賽迪顧問
當前,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進,為中國未來的發(fā)展提供了難得的歷史機遇。改革開放以來,我國的社會經(jīng)濟發(fā)展取得了舉世矚目的巨大成就,城鎮(zhèn)化推進成效卓著,速度之快前所未有,城市面貌日新月異。但是,過去粗放的發(fā)展方式引發(fā)了資源過度消耗、環(huán)境嚴重污染、公共服務(wù)不足等一系列問題,城市發(fā)展亟待通過供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,實現(xiàn)轉(zhuǎn)型提升。本文節(jié)選自《2019中國智能城市發(fā)展戰(zhàn)略與策略研究》,將為讀者詳細呈現(xiàn)智能城市的認知、架構(gòu)、展望和場景。
智能城市的認知與架構(gòu)
智能城市是科技創(chuàng)新和城市發(fā)展的深度融合,通過科技和前瞻性的城市發(fā)展理念賦能城市,以生態(tài)融合升級的方式推動城市智能化進程,實現(xiàn)普惠便捷的民眾生活、高效精準的城市治理、高質(zhì)量發(fā)展的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟、綠色宜居的資源環(huán)境和智能可靠的基礎(chǔ)設(shè)施,是支撐城市服務(wù)的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,滿足城市美好生活需要的城市發(fā)展新理念、新模式和新形態(tài)。
(1)注重產(chǎn)業(yè)發(fā)展
智能城市一定要促進城市產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。城市因產(chǎn)業(yè)而興旺,智能城市建設(shè)首先需要結(jié)合智能系統(tǒng)集成建設(shè)和運營服務(wù)推進,培育云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等為代表的新興信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展;其次,通過新興技術(shù)與重點產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的融合,推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的智能轉(zhuǎn)型和提升。
(2)構(gòu)建智能系統(tǒng)
智能城市通過智能系統(tǒng)建設(shè),提升資源環(huán)境、政府治理和惠民服務(wù)能力的智能化水平。通過多源數(shù)據(jù)融合、深度學(xué)習(xí)、智能分析等技術(shù)應(yīng)用可以更好感知、認知城市變化,預(yù)測城市可能出現(xiàn)的問題,通過智能的決策,迭代提升治理、服務(wù)和資源轉(zhuǎn)化能力,體現(xiàn)城市智能發(fā)展理念和創(chuàng)新精神。
(3)夯實智能基礎(chǔ)
智能城市一定要形成基于云和大數(shù)據(jù)的信息基礎(chǔ)設(shè)施,同時推進城市傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的智能化改造。一是構(gòu)建基于“城市云”的信息基礎(chǔ)設(shè)施,為城市的智能化發(fā)展提供統(tǒng)一、可靠的基礎(chǔ);二是結(jié)合5G部署和智能物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,對城市管網(wǎng)、交通、市政、建筑等設(shè)施進行智能化改造,提升管理水平和支撐能力。
(4)強化科技賦能
智能城市一定要構(gòu)建科技創(chuàng)新引領(lǐng)的城市可持續(xù)發(fā)展、迭代演進提升的城市生態(tài)。通過智能終端設(shè)備的引入、行業(yè)解決方案的融合、數(shù)字基礎(chǔ)平臺的建設(shè)以及城市的智能服務(wù)生態(tài)的打造,持續(xù)提升對政府、企業(yè)和個人的服務(wù)水平,表現(xiàn)為提供更美好、可迭代優(yōu)化的城市功能服務(wù)。
智能城市與智慧城市
(1)智慧城市建設(shè)任重道遠。智慧城市涉及內(nèi)容豐富、全面,需要時間的積累、歷史的沉淀,需要長期持續(xù)的推進,難以在短期內(nèi)實現(xiàn)。提出智慧城市概念的時候,人工智能技術(shù)尚未取得重大突破,傳感器價格高、云計算、大數(shù)據(jù)技術(shù)未廣泛應(yīng)用,智慧城市的技術(shù)基礎(chǔ)尚不具備,故國內(nèi)沒有哪個城市完全實現(xiàn)令市民、企業(yè)和政府都滿意的智慧城市建設(shè)。
(2)智能城市是城市智能加速發(fā)展的新階段。智能城市是在城市數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展基礎(chǔ)上的智能升級,是城市由局部智慧走向全面智慧的必經(jīng)階段。2016年,人工智能等技術(shù)取得實質(zhì)性突破,真正意義上的智能化基礎(chǔ)逐漸具備,并在交通等領(lǐng)域進行成功的探索應(yīng)用,智能城市未來可期,智能化發(fā)展大門開啟。
(3)智能城市應(yīng)是當前智慧城市發(fā)展的重點階段。通過智能技術(shù)賦能城市發(fā)展,實現(xiàn)惠民服務(wù)、城市治理、宜居環(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施的智能水平提升;同時,智能城市建設(shè)最重要的內(nèi)容是推進產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的智能化,一方面包括智能技術(shù)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)融合,以推進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)變革,實現(xiàn)轉(zhuǎn)型提升;另一方面要通過科技成果轉(zhuǎn)化和示范性應(yīng)用,加速推進智能產(chǎn)業(yè)突破發(fā)展。
智能城市的總體架構(gòu)
智能城市是對城市本身系統(tǒng)解構(gòu)和系統(tǒng)性、模型化的重新組合,總體架構(gòu)產(chǎn)生于城市的五大業(yè)務(wù)體系與云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、5G等新興技術(shù)的融合,主要包含三個層次,分別是設(shè)施層、平臺層和應(yīng)用層。
(1)設(shè)施層是城市的功能性基礎(chǔ)設(shè)施和信息基礎(chǔ)設(shè)施的總和,包括城市道路、地下管網(wǎng)、城市建筑以及信息網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施,支撐信息溝通、服務(wù)傳遞和業(yè)務(wù)協(xié)同。
(2)平臺層是實現(xiàn)新興技術(shù)對城市賦能的核心,通過以云計算、大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),融合了物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、人工智能等新興技術(shù)的數(shù)字基礎(chǔ)平臺,分別賦能城市基礎(chǔ)設(shè)施,提升基礎(chǔ)實施的智能化水平和對城市的支撐能力,賦能惠民服務(wù)、資源環(huán)境、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟、城市治理領(lǐng)域的應(yīng)用,提升業(yè)務(wù)應(yīng)用的智能化水平。
(3)應(yīng)用層則面向市民、企業(yè)和政府三類主體,通過新興技術(shù)的融合創(chuàng)新應(yīng)用,突出對融合之后的多源數(shù)據(jù)的綜合分析,基于大數(shù)據(jù)實現(xiàn)對客戶的畫像,幫助我們更好地感知和認知城市的使用主體,提供能更好滿足客戶需求的服務(wù),更好的發(fā)現(xiàn)、預(yù)測和解決城市發(fā)展中不同維度的問題。
