張軍紅

近期，科技部、住建部聯(lián)合印發(fā)了《“十四五”城鎮(zhèn)化與城市發(fā)展科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》，明確提出“著力提升城鎮(zhèn)化與城市發(fā)展領(lǐng)域的科技支撐能力”，讓“科技成果更多更好地惠及民生”。

“從硬件到軟件上來(lái)看，我國(guó)城市硬件科技水平較強(qiáng)，例如超高層建筑、大跨度空間結(jié)構(gòu)、跨江跨海超長(zhǎng)橋隧等，但在軟件層面，例如建筑設(shè)計(jì)軟件、工程設(shè)計(jì)軟件、地理信息系統(tǒng)相關(guān)軟件較為欠缺，以及軟性的規(guī)劃設(shè)計(jì)思想層面，城市歷史文化遺產(chǎn)保護(hù)較為薄弱、綠色低碳引領(lǐng)的設(shè)計(jì)思想相對(duì)落后，缺少引領(lǐng)世界的建筑、城市規(guī)劃設(shè)計(jì)思想和理念?！敝袊?guó)人民大學(xué)國(guó)家與戰(zhàn)略研究院研究員、城市更新研究中心副主任肖超偉告訴《經(jīng)濟(jì)》雜志、經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者，造成這種差異的原因在于，改革開放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)，城鎮(zhèn)化率快速提高，促進(jìn)了城市建筑與基礎(chǔ)設(shè)施的跨越式發(fā)展，但在一定程度上也忽視了人與自然、歷史文化和諧相處等軟性層面的思考。他表示，城市發(fā)展的目的，是為人民創(chuàng)造高品質(zhì)生活，因此，把握和滿足人民的日常需求、優(yōu)化辦事流程非常重要，“這也是技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)”。

提高數(shù)據(jù)分析能力

當(dāng)前，智慧城市已成為國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)的新舞臺(tái)，也是文化與治理競(jìng)爭(zhēng)的新領(lǐng)域。建設(shè)新型智慧城市，既是人民群眾對(duì)更美好的城市生活的向往，也是城市高質(zhì)量發(fā)展的必然追求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)智慧城市、信息惠民、寬帶中國(guó)等試點(diǎn)已超過(guò)700個(gè)，開展新型智慧城市頂層設(shè)計(jì)的省會(huì)城市及計(jì)劃單列市、地級(jí)市分別達(dá)94%和71%。據(jù)IDC預(yù)測(cè)，我國(guó)智慧城市相關(guān)投資年均復(fù)合增長(zhǎng)率在2022年至2025年間約為24.49%，2027年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到75萬(wàn)億元。

作為該領(lǐng)域的資深從業(yè)者，聯(lián)通數(shù)字科技有限公司物聯(lián)網(wǎng)城市BU總經(jīng)理?xiàng)罾谝娮C了這一發(fā)展歷程。在他看來(lái)，智慧城市建設(shè)可以分為四個(gè)階段，第一個(gè)階段是2010年左右，彼時(shí)信息化剛剛起步，智慧城市多聚焦于政府業(yè)務(wù)部門的信息化建設(shè)，例如“金財(cái)”“金審”等金字頭工程。第二個(gè)階段是2015年前后，隨著信息化的推進(jìn)，系統(tǒng)間的互通成為主要問(wèn)題，電子政務(wù)共享應(yīng)運(yùn)而生，這也是數(shù)字政府“一網(wǎng)通辦”的雛形。第三個(gè)階段是2018年—2020年，主要側(cè)重于平安城市、數(shù)字城管建設(shè)，即通過(guò)信息化手段，對(duì)城市進(jìn)行網(wǎng)格化管理和精細(xì)化管控。第四個(gè)階段是2020年以后，隨著芯片、模組、終端及應(yīng)用場(chǎng)景的逐漸成熟，物聯(lián)感知的成本也有所下降，并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，因此他認(rèn)為，物聯(lián)感知和人工智能的融合發(fā)展，將成為智慧城市建設(shè)的重點(diǎn)。

“過(guò)去10年，無(wú)論是中國(guó)還是以韓國(guó)、日本、美國(guó)為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家，城市街道的攝像頭與各類型的傳感器數(shù)量急劇上升，數(shù)據(jù)的獲取、捕捉能力得到長(zhǎng)足提高，但在數(shù)據(jù)分析處理及使用模型進(jìn)行預(yù)測(cè)方面，還沒有取得很好發(fā)展。例如韓國(guó)首爾踩踏事件，發(fā)生事故的街道有眾多攝像頭，其實(shí)很早就可以發(fā)現(xiàn)人流的密集度已經(jīng)達(dá)到了可能發(fā)生危險(xiǎn)的情況，但因?yàn)闆]有后端的分析與模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)判，最終造成重大安全事故?！迸c此同時(shí)，肖超偉認(rèn)為，其他類型的城市大數(shù)據(jù)，例如手機(jī)信令數(shù)據(jù)作為宏觀分析的另一重要依據(jù)，也未被有效運(yùn)用，實(shí)際上通過(guò)該數(shù)據(jù)也可以精準(zhǔn)判斷出人流量是否超載。

