編者按
“智慧城市”起源于IBM的宣傳——“Smart City”。但在隨后的研究和推進過程中,無論是建筑行業的專家,還是研究智慧城市的學者,都有了一個相對一致的看法, “Smart City”不能翻譯成為“智慧城市”。
其實,IBM的“Smart City”原本是信息技術在局部領域(如供水、供電系統)的應用。“高級智能的階段,我把它叫‘intelligent’, 而非‘smart’。”聯想數據中心集團、智慧產業資深咨詢專家姚念康在談及智慧結構時,這樣定義智慧。
“城市的數字化轉型絕對不是用IT技術把原有流程簡單照搬到線上,而是以互動、共享、彈性、精細的模式重新定義了一套玩法。這個過程中,每個環節都會產生大量的數據。正是這些海量的城市數據成為未來超級城市發展的核心驅動力。”中國建筑協會智能分會智慧城市專家組副組長林海雄強調,技術變革下,未來的智慧城市,應該是“前后臺協同運轉的超級城市”。而這個超級的智慧城市核心理念就是數據驅動。
那么,未來的
智慧城市究竟是怎樣的?當下的城市智慧化進程中又存在哪些問題?如何構建理想的智慧城市?
一、困局:關鍵環節多重局限,當前舉步維艱
首先,規劃者思維模式出現了局限。現在的智慧城市多是以IT方式來規劃的,稱為“頂層設計”。關于智慧城市,有聯合了五大委辦局制定國家標準,也有同時推出的246個智慧城市示范。
“這些都默認了城市是有一個最完善的運行機制的。我們的專家只要推進這個標準就可以了。但這樣思維是對智慧城市最大的傷害。因為每個城市都有它最底層的形成邏輯和運行機制,不會有頂層設計,也不會有全國標準。”
其次,建設者的工具手段是有局限的。如今,包括智慧醫療、交通、養老等系統都是一個個去搭建的。如果要依靠這些各自獨立的系統實現城市智慧是不可能。系統不會產生城市智慧,更不能實現這一以生命演化為邏輯的復雜組織形式。
最后,評估者的標準體系有局限。國內的標準和規劃有很多,這些大都依靠對IT使用的多寡程度來評價智慧城市,其本身就具有局限性。
上述局限性最終導致當前的智慧城市是“運營與管理雙重職能”模式。這樣的模式是龐大、冗繁的,也在一定程度上影響了智慧城市各個環節的協作運行。
比如,現在的智慧城市多是按政府管理條線相匹配的業務來規劃系統,系統設立與管理部門的事權劃分一致。如智慧政務、智慧城管、智慧交通、智慧市政、智慧公安、智慧環衛等。
智慧城市系統大多是垂直部門建設的,形成一個一個的“數據煙囪”。但其實,各種數據可以服務的都不僅是一個系統,由此導致大量的數據重復采集。各系統之間的共性需求又沒有統一,數據的共享和匯聚會在各個環節都體現出困難。
城市公共領域的業務系統大都包含了“運營和管理”的雙重職能下,政府不得不承擔起這類城市生命線系統的運營。
“這是因為這些工作不但難以盈利,而且由于其運營動態工作量和效果難以量化評估,所以無法交由企業去運營及實施補貼。”林海雄認為,未來,城市公共領域中可以實現市場化運作并盈利的“運營”工作,逐漸由企業主體去承擔。政府逐漸轉向純粹的“管理”角色,主要完成規則制定、底線審查、標準檢驗等工作。“這才是未來智慧城市的理想模式。”
二、數據驅動是核心,實現需分“三步走”
那么,智慧城市如何打造呢?首先要找到其核心理念,即數據驅動。打造這一核心,可以分“三步走”。
第一步,城市全面數字化。這可以從兩個方面來定義:一用數據重新描述和解釋城市;二用數據貫穿城市全生命周期。
第二步,用數據訓練出城市智能。把城市運行過程中的數據采集起來,進行識別,進而挖掘城市系統的運行規律。
第三步,依靠數據可以對城市運行進行預測和操控。以前的信息、系統都是人工管理,而現在則可以通過數據有機交換,建立不同場景應用間的聯系。數據之間的共享就會讓城市各系統間產生磨合,進行精細化管理。
實現了上述三步,也就構建起了由數據驅動的超級城市。
