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智慧城市视域下的城市基础设施和公共配套建设

2017-07-12  本文已影响174人  智物客

一、智慧城市全景

继工业化、电气化、信息化之后,“智慧化”成为全球科技革命又一次新的突破。利用智慧技术,建设智慧城市,是当今世界城市发展的趋势和特征。智慧城市是智能设备、传感感知设备等基础,以互联网、物联网、电信网、广电网、无线宽带网等网络组合为信息传输媒介,以智慧技术高度集成、智慧产业高端发展、智慧服务高效便民为主要特征的城市发展新模式。“智慧城市”是让城市更聪明,通过互联网把无处不在的、被植入城市物体的智能化传感器连接起来,形成物联网,实现对物理城市的全面感知,利用云计算等技术对感知信息进行智能处理和分析,实现网上“数字城市”与物联网的融合,并发出指令,对包括政务、民生、环境、公共安全、城市服务、工商活动等在内的各种需求,作出智能化响应和智能化决策支持。

智慧基础设施及公共配套是智慧城市的DNA,也是智慧城市健康运转的生命线。在整个智慧城市理论体系中,智慧基础设施主要包括3方面内容:

一是信息网络设施。包括有线宽带、无线宽带、城市物联网及三网融合等,这是智慧城市的信息传输系统;

二是信息共享基础设施。包括云计算平台、信息安全服务平台及测试中心等,这是智慧城市的公共数据存储、信息交换及运营支撑平台;

三是经过智能化改造的传统基础设施。主要是对包括水、电、气、热管网,以及道路、桥梁、车站、机场等设施的感知化与智能化建设,从而形成高度一体化、智能化的新型城市基础设施。

“智慧城市”是一种看待城市的新角度,是一种发展城市的新思维。它要求城市的管理者和运营者把城市本身看成一个生命体,要求人们认识到,城市本身不是若干功能的简单叠加,城市是一个系统,城市中的人、交通、能源、商业、通信、水这些过去被分别考虑、分别建设的领域,实际上是普遍联系、相互促进、彼此影响的整体。只不过由于科技手段的不足,这些领域之间的关系一直是隐形地存在。而在未来,借助新一代的物联网、云计算、决策分析优化等信息技术,通过感知化、互联化、智能化的方式,可以将城市中的物理基础设施、信息基础设施、社会基础设施和商业基础设施连接起来,成为新一代的智慧化基础设施,使城市中各领域、各子系统之间的关系显化。传统的基础设施和公共配套都是“孤立”的,他们不与外界共享自身的信息,因此不被外界感知,也无法参与到城市智慧化的进程;智慧城市是要以推进实体基础设施和信息基础设施相融合、构建城市智能基础设施为基础的,基础设施和公共配套的智慧化建设也就成为智慧城市视域下不可或缺的重要环节和基石,是与民生息息相关的真实数据源头,其建设水平也会决定智慧城市的发展前景。

二、统筹智慧城市视域下的城市基础设施和公共配套建设顶层设计

建设智慧城市,是转变城市发展方式、提升城市发展质量的客观要求。通过建设智慧城市,及时传递、整合、交流、使用城市经济、文化、公共资源、管理服务、市民生活、生态环境等各类信息,提高物与物、物与人、人与人的互联互通、全面感知和利用信息能力,从而能够极大提高政府管理和服务的能力,极大提升人民群众的物质和文化生活水平。建设智慧城市,会让城市发展更全面、更协调、更可持续,会让城市生活变得更健康、更和谐、更美好。

新加坡在2006年启动智慧城市建设,通过物联网等新一代信息技术的积极应用,将新加坡建设成为经济、社会发展一流的国际化城市。在电子政务、服务民生及泛在互联方面,新加坡成绩引人注目。其中智能交通系统通过各种传感数据、运营信息及丰富的用户交互体验,为市民出行提供实时、适当的交通信息。

2009年,迪比克市建立美国第一个智慧城市。利用物联网技术,在一个有六万居民的社区里将各种城市公用资源(水、电、油、气、交通、公共服务等等)连接起来,监测、分析和整合各种数据以做出智能化的响应,更好的服务市民。迪比克市的第一步是向所有住户和商铺安装数控水电计量器,其中包含低流量传感器技术,防止水电泄漏造成的浪费。同时搭建综合监测平台,及时对数据进行分析、整合和展示,使整个城市对资源的使用情况一目了然。更重要的是,迪比克市向个人和企业公布这些信息,使他们对自己的耗能有更清晰认识,对可持续发展有更多的责任感。