智能城市的五大體系
一、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟體系。(1)城市因產(chǎn)業(yè)而興旺,產(chǎn)業(yè)是城市可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),有產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展,才能有持續(xù)的資金投入進行基礎(chǔ)設(shè)施和城市治理、惠民服務(wù)、宜居環(huán)境的改造和提升。(2)城市化發(fā)展面臨的核心問題是產(chǎn)業(yè)問題,農(nóng)民進入城市成為市民,需要城市有足夠的產(chǎn)業(yè)支撐能力,保障他們在城市的發(fā)展和生活穩(wěn)定。(3)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和新興產(chǎn)業(yè)突破發(fā)展是城市轉(zhuǎn)型升級的重要方向,提高產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量,助推產(chǎn)業(yè)邁向中高端,才能實現(xiàn)城市新舊動能接續(xù)轉(zhuǎn)換,完成高速發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展的躍升。
二、惠民服務(wù)體系。(1)伴隨城市化發(fā)展,人口更多地向大城市聚集,給城市公共服務(wù)體系帶來挑戰(zhàn),需要拓展醫(yī)療健康、教育、社保就業(yè)和社區(qū)等領(lǐng)域的服務(wù)資源,提升服務(wù)能力,補齊“短板”,改善市民生活的幸福感和滿足感。(2)政府推進的面向居民的公共服務(wù),由不同業(yè)務(wù)管理部門提供,因政府部門職能而分割,并非以服務(wù)對象為中心,也未圍繞民眾全生命周期服務(wù)需求,需要在智能技術(shù)的支撐下聚合分散的服務(wù)資源,提升便捷性,降低獲得服務(wù)的“成本”。
三、政府治理體系。(1)我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,城市化建設(shè)進程加速,突發(fā)事件發(fā)生更加頻繁,給城市治理帶來挑戰(zhàn),城市交通、社會治安、城市運行管理等都面臨較大的壓力。(2)國家提出要推進治理體系和治理能力現(xiàn)代化,這是深化行政管理體制改革和建設(shè)服務(wù)型政府的重要舉措,需要結(jié)合政府治理向線上線下一體化、多元化、平臺化發(fā)展趨勢,實現(xiàn)跨部門、跨區(qū)域、跨層級的業(yè)務(wù)協(xié)同,變被動為主動,形成現(xiàn)代化社會治理體系。
四、資源環(huán)境體系。(1)城市需要構(gòu)建節(jié)約資源和保護環(huán)境的空間格局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、生活方式,才能還自然以寧靜、和諧、美麗。(2)科技創(chuàng)新融入城市環(huán)境保護和資源利用的方方面面,通過打造綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟體系,形成科技手段支撐的政府為主導(dǎo)、企業(yè)為主體、社會組織和公眾共同參與的資源環(huán)境監(jiān)管和防護體系。
五、基礎(chǔ)設(shè)施體系。(1)城市的交通設(shè)施、能源設(shè)施、地下管網(wǎng)、建筑等是城市發(fā)展的基礎(chǔ),需要應(yīng)用IoT,采用多維度傳感裝置和智能控制設(shè)備,實現(xiàn)時刻感知、認知城市設(shè)施的運行狀態(tài),為城市的動態(tài)控制、優(yōu)化打下基礎(chǔ)。(2)云計算、物聯(lián)網(wǎng)、5G等日益成熟的智能基礎(chǔ)設(shè)施逐漸成為和城市交通、市政一樣重要的基礎(chǔ)設(shè)施。
智能城市的展望和場景
智能城市的未來展望
城市基礎(chǔ)設(shè)施將實現(xiàn)5G+IoT的全面監(jiān)測和無縫覆蓋,新一代信息通信技術(shù)得到全面應(yīng)用,城市基礎(chǔ)設(shè)施全面支撐城市產(chǎn)業(yè)智能化轉(zhuǎn)型,數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)和服務(wù)在企業(yè)得到全面推廣,在重點領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)普及,新一代智能制造、智能服務(wù)在重點領(lǐng)域試點示范取得成效,基于大數(shù)據(jù)和新一代人工智能技術(shù)支持的城市治理、信息惠民、資源環(huán)境管理智能化水平大幅提高。通過智能技術(shù)手段逐漸實現(xiàn)物理城市空間、虛擬城市空間和社會空間的深度融合,三者之間可以互動協(xié)同,通過豐富的智能化系統(tǒng)、更智能的城市基礎(chǔ)設(shè)施的支持,實現(xiàn)經(jīng)濟更高質(zhì)量的發(fā)展、更方便的工作生活、更科學(xué)有效的城市治理、更綠色宜居的城市環(huán)境。城市將逐漸具備越來越強的推演預(yù)測和自動決策干預(yù)的能力,需要人為干預(yù)的地方會逐漸減少,預(yù)測并干預(yù)未來絕大部分可能出現(xiàn)的問題,城市可以持續(xù)升級進化,為建成網(wǎng)絡(luò)強國、制造強國、數(shù)字中國和智慧社會,實現(xiàn)現(xiàn)代化奠定堅實基礎(chǔ)。
1.產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟智能化發(fā)展水平大幅提升。產(chǎn)品和服務(wù)呈現(xiàn)高度智能化、宜人化,產(chǎn)品生產(chǎn)和服務(wù)提供過程呈現(xiàn)高質(zhì)、柔性、智能、高效、綠色等特征,產(chǎn)業(yè)模式發(fā)生革命性變化,智能農(nóng)業(yè)、服務(wù)型制造、生產(chǎn)型服務(wù)業(yè)、智能服務(wù)大發(fā)展,進而共同優(yōu)化融合性新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展大生態(tài),全面重塑農(nóng)業(yè)、制造業(yè)、服務(wù)業(yè)價值鏈,創(chuàng)業(yè)服務(wù)和協(xié)同創(chuàng)新體系促進了新動能打造,極大提高城市產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新力和競爭力。
2.實現(xiàn)智能科技支持下的決策科學(xué)和現(xiàn)代化治理。在云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)廣泛應(yīng)用基礎(chǔ)上,公眾、企業(yè)、社會機構(gòu)能和政府實時互動,廣泛參與城市治理過程,能及時發(fā)現(xiàn)城市運行中的潛在風險,及時預(yù)警、預(yù)防,做到事先處理,全面實現(xiàn)網(wǎng)格化、扁平化管理,治理結(jié)構(gòu)得以持續(xù)優(yōu)化。
3.智能科技支撐城市惠民服務(wù)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革取得實效?;菝穹?wù)成本明顯下降和質(zhì)量水平大幅提升,線上線下相結(jié)合的服務(wù)體系覆蓋全面、廣泛,提供方式智能、便捷,真正實現(xiàn)以人為本、包容發(fā)展、高質(zhì)均等,體驗感和獲得感提升明顯。
4.實現(xiàn)城市居民和城市環(huán)境和諧共生?;谥悄芪锫?lián)網(wǎng)等實現(xiàn)對空氣、水資源、土壤等全面智能監(jiān)測,全民參與環(huán)境共治共享,能源、資源可以實現(xiàn)基于智能技術(shù)的精細管理和持續(xù)優(yōu)化利用,零碳排放技術(shù)在重點建筑和區(qū)域推廣應(yīng)用,資源環(huán)境實現(xiàn)全方位實時監(jiān)管、智能化預(yù)警、預(yù)防與全面保護。
