上海建设智慧城市的路径探索

徐国强

0 引言

进入21世纪后，全球资源争夺的焦点已经从石油、高科技产品和金融资金，延伸到信息资源的竞争。全球城市化可持续发展越来越受到资源紧张、环境破坏等各种因素的制约，需要创新性地使用新一代信息技术和智能技术手段来解决节能、环保、水资源短缺等问题。世界各国纷纷将建设“智慧城市、夺取竞争优势”上升为国家战略，国内诸多城市也均以建设“智慧城市”作为转型发展的重要手段和突破口，首都北京提出构建精细职能的城市管理，上海提出信息化领先发展和带动策略，宁波以智慧物流引领现代化国际港口城市建设，深圳、武汉、广州、南京等其他城市也分别提出了各自的智慧城市建设目标和方向。

1 智慧城市的基本特征和核心理念

智慧城市的本质含义是以城市可持续发展为目标，将先进信息技术与先进城市经营服务理念有机融合，通过对城市的地理、资源、环境、经济、社会等系统进行数字网络化管理，包括对城市基础设施、基础环境、生产生活相关产业和设施的多方位数字化、信息化的实时处理与利用，构建以政府、企业、市民三大主体的交互、共享平台，为城市治理与运营、城市公共管理与服务提供简捷、灵活的决策工具与服务模式，充分发挥空间信息承载应用技术手段的巨大潜力，以精细化管理理念大幅提升现代化城市管理与服务水平，推进城乡一体化协调发展。

可见，智慧城市是人类智慧与信息通信技术紧密结合的产物，其重要特征包括以下4个方面：

（1）高智能化 ：通过分布在城市重要基础设施、城市公共环境中部署的传感系统以及自动监测、监控设施的联网，实现城市海量信息与数据的实时收集与存储，构建个人信息、法人信息、地理信息、统计信息四大城市基础数据库，以及城市重大基础设施智慧监测信息、治安与道路实时监测信息等城市应用数据库。并在此基础上通过使用传感器、先进的移动终端、高速分析工具等，实时分析城市中的所有信息，以便政府及相关机构及时作出决策并采取适当措施。

（2）互联整合：城市各要素通过高带宽的固定网络、无线网络、移动通信网络等网络技术，实时在线地连接起来（图1），从全局的角度分析并实时解决问题，使得工作、任务实现多方协作、远程操作成为可能，从而彻底改变城市管理与运作的方式。

（3）交换共享：通过管理体制的创新保障，构建身份认证、目录交换、结算清分、信用评估等技术平台的体系性建设，确立信息系统之间的层次性，促进分布在城市不同角落海量数据的流转、交换、共享、比对，为应用提供良好的协同工作环境。

（4）关联应用：在互联互通网络、数据交换与共享基础上，以政府、市民、企业的互动为核心构建公共管理与服务平台，可以提供整合式的协同服务，从而为城市管理与运营提供更智能高效、响应更灵活及时的决策支持系统、管理服务手段和创新应用模式，使城市达到最佳运行状态。

智慧城市是信息化向更高阶段发展的表现。其核心理念和实现的关键是借助新一代的云计算、物联网、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，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，犹如给城市装上网络神经系统，使之成为可以指挥决策、实时反应、协调运作的“系统之系统”（图2）。

1 智慧城市互联互通示意图（资料来源：国际商用机器有限公司（IBM），智慧的城市在中国[R].2010.）

2 智能+互联+协同的智慧城市意向图（资料来源：国际商用机器有限公司（IBM），智慧的城市在中国[R].2010.）

2 智慧城市建设对城市发展的作用分析

随着城市高速发展和城市化进程加快，我国城市经济增长和社会发展面临一系列问题。而在全球信息化趋势下应运而生的智慧城市建设，将会带动一大批具有广阔市场前景、资源消耗低、产业带动大、就业机会多、综合效益好的产业发展。我国智慧城市的建设将充分发挥产业辐射作用，高效服务于城市的经济、社会发展和建设。据世界银行测算：一个百万人口以上的“智慧城市”相较于同等规模的“一般城市”，在投入不变的情况下，实施全方位的智慧管理，将能增加城市的发展红利2.5到3倍，这意味着“智慧城市”可促进实现4倍左右的可持续发展目标，并引领未来世界城市的发展方向。