“在互聯網、物聯網、人工智能等技術推動下,城市的運營和管理被賦予新的邏輯。城市的數字化轉型絕對不是用IT技術把原有流程簡單照搬到線上,而是以互動、共享、彈性、精細的模式重新定義了一套玩法。這個過程中,每個環節都會產生大量的數據。正是這些海量的城市數據成為未來超級城市發展的核心驅動力。”
林海雄進一步構想了擁有上述核心的智慧城市將是“前后臺協同運轉的超級城市”。具體展現如下圖:
三、“三足鼎立”構建智慧城市的三大體系
林海雄在講解如何構建這一智慧城市時強調,實現模式變革需要以下三大支撐體系,即信息技術體系、經濟機制體系和管理體制體系。
信息技術層面
1、城市的市政、物流、環衛等基礎設施實現萬物互聯、實時在線、可感可控,具備了無人值守自主運營的能力。
2、建立低成本、高密度、全業務的城市感知網,對環境、氣象、積水、噪聲、人車行為以及污染物排放、違法施工等各種復雜城市事件實施全面感知。
3、運用大數據和人工智能技術,依托基于“GIS+BIM” 的數據可視化運營平臺已經發展到能動態調度各種城市設施和服務資源的地步。
4、工信部165號文允許電力230網絡與燃氣、人防、水務等行業采用共網模式和時分雙工(TDD)方式載波聚合,城市物聯感知專網呼之欲出。
經濟機制體系方面
1、開拓城市設施和服務的產業風口,培育新型的城市運營企業,運營各種設施和服務,小到單車、路燈、垃圾桶,大到廁所和各種公用設施。
2、活用實體空間運營權,吸引掌握線上流量和物聯網平臺的ICT和互聯網公司入駐,城市空間作為其未來的流量新入口。
規劃布局智能體驗區、新零售、MAAS出行、無人物流配送等新的空間場景,形成數據采集能力,配套人工智能產業生態,逐漸釋放出海量數據的商業價值,使得數據運營成為城市運營商的一種重要商業模式。
3、在基礎設施領域開創特許經營與市場定價相結合的模式創新,探索城市基礎系統實時在線可控、可運營的模式,以數據運營驅動城市運營的邏輯催生出新的運營商業態。
管理體制體系方面
1、政府部門的城市“運營” 職能逐漸弱化,剩下的“管理” 職能逐漸嘗試做跨部門的融合。
2、政府的組織架構需要做一定的調整,需要出現一些跨行業的高維機構,比如:從規劃國土等多規合一到自然資源管理部門的整合;融合規劃、城管、環衛、環保、市政市容等傳統部門業務的大城管部門;各種城市生命線的應急能力需要整合成為了專門的應急管理部門等。
3、需要成立城市數據主管部門,開始自上而下統籌智慧城市建設的設施和數據。用定義數據的手段來對接城市高維管理機構的規則設定、底線監管等職能,而這些職能的行使,一個重要的前提就是整個城市生命周期的數字化。
林海雄將大數據分析解決方案形象地比喻成了“城市駕駛艙”。其關注點可以從城市工程性基礎設施運營,擴展到城市治理的所有領域,包括環保、交通、城管、應急、輿情、產業、文化、人口等方方面面。
這個“駕駛艙”是這樣的:
未來,智慧城市應該是“技術+理念”的雙輪驅動,是自然語言處理技術、柔性顯示屏技術、5G技術、邊緣計算技術、量子技術和區塊鏈技術等多樣新技術的驅動演化。
“而在規劃理念驅動方面,傳統的空間美學主導的城市設計,以及法定體系主導的功能分區,已經使這個行業的想象力逐漸枯竭。規劃師要開始回答新一代信息基礎設施與城市空間的一系列關系問題。面向未來,尚未存在的需求和成熟的產品需要依靠洞察技術的趨勢和人性的偏好,重新定義城市在新技術作用下的新的生產生活模式,所以,善于規劃多元化試探性的示范性應用尤為重要。”
我們期待在不遠的未來,我們都能夠生活在這樣的智慧城市里,享受智慧“駕駛艙”帶給我們的完美生活。
作者
華建集團華東建筑設計研究總院高級工程師
國家注冊電氣工程師
擔任中國建筑業協會智能建筑分會專家工作委員會專家,"智慧城市專業組"副組長;中國勘察業協會 建筑智能化技術專業指導委員會專家;中國演藝設備技術協會第五(上海)分會專家委員會委員。
《智能建筑設計標準》-GB/T50314-2006主要編寫人之一;《交通建筑電氣設計規范》弱電篇的主要編寫人之一;《世博園區信息化工程技術規定標準》主要編寫人之一。