5.城市基礎(chǔ)設(shè)施實現(xiàn)全流程在線智能管理。智能科技支撐下,城市管網(wǎng)、交通、市政等設(shè)施運行狀態(tài)實時感知、運行高效低碳、管理精準智能,信息基礎(chǔ)設(shè)施泛在、安全、可靠,實現(xiàn)大數(shù)據(jù)和智能技術(shù)支持下更科學(xué)的城市規(guī)劃、建設(shè)和更新,實現(xiàn)了基于CIM的城市基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃、建設(shè)、更新的全流程在線、立體可視化、智能化管理。
當前,城市也面臨著五大體系間關(guān)聯(lián)不足所帶來的挑戰(zhàn)。智能城市應(yīng)該是一個整體,通過數(shù)據(jù)的交換共享,將政府治理體系、惠民服務(wù)體系、資源環(huán)境體系、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟體系和基礎(chǔ)支撐體系關(guān)聯(lián)起來,實現(xiàn)五大體系之間的有效整合與密切協(xié)作。從而使“條塊分割”的城市功能模塊逐漸成為一個“有機的生命體“。
智能城市的典型場景
一、智能城市的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展
新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革呈現(xiàn)多領(lǐng)域、跨學(xué)科、群體性突破新態(tài)勢,廣泛深入滲透到經(jīng)濟社會各領(lǐng)域。逐漸形成以技術(shù)創(chuàng)新為引領(lǐng),以新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式為核心,以知識、技術(shù)、信息、數(shù)據(jù)等新生產(chǎn)要素為支撐的經(jīng)濟發(fā)展新動能,智能城市產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展持續(xù)優(yōu)化提升。
1.新生產(chǎn)要素不斷融入,逐漸形成更強力的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟支撐體系
傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能化升級的關(guān)鍵在于技術(shù)進步,隨著技術(shù)、知識、數(shù)據(jù)、信息等新生產(chǎn)要素的加入,新生產(chǎn)要素與傳統(tǒng)生產(chǎn)要素共同構(gòu)成新的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟支撐體系,支持城市產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量不斷提升。
2.新技術(shù)與產(chǎn)業(yè)核心環(huán)節(jié)的融合發(fā)展,實現(xiàn)了新舊動能轉(zhuǎn)換
新技術(shù)與產(chǎn)業(yè)核心環(huán)節(jié)不斷地融合,新技術(shù)促進了現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)的智能化,一方面生產(chǎn)效率與產(chǎn)品服務(wù)質(zhì)量得到提升;另一方面實現(xiàn)了數(shù)據(jù)要素的采集、存儲和流通,為產(chǎn)業(yè)持續(xù)優(yōu)化升級提供了數(shù)據(jù)要素基礎(chǔ)。
3.數(shù)據(jù)價值得到充分發(fā)掘,逐步實現(xiàn)數(shù)據(jù)在產(chǎn)業(yè)內(nèi)的流通和產(chǎn)業(yè)間的交換
數(shù)據(jù)要素成為了推動產(chǎn)業(yè)持續(xù)升級的核心。在企業(yè)內(nèi)部,全流程數(shù)據(jù)的共享,可以指導(dǎo)生產(chǎn)流程,提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,也提升了服務(wù)端的服務(wù)能力;企業(yè)間的數(shù)據(jù)交換,實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)間的融合,特別是實體經(jīng)濟和互聯(lián)網(wǎng)、智能科技的融合,催生了新模式、新業(yè)態(tài)。
二、智能城市的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展—智能制造場景
智能制造是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的方向。利用智能技術(shù)與傳統(tǒng)制造業(yè)的融合,實現(xiàn)”以用戶為中心”的大規(guī)模化定制,形成了全新的制造業(yè)生態(tài)。在工業(yè)云平臺、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺的支撐下,結(jié)合生產(chǎn)端的智能交互工具平臺、智能生產(chǎn)線、數(shù)字化車間、智能工廠實現(xiàn)圍繞用戶個性化需求的智能化生產(chǎn)。
1.實現(xiàn)客戶參與的交互式設(shè)計與虛擬展示
在產(chǎn)品設(shè)計階段,基于智能交互平臺,用戶可同設(shè)計師一同進行產(chǎn)品設(shè)計,根據(jù)個人需求制定產(chǎn)品尺寸、形狀、外觀及性能指標,完成設(shè)計后可實現(xiàn)基于混合現(xiàn)實的虛擬展示。
2.支持大規(guī)模個性化定制,實現(xiàn)柔性、智能化生產(chǎn)
產(chǎn)品設(shè)計完成后,訂單經(jīng)工業(yè)云平臺和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),基于大數(shù)據(jù)分析安排最適合的智能工廠生產(chǎn),在數(shù)字化車間完成零部件的加工、智能生產(chǎn)線自動組裝生產(chǎn)、檢測。
3.智能物流鏈支持實現(xiàn)高效流通
產(chǎn)品完成生產(chǎn)后,基于無人機、無人車等智能物流體系靈活、便捷地送到用戶手中。
4.實現(xiàn)全生命周期的在線服務(wù)和迭代優(yōu)化
產(chǎn)品銷售到用戶手中,并不是結(jié)束,而是后續(xù)服務(wù)的開端,產(chǎn)品內(nèi)置的傳感設(shè)備持續(xù)關(guān)注產(chǎn)品運行狀態(tài),提供運行狀態(tài)監(jiān)控、故障預(yù)警、內(nèi)容服務(wù)、監(jiān)測維修等售后服務(wù),并可結(jié)合大數(shù)據(jù)分析、深度學(xué)習(xí)等預(yù)測可能出現(xiàn)的問題,提供預(yù)測性維護及增值服務(wù)建議等,更好地滿足用戶需求,并可基于大數(shù)據(jù)迭代。
三、智能城市的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展—產(chǎn)業(yè)新區(qū)建設(shè)場景