韩国以网络为基础,打造绿色、数字化、无缝移动连接的生态、智慧型城市。通过整合公共通讯平台,以及无处不在的网络接入,消费者可以方便的开展远程教育、医疗、办理税务,还能实现家庭建筑能耗的智能化监控等。

欧洲的智慧城市更多关注信息通信技术在城市生态环境、交通、医疗、智能建筑等民生领域的作用,希望借助知识共享和低碳战略来实现减排目标,推动城市低碳、绿色、可持续发展,投资建设智慧城市,发展低碳住宅、智能交通、智能电网,提升能源效率,应对气候变化,建设绿色智慧城市。

除此以外,还有许多已近取得很少成效的城市,包括墨尔本,西雅图,圣保罗,斯德哥尔摩,温哥华等。

从历史与现实看,随着全球经济的快速发展,使得人口高度集中于大城市,并衍生出诸如能源、水资源、交通、防灾、环境、教育、卫生、治安、医疗护理等问题。“智慧城市”就是应对城市不断增长、资源日益短缺的内在需求。每个城市的地理、环境、产业、资源等等条件和诉求各不相同,但是智慧城市的建设总体归纳来说都会围绕了以下几个步骤进行:

第一阶段:顶层设计

顶层设计之法,以需求为中心,以实现业务协同、资源共享、系统整合和统筹建设为目标,综合设计系统的整体功能、信息资源体系、技术支撑体系,形成指导系统建设总的框架。

除此以外,从更高的角度关注商业的可行,设计市场化投资、建设、运营的模式,使系统成为用户满意、政府,商业上可行的多赢工程。

第二阶段:政策、技术及产业的整合即“概念验证”

无线网络、移动终端的普及,使居民和企业越来越认可电子化的服务方式。物联网、移动互联网、电子支付新技术的应用,为创造新的有价值的服务提供了广阔的空间。

分析产业链结构,分析关键技术、解决方案的成熟度,识别有能力的企业,采用产业链整合的思路,制定切实可行的实施方案。

第三阶段:运营及运维,智慧城市可持续发展的保障

运营层面:信息系统涉及了政府、企业、市民等多类主体、投资巨大、运营难度大,因此,顶层设计更需要考虑:谁投资、谁建设、谁运营、谁付费等实际问题。

运维层面:涉及平台之多,技术之广是以往任何一个平台和系统都无法企及的高度,所以针对整套系统运维的复杂性和难度也是非常大的,对于整个运维体系的建设、运维服务的实施都是严峻的考验。必须保障整个平台和稳定性和可靠性,才能促使整个智慧城市的正常运转。

但是新兴事物必然要经历发展历程,Gartner咨询公司有一个新技术发展曲线,每个新技术、新思想在开始阶段都会有一个炒作高峰,大家蜂拥而至。过一段时间,会迎来一个下降的低谷期,这个阶段大家在冷静思考这个技术是否需要做,朝什么方向做。等大家都冷静思考确定方向后,随着市场需求酝酿,又开始攀升。“智慧城市”也将遵循同样的发展规律。近两年,大家对“智慧城市”处于认识阶段。未来,过了这个阶段,各地“智慧城市”建设会进入一个新的阶段,结合本地特色,实现应用与需求开发的本地化,在这个过程中,需要国家层面和地方政府的指导政策,比如要怎样才能适应未来相当长时间内信息化发展的整体需求,以及管理、经济、民生发展的新趋势,立足于系统间的互联互通和相互适应,提供既有现实意义、又具有前瞻性的“蓝图”,推动资源的共享与系统的整合,实现信息化的统筹发展。系统思考市民、企业、政府的诉求,改变政府管理导向的设计思路,提高信息化的绩效,让市民和企业更加认可政府的努力,更享受到智慧城市的舒心与便捷。否则,很容易出现过热或者说撞车等情况。

三、模式创新引领智慧基础设施和公共配套建设未来

智慧城市本质上来说是数字城市的进化版本,是包含了全新的技术、资金、运营、管理等内容的城镇化发展模式,同时智慧城市建设对政策具有较强依赖度,因此政府进行主导,并制定和推进一系列强有力政策、规划和顶层设计,在世界各地智慧城市建设中至关重要。

