 |
time | time stamp without time zone | 摆摊时间 |
isused | boolean | 控制记录是否显示 |
表2 违法摊贩数据表
字段名 | 数据类型 | 备注 |
serial_number | integer | 摊贩编号 |
Illegal_type | text | 摊贩违规类型 |
storage_path | text | 图片存储地址 |
disposed_status | boolean | 违规摊贩处理状态 |
officer_id | integer | 处理此摊贩的执法人员编号 |
表3 上报记录数据表
字段名 | 数据类型 | 备注 |
rid | integer | 上报记录编号 |
content | text | 描述内容 |
x_coordinate | text | 纬度 |
y_coordinate | text | 经度 |
time | time stamp with time zone | 上报时间 |
disposed | boolean | 处理状态 |
type | text | 上报违规类型 |
storage_path | text | 图片存储地址 |
officer_id | integer | 分配出警的执法人员编号 |
isused | boolean | 控制记录是否显示 |
（6）数据表关系图
图5 数据表关系图
2.地理数据库
（1）数据库软件：PostgreSQL 12.4 + PostGIS 3.0.5，配置于云服务器，IP:106.55.165.158，端口5433
（2）数据库名称：geodatabase
（3）说明：
使用ArcgGIS Pro2.7连接PostgreSQL12.4，创建企业级地理数据库SDE，存储疏导区要素，并将地理数据库注册至ArcGIS Server10.8提供要素服务的要素数据存储。（四）关键技术
1.表格数据的分布式访问
由于摊贩数据量十分的庞大，一次性载入表格会导致网页大量的资源消耗，致使网页无响应或卡顿。为了解决这个问题，表格数据的载入采用分布式访问的方法。在载入数据之前，先向后端发送请求，并附上页数和每页显示的数量。后端可以依靠当前页数和每页显示数量计算出当前页面的数据，然后返回数据以及数据总数。前端根据返回的数据和数据总数，显示数据以及计算出总页数。2.数据分析模块
数据分析模块分为四个部分：属性筛选、摊贩热点分析、位置动态展示、周边摊贩分析。属性筛选通过表单的选项控制SQL语句，通过不同的SQL语句对摊贩图层进行筛选。图6 属性选择显示图
图7 数据分析模块功能综合使用效果图
3.摊贩人脸搜索
系统在摊贩登记时将摊贩人脸图片上传至后端，后端将图片上传至百度的图片数据库。在将图片上传至前端后，前端将照片发送至后端，后端再将图片发送至百度的人脸搜索的API与图片库的数据比对，等待API返回数据之后，后端再将数据返回到前端。web端将通过人脸搜索，与数据库内存在的人脸图片进行比较。比对成功，将返回该摊贩的登记信息，若曾有违法记录，将返回相应的记录。4.基于广州路网的网络数据集路径分析地图服务
图8 路径规划效果图
5.基于GP服务的摊贩疏导区选址功能
根据《广州市流动商贩临时疏导区管理办法》指出流动摊贩临时疏导区的设置条件，如避开对学校、政府部门的影响，以及流动摊贩对于摆摊区位，如地铁站、交通枢纽、市场、人流量大的偏好，通过网络提取广州市上述要素的poi数据，发布GP服务。以实现城市临时疏导区的选址功能，为城市管理执法局对疏导区选择的决策提供建议。前端只需要在调用GP服务时输入适当的参数即可。图9 选址结果效果图
6.重点区域管理
重点区域的管理依赖于要素服务图层。通过Geoscene Pro连接企业级数据库SDE，同时建立Geoscene Server连接，利用数据库内的重点区域要素[channel_area]，发布要素服务。前端通过草图工具绘制多边形，通过要素服务图层的添加接口将多边形区域添加到要素服务图层。鼠标的点击事件获取要素服务图层中的数据，并通过要素服务图层的更新和删除接口对图层进行操作。1.通过各类统计图表以及专题图对数据统计结果进行展示，辅助广州市城市管理局对市内各区流动摊贩时间上与空间上的摆摊情况及违法情况进行综合分析，辅助提升摊贩管理人员的协调分配，促进资源利用的最大化。
2.考虑城管人员处理流动摊贩的实际情况，采用web端与微信小程序交互，在小程序中设计执法人员出警时所需的功能，大大提高系统的实用性。
3.通过摊贩人脸搜索功能，将大力的提高城管人员的处理效率。同时，人脸识别也将提高信息的准确性，避免摊贩为逃避检查而提供假消息的情况发生。
4.系统对于摊贩数据的时空格局分析，将助力城市管理建设，使城市管理部门认识区域摊贩的流动分布，以此逐步提升城市管理方法，共同构建流动摊贩与城市管理美好共存的城市。
5.系统数据分析部分的四个功能可以单独使用，也可以综合使用。实现对某区域摊贩数据统计分析，助力城市管理对区域性流动摊贩的规律认识。
6.利用群众监督辅助流动摊贩管理，提高工作效率，使用数字化平台将城管资源、群众资源有机结合，助力地摊经济有序开展。
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