新型城市管理基礎設施建設思考

□ 文 牟春波 吳 輝

0 引言

新一代信息技術賦能傳統領域智能化發展正在形成一系列新的基礎設施形態。智慧城市建設是新一代信息技術與傳統領域融合的重要場景，隨著建設理念和運營模式的升級，一些共性能力、數據、應用正逐步獨立出來，以設施的形態面向城市管理的眾多參與主體，甚至公眾提供開放服務，這些設施對于一個城市來說具備較強的公共性、基礎性，正在成為智慧城市發展的重要基礎。構建完善的新型智慧城市管理基礎設施，有利于降低人工智能、數字孿生等新一代信息技術在智慧城市中的應用門檻，助力各地高質量建設新型智慧城市。

1 新型城市管理基礎設施的理解和認識

1.1 傳統城市管理多聚焦管理機構

根據基礎設施相關概念，城市管理部門屬于廣義上的城市基礎設施的一部分。城市管理可有廣義和狹義兩種不同范圍理解，從廣義上講，城市管理是政府對整個城市的工業、商業、基本建設、基礎設施、公安交通、城建環保、文化教育、體育衛生、公用事業等各項工作的綜合管理；從狹義上講，城市管理是對城市的市政工程、公用事業、園林綠化、市容和環境衛生等行業的管理。

城市管理需要相關的機構作為保障。城市人民政府是廣義城市管理的執行和決策機構，承擔城市管理和發展的總職責。城市管理涉及領域多，跨不同主管部門職責范圍。為加強城市管理執法，我國一直在探索綜合城市管理機制，從早期的市容監察機構、城市管理監察大隊等，一直到現在的城市管理局或城市管理綜合行政執法局，從機構設置、組織機制和法律法規等方面，城市管理逐步規范化，“城管局”成為代表城市人民政府行使狹義城市管理職責的行政機構。

1.2 信息系統建設豐富城市管理手段

隨著信息技術的普及，城市管理部門也在逐步加強信息化手段建設。早期，城市管理部門主要圍繞自己職責范圍開發建設信息化系統，例如按照城管的要求建設視頻監控等，這些信息系統的建設大大豐富了城市管理手段，使城市管理更加精細化。在城市管理信息化發展的同時，公共安全、道路交通、城市開發、市政、環保等相關領域也都在加快開展信息系統建設，信息化管理手段的重要性越來越得到重視。

城市管理是復雜系統工程，不僅是城管部門的工作，還涉及各個領域，分散割裂的信息系統建設無法為快速發展的城市提供優質的支撐。智慧城市概念的興起，為城市管理打開一個新的發展方向。在發展初期，智慧城市系統的開發建設缺乏明確的職責部門，部分城市是由城市管理部門承擔開發建設工作，但是由于城市管理部門職責的局限性，數據打通等問題都比較突出。經過多年的探索，很多城市推進機構改革，成立了大數據管理局，負責城市數據的匯聚、開放和利用，牽頭智慧城市建設。大數據管理部門的成立和智慧城市建設職責的清晰化，促進了跨部門信息系統互通和數據共享，加快了智慧城市建設進程，特別是城市大腦等管理功能的開發和豐富，大大加快了城市管理手段的現代化。

1.3 智慧城市管理基礎設施是新型基礎設施的重要組成部分

智慧城市管理信息平臺作為城市管理的一種有效手段，已經在全國范圍普遍推開，但平臺開發、運行、管理等方面面臨的問題還很多，系統分離、數據孤島、重復開發、重建設輕維護等問題還普遍存在。伴隨著新技術引入，一些地方不考慮實際使用環境，不會用、重復建的問題并存。

如何推進新型智慧城市建設一直是每個城市管理者和行業從業人員都在深入思考的問題，社會各界對智慧城市建設實踐進行了積極總結，對智慧城市建設路徑的認知也在逐步提升。在組織機制上，更多的地方政府成立大數據管理局等機構，以促進數據匯聚共享，統籌信息化項目建設，加強新型智慧城市的頂層設計和統籌謀劃；在功能架構和技術實現上，一些先進的發展理念正在逐步形成，如不僅統一構建政務云設施、網絡設施，也積極構建城市級大數據中心、物聯感知管理平臺、數字孿生城市平臺等，還將人工智能、區塊鏈、認證、支付、即時通信等共性支撐能力納入統一建設中。