隨著數(shù)字化時代的到來,城市中海量多源異構(gòu)數(shù)據(jù)成為了解城市現(xiàn)狀和預(yù)測城市未來的重要資源。如何運用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)對這些數(shù)據(jù)進行分析,輔助政府管理者做出科學(xué)精準的決策,已經(jīng)成為考驗政府執(zhí)政能力和影響城市未來發(fā)展的重要因素。在城市產(chǎn)業(yè)新區(qū)建設(shè)的過程中,可以將城市中的宏觀經(jīng)濟數(shù)據(jù)、政務(wù)數(shù)據(jù)、電商數(shù)據(jù)和運營商、銀行等其他社會數(shù)據(jù),利用大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能算法進行分析后,為城市提供經(jīng)濟畫像、民生畫像、信用畫像、資源環(huán)境畫像和人口畫像,以此對城市運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控,對城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀進行挖掘分析,對城市未來發(fā)展進行預(yù)測預(yù)警。目前,很多城市開始依托經(jīng)濟、民生、信用、資源環(huán)境和人口方面的城市畫像,通過大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法,為城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展的決策者提供以下輔助決策的功能。
1.實時監(jiān)控城市運行狀態(tài)
通過對城市的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進行深度挖掘和分析,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)模式的相關(guān)性及對產(chǎn)業(yè)新區(qū)發(fā)展的影響,總結(jié)出城市治理中的優(yōu)勢、劣勢和問題,供決策者參考。
2.對城市未來發(fā)展趨勢進行預(yù)測和預(yù)警
通過對城市中的經(jīng)濟畫像、民生畫像、信用畫像、環(huán)境畫像和人口畫像等進行綜合分析,幫助決策者及時發(fā)現(xiàn)城市產(chǎn)業(yè)新區(qū)建設(shè)中的風險和問題,并及時進行預(yù)測和預(yù)警,做到防患于未然。
3.對政策進行模擬
通過對歷史數(shù)據(jù)及相似產(chǎn)業(yè)區(qū)的分析,在豐富的真實數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,比較不同政策的實施效果,以便決策者選擇最優(yōu)政策進行實施。
四、智能城市的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展—智能園區(qū)建設(shè)場景
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新技術(shù)的迅速發(fā)展和深入應(yīng)用,在建設(shè)智能城市的過程中,新興的“智能園區(qū)”像一個理想的“試驗場”,能最大程度的利用大數(shù)據(jù)和人工智能等新興技術(shù)和理念,實踐智能城市的整體建設(shè)和運營。從2012年至今,國家已經(jīng)出臺多項政策推進智能園區(qū)的建設(shè)。
1.智能小鎮(zhèn)建設(shè)
作為智能城市建設(shè)的“樣板間”,智能小鎮(zhèn)的建設(shè),往往被政府看作是未來智能城市發(fā)展的示范性區(qū)域。但各地智能小鎮(zhèn)的建設(shè)由于定位不清晰、過度地產(chǎn)化以及缺乏產(chǎn)業(yè)聯(lián)動等原因,也面臨諸多建設(shè)瓶頸。針對這些痛點,已有園區(qū)在建設(shè)中采取如下措施。第一步是整體布局;第二步是路網(wǎng)格局規(guī)劃;第三步是在基礎(chǔ)設(shè)施等傳感器之間形成智能連接(如智能路燈、智能垃圾桶等);第四步是對公共服務(wù)設(shè)施進行整體的規(guī)劃和建設(shè),包括美術(shù)館、活動中心、體育館、圖書館等;第五步是在前四步的基礎(chǔ)上,為小鎮(zhèn)搭建城市操作系統(tǒng),通過匯聚各方數(shù)據(jù),并對多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進行標準化處理,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的融合,再通過算法模塊化和平臺生態(tài)化,構(gòu)建小鎮(zhèn)的智能中樞;第六步是在城市操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上,打造能源、交通、政務(wù)、公共安全等多場景的行業(yè)應(yīng)用,為小鎮(zhèn)帶來產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、運營管理等服務(wù);第七步是通過融合電商、物流、金融等資源,構(gòu)建智能場景、優(yōu)化商業(yè)設(shè)施,形成一個宜居生活+產(chǎn)業(yè)賦能相結(jié)合的智能小鎮(zhèn)。
2.智能景區(qū)建設(shè)
對于景區(qū)管理機構(gòu)和商業(yè)機構(gòu)來說,一方面想通過大數(shù)據(jù)等技術(shù)分析客源,進行精準營銷,另一方面也希望為游客提供分享、評價、電商等服務(wù),提升旅游體驗,促進景區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。針對游客、政府、景區(qū)管理和商業(yè)機構(gòu)的訴求,可以運用大數(shù)據(jù)和人工智能的技術(shù),融合科技、金融、文化等元素,為景區(qū)提供門票、酒店、金融服務(wù)等一體化解決方案。除此之外,還可通過城市計算平臺打通政府和景區(qū)商業(yè)管理機構(gòu)的數(shù)據(jù),進行景區(qū)產(chǎn)業(yè)監(jiān)測、客源地分析、用戶畫像、游客滿意度、商家信用診斷、景區(qū)營銷等分析,為管理者提出商業(yè)運營方案,擴大收入來源,反哺資金投入,促進旅游產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
智能城市的惠民服務(wù)
1.未來城市發(fā)展由資源驅(qū)動轉(zhuǎn)為需求驅(qū)動
未來城市發(fā)展將由資源驅(qū)動轉(zhuǎn)為需求驅(qū)動,民生服務(wù)更多的將由市民需求所催生,與市民的日常生活高度相關(guān),涵蓋醫(yī)療、教育、出行、餐飲、購物、物業(yè)、家政、娛樂等眾多領(lǐng)域,各領(lǐng)域服務(wù)的特點、服務(wù)模式、所需資源都各不相同,城市發(fā)展通常難以兼顧,往往容易出現(xiàn)服務(wù)能力良莠不齊,甚至個別領(lǐng)域服務(wù)能力缺失的現(xiàn)象。因此,如何使民眾需求被滿足的質(zhì)量及效率不斷提高,使城市的民生服務(wù)變得更加普惠、便捷,也是未來城市發(fā)展的核心議題。
2.未來區(qū)域資源深度整合使得民生服務(wù)更為普惠便捷
普惠即普遍惠及,即所有市民均可享有,市民日常生活均因其受惠;便捷即方便快捷,即市民獲取服務(wù)的渠道多、耗時短,使市民在不同時間空間的多種場景下的需求均可得到高效率的滿足。因此,普惠便捷的民生服務(wù)不但需要技術(shù)的支持,更需要對多種城市資源的有效整合,這就強調(diào)城市深度整合調(diào)用各類資源進行快速反應(yīng)、高效利用的能力。未來更多領(lǐng)域中將出現(xiàn)基于需求場景的聚合服務(wù)模式,如社交平臺在特定使用場景為市民提供一站式的服務(wù),對市民來說,既節(jié)省了查找服務(wù)的精力,又免去了面對多個同類服務(wù)提供商時的篩選環(huán)節(jié),而且搭載于幾乎人人都有的手機終端,滿足了市民對于普惠、便捷的需求。對企業(yè)來說,這樣的業(yè)務(wù)延伸,與上下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)形成聯(lián)動,是一種相當高效的業(yè)務(wù)拓展方式,滿足了企業(yè)對自身發(fā)展的需求。對城市來說,相關(guān)領(lǐng)域資源得以整合,有關(guān)產(chǎn)業(yè)得到有序發(fā)展,滿足了城市對管理和發(fā)展的需求。
3.未來民生服務(wù)模式由被動服務(wù)轉(zhuǎn)為主動服務(wù)
