讓科技賦予城市更多溫度

張軍紅

近期，科技部、住建部聯合印發了《“十四五”城鎮化與城市發展科技創新專項規劃》，明確提出“著力提升城鎮化與城市發展領域的科技支撐能力”，讓“科技成果更多更好地惠及民生”。

“從硬件到軟件上來看，我國城市硬件科技水平較強，例如超高層建筑、大跨度空間結構、跨江跨海超長橋隧等，但在軟件層面，例如建筑設計軟件、工程設計軟件、地理信息系統相關軟件較為欠缺，以及軟性的規劃設計思想層面，城市歷史文化遺產保護較為薄弱、綠色低碳引領的設計思想相對落后，缺少引領世界的建筑、城市規劃設計思想和理念。”中國人民大學國家與戰略研究院研究員、城市更新研究中心副主任肖超偉告訴《經濟》雜志、經濟網記者，造成這種差異的原因在于，改革開放以來，我國經濟高速增長，城鎮化率快速提高，促進了城市建筑與基礎設施的跨越式發展，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，城市發展的目的，是為人民創造高品質生活，因此，把握和滿足人民的日常需求、優化辦事流程非常重要，“這也是技術的出發點”。

提高數據分析能力

當前，智慧城市已成為國際科技競爭的新舞臺，也是文化與治理競爭的新領域。建設新型智慧城市，既是人民群眾對更美好的城市生活的向往，也是城市高質量發展的必然追求。據統計，目前我國智慧城市、信息惠民、寬帶中國等試點已超過700個，開展新型智慧城市頂層設計的省會城市及計劃單列市、地級市分別達94%和71%。據IDC預測，我國智慧城市相關投資年均復合增長率在2022年至2025年間約為24.49%，2027年市場規模將達到75萬億元。

作為該領域的資深從業者，聯通數字科技有限公司物聯網城市BU總經理楊磊見證了這一發展歷程。在他看來，智慧城市建設可以分為四個階段，第一個階段是2010年左右，彼時信息化剛剛起步，智慧城市多聚焦于政府業務部門的信息化建設，例如“金財”“金審”等金字頭工程。第二個階段是2015年前后，隨著信息化的推進，系統間的互通成為主要問題，電子政務共享應運而生，這也是數字政府“一網通辦”的雛形。第三個階段是2018年—2020年，主要側重于平安城市、數字城管建設，即通過信息化手段，對城市進行網格化管理和精細化管控。第四個階段是2020年以后，隨著芯片、模組、終端及應用場景的逐漸成熟，物聯感知的成本也有所下降，并實現了產業化，因此他認為，物聯感知和人工智能的融合發展，將成為智慧城市建設的重點。

“過去10年，無論是中國還是以韓國、日本、美國為代表的發達國家，城市街道的攝像頭與各類型的傳感器數量急劇上升，數據的獲取、捕捉能力得到長足提高，但在數據分析處理及使用模型進行預測方面，還沒有取得很好發展。例如韓國首爾踩踏事件，發生事故的街道有眾多攝像頭，其實很早就可以發現人流的密集度已經達到了可能發生危險的情況，但因為沒有后端的分析與模型對數據進行預判，最終造成重大安全事故。”與此同時，肖超偉認為，其他類型的城市大數據，例如手機信令數據作為宏觀分析的另一重要依據，也未被有效運用，實際上通過該數據也可以精準判斷出人流量是否超載。

縱觀國內外城市突發事件，都暴露出同一個問題：多部門多系統間缺乏高效協同，在面對突發情況時，缺少應對方案的模擬與演練。對此，肖超偉建議，一方面應在制度上建立相應的城市應急管理部門，便于在應急響應期間統籌、協調城市各個部門，提高決策指揮、協調聯動、信息發布等能力；另一方面，要從應急預案與演練、物資保障、應急場所等方面提升應急準備能力，并對重點區域和設施進行隱患排查、監測預警和風險管控。此外，在技術領域，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，打通各部門的數據壁壘，通過統一平臺調用各領域的數據，并利用相應的城市模型或數字孿生城市平臺對收集上來的數據進行分析與模擬，提前預估可能發生的災害情況，并做好疏散模型，盡可能減少人員財產損失。

數字孿生成重要演進方向

中國信息通信研究院發布的《中國寬帶發展白皮書（2022年）》顯示，5G將支持更多的物聯網設備以更低的功耗接入網絡，新型智慧城市建設邁向新階段，全光智慧城市加快發展，數字孿生城市成為重要演進方向。《騰訊數字孿生云白皮書》也指出，大規模、多尺度的數字孿生可視化與仿真分析將成為未來城市、工業、交通等多類行業的共性需求。