基于“智慧＋互联＋协同”特征的智慧城市概念的提出，是推进先进信息技术应用与全新城市运营理念的融合，从而推动城市规划建设上台阶，城市公共服务上水平，为创新城市运营模式提出新方法、新思路。对这一新思路的实践性应用，更是站在现代城市运营、“强市”持续发展的高度，对城市基础设施的前瞻布局，对先进技术和人才的战略投资，对更多服务型工作岗位和有竞争力的现代信息服务行业的培育创造，从而构建响应21世纪发展需求，实现城市经济与自然环境更加和谐、可持续发展的理想家园。

智慧城市是虚拟经济与实体经济相结合的产物，很有可能推动城市范围内生产、生活、管理方式和经济社会发展观发生前所未有的深刻变化，在很大程度上可以减少和节约城市中各种物质和能源的投入，减少资源和能源的消耗，减少城市环境污染，使市场配置资源的效果进一步改善，劳动生产率进一步提高，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的全新发展形态的城市化道路。从国外已有的经验来看，智慧城市的建设与发展，很可能催生出一种新的产业，即智慧产业，并以它为纽带，推动整个城市的运转。就智慧产业而言，目前尚没有统一的定义，但智慧城市催生出的智慧产业可以理解为：智慧产业是以现实物理世界为基础，以信息、知识和脑力资源为支撑，利用信息处理技术对各种事物进行深入的分析提炼而实现“具有较为完善的感知、认知、学习、成长、创新、决策、调控能力和行为意识”的新型产业体系（如网游、Facebook、虚拟社区等）。它既不同于信息产业，也不同于知识产业。智慧产业不仅能够形成巨大虚拟空间，放大城市的无形规模，而且能够对虚拟网络空间进行统筹综合开发和利用。

智慧城市建设，将给城市带来巨大的“发展红利”。与此同时，伴随着高层次的产业竞争、更深入的技术融合和更广泛的应用创新，信息通信技术和信息网络已成为城市运行、产业发展、社会生活不可或缺的组成部分，硬件与软件界限日益模糊、虚拟与现实空间互相交织，大大增加了城市综合治理难度，这也要求我们实现从发展理念、体制机制、管理方式到工作方法的全面转变。建设智慧城市是转变城市发展模式与生活消费模式的有力抓手；是促进传统产业升级，培育战略新兴产业，推动整个经济发展方式转变的重要手段；对于像上海这样一座以现代化国际大都市为建设目标的城市来说，智慧城市建设更是迅速增强城市综合竞争力，提升其对全球资源的配置能力，实现社会、经济可持续发展的客观选择。

3 上海建设智慧城市的基础条件

1990年代以来，上海把推进信息化作为覆盖现代化建设全局的战略举措，经过3个5年规划的持续推进，目前信息化整体水平保持国内领先，部分指标达到发达国家先进水平，一批新兴技术创新成果在世博会上得到充分展示和示范应用，为上海开展智慧城市建设奠定了基础。