縱觀國(guó)內(nèi)外城市突發(fā)事件，都暴露出同一個(gè)問(wèn)題：多部門多系統(tǒng)間缺乏高效協(xié)同，在面對(duì)突發(fā)情況時(shí)，缺少應(yīng)對(duì)方案的模擬與演練。對(duì)此，肖超偉建議，一方面應(yīng)在制度上建立相應(yīng)的城市應(yīng)急管理部門，便于在應(yīng)急響應(yīng)期間統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)城市各個(gè)部門，提高決策指揮、協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)、信息發(fā)布等能力；另一方面，要從應(yīng)急預(yù)案與演練、物資保障、應(yīng)急場(chǎng)所等方面提升應(yīng)急準(zhǔn)備能力，并對(duì)重點(diǎn)區(qū)域和設(shè)施進(jìn)行隱患排查、監(jiān)測(cè)預(yù)警和風(fēng)險(xiǎn)管控。此外，在技術(shù)領(lǐng)域，要把各地重金打造的傳感器、“城市大腦”“城市駕駛艙”真正利用起來(lái)，打通各部門的數(shù)據(jù)壁壘，通過(guò)統(tǒng)一平臺(tái)調(diào)用各領(lǐng)域的數(shù)據(jù)，并利用相應(yīng)的城市模型或數(shù)字孿生城市平臺(tái)對(duì)收集上來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與模擬，提前預(yù)估可能發(fā)生的災(zāi)害情況，并做好疏散模型，盡可能減少人員財(cái)產(chǎn)損失。

數(shù)字孿生成重要演進(jìn)方向

中國(guó)信息通信研究院發(fā)布的《中國(guó)寬帶發(fā)展白皮書（2022年）》顯示，5G將支持更多的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備以更低的功耗接入網(wǎng)絡(luò)，新型智慧城市建設(shè)邁向新階段，全光智慧城市加快發(fā)展，數(shù)字孿生城市成為重要演進(jìn)方向。《騰訊數(shù)字孿生云白皮書》也指出，大規(guī)模、多尺度的數(shù)字孿生可視化與仿真分析將成為未來(lái)城市、工業(yè)、交通等多類行業(yè)的共性需求。

“數(shù)字孿生技術(shù)最早應(yīng)用于工業(yè)制造領(lǐng)域，比如制造一個(gè)飛機(jī)部件，除了物理實(shí)體外，還可以通過(guò)技術(shù)構(gòu)建虛擬模型，同步各類數(shù)據(jù)，便于后期維護(hù)，這就是數(shù)字孿生?，F(xiàn)在該技術(shù)被廣泛運(yùn)用于城市的各個(gè)領(lǐng)域，最初是BIM，即單體建筑物，后來(lái)在此基礎(chǔ)上又增加了道路、橋梁、水系、綠植、公園等其他城市要素，形成了我們所說(shuō)的CIM（城市信息模型），目前各地推進(jìn)的數(shù)字孿生城市都是基于這一技術(shù)建設(shè)的?！痹谥袊?guó)城市科學(xué)研究會(huì)智慧城市聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家萬(wàn)碧玉看來(lái)，杭州的“城市大腦”是其中典型代表，“尤其是在交通領(lǐng)域，他們把城市道路、交通信號(hào)燈、車輛移動(dòng)數(shù)據(jù)匯集在一起，通過(guò)虛擬模型進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。例如，有些主要道路只在早上7點(diǎn)—9點(diǎn)非常擁堵，其他時(shí)間段運(yùn)行良好，由此可采取分時(shí)段修改信號(hào)燈時(shí)長(zhǎng)、改進(jìn)圍欄引橋等方式，優(yōu)化物理空間的城市交通?！?/p>

近日，作為雄安新區(qū)“城市大腦”的雄安城市計(jì)算中心（超算云）也已投入運(yùn)營(yíng)。據(jù)了解，這是全球首個(gè)與城市基礎(chǔ)設(shè)施同步建設(shè)的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，也是雄安數(shù)字孿生城市運(yùn)行服務(wù)系統(tǒng)的重要載體，其承載的邊緣計(jì)算、超級(jí)計(jì)算、云計(jì)算設(shè)施，將為整個(gè)數(shù)字孿生城市的大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等提供網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)服務(wù)。

“在城市的應(yīng)用場(chǎng)景上，數(shù)字孿生城市可以提供一種智能管理平臺(tái)，如城市規(guī)劃管理人員可將多個(gè)規(guī)劃管理方案置入‘孿生城市中，進(jìn)行更真實(shí)、精細(xì)的方案模擬。在城市治理中，數(shù)字孿生城市有利于實(shí)現(xiàn)城市全要素的數(shù)字化和虛擬化、城市狀態(tài)的實(shí)時(shí)化和可視化，以實(shí)現(xiàn)城市管理決策的協(xié)同化和智能化?！毙こ瑐ケ硎?，目前很多國(guó)家和地區(qū)都在推進(jìn)數(shù)字孿生城市建設(shè)，例如2020年英國(guó)發(fā)布了《國(guó)家數(shù)字孿生體原則》，2022年阿布扎比市政交通部（DMT）發(fā)布了阿布扎比數(shù)字孿生項(xiàng)目。但無(wú)論中外，目前都還處在探索期，面臨概念和理論不完善，標(biāo)準(zhǔn)體系支撐不足，頂層設(shè)計(jì)不清晰，數(shù)據(jù)體系、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)模型等方面不統(tǒng)一的問(wèn)題，亟需學(xué)術(shù)界、地方政府和相關(guān)部門對(duì)其進(jìn)行探討，逐步在數(shù)字孿生城市內(nèi)涵和架構(gòu)等方面達(dá)成共識(shí)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生城市快速有序發(fā)展。