未來,隨著智能技術(shù)的不斷成熟,城市的網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、設(shè)備(包括城市基礎(chǔ)設(shè)施和市民終端設(shè)備)得到智能化的升級,市民的需求得以更加清晰地呈現(xiàn)在城市管理者面前,得益于此,資源的調(diào)配也將更加精準高效,服務(wù)模式將由被動滿足需求的服務(wù)模式向主動分析潛在需求并加以滿足的方向轉(zhuǎn)變。其中,智能醫(yī)療、智能家居等將成為未來惠民服務(wù)的重點發(fā)展領(lǐng)域。
一、智能城市的惠民服務(wù)—智能醫(yī)療場景
未來醫(yī)療通過數(shù)字孿生技術(shù),基于患者的健康檔案、就醫(yī)史、用藥史等數(shù)據(jù)信息在云端為用戶建立虛擬人模型,并在生物芯片、增強分析、邊緣計算、人工智能等技術(shù)的支撐下模擬人體運作,實現(xiàn)對其健康狀況的預(yù)測分析。
1.生物芯片用于實時監(jiān)測身體體征
植入于市民身體各主要器官及系統(tǒng)的納米傳感器和生物芯片可實時監(jiān)測人體體征,通過健康手環(huán)等智能可穿戴設(shè)備進行集成,并進行初步分析、整理,同步至云平臺。
2.增強分析預(yù)測并干預(yù)未來可能出現(xiàn)的健康問題
通過對上傳至云平臺的市民實時體征、生活環(huán)境、生活習(xí)慣(作息、飲食、出行等)、地理位置、工作特性等數(shù)據(jù)進行整合,實時修正用戶的虛擬模型,得出最貼合用戶實際的生活狀態(tài),在模擬分析中對用戶未來一段時間內(nèi)的潛在健康風險進行預(yù)測,并為用戶提供精準、合理的醫(yī)療建議,使用戶在生活中及時對飲食、作息等做出相應(yīng)調(diào)整,降低發(fā)病風險,達到以預(yù)防代替治療的效果。
3.實現(xiàn)超前的區(qū)域健康資源的優(yōu)化配置
基于這樣的醫(yī)療模式,未來醫(yī)療資源得根據(jù)區(qū)域總體健康情況更加合理地分配。區(qū)域總體健康數(shù)據(jù)可服務(wù)于區(qū)域內(nèi)各領(lǐng)域治理管理,如在資源環(huán)境領(lǐng)域根據(jù)市民健康影響情況,加強對相關(guān)污染排放的整治等。
二、智能城市的惠民服務(wù)—智能停車場景
近年來,由于私家車數(shù)量的不斷增長,導(dǎo)致城市停車位供不應(yīng)求,給城市造成了交通擁堵、違規(guī)停車等諸多問題。據(jù)統(tǒng)計,2017年傳統(tǒng)停車位數(shù)量為8000多萬個,而停車位的需求則高達3.1億個,在2020年,這一數(shù)字將增長至3.7億個,供需矛盾將進一步加大。與此同時,城市中的很多停車場經(jīng)常面臨投入大量人力、物力、財力進行運營,但得不到很好收益的現(xiàn)實。
隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的成熟,停車場智能化建設(shè)成為解決停車難、運營難等問題的突破口。目前,停車行業(yè)的發(fā)展趨勢已經(jīng)從跑馬圈地的“場地時代”到智能運營的“數(shù)據(jù)時代”,而隨著交易金額抽成+金融變現(xiàn)+精準營銷+汽車后市場等多種收入模式的出現(xiàn),停車行業(yè)正在進入多方共建的“生態(tài)時代”。
1.室內(nèi)停車智能停車系統(tǒng)
目前,眾多室內(nèi)交通樞紐及商圈停車場都在逐步搭建智能停車系統(tǒng),通過采集實時停車泊位信息,依托大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)分析,最終發(fā)布停車引導(dǎo)動態(tài)信息,幫助車場做車位管理、車位引導(dǎo)、反向?qū)ぼ?、無人值守等日常業(yè)務(wù),并對停車場流量進行實時監(jiān)控及預(yù)測,提高停車位流轉(zhuǎn)率,更加高效、安全、低成本地管理車場。
2.路側(cè)智能停車
路側(cè)停車是集路燈桿、充電樁、天眼系列設(shè)備和城市監(jiān)測傳感器于一體的停車場景,在實現(xiàn)停車功能的同時,也包含支付、充電、環(huán)境監(jiān)測和違規(guī)監(jiān)測等場景。并可在無人值守時,通過打通市民信用體系,建立獎懲機制,有效約束困擾城市停車的路側(cè)逃單行為和解決違章停車造成交通擁堵的問題。
三、智能城市的惠民服務(wù)—智能城市App
從2013年開始,我國已發(fā)布了近300個智慧城市試點名單,各地政府正在通過各種方式為市民提供便捷和多元化的服務(wù)。但困擾基層群眾的“辦證多、辦事難”現(xiàn)象仍然大量存在,比如,辦事入口找不到,辦事材料不清晰,重復(fù)填寫資料,材料線上無驗證,線上線下數(shù)據(jù)不通,進度不透明,反饋投訴渠道少……都給群眾辦事帶來不便,市民在日常生活中對智能城市的感知并不強烈。
對此,很多地方政府正在建設(shè)“智能城市App”,通過聚合社保、交通、醫(yī)療等應(yīng)用,使市民足不出戶,即可享受到方便快捷、優(yōu)質(zhì)高效的生活服務(wù)。
1.綜合服務(wù)。針對市民剛需的公交出行、天氣、生活繳費、城市路況、借書等需求提供線上服務(wù)。
2.政務(wù)服務(wù)。融合社保、交通、公安、醫(yī)療、教育、維權(quán)、婚姻登記等應(yīng)用于一體,通過實名認證體系,真正實現(xiàn)了讓AI和大數(shù)據(jù)多跑腿,讓群眾少跑腿的功能。
3.第三方服務(wù)。集合市面上優(yōu)質(zhì)的第三方應(yīng)用,如快遞、金融產(chǎn)品、互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院等,用戶只需要在App上動動手指就能實現(xiàn)繳納電費、在線問診等眾多服務(wù),切實讓市民享受到智能城市建設(shè)的便捷與實惠。
智能城市的政府治理
隨著大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)的逐漸成熟,城市治理創(chuàng)新具備了新的工具和手段,未來在城市治理中的作用越來越明顯。越來越多的創(chuàng)新技術(shù)將對城市治理的方方面面產(chǎn)生深刻的影響,城市將成為新興技術(shù)集成應(yīng)用的“展示場”,未來城市的交通、社會治安、運行管理等方面將會發(fā)生一系列顛覆性變革。
1.城市數(shù)據(jù)的深度獲取和共享,支持實現(xiàn)軟件定義的城市治理
軟件應(yīng)用深度和廣度不斷拓展,將重新定義城市,未來的城市治理將是軟件定義的城市治理。在萬物互聯(lián)的基礎(chǔ)之上,所有的信息基礎(chǔ)設(shè)施、各種傳感器、數(shù)據(jù)資源、能源、交通及其構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)和新型應(yīng)用等,都需要基于數(shù)字化、虛擬化來構(gòu)建,通過智能化方式實現(xiàn)城市治理數(shù)據(jù)的管理,實現(xiàn)高效利用,滿足不同場景、組織和個體的應(yīng)用需求,通過打破信息孤島,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的開放共享之后,就可以基于軟件定義優(yōu)化決策過程,為城市治理的智能決策提供支撐。
2.順應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā)展趨勢,逐漸實現(xiàn)向城市協(xié)同治理轉(zhuǎn)變
城市治理智能化是順應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā)展趨勢的必然選擇,未來城市治理將向城市協(xié)同治理轉(zhuǎn)變,充分借助智能互聯(lián)技術(shù),調(diào)動廣大群眾積極參與社會治理,并不斷擴大參與廣度,拓展參與深度。新興信息技術(shù)支撐和引導(dǎo)民間志愿者和社會團體依法有序參與社會治理,通過優(yōu)化完善治理理念、體制機制、平臺建設(shè)和資源保障等方面的內(nèi)容,整合和優(yōu)化多元化的力量,持續(xù)推進治理能力和水平的提升,最終實現(xiàn)城市的協(xié)同治理。
3.城市治理生態(tài)系統(tǒng)逐漸形成,城市綜合治理水平大幅提高