10多年来，信息基础设施能级快速提升，普遍接入能力显著加强，基本实现信息通信服务在市域范围内的按需接入。国际通信能力实现跨越式增长，省际通信能力继续保持国内领先。在上海登陆的国际海光缆总数已达6个系统、10条海缆，系统总容量超过4Tbps，互联网国际出口带宽突破300Gbps。互联网省际出口大幅提升，2009年底已成为全国首个达到T级规模的城市，2010年达到近1.5Tbps。新技术、新业务在网络中的应用得到不断深化。以软交换、3G、IP多媒体子系统（IMS）、基于光纤的多种接入方式（FTTx）等为代表的下一代网络技术得到规模应用，下一代IP协议（IPv6）、移动通信长期演进（LTE） 、NGB等新技术的应用部署取得突破。功能服务设施不断丰富，服务能力有效提升。超算中心高性能计算系统总计算能力达到230万亿次/秒，主机资源和服务能力保持全国领先，应用领域持续扩展，服务范围覆盖全国27个省市。互联网数据中心（IDC）和外包呼叫中心实现规模发展，运营服务模式不断深化，IT服务外包模式初步形成。信息通信业务不断丰富，普及水平和应用程度进一步提高，各项指标均处于全国领先。截至2010年底，全市互联网用户普及率超过68%，移动电话普及率达122%，家庭宽带用户达到440万户，有线电视数字化整体转换完成近230万户。

上海信息化建设虽然取得了长足进步，但按照建设智慧城市的目标，上海信息化建设面临四大发展瓶颈。一是信息通信服务能力虽然大幅提升，但仍难以满足经济社会发展中快速增长的信息通信需求，特别是在宽带接入速率、服务能力方面与世界城市相比尚有较大差距；二是信息通信技术创新步伐明显加快，但是有效的商业模式、推广机制、配套制度相对滞后，信息化新技术应用和产业化进程尚需加快；三是集约化的电子政务等网络基础设施、应用集成平台、信息共享体系初步具备，但资源利用效率、整体应用效能和协同应用水平有待提高；四是有关智慧城市建设的整体规划、基础支撑、实践领域和联动机制等尚需统筹思考与分步落实。

4 目标和策略

4.1 上海建设智慧城市的发展目标

上海作为一个特大型城市，在经历了一段时期超常规的快速发展期以后，急需寻求一种可持续的健康发展模式，资源紧缺、人口膨胀、饮水卫生、安全隐患、环境污染和交通拥挤等一系列城市问题也日益显现。为此，上海市委市政府在“十二五”规划中明确提出“创建面向未来的智慧城市”，进一步促进整个城市“创新驱动、转型发展” 。

针对上海的实际情况，其智慧城市的建设目标可总体概括为：重点推进信息网络综合化、宽带化、物联化、智能化，充分发挥城市智慧型产业优势，加快商务、文化教育、医药卫生、城市建设管理、城市交通、环境监控、公共服务、居家生活等领域的智慧型建设，全面提高资源利用效率、城市管理水平和市民生活质量，将城市建设成为基础设施先进、信息网络通畅、科技应用普及、生产生活便捷、城市管理高效、公共服务完备、生态环境优美、惠及全体市民的智慧城市。

4.2 上海建设智慧城市的相关策略

4.2.1 发挥信息作为城市运营新资源的作用

确立信息是城市运营重要资源的理念，把研究开发支撑城市运转的信息资源作为首要任务，重点建设数字城市公共服务平台，对政府及社会的数据、信息、知识、能力、应用、服务等进行有机整合，在智能信息化建设方面赢得主动。

3 上海市现状信息基础设施情况图（资料来源：上海市城市规划设计研究院.《上海市城市总体规划中期实施评估》,2008）

4.2.2 实现信息技术与城市运营有机融合

智慧城市的建设要结合城市功能定位、产业布局、历史文化等特点，将政府信息化与社会信息化、企业信息化、家庭信息化等结合起来，运用数字水务、智能电网、环境监控、数字城管、智能交通、数字医疗卫生、数字教育等多种形式，不断推进城市数字化与管理、运营的有机融合。

4.2.3 培育城市信息服务业新增长点

大力发展基于城市信息化的应用服务体系，探索投资小、产出高、可持续发展的城市公共服务平台建设与增值运营市场化运作模式，在政府管理、协调、监督下，形成良好的产业链与循环经济圈，实现智慧城市建设与现代信息服务业培育的良性互动。

