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标题 智慧城市内涵及建设途径
范文

    戚欣 姜春雷

    近年来,智慧城市建设如雨后春笋般在各地展开。然而,智慧城市建设在很多方面还不令人满意,盲目性建设是智慧城市建设过程中普遍存在的问题。产生这种问题的主要原因是智慧城市理论还处于探索期,智慧城市核心内涵尚需深入挖掘。本文首先讨论了智慧城市的内涵,然后以长春市为例论述了智慧城市建设途径。

    一、智慧城市内涵

    (一)大数据是智慧城市的基础

    大数据的首要特点是数据量规模巨大,在规定的时间范围内,无法运用现有技术完成这些数据的获取、管理、处理与分析,从而无法从中获取有价值的信息。城市在运行过程中不断产生这样的大数据,如交通大数据、医疗大数据、能耗大数据等。

    交通大数据是城市运行产生的重要大数据,如用户通过一卡通乘坐公共交通工具产生的出行轨迹数据和出行时间数据,出租车运行轨迹数据和适时位置信息,私家车运行轨迹数据,公车运行轨迹数据,路网监控数据等。这些数据中蕴含着大量的信息,能够帮助预测群体出行信息,能够帮助规划人员合理规划城市路网、规划公交停靠站点、立体停车场,公交线路调整等,能够帮助交管部门适时了解城市交通状况,从而进行科学调度,同时,也能够帮助驾驶员了解路况信息,并辅助选择到达目的地的最佳路径。從更长的时间考虑,全局性的交通大数据甚至能够通过合理规划每辆自动驾驶的车辆,达到全局最佳通行时间和最优能耗间的平衡。

    中国正步入老龄化社会,医疗资源紧张引发的各种问题层出不穷。病人就诊产生的医疗大数据可以在各个医院之间共享,既能给医生提供全面的参考,也能避免重复的检查造成医疗资源浪费;病人随身携带的各种传感器产生的数据,也能随时传给医院大数据中心,大数据中心通过对病人传过来的大数据信息进行分析,给病人和相关的医疗人员提供预警和治疗参考。同时,对整个城市医疗大数据的分析,也能为健康管理部门提供有价值的信息。

    能源消耗是大城市病主要成因之一,能源消耗引发环境污染、城市热岛效应,增加了城市的运行成本。能源消耗大数据结合地理大数据,能够分析环境与能耗关系,光伏电站选址、光伏风力发电预测等。家庭、机构、社区和商业的能耗都有不同的特点,通过大数据了解这些特点后,我们可以合理安排选址,如机构能耗通常集中在白天的办公时间,尤其是空调等设施消耗了大量能量,对外部释放了大量的热量,加剧了城市热岛效应,因此,可以将机构规划在白天城市热岛效应强度较低的地区。通过这些大数据还能识别出一些能耗不均衡的用户,以便在能耗波峰和波谷实行智能调度。

    智慧城市大数据还有很多,这些大数据是智慧城市的基础和血液。智慧城市主要通过物联网传感器获取这些大数据,并通过互联网传输。

    (二)人工智能是智慧城市最重要的手段

    智慧城市的首要特点是智慧,而智慧城市的智慧只能靠人工智能实现,人工智能能完成对大数据的加工处理和分析,并智能化提供有价值的信息,甚至直接提出或执行解决方案。人工智能在智慧城市中具有中枢神经的作用。

    (三)区块链(Block Chain)是保证

    智慧城市的基础设施,无论是各种传感器,还是传输网络,甚至是城市大脑和数据库,都面临着网络安全问题。这些信息基础设施如果被黑客入侵,城市将陷入一片混乱,后果不堪设想。因此,安全性对智慧城市极为重要。

    区块链源于比特币的底层技术,是一种以去中心化为特征的分布式计算范式,不需要第三方建立信息和共享信息资源就能通过共识机制,保证交易与信息的安全性和有效性。其在金融、审计、物流、能源和教育等领域具有巨大的应用价值。区位链对智慧城市安全具有具有极大的应用潜力,是建立可信智慧城市信息生态的最佳选择。

    (四)高效是导向

    高效是智慧城市的重要特征,通过智慧城市提高道路通行效率、提高医院诊疗效率、提高能源利用效率、提高物流效率等,不一而足。通过机器和电脑代替人更高效地完成工作,从而解放人,使人类能更好地享受生活是智慧城市的主要目标。因此,建设智慧城市的过程中,应该始终以提高效率为导向,才能避免建设过程中偏离方向。

    (五)服务是目的

    智慧城市建设的本质是为人服务,解决人在城市中生活的各种直接或间接的需求。以人为本是建设智慧城市的根本理念。因此,智慧城市建设应充分考虑人的需求,不单要考虑人的共同需求,未来的智慧城市还应考虑特殊群体的需求,乃至个体化需求,最终朝向能提供个人定制化服务。

    二、达成途径——以长春市为例

    智慧城市建设不能搞盲目模仿,每个城市都是独一无二的,都有自己的特色,智慧城市建设要根据城市特点、优势、需求、发展方向,合理规划,有序建设。依据长春市的实际情况,智慧长春建设中应重点谋划以下几方面。