未來的城市治理將是一個智能且能夠自我成長的生態(tài)系統(tǒng),通過綜合運用新興信息技術(shù)整合信息資源、統(tǒng)籌業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、優(yōu)化城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的新模式,形成一個元素間相互影響、相互促進的生態(tài)體系,城市治理才能擁有很強的良性循環(huán)能力。隨著人工智能技術(shù)應(yīng)用拓展和對城市的認知的加深,將產(chǎn)生更加完備的生態(tài)系統(tǒng),有利于提高城市綜合治理水平。
一、智能城市的政府治理—城市運行管理場景
未來基于利用衛(wèi)星定位、智能傳感、智能攝像等技術(shù),將突破傳統(tǒng)的模式,能夠?qū)崿F(xiàn)城市地上地下空間的智能異常狀態(tài)監(jiān)測,指導(dǎo)智能城市的建設(shè)、評估及運行管理。
1.通過城市信息模型實現(xiàn)地上地下空間的三維城市可視化空間管理
通過城市信息模型建立起三維城市空間模型,實現(xiàn)城市規(guī)劃、建設(shè)、運行管理的全面立體可視化管理。通過GIS、BIM、CIM與物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)的有機結(jié)合,逐漸形成全市統(tǒng)一的地上和地下空間智能化管理和數(shù)據(jù)服務(wù),支持模擬仿真、分析驗證等,實現(xiàn)城市規(guī)劃、建設(shè)智能化。
2.實現(xiàn)自動預(yù)測預(yù)警、持續(xù)運行管理優(yōu)化
借助先進的視頻分析技術(shù)自動分析特定區(qū)域的人群的活動,通過對某一地理范圍內(nèi)聚集人數(shù)的歷史數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)未來演變的趨勢,可以自動預(yù)測可能產(chǎn)生的管理問題,提供不同的決策支持,通過事先干預(yù)、解決管理問題、持續(xù)改善治理體驗、重要客運站人群監(jiān)測、公交站場人群候車、城市交通綜合管理、春運指揮等情況提供智能決策。
3.建立全面虛擬城市空間和物理城市空間形成循環(huán)的可實時交互體系
基于此虛擬城市系統(tǒng)建立新的智能系統(tǒng),并和物理的城市關(guān)聯(lián),通過不斷學(xué)習(xí)、推演、預(yù)測可能出現(xiàn)的城市問題,提出科學(xué)的解決問題的決策,并完善物理的城市系統(tǒng),形成一個不斷自我更新、進化的城市。
二、智能城市的政府治理—智能規(guī)劃場景
隨著我國城鎮(zhèn)化水平的飛速發(fā)展,由于規(guī)劃不合理,造成堵城、睡城現(xiàn)象嚴重,土地資源經(jīng)濟能效低,城市三年一規(guī)劃、五年一建設(shè)等問題。為解決以上問題,眾多城市借助大數(shù)據(jù)的能力來進行城市規(guī)劃,但傳統(tǒng)的基于大數(shù)據(jù)的城市規(guī)劃只是單純的數(shù)據(jù)統(tǒng)計展示,是洞察類報表產(chǎn)品,而非真正的智能規(guī)劃指導(dǎo)類產(chǎn)品,并不能徹底解決以上問題。目前,在智能城市的建設(shè)過程中,逐漸開始依靠強大的大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)能力,通過挖掘不同樣本特征,對多源數(shù)據(jù)進行融合,從點規(guī)劃、線規(guī)劃到面規(guī)劃為城市管理者提供智能規(guī)劃解決方案。
1.點規(guī)劃
提供公共服務(wù)點選址(加油站、充電樁、廣告牌)、IoT站點選址(空氣、水質(zhì)、土壤)、公共資源選址(救護車、警察局)、商業(yè)選址(商場、酒店、飯店)服務(wù)。
2.線規(guī)劃
包括公共線路站點規(guī)劃、不合理道路檢測、自行車道規(guī)劃和駕駛軌跡路線規(guī)劃(警車、出租車、救護車)服務(wù)。
3.面規(guī)劃
包括區(qū)域劃分、功能識別、智能小鎮(zhèn)和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃服務(wù)。
三、智能城市的政府治理—AI+城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展
城市產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展,離不開當?shù)卣那罢靶匝酃夂涂茖W(xué)合理的發(fā)展規(guī)劃。尤其對于一些戰(zhàn)略性的新興產(chǎn)業(yè)而言,更需要地方政府制定切實可行的扶持和培育計劃,通過區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,來確定地方經(jīng)濟發(fā)展的產(chǎn)業(yè)支撐體系。隨著數(shù)字化時代的到來,城市中海量多源異構(gòu)數(shù)據(jù),成為了解城市現(xiàn)狀和預(yù)測城市未來的重要資源。如何運用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)對這些數(shù)據(jù)進行分析,輔助政府管理者做出科學(xué)精準的決策,已經(jīng)成為考驗政府執(zhí)政能力和影響城市產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。
目前,在智能城市的建設(shè)過程中,已有“AI+城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展”的解決方案,利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù),分別從宏觀、中觀、微觀三個層面,面對城市管理者、城市各委辦局以及具體的產(chǎn)業(yè)園區(qū),提供頂層規(guī)劃指導(dǎo)和具體的解決方案。
1.從宏觀層面為城市管理者提供頂層規(guī)劃指導(dǎo)
在宏觀層面,針對城市管理者(比如市長),提供市長儀表盤和《AI+產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》,為管理者呈現(xiàn)全面的城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)和頂層規(guī)劃指導(dǎo)。通過匯聚經(jīng)濟、民生、信用、資源環(huán)境和人口等關(guān)鍵數(shù)據(jù),在對城市運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控的同時,利用大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能算法,對數(shù)據(jù)進行挖掘分析,及時發(fā)現(xiàn)風險和問題,最終對城市的未來發(fā)展趨勢做出預(yù)測預(yù)警,協(xié)助管理者做出最優(yōu)決策。
2.從中觀層面為各委辦局提供垂直解決方案
在中觀層面,依托城市計算平臺,打破各委辦局的數(shù)據(jù)壁壘,并結(jié)合宏觀經(jīng)濟數(shù)據(jù),用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)讓海量多維數(shù)據(jù)實現(xiàn)“高效對話”。以此針對財政局、投資促進局、經(jīng)信委、人社局等各委辦局,提供財政劃撥、企業(yè)扶持、招商引資、人才引進的垂直解決方案。
3.從微觀層面為城市園區(qū)的發(fā)展把握方向、制定政策
在微觀層面,運用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù),通過對產(chǎn)業(yè)園區(qū)的發(fā)展方向、政策制定、企業(yè)幫扶等進行把關(guān),賦能各城市的產(chǎn)業(yè)園區(qū)發(fā)展,目前諸多方案正在協(xié)助多地政府進行產(chǎn)業(yè)發(fā)展建設(shè)。
智能城市的資源環(huán)境