4.2.4 探索城市空间转型智能化布局

通过有效采集数据、并对信息资源的有效共享和协同应用（如网上办公），将改变人们的工作方式（如SOHO）、城市就业岗位分布和商业设施布局，影响现有的职居分离的局面，需要从城乡规划管理和城乡规划设计上更新城市空间的规划布局理念，探索适应智慧城市发展的空间布局，进一步推动上海城市空间的集约高效智慧使用。

5 路径和保障

5.1 构建支撑体系, 推进智能管理

按照“创新驱动、转型发展”的总体要求，着眼于构建国际水平的信息基础设施体系、便捷高效的信息感知和智能应用体系、创新活跃的新一代信息技术产业体系、可信可靠的区域信息安全保障体系等四大体系，大力推进以数字化、网络化、智能化为主要特征的面向未来的智慧城市建设，让市民共享智慧城市建设成果。

聚焦建设交通、公安、绿化市容、市政、房管、规土、环保等领域，进一步推广网格化管理，积极构建适应特大型城市发展要求的数字化、智能化、精细化管理体系，全面提升城市运行服务水平和应急能力。

5.2 规划管理先行, 做好平台支撑

依托3S（GIS，GPS， RS）空间地理信息技术基础数据库，促进交通、城市管理等领域的智能化应用。

进一步完善各类数据库建设，实现数据资源共享，推进空间地理信息系统在城乡规划管理领域的应用，并作为城乡规划与国土资源的重要管理手段。

5.3 落实资金保障, 突出试点示范

进一步加大政府投资力度，落实重点项目建设和运维资金保障，加大对前瞻性、公共性、示范性、协同型、创新型项目的支持力度。

选择近期城市发展热点地区进行智慧城市应用示范，形成引领带动效应。充分发挥上海市在软、硬件和人才资源方面的优势，积极争取国家相关政策先行先试；结合区域特色、领域特点和各自基础，在世博地区、虹桥商务区和有条件的新城区（如闵行、宝山）组织开展智慧城市的试点示范区（园区、街、镇）建设，探索新型建设推广模式；聚焦云计算、物联网等新一代信息技术，加快应用示范点和产业化基地建设。

5.4 加强组织领导, 着力科技创新

加大智慧城市建设推动力度，在市级层面建立推进智慧城市建设领导小组，协调推进各项重点工作。市级各相关委办局按照职责分工，负责相关领域任务的细化和落实。各区县建立相应的组织领导体系，按照全市部署要求，负责本区域智慧城市推进工作。

加大科技创新力度，着力突破感知信息网络融合、高宽带网络、智能分析决策等关键技术。推进云计算、物联网、通信与网络等领域相关技术、应用和管理标准的建立和实施。

加大对相关人才的扶持力度，引进培育一批领军型、复合型、专业型人才，形成支持智慧城市建设的智力保障。探索实施职务科技成果股权激励机制，充分调动科技人才创新创业的积极性。加强信息技术和产业领域的知识产权保护。

5.5 完善政策法规, 健全市场机制

研究制订智慧城市新技术、新应用、新业态发展的相关政策。制订上海落实《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》的实施细则，着力突破集成电路保税、互联网服务等政策，加快相关软件和集成电路产业发展。推进信息化地方综合立法，抓紧制订颁布本市信息化促进条例，为营造智慧城市建设良好政策环境。

进一步优化市场资源配置，创新政府扶持资金支持方式。完善企业主体的多元投融资机制，拓宽企业融资渠道，鼓励金融机构加强金融产品和业务创新，加大对企业参与建设重大信息基础设施和重点项目的信贷支持。

6 结语

智慧城市是城市化、信息化发展的全新理念，全球学界、业界、政界都在研究探索过程中。本文从智慧城市的基本特征和核心理念、智慧城市对城市发展的作用以及智慧城市的层次框架划分等多方面进行分析和研究，对上海建设智慧城市的发展策略和路径作了宏观层面的初步探讨，希望可以有助于正在开展的上海市信息基础设施规划在目标定位和内涵方面的把握，进而对知识信息时代城市基础设施建设乃至于空间发展模式的更深入、广泛的思考和研究有所启示。

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