“數字孿生技術最早應用于工業制造領域，比如制造一個飛機部件，除了物理實體外，還可以通過技術構建虛擬模型，同步各類數據，便于后期維護，這就是數字孿生。現在該技術被廣泛運用于城市的各個領域，最初是BIM，即單體建筑物，后來在此基礎上又增加了道路、橋梁、水系、綠植、公園等其他城市要素，形成了我們所說的CIM（城市信息模型），目前各地推進的數字孿生城市都是基于這一技術建設的。”在中國城市科學研究會智慧城市聯合實驗室首席科學家萬碧玉看來，杭州的“城市大腦”是其中典型代表，“尤其是在交通領域，他們把城市道路、交通信號燈、車輛移動數據匯集在一起，通過虛擬模型進行分析，發現并解決問題。例如，有些主要道路只在早上7點—9點非常擁堵，其他時間段運行良好，由此可采取分時段修改信號燈時長、改進圍欄引橋等方式，優化物理空間的城市交通。”

近日，作為雄安新區“城市大腦”的雄安城市計算中心（超算云）也已投入運營。據了解，這是全球首個與城市基礎設施同步建設的數字基礎設施，也是雄安數字孿生城市運行服務系統的重要載體，其承載的邊緣計算、超級計算、云計算設施，將為整個數字孿生城市的大數據、區塊鏈、物聯網等提供網絡、計算、存儲服務。

“在城市的應用場景上，數字孿生城市可以提供一種智能管理平臺，如城市規劃管理人員可將多個規劃管理方案置入‘孿生城市中，進行更真實、精細的方案模擬。在城市治理中，數字孿生城市有利于實現城市全要素的數字化和虛擬化、城市狀態的實時化和可視化，以實現城市管理決策的協同化和智能化。”肖超偉表示，目前很多國家和地區都在推進數字孿生城市建設，例如2020年英國發布了《國家數字孿生體原則》，2022年阿布扎比市政交通部（DMT）發布了阿布扎比數字孿生項目。但無論中外，目前都還處在探索期，面臨概念和理論不完善，標準體系支撐不足，頂層設計不清晰，數據體系、數據標準和數據模型等方面不統一的問題，亟需學術界、地方政府和相關部門對其進行探討，逐步在數字孿生城市內涵和架構等方面達成共識，實現數字孿生城市快速有序發展。

萬碧玉也指出，當前類似于杭州“城市大腦”的突出運用還比較少，喊口號的居多，缺乏更加貼合產業發展和老百姓需求的數字孿生場景應用。他提醒，盡管新技術和新概念層出不窮，但城市管理者應始終以城市規劃、運營及城市治理為主體需求，思考、解決問題，而不是什么技術新就用什么。

技術只是輔助手段

電影《薩利機長》講述了這樣一個故事：2009年的一天，機長薩利在執飛過程中遭遇飛鳥攻擊，經過分析處理，他決定于水上迫降。但之后的模擬實驗顯示其決策有誤，飛機完全有時間返回機場降落。對此，薩利認為模擬實驗之所以能夠安全著陸，在于事先知道了飛行路線，而人在遇到突發狀況時，需要時間進行反應和判斷。最終調查組綜合該因素重新進行了模擬，結果顯示飛機在到達機場前就會墜毀。

這種狀況也是萬碧玉所憂心的：“現在的隱患是什么？當我們的信息獲取能力達到一定水平后，有可能會過度依賴這些智慧化的系統和手段，反而增加了事故發生的可能性。”對此，楊磊也表示，智能化手段可以在一定程度上彌補城市治理的不足，但并不能解決全部問題，“城市治理的關鍵在人，技術只是輔助手段”。

毋庸置疑，隨著互聯網、大數據、云計算、人工智能等新一代信息技術的廣泛應用，城市管理水平持續提高，城市治理體系不斷完善，群眾參與城市治理的積極性、主動性、創造性也不斷增強。但當重大災害導致傳統通訊方式失效，停電、斷網后，指揮系統如何快速精準反應，亦是城市管理者需要深思的重大課題。

與此同時，對于智慧城市的運維能力，萬碧玉也表示了極大的擔憂。“目前大部分的智慧城市都只重視建設，而普遍缺乏運維能力。智慧系統建好后，政府技術能力跟不上，進而無法確保系統的正常運營。”究其原因，他表示，一是技術迭代比較快，系統更新速度跟不上，導致設備陳舊無法使用；二是因政策變化、機構調整，導致持續性投入不足，“看起來誰都在管，實際上誰都管不了”。他建議，應建立可持續的技術管理制度，形成多部門協同的運維機制，保障智慧系統長久、高效運營。

此外，城市越智慧，對安全防護能力的要求也越高。360安全專家表示，過去城市并不是安全的主體，但今天的城市已經成為政府部門和關鍵信息基礎設施的重要載體，城市數字化程度越高，安全挑戰就越大。就目前來看，各地已經開始在該領域進行布局，例如，近期哈爾濱啟動的數字城市安全大腦項目、洛陽開展的新型智慧城市數字安全基礎設施項目等。而作為安全領域的龍頭企業，360也在全國20多個大中型城市落地了數字安全基地，協助城市提高數字安全能力，打造“感知風險、看見威脅、抵御攻擊”的安全運營體系。