隨著生態(tài)文明、美麗中國建設(shè)理念的進一步深入人心,公眾對環(huán)保的認識和關(guān)注越來越高,環(huán)境保護也需要逐漸從單一的政府監(jiān)管,轉(zhuǎn)化為公眾、企業(yè)、社會機構(gòu)和政府在技術(shù)手段支持下的智能協(xié)同,實現(xiàn)全方位、一體化的環(huán)境保護,從事后監(jiān)管處罰轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑暗念A(yù)警、預(yù)防,變被動為主動。
1.智能物聯(lián)網(wǎng)促進資源環(huán)境保護智能提升
智能監(jiān)控、智能應(yīng)用及分析等新技術(shù)實現(xiàn)了環(huán)境的智能化水平的提升,能及時匯集水、氣、聲、固廢、生態(tài)資源等環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù),形成覆蓋全面的環(huán)境保護智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)體系。大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)廣泛應(yīng)用于重點污染源全過程監(jiān)控、污染防治執(zhí)法、環(huán)境評價等環(huán)節(jié),通過資源環(huán)境信息的深入分析,形成了集污染防治、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、風險預(yù)警和應(yīng)急處置于一體的智能化環(huán)保系統(tǒng)。
2.智能監(jiān)控與分析技術(shù)推進水資源管理領(lǐng)域智能提升
智能監(jiān)控、智能應(yīng)用及分析等新技術(shù)用于推進城市水務(wù)流域化、綜合化管理,統(tǒng)一的水務(wù)智能管理平臺,實現(xiàn)了從“源、供、排、污、災(zāi)”全過程實時物聯(lián)監(jiān)控和智能化管理模式;結(jié)合5G技術(shù)成熟應(yīng)用后,物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)應(yīng)用普遍,流域管理智能化系統(tǒng)建設(shè)及海綿城市智能化監(jiān)控管理建設(shè)成效顯著,水資源管理實現(xiàn)智能化、科學(xué)調(diào)度。
3.城市信息模型支撐規(guī)劃建設(shè)領(lǐng)域智能提升
基于智能科技賦能,創(chuàng)新城市規(guī)劃編制信息化手段,結(jié)合城市CIM建設(shè),實現(xiàn)了城市規(guī)劃編制、實施、評估和監(jiān)督等方面的智能化提升。3D GIS、BIM等技術(shù)的廣泛應(yīng)用,土地資源實現(xiàn)立體可視化、智能化管理,實現(xiàn)了市、區(qū)、街道等多級協(xié)同,城市更新的業(yè)務(wù)審批與決策支撐服務(wù)體系,實現(xiàn)政府土地管理的協(xié)同和信息交互。地籍調(diào)查、土地登記、不動產(chǎn)登記信息體系實現(xiàn)了權(quán)屬清晰、動態(tài)更新、準確權(quán)威的不動產(chǎn)籍數(shù)據(jù)庫,虛擬助手、智能會話平臺實現(xiàn)了面向政府部門的信息共享及面向社會的不動產(chǎn)管理的智能化、人性化信息服務(wù)。
4.基于智能設(shè)備建設(shè)全方位能源利用實時監(jiān)測管理體系
建筑信息模型BIM在重點公共建筑和市政基礎(chǔ)設(shè)施工程中廣泛應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)、智能設(shè)備、智能應(yīng)用及分析等新技術(shù)的應(yīng)用,實現(xiàn)了城市能源的實時數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)監(jiān)測和智能分析,實現(xiàn)能源的智能化管理。基于大數(shù)據(jù)和人工智能的用能的預(yù)測、預(yù)警和預(yù)防,實現(xiàn)能源的科學(xué)利用。城市能源信息交互平臺提供能源管理公眾服務(wù)、共享能源需求和供給信息等內(nèi)容,實現(xiàn)社會節(jié)能、能源科學(xué)管理、配置的意識提升。
一、智能城市的資源環(huán)境—環(huán)境協(xié)同監(jiān)管場景
國外的城市更關(guān)注能源和資源的利用,芬蘭赫爾辛基注重低碳建筑材料降低城市排放、美國哥倫布市重視新能源項目研究與應(yīng)用,通過智能建筑、綠色制造生產(chǎn)、清潔能源、發(fā)展新能源汽車、公共交通打造宜居低碳城市。未來,基于城市信息模型,實現(xiàn)智能協(xié)同。結(jié)合城市CIM建設(shè),實現(xiàn)城市規(guī)劃編制、實施、評估和監(jiān)督等方面的智能化提升,綜合應(yīng)用3D GIS、BIM等技術(shù),建立土地資源立體化、智能化管理,實現(xiàn)市、區(qū)、街道等多級協(xié)同,打造城市更新的智能服務(wù)體系,實現(xiàn)土地資源管理協(xié)同和信息交互,基于CIM實現(xiàn)環(huán)保與能源、水資源、交通及城管的智能協(xié)同管理與服務(wù)。
二、智能城市的資源環(huán)境—環(huán)境監(jiān)測及預(yù)測
造成環(huán)境污染是由多方面因素引發(fā)的,比如大氣、土壤、水質(zhì)、噪聲、固廢等。隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)的快速發(fā)展,城市管理者可以根據(jù)城市中海量的環(huán)境數(shù)據(jù)來進行監(jiān)測,最終得以用更加精細和動態(tài)的方式實現(xiàn)環(huán)境管理和決策。目前,通過打通環(huán)保局、氣象局、交管局等各個系統(tǒng)的數(shù)據(jù),并利用先進的城市大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù),多個城市都在對海量城市環(huán)保數(shù)據(jù)進行分析,輔助相關(guān)管理者進行事前規(guī)劃、實時監(jiān)測、未來預(yù)測和歷史溯源,助力各地政府及時鎖定污染源頭,快速進行精準治理。
1.事前規(guī)劃
針對大氣、水等污染進行檢測站點的智能選址,以得到高效精準的監(jiān)測數(shù)據(jù);與此同時,對城市中的固體廢物排放進行規(guī)劃管理,在此基礎(chǔ)上對城市供水進行調(diào)度優(yōu)化。
2.實時監(jiān)測
在監(jiān)測點所得出的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,對各項污染進行實時監(jiān)測和分析,依托先進的大數(shù)據(jù)和人工智能算法,推測產(chǎn)生污染的原因。
3.未來預(yù)測
基于實時分析的結(jié)果,對未來可能產(chǎn)生的空氣、水、固廢等污染進行預(yù)警,輔助管理者未雨綢繆,提前制定相應(yīng)措施。
4.歷史溯源
以傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測為例,由于缺乏以上三點的前期準備工作,往往不能對產(chǎn)生污染的企業(yè)進行精準溯源,環(huán)保工作面臨很大困境。而現(xiàn)在,通過使用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù),對各個來源的數(shù)據(jù)進行分析和挖掘,精準定位污染源,助力管理者快速做出決策。
智能城市的基礎(chǔ)設(shè)施
傳統(tǒng)城市基礎(chǔ)設(shè)施包括城市交通、排水、供水、供電、供暖、通信網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng),但隨著城市人口規(guī)模和居民生活質(zhì)量的提升及城市功能的不斷完善,人們對城市基礎(chǔ)設(shè)施的服務(wù)能力相應(yīng)提出更高要求,城市管理者對基礎(chǔ)設(shè)施的管理能力也提出新的需求,城市基礎(chǔ)設(shè)施更新升級勢在必行。2018年12月,中央經(jīng)濟工作會議在北京舉行,明確提出加強新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),即推進人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)建設(shè),加快5G商用步伐。此舉不僅有助于發(fā)掘經(jīng)濟發(fā)展新動力,也有助于提升城市基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)能力及管理水平。
