智慧城市內涵及建設途徑

戚欣　姜春雷

近年來，智慧城市建設如雨后春筍般在各地展開。然而，智慧城市建設在很多方面還不令人滿意，盲目性建設是智慧城市建設過程中普遍存在的問題。產生這種問題的主要原因是智慧城市理論還處于探索期，智慧城市核心內涵尚需深入挖掘。本文首先討論了智慧城市的內涵，然后以長春市為例論述了智慧城市建設途徑。

一、智慧城市內涵

（一）大數據是智慧城市的基礎

大數據的首要特點是數據量規模巨大，在規定的時間范圍內，無法運用現有技術完成這些數據的獲取、管理、處理與分析，從而無法從中獲取有價值的信息。城市在運行過程中不斷產生這樣的大數據，如交通大數據、醫療大數據、能耗大數據等。

交通大數據是城市運行產生的重要大數據，如用戶通過一卡通乘坐公共交通工具產生的出行軌跡數據和出行時間數據，出租車運行軌跡數據和適時位置信息，私家車運行軌跡數據，公車運行軌跡數據，路網監控數據等。這些數據中蘊含著大量的信息，能夠幫助預測群體出行信息，能夠幫助規劃人員合理規劃城市路網、規劃公交停靠站點、立體停車場，公交線路調整等，能夠幫助交管部門適時了解城市交通狀況，從而進行科學調度，同時，也能夠幫助駕駛員了解路況信息，并輔助選擇到達目的地的最佳路徑。從更長的時間考慮，全局性的交通大數據甚至能夠通過合理規劃每輛自動駕駛的車輛，達到全局最佳通行時間和最優能耗間的平衡。

中國正步入老齡化社會，醫療資源緊張引發的各種問題層出不窮。病人就診產生的醫療大數據可以在各個醫院之間共享，既能給醫生提供全面的參考，也能避免重復的檢查造成醫療資源浪費；病人隨身攜帶的各種傳感器產生的數據，也能隨時傳給醫院大數據中心，大數據中心通過對病人傳過來的大數據信息進行分析，給病人和相關的醫療人員提供預警和治療參考。同時，對整個城市醫療大數據的分析，也能為健康管理部門提供有價值的信息。

能源消耗是大城市病主要成因之一，能源消耗引發環境污染、城市熱島效應，增加了城市的運行成本。能源消耗大數據結合地理大數據，能夠分析環境與能耗關系，光伏電站選址、光伏風力發電預測等。家庭、機構、社區和商業的能耗都有不同的特點，通過大數據了解這些特點后，我們可以合理安排選址，如機構能耗通常集中在白天的辦公時間，尤其是空調等設施消耗了大量能量，對外部釋放了大量的熱量，加劇了城市熱島效應，因此，可以將機構規劃在白天城市熱島效應強度較低的地區。通過這些大數據還能識別出一些能耗不均衡的用戶，以便在能耗波峰和波谷實行智能調度。

智慧城市大數據還有很多，這些大數據是智慧城市的基礎和血液。智慧城市主要通過物聯網傳感器獲取這些大數據，并通過互聯網傳輸。

（二）人工智能是智慧城市最重要的手段

智慧城市的首要特點是智慧，而智慧城市的智慧只能靠人工智能實現，人工智能能完成對大數據的加工處理和分析，并智能化提供有價值的信息，甚至直接提出或執行解決方案。人工智能在智慧城市中具有中樞神經的作用。

（三）區塊鏈（Block Chain）是保證

智慧城市的基礎設施，無論是各種傳感器，還是傳輸網絡，甚至是城市大腦和數據庫，都面臨著網絡安全問題。這些信息基礎設施如果被黑客入侵，城市將陷入一片混亂，后果不堪設想。因此，安全性對智慧城市極為重要。

區塊鏈源于比特幣的底層技術，是一種以去中心化為特征的分布式計算范式，不需要第三方建立信息和共享信息資源就能通過共識機制，保證交易與信息的安全性和有效性。其在金融、審計、物流、能源和教育等領域具有巨大的應用價值。區位鏈對智慧城市安全具有具有極大的應用潛力，是建立可信智慧城市信息生態的最佳選擇。

（四）高效是導向

高效是智慧城市的重要特征，通過智慧城市提高道路通行效率、提高醫院診療效率、提高能源利用效率、提高物流效率等，不一而足。通過機器和電腦代替人更高效地完成工作，從而解放人，使人類能更好地享受生活是智慧城市的主要目標。因此，建設智慧城市的過程中，應該始終以提高效率為導向，才能避免建設過程中偏離方向。

（五）服務是目的

智慧城市建設的本質是為人服務，解決人在城市中生活的各種直接或間接的需求。以人為本是建設智慧城市的根本理念。因此，智慧城市建設應充分考慮人的需求，不單要考慮人的共同需求，未來的智慧城市還應考慮特殊群體的需求，乃至個體化需求，最終朝向能提供個人定制化服務。

二、達成途徑——以長春市為例

智慧城市建設不能搞盲目模仿，每個城市都是獨一無二的，都有自己的特色，智慧城市建設要根據城市特點、優勢、需求、發展方向，合理規劃，有序建設。依據長春市的實際情況，智慧長春建設中應重點謀劃以下幾方面。