隨著建設理念、建設模式和服務提供方式的轉變，城市管理信息平臺的開放性、公共性變得更加突出。城市管理信息平臺已經不僅僅是城市管理的一種輔助手段，更成為面向相關政府部門、公眾、企業提供服務的基礎設施，傳統內部使用的信息平臺將真正演進成為全社會提供服務的智慧城市管理信息基礎設施。

2 新型城市管理基礎設施發展狀態研判

2.1 新型城市管理基礎設施體系架構

新型城市管理基礎設施是指以保障城市高效運行、促進城市協同發展為目標，圍繞實現智慧城市愿景而形成的信息基礎設施集合體或者體系。在功能上，新型城市管理基礎設施集成感知、連接、計算、數據處理、安全防護等功能；在邏輯上，這些功能相互銜接構成一個層次化、體系化的整體，同時一些功能相對獨立，可以分別構建、獨立對外提供服務，形成不同類型的基礎設施。

基于新的建設理念和未來發展需要，新型城市管理基礎設施體系可以劃分為幾個方面：一是城市物聯感知設施，如統一規范的感知設備、統一的物聯網管理平臺；二是城市網絡設施，城市政務專網與公網協同為智慧城市管理提供網絡連接；三是城市計算設施，統一的政務云平臺為智慧城市管理平臺提供支持；四是城市大數據中心，實現城市管理數據、政務數據、行業數據等的匯聚和分析；五是城市共性能力設施，主要指城市管理相關部門共同需要的能力、功能等通過統一建設運營模式形成的設施，主要包括統一構建的城市人工智能和區塊鏈等新技術基礎設施、城市空間地理信息系統、城市信息模型平臺、數字孿生城市平臺等。六是城市級網絡安全感知和防護設施；七是城市共性資源，支持城市管理設施運行需要的頻率、IP地址等互聯網資源，以及統一的城市物聯網標識體系。新型城市管理基礎設施體系架構如圖1所示。

圖1 新型城市管理基礎設施體系架構示意圖

2.2 新型城市管理基礎設施發展階段

從全國智慧城市建設情況來看，新型城市管理基礎設施發展整體上還處于小規模商用階段，部分發達城市雖走在前列，積極引入一些先進的發展理念和建設模式，但真正形成基礎設施特性的還比較少，多數還囿于信息化系統建設的思路。分功能來看，不同功能基礎設施因技術和實踐差異，發展階段也各不相同（見圖2）。

圖2 新型城市管理基礎設施發展階段示意圖

2.2.1 城市物聯感知設施

城市物聯感知設施是實時掌握城市運行狀態的重要抓手，也是實現物理城市空間與數字孿生城市互動的關鍵環節，包括物聯感知終端、物聯網絡和物聯感知管理平臺。當前，我國各地基于平安城市的視覺類感知設施建設比較完善，但是更大范疇的視覺類和觸覺類感知設施建設還有待進一步加強，也還沒有納入統一的管理平臺，數據開放、設施共享的特征還沒有充分發揮。從地方實踐來看，上海新型城域物聯專網建設理念和推進工作都比較超前，雄安新區從建設之初就同步規劃建設全域物聯設施，對于全國大部分城市而言，統一的城市物聯感知設施建設還處于小規模商用部署階段，大部分還比較分散，不具備基礎設施屬性。

2.2.2 城市網絡設施

城市網絡設施為感知設備接入、數據中心訪問、政府單位互聯等提供連接服務。城市網絡設施多由各類政務專網和公網共同組成，不同城市建設方式不同，移動物聯網主要是依靠基礎電信運營商的4G、5G和NB-IoT網絡提供服務；固定寬帶接入和骨干層網絡有的由政府自建，也有的租用基礎電信運營商資源，建設模式比較成熟，技術也在快速演進。

2.2.3 城市計算設施

城市計算設施主要是指為智慧城市管理提供計算功能的政務云設施。政務云設施起步較早，各地通過不同建設模式基本都建起了政務云，集約建設、統一管理的發展理念已經形成，政務云建設在逐步規范化。我國的政務云建設整體上處于大規模部署中期階段，未來將隨著云計算技術持續升級，并增強人工智能計算支持能力。

2.2.4 城市大數據中心

城市大數據中心是整個智慧城市管理的數據平臺，不僅匯聚政務類基礎數據，還有城市物聯網專網采集的城市運行數據、各行業與城市運行相關的數據，通過建模處理，可以提供關聯性數據分析服務。目前，政務大數據體系建設相對比較完善，但城市運行數據、行業數據等的采集、分析還比較欠缺，從全國整體來看還處于從小規模商用向大規模部署過渡的階段。