未來,城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將從傳感器的應(yīng)用開始,由單機的智能化向區(qū)域的網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展,匯總城市基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù),最后實現(xiàn)城市基礎(chǔ)設(shè)施資源的協(xié)同化。不同城市由于其基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展程度不同,技術(shù)升級重點也不盡相同。
1.對于高度發(fā)達城市,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)目的是為了實現(xiàn)全局的協(xié)同發(fā)展
城市運行數(shù)據(jù)不再局限于小的區(qū)域,而是匯總在整個城市云平臺上。不同系統(tǒng)內(nèi)部所有數(shù)據(jù)和不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)可以自由流動,從而實現(xiàn)城市全局資源的協(xié)同。例如,智能交通系統(tǒng)可以通過分析購物中心的消費信息,分析預(yù)測城市道路的交通需求,從而調(diào)動整個城市的交通運力。
2.對于中等發(fā)達城市,城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)則轉(zhuǎn)變?yōu)閷崿F(xiàn)區(qū)域的網(wǎng)聯(lián)化
在局部智能化基礎(chǔ)上,將各智能終端采集數(shù)據(jù)在較小的物理區(qū)域中進行匯總,在區(qū)域內(nèi)統(tǒng)一管理。例如,在城市中,治安監(jiān)控攝像頭的數(shù)據(jù)通常匯總到所在的街道,道路的交通數(shù)據(jù)通常聚集到統(tǒng)一行政區(qū),在區(qū)域內(nèi),實現(xiàn)多個設(shè)備之間的聯(lián)動。
3.對于欠發(fā)達城市,城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)首先要解決局部的智能化問題
利用傳感器技術(shù),實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)的采集,例如,實現(xiàn)水、電表的智能讀取記錄,道路交通視頻的采集,將城市系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化為全面數(shù)字化管理,是該階段建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的首要任務(wù)。在運營過程中,離不開人的大量參與,監(jiān)控攝像頭需要人來查看狀態(tài),設(shè)備與設(shè)備之間的狀態(tài)也是相互獨立的,需要人來進行協(xié)調(diào)。
一、智能城市的基礎(chǔ)設(shè)施—打造智能化的能源監(jiān)控基礎(chǔ)設(shè)施
隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展,未來城市基礎(chǔ)設(shè)施將由云網(wǎng)協(xié)同實現(xiàn)城市事件部件的動態(tài)監(jiān)管。城市供能體系將由傳統(tǒng)的分布式供能向智能化供能網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變。
通過物聯(lián)網(wǎng)、GIS、BIM和CIM等技術(shù)構(gòu)建全方位立體化的城市用能感知體系,城市用能動態(tài)數(shù)據(jù)實時上傳城市專有云,通過云計算、人工智能等技術(shù)進行分析,對城市用能設(shè)施進行實時調(diào)整,實現(xiàn)城市能源網(wǎng)絡(luò)的自我感知、自我分析、自我調(diào)整。
1.實現(xiàn)城市用能感知化,動態(tài)調(diào)整高效節(jié)能
未來,城市整體用能將實現(xiàn)自我感知、自我調(diào)整。通過傳感器對城市照明、建筑供電等進行感知,上傳云端分析城市用能情況,建立用能模型,調(diào)整供能重點;通過對使用情況的感知,實現(xiàn)按需供能,減少非必需情況下的能源浪費,提高能源使用率;通過對城市用能模型的分析,對用能波峰波谷實現(xiàn)動態(tài)定價,鼓勵城市高能耗單位錯峰用能,緩解城市用能壓力。
2.實現(xiàn)附屬服務(wù)智能化,優(yōu)化習(xí)慣提升便捷
通過安裝于各用能終端的傳感器,獲取用戶用能信息,對用戶用能習(xí)慣實現(xiàn)智能化感知,并通過人工智能,自動生成節(jié)能意見,定期向用戶發(fā)送,引導(dǎo)用戶優(yōu)化用能習(xí)慣;多渠道的支付體系可以根據(jù)用戶的用能記錄實時生成用能賬單,用戶可根據(jù)習(xí)慣隨時通過各類終端進行繳費。
3.實現(xiàn)支持系統(tǒng)動態(tài)化,精準運維強化安全
實現(xiàn)供能管網(wǎng)監(jiān)管、供能調(diào)度的智能化。通過人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)感知管網(wǎng)狀態(tài),傳送云端并進行統(tǒng)一分析管理,并向相關(guān)檢修設(shè)備或維護維修團隊發(fā)送針對性指示,實現(xiàn)供能的檢修無間斷,在不影響城市運轉(zhuǎn)的情況下實現(xiàn)供能網(wǎng)絡(luò)的高效運轉(zhuǎn)。
二、智能城市的基礎(chǔ)設(shè)施—AI 優(yōu)化能源使用
能源行業(yè)對于城市的發(fā)展至關(guān)重要,近年來,隨著我國對清潔能源和化解落后產(chǎn)能的需求,城市對清潔和高效的能源有越來越迫切的需求。與此同時,隨著2020年能源行業(yè)全面啟動現(xiàn)貨交易市場,傳統(tǒng)能源行業(yè)面臨很大沖擊。我國是能源生產(chǎn)和消費大國,在能源生產(chǎn)、輸送及使用過程中,多采用人為控制設(shè)備,其設(shè)備控制效果較差;在能源場站管理過程中,多采用人為管理,造成供銷差大,管網(wǎng)損失大等現(xiàn)象;各供能、售能、用能企業(yè)以及用能居民之間數(shù)據(jù)壁壘較深,造成信息孤島,加之各企業(yè)無序生產(chǎn)和輸送,居民用能沒有規(guī)劃,導(dǎo)致能源區(qū)域性需求與供給失衡,時域性峰谷波動大,導(dǎo)致能源綜合利用效率低?,F(xiàn)在,隨著大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)及傳感器在能源行業(yè)中的大量運用,為能源行業(yè)提高效能、降低污染提供了一種嶄新的方法。
1.AI助力提能降耗環(huán)保
在采集到能源流通鏈的大量數(shù)據(jù)后,通過負荷預(yù)測、控制模擬等手段,提供能源生產(chǎn)過程控制設(shè)備管理、能源區(qū)域管理,多能源流通調(diào)度方案,提高供能企業(yè)、售能企業(yè)和用能企業(yè)的整體技術(shù)水平和管理水平,達到節(jié)能降耗環(huán)保的目的。目前,AI技術(shù)在火力發(fā)電等能源領(lǐng)域已取得了節(jié)能、降耗和提高效能的成果。
2.AI優(yōu)化能源行業(yè)的資源和人員管理水平
在此基礎(chǔ)上,通過設(shè)備管理、區(qū)域管理和流通調(diào)度,來提高設(shè)備的控制水平、提升人員的管理水平,打破各個供能企業(yè)、售能企業(yè)和用能企業(yè)的數(shù)據(jù)壁壘,讓市民使用到更加清潔的能源。