（一）積極培養、儲備智慧城市建設和運營人才

智慧城市建設和運行過程中，需要大量的人才參與，尤其是高端人才。智慧城市包含很多高新技術，如人工智能、大數據、區塊鏈等，這些技術出現時間不長，人才數量相對較小，因此，智慧城市需要積極吸引、培養和儲備這些人才。同時，智慧城市的發展還需要很多新舊技術的交叉融合，這些是不能單純依靠引進單一學科人才就能解決的，支持高校和科研院所開展智慧城市研究，從而達到既能解決智慧城市建設和運營中的問題，又能通過此舉吸引、留住、培養真正解決地方性問題的復合型人才，這是解決這些問題的有效途徑。

（二）建設與運營模式

智慧城市建設過程中涉及政府、建設商、運營商、解決方案提供商及最終用戶等多方參與和配合。因此，應合理協調分配各方在智慧城市戰略、設計、建設、維護、運營和監管方面的責任。政府主導、企業主體，市民積極參與和配合是長春市智慧城市建設的最佳模式。

相對國內外發達城市，長春智慧城市建設起點低，給政府頂層設計提供了更大的空間，政府可以結合長春市特點與發展規劃，充分考慮新理念、新技術在智慧長春中的應用。同時，政府頂層設計應該防止產生數據孤島、數據冗余存儲、數據結構不統一和智慧城市各部分接口不一致的問題。智慧城市基礎設施建設也是政府的一項重要職責，正因為長春智慧城市建設起點低，基礎設施薄弱，政府更應該主導智慧城市基礎設施建設的各個方面，從而以優秀的基礎設施吸引企業建設智慧各個方面。

企業理應是智慧城市的建設、運營等方面的主體，在政府宏觀規劃與政策引導下，相關企業完成完善智慧城市建設運營。同時，政府對建設、運營過程中的質量問題及涉及的法規問題都應保持密切關注，做好監管角色。

智慧城市的最終目的是為人服務，但同時也需要人的配合，智慧城市的運營會改變人的習慣，甚至是人的行為準則，而且也會涉及人的隱私（社交、行為大數據等）。政府應適時做好相關規范準則的制定，同時協調好政府、企業涉及個人隱私信息的使用問題。

（三）發展重點領域

長春市是著名的工業城市，汽車制造、農產品加工和軌道客車是其優勢產業，同時光電子信息、生物醫藥、新能源、新材料、建材和先進裝備制造業也在快速發展。對于長春這樣的人口總量不多、具有教育優勢和工業優勢的城市，智慧制造具有巨大的潛力。

據高德地圖和交通運輸部規劃研究院、交通運輸部科學研究院和阿里云、摩拜等機構聯合發布的《2017年第三季度中國主要城市交通分析報告》，長春高峰擁堵延時指數排在全國100個主要城市的第七位，而且在用來預測城市未來擁堵變化趨勢的“擁堵預警指數”方面，長春排名第一，如果沒有外在干預，長春將會越來越堵。智慧交通毫無疑問是解決這種問題的長期手段。

長春市地處我國東北地區，年供熱時間長達5.5個月，消耗了巨大的能源，然而供熱質量存在極大的差別；人口老齡化，養老、和醫療壓力大等一系列問題也是長春發展過程中的壓力。但這些同時也是智慧長春發展的機遇。智慧能源、智慧醫療等既能解決長春市發展過程中的能耗和社會問題，也能點燃長春新的經濟增長點，促進長春經濟的發展。

結合長春市優勢和問題，長春市在智慧城市建設過程中應該優先發展智慧交通、智慧制造、智慧能源、智慧醫療和智慧教育，這幾步既獨立發展又相輔相成，例如，智慧教育能促進智慧城市各個方面發展；智慧交通使長春能夠擁有更多的汽車保有量，提高長春汽車產業在本地的銷售量，從而促進智慧制造的發展；同時，智慧醫療和智慧制造（生物醫藥）也密切相關。

（四）持續推進智慧城市建設

智慧城市建設是一項長期的系統工程，伴隨社會發展和技術進步，智慧城市的內涵與理念都會不斷更新。因此，智慧城市的建設不能追求一步到位、一蹴而就。這就要求政府在建設智慧城市上，不能等待萬事俱備，各種條件都滿足了才動手，應該從最具有優勢的領域、最有條件的領域、需求最迫切的領域、杠桿效應最強的領域著手建設智慧城市，并在之后持續完善，不斷更新。

（五）加大智慧城市基礎設施建設

智慧長春的建設的首要目標是智慧交通、智慧能源、智慧醫療、智慧制造、智慧教育，這些都高度依賴智慧城市中的網絡，前三者同時高度依賴智慧城市中的大數據。

大數據是智慧城市的基礎，是智慧城市的血液，政府要通過完善基礎設施建設，包括傳感器及物聯網，使智慧城市能獲取大數據，具有造血功能。而網絡則是血管，承擔著大數據及各種指令流的傳輸任務，保持網絡通暢同樣是政府的重要職責。

（作者單位：吉林建筑大學）