    (一)积极培养、储备智慧城市建设和运营人才

    智慧城市建设和运行过程中,需要大量的人才参与,尤其是高端人才。智慧城市包含很多高新技术,如人工智能、大数据、区块链等,这些技术出现时间不长,人才数量相对较小,因此,智慧城市需要积极吸引、培养和储备这些人才。同时,智慧城市的发展还需要很多新旧技术的交叉融合,这些是不能单纯依靠引进单一学科人才就能解决的,支持高校和科研院所开展智慧城市研究,从而达到既能解决智慧城市建设和运营中的问题,又能通过此举吸引、留住、培养真正解决地方性问题的复合型人才,这是解决这些问题的有效途径。

    (二)建设与运营模式

    智慧城市建设过程中涉及政府、建设商、运营商、解决方案提供商及最终用户等多方参与和配合。因此,应合理协调分配各方在智慧城市战略、设计、建设、维护、运营和监管方面的责任。政府主导、企业主体,市民积极参与和配合是长春市智慧城市建设的最佳模式。

    相对国内外发达城市,长春智慧城市建设起点低,给政府顶层设计提供了更大的空间,政府可以结合长春市特点与发展规划,充分考虑新理念、新技术在智慧长春中的应用。同时,政府顶层设计应该防止产生数据孤岛、数据冗余存储、数据结构不统一和智慧城市各部分接口不一致的问题。智慧城市基础设施建设也是政府的一项重要职责,正因为长春智慧城市建设起点低,基础设施薄弱,政府更应该主导智慧城市基础设施建设的各个方面,从而以优秀的基础设施吸引企业建设智慧各个方面。

    企业理应是智慧城市的建设、运营等方面的主体,在政府宏观规划与政策引导下,相关企业完成完善智慧城市建設运营。同时,政府对建设、运营过程中的质量问题及涉及的法规问题都应保持密切关注,做好监管角色。

    智慧城市的最终目的是为人服务,但同时也需要人的配合,智慧城市的运营会改变人的习惯,甚至是人的行为准则,而且也会涉及人的隐私(社交、行为大数据等)。政府应适时做好相关规范准则的制定,同时协调好政府、企业涉及个人隐私信息的使用问题。

    (三)发展重点领域

    长春市是著名的工业城市,汽车制造、农产品加工和轨道客车是其优势产业,同时光电子信息、生物医药、新能源、新材料、建材和先进装备制造业也在快速发展。对于长春这样的人口总量不多、具有教育优势和工业优势的城市,智慧制造具有巨大的潜力。

    据高德地图和交通运输部规划研究院、交通运输部科学研究院和阿里云、摩拜等机构联合发布的《2017年第三季度中国主要城市交通分析报告》,长春高峰拥堵延时指数排在全国100个主要城市的第七位,而且在用来预测城市未来拥堵变化趋势的“拥堵预警指数”方面,长春排名第一,如果没有外在干预,长春将会越来越堵。智慧交通毫无疑问是解决这种问题的长期手段。

    长春市地处我国东北地区,年供热时间长达5.5个月,消耗了巨大的能源,然而供热质量存在极大的差别;人口老龄化,养老、和医疗压力大等一系列问题也是长春发展过程中的压力。但这些同时也是智慧长春发展的机遇。智慧能源、智慧医疗等既能解决长春市发展过程中的能耗和社会问题,也能点燃长春新的经济增长点,促进长春经济的发展。

    结合长春市优势和问题,长春市在智慧城市建设过程中应该优先发展智慧交通、智慧制造、智慧能源、智慧医疗和智慧教育,这几步既独立发展又相辅相成,例如,智慧教育能促进智慧城市各个方面发展;智慧交通使长春能够拥有更多的汽车保有量,提高长春汽车产业在本地的销售量,从而促进智慧制造的发展;同时,智慧医疗和智慧制造(生物医药)也密切相关。

    (四)持续推进智慧城市建设

    智慧城市建设是一项长期的系统工程,伴随社会发展和技术进步,智慧城市的内涵与理念都会不断更新。因此,智慧城市的建设不能追求一步到位、一蹴而就。这就要求政府在建设智慧城市上,不能等待万事俱备,各种条件都满足了才动手,应该从最具有优势的领域、最有条件的领域、需求最迫切的领域、杠杆效应最强的领域着手建设智慧城市,并在之后持续完善,不断更新。

    (五)加大智慧城市基础设施建设

    智慧长春的建设的首要目标是智慧交通、智慧能源、智慧医疗、智慧制造、智慧教育,这些都高度依赖智慧城市中的网络,前三者同时高度依赖智慧城市中的大数据。

    大数据是智慧城市的基础,是智慧城市的血液,政府要通过完善基础设施建设,包括传感器及物联网,使智慧城市能获取大数据,具有造血功能。而网络则是血管,承担着大数据及各种指令流的传输任务,保持网络通畅同样是政府的重要职责。

    (作者单位:吉林建筑大学)

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更新时间:2025/3/22 10:38:52