萬(wàn)碧玉也指出，當(dāng)前類似于杭州“城市大腦”的突出運(yùn)用還比較少，喊口號(hào)的居多，缺乏更加貼合產(chǎn)業(yè)發(fā)展和老百姓需求的數(shù)字孿生場(chǎng)景應(yīng)用。他提醒，盡管新技術(shù)和新概念層出不窮，但城市管理者應(yīng)始終以城市規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)及城市治理為主體需求，思考、解決問(wèn)題，而不是什么技術(shù)新就用什么。

技術(shù)只是輔助手段

電影《薩利機(jī)長(zhǎng)》講述了這樣一個(gè)故事：2009年的一天，機(jī)長(zhǎng)薩利在執(zhí)飛過(guò)程中遭遇飛鳥攻擊，經(jīng)過(guò)分析處理，他決定于水上迫降。但之后的模擬實(shí)驗(yàn)顯示其決策有誤，飛機(jī)完全有時(shí)間返回機(jī)場(chǎng)降落。對(duì)此，薩利認(rèn)為模擬實(shí)驗(yàn)之所以能夠安全著陸，在于事先知道了飛行路線，而人在遇到突發(fā)狀況時(shí)，需要時(shí)間進(jìn)行反應(yīng)和判斷。最終調(diào)查組綜合該因素重新進(jìn)行了模擬，結(jié)果顯示飛機(jī)在到達(dá)機(jī)場(chǎng)前就會(huì)墜毀。

這種狀況也是萬(wàn)碧玉所憂心的：“現(xiàn)在的隱患是什么？當(dāng)我們的信息獲取能力達(dá)到一定水平后，有可能會(huì)過(guò)度依賴這些智慧化的系統(tǒng)和手段，反而增加了事故發(fā)生的可能性?！睂?duì)此，楊磊也表示，智能化手段可以在一定程度上彌補(bǔ)城市治理的不足，但并不能解決全部問(wèn)題，“城市治理的關(guān)鍵在人，技術(shù)只是輔助手段”。

毋庸置疑，隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新一代信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，城市管理水平持續(xù)提高，城市治理體系不斷完善，群眾參與城市治理的積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性也不斷增強(qiáng)。但當(dāng)重大災(zāi)害導(dǎo)致傳統(tǒng)通訊方式失效，停電、斷網(wǎng)后，指揮系統(tǒng)如何快速精準(zhǔn)反應(yīng)，亦是城市管理者需要深思的重大課題。

與此同時(shí)，對(duì)于智慧城市的運(yùn)維能力，萬(wàn)碧玉也表示了極大的擔(dān)憂?！澳壳按蟛糠值闹腔鄢鞘卸贾恢匾暯ㄔO(shè)，而普遍缺乏運(yùn)維能力。智慧系統(tǒng)建好后，政府技術(shù)能力跟不上，進(jìn)而無(wú)法確保系統(tǒng)的正常運(yùn)營(yíng)?！本科湓颍硎?，一是技術(shù)迭代比較快，系統(tǒng)更新速度跟不上，導(dǎo)致設(shè)備陳舊無(wú)法使用；二是因政策變化、機(jī)構(gòu)調(diào)整，導(dǎo)致持續(xù)性投入不足，“看起來(lái)誰(shuí)都在管，實(shí)際上誰(shuí)都管不了”。他建議，應(yīng)建立可持續(xù)的技術(shù)管理制度，形成多部門協(xié)同的運(yùn)維機(jī)制，保障智慧系統(tǒng)長(zhǎng)久、高效運(yùn)營(yíng)。

此外，城市越智慧，對(duì)安全防護(hù)能力的要求也越高。360安全專家表示，過(guò)去城市并不是安全的主體，但今天的城市已經(jīng)成為政府部門和關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要載體，城市數(shù)字化程度越高，安全挑戰(zhàn)就越大。就目前來(lái)看，各地已經(jīng)開始在該領(lǐng)域進(jìn)行布局，例如，近期哈爾濱啟動(dòng)的數(shù)字城市安全大腦項(xiàng)目、洛陽(yáng)開展的新型智慧城市數(shù)字安全基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目等。而作為安全領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，360也在全國(guó)20多個(gè)大中型城市落地了數(shù)字安全基地，協(xié)助城市提高數(shù)字安全能力，打造“感知風(fēng)險(xiǎn)、看見威脅、抵御攻擊”的安全運(yùn)營(yíng)體系。