跨部门协同、产业合作在目前的国情和体制下是智慧城市建设的关键要素。政府若既抓管理又管运营,将极易导致城市发展财政不足、可持续发展能力低、管理效率低下等诸多问题。而借助民间资本的力量,将市场机制和经营理念引入城市管理,则可既拓展城市管理的综合资源,又提升城市管理的能力和质量。

建立产业、行业间合理的商业模式即委托民间私营企业进行合作分工,实现多赢、共赢。例如美国佐治亚州的沙泉市(Sandy Springs)借助公私合营方式,将包括市民服务中心、网站经营、公共事业招标、税金征收、公共交通网的规划等行政业务,大量外包给民间企业,市政府仅聘用5名职员;通过市民满意度调查机制,掌握外包质量,让市政府运作更有效率。

在前文提到的国外众多智慧城市建设案例中,政府无一例外地都与相关企业合作,给予相关企业政策支持,并引入竞争机制。其实这也就是我们现在常说的PPP,公私合营。无论是在国外还是国内,以政府自建自营为主的模式已经远不能满足投资需求,更多的资金需要由企业和融资机构去筹措,将市场机制引入智慧城市建设已经成为必然选择。城市的经营、组织以及交通、水、能源和通讯等核心基础设施系统正在被整体定位;城市环境、公用事业、城市服务、公民和产业发展众多元素只要在法律框架内的可运营资源都可以用PPP的模式重新去定义经营的模式和方法。但开放城市元素的经营权应具有一些基本关键要素,即制度设计、运营补贴、合作伙伴、绩效考评。在制度设计方面,要从PPP运作的全流程做好制度设计和政策安排。在运营补贴方面,要从“补建设”向“补运营”逐步转变,从城市整体效益出发,对社会效益好的PPP项目给予适当补贴,补贴依据则是项目运营绩效。

四、面向公共数据资源构建智慧基础设施和公共配套,突出资源整合

新型智慧城市不同于传统的智慧城市建设,传统的智慧城市建设更多为低层次的信息化,将城市功能用信息的手段加以解决,而新型智慧城市则是以为民服务全程全时、城市治理高效有序、数据开放、共融共享、经济发展、绿色开元、网络空间安全为目标,通过体系的规划、信息的主导、改革创新推进新一代信息技术与现代城市化的深度融合,迭代演进,实现国家与城市,乃至社会生活的协调发展,是一种新的社会生态。新型智慧城市可以从以下几方面推进:

第一,构建开放的新型智慧城市体系。新型的智慧城市是一个复杂的系统,遵循体系建设的规律,运用系统工程的方法,构建由物联基础设施等组成的开放架构体系,不仅容纳现在的功能数据,也为下一步发展提供平台和空间。

第二,建立城市级共享服务平台。把通用功能整合成一个大的功能平台,在平台上衍生各种各样具体组织的应用,把社会和城市的功能进行统一,同时以平台为中心,统一调度信息资源,实现数据优化。

第三,构建共性的基础设施网络接入。在现今无法实现一种网络协议打天下的局势下,应该有智能设备能兼容主流网络传输协议,实现多协议转换、多制式适配。

第四,建立统一的数据中心。制定统一的数据格式标准,对数据进行统一的定义与说明,以促进各领域、各行业、各时空数据交互、整合和融合,同时构建大数据分析体系,支撑智慧领域应用。

目前,城市智慧化融合的最大难点在于各领域各行业对基础设施及公共配套的建设各自为政,没有整体规划,跨平台业务和数据得不到整合,没有可共享的公共数据资源,形不成智慧城市整体应用的聚力。为此应面向公共数据资源,建设建立统一数据中心,制定跨行业融合的数据标准,引导智慧基础设施和公共配套信息化建设,形成从感知到数据接入,再到数据共享资源中心的立体、协调、融合的有机智慧体系。

五、小结

城市建设的最高目的是:既要有物质与技术的便利,有制度和秩序的保障,还要有人的幸福和梦想。与之相应,智慧城市发展的理想形态是科技型、管理型、人文型智慧城市的有机结合和包容发展,全面满足城市化的物质基础、制度文明和人文精神需求。任何单一型的智慧城市规划与建设,由于只能解决局部问题,必然导致城市的片面发展。未来,智慧城市统筹规划城市基础设施和公共配套建设,结合我国城市信息化水平差异化、城市管理特色化、应急处置任务繁巨化的现实,以建成“有意义、有价值、有梦想”的中国现代化智慧城市。

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