2.2.5 城市共性能力設施

城市共性能力設施建設是智慧城市管理設施建設的新方向，特別是人工智能等新技術、新功能在引入智慧城市管理時，以基礎設施形態開展建設，有助于降低建設成本和使用成本。城市共性能力設施種類很多，并且是動態增加的。數字孿生城市平臺是智慧城市未來的基座，其中密切相關的空間地理信息系統雖然在很多城市開始建設，但基礎屬性還沒有體現出來，城市信息模型還屬于試驗性部署狀態，真正要實現城市數字孿生還有很長的路要走。在智慧城市管理設施的發展過程中，網絡安全感知和防護非常重要，在系統和平臺建設中，也有安全設備和軟件的建設，但城市安全態勢感知和防護設施的概念和實踐還在探索中。

3 構建新型智慧城市管理基礎設施的建議

新型智慧城市和數字政府的持續推進，為智慧城市管理基礎設施概念的形成提供了理論依據和工程實踐。越來越多的城市管理者、研究人員、解決方案提供商都認識到，傳統的智慧城市信息化系統向著智慧城市管理基礎設施演進是大勢所趨，通過集約共建共享，可以有效降低智慧城市整體建設成本。但在實踐中，智慧城市管理設施的發展方向、建設運營模式等都還需要進一步探索，應加強經驗總結，把好的經驗轉化為通用的建設路徑。

3.1 優化組織架構，探索管理運營新機制

智慧城市管理基礎設施建設涉及不同的政府機構、信息系統、數據來源，跨部門溝通銜接非常難。馬爾文·康威在1967年提出：“設計系統的架構受制于產生這些設計的組織的溝通結構。”系統架構反映的是組織架構，打造新型智慧城市管理基礎設施，需要有承擔相關職責的組織機構來負責落實。由于這不僅僅是一次性的投資建設，還包括長期的運營和日常升級，因此不是現有城管部門能夠推進的。未來城市需要強有力的智慧城市管理基礎設施投資建設的管理部門，也需要專業化的運營機構或公司，依托數字城市虛擬空間為城市管理、公共服務等提供數據服務，并根據新需求進行迭代式開發，不斷完善和提升智慧城市管理基礎設施能力。

3.2 強化頂層設計，由易到難重點推進

智慧城市管理基礎設施建設是體系化的復雜工程，不僅涉及不同的功能系統，而且會隨著技術發展加入新的功能模塊，例如城市AI算法開放平臺等共性能力設施，因此需要做好智慧城市管理設施頂層設計，明確未來要做的工作和長期的發展目標。同時，也應該看到智慧城市管理基礎設施是以新一代信息技術為基礎，對人才、技術、資金等要素依賴性比較強，特別是現在沒有明確的路徑可以參考，存在發展的不確定性。對于每個城市來說，智慧城市管理基礎設施建設都不是一蹴而就的，可以按照不同領域、不同功能，以基礎設施的思維，由易到難，模塊化的搭建。同樣，考慮到我國各區域的差異，東部發達地區可以全面推進，積極探索新技術基礎設施的建設路徑和服務方式；中西部大部分地區可以在做好頂層設計的基礎上，選擇需求迫切、基礎性強、技術比較成熟、路徑相對清晰的領域做重點推進，新技術領域則采取跟隨策略，循序推進。

3.3 改變傳統模式，推進基礎設施屬性形成

現階段的智慧城市建設多屬于傳統信息化開發模式，系統或平臺之間仍存在互聯互通、資源共享、協同作業等方面的問題，還沒有體現出基礎設施的基礎性、公共性和強外部性。智慧城市管理信息系統要發展成為智慧城市管理基礎設施，應加快統一新型智慧城市發展思路，強化計算、數據、平臺等集約共建和開放共享，將一些基礎功能發展成為基礎設施形態為城市管理和其他需求提供服務。同時，智慧城市管理基礎設施與傳統基礎設施類似，是一項持久性工程，不僅需長期提供服務，而且需持續迭代升級，其體系架構要適應集成商的變化，避免重復開發。

4 結束語

智慧城市管理基礎設施是新型基礎設施建設的重要組成部分，是智慧城市未來的發展方向和重點建設內容。當前，我國智慧城市管理基礎設施建設還處于起步階段，特別是一些新技術類基礎設施的構建路徑還存在較大的不確定性，各地應抓好頂層設計和統籌規劃，探索有利于基礎設施屬性形成和長期發揮效益的發展模式和體制機制，結合當地特點由易到難逐步推進，為我國數字城市的高質量發展奠定堅實的信息基礎。