让科技赋予城市更多温度

张军红

近期，科技部、住建部联合印发了《“十四五”城镇化与城市发展科技创新专项规划》，明确提出“着力提升城镇化与城市发展领域的科技支撑能力”，让“科技成果更多更好地惠及民生”。

“从硬件到软件上来看，我国城市硬件科技水平较强，例如超高层建筑、大跨度空间结构、跨江跨海超长桥隧等，但在软件层面，例如建筑设计软件、工程设计软件、地理信息系统相关软件较为欠缺，以及软性的规划设计思想层面，城市历史文化遗产保护较为薄弱、绿色低碳引领的设计思想相对落后，缺少引领世界的建筑、城市规划设计思想和理念。”中国人民大学国家与战略研究院研究员、城市更新研究中心副主任肖超伟告诉《经济》杂志、经济网记者，造成这种差异的原因在于，改革开放以来，我国经济高速增长，城镇化率快速提高，促进了城市建筑与基础设施的跨越式发展，但在一定程度上也忽视了人与自然、历史文化和谐相处等软性层面的思考。他表示，城市发展的目的，是为人民创造高品质生活，因此，把握和满足人民的日常需求、优化办事流程非常重要，“这也是技术的出发点”。

提高数据分析能力

当前，智慧城市已成为国际科技竞争的新舞台，也是文化与治理竞争的新领域。建设新型智慧城市，既是人民群众对更美好的城市生活的向往，也是城市高质量发展的必然追求。据统计，目前我国智慧城市、信息惠民、宽带中国等试点已超过700个，开展新型智慧城市顶层设计的省会城市及计划单列市、地级市分别达94%和71%。据IDC预测，我国智慧城市相关投资年均复合增长率在2022年至2025年间约为24.49%，2027年市场规模将达到75万亿元。

作为该领域的资深从业者，联通数字科技有限公司物联网城市BU总经理杨磊见证了这一发展历程。在他看来，智慧城市建设可以分为四个阶段，第一个阶段是2010年左右，彼时信息化刚刚起步，智慧城市多聚焦于政府业务部门的信息化建设，例如“金财”“金审”等金字头工程。第二个阶段是2015年前后，随着信息化的推进，系统间的互通成为主要问题，电子政务共享应运而生，这也是数字政府“一网通办”的雏形。第三个阶段是2018年—2020年，主要侧重于平安城市、数字城管建设，即通过信息化手段，对城市进行网格化管理和精细化管控。第四个阶段是2020年以后，随着芯片、模组、终端及应用场景的逐渐成熟，物联感知的成本也有所下降，并实现了产业化，因此他认为，物联感知和人工智能的融合发展，将成为智慧城市建设的重点。

“过去10年，无论是中国还是以韩国、日本、美国为代表的发达国家，城市街道的摄像头与各类型的传感器数量急剧上升，数据的获取、捕捉能力得到长足提高，但在数据分析处理及使用模型进行预测方面，还没有取得很好发展。例如韩国首尔踩踏事件，发生事故的街道有众多摄像头，其实很早就可以发现人流的密集度已经达到了可能发生危险的情况，但因为没有后端的分析与模型对数据进行预判，最终造成重大安全事故。”与此同时，肖超伟认为，其他类型的城市大数据，例如手机信令数据作为宏观分析的另一重要依据，也未被有效运用，实际上通过该数据也可以精准判断出人流量是否超载。

纵观国内外城市突发事件，都暴露出同一个问题：多部门多系统间缺乏高效协同，在面对突发情况时，缺少应对方案的模拟与演练。对此，肖超伟建议，一方面应在制度上建立相应的城市应急管理部门，便于在应急响应期间统筹、协调城市各个部门，提高决策指挥、协调联动、信息发布等能力；另一方面，要从应急预案与演练、物资保障、应急场所等方面提升应急准备能力，并对重点区域和设施进行隐患排查、监测预警和风险管控。此外，在技术领域，要把各地重金打造的传感器、“城市大脑”“城市驾驶舱”真正利用起来，打通各部门的数据壁垒，通过统一平台调用各领域的数据，并利用相应的城市模型或数字孪生城市平台对收集上来的数据进行分析与模拟，提前预估可能发生的灾害情况，并做好疏散模型，尽可能减少人员财产损失。

数字孪生成重要演进方向

中国信息通信研究院发布的《中国宽带发展白皮书（2022年）》显示，5G将支持更多的物联网设备以更低的功耗接入网络，新型智慧城市建设迈向新阶段，全光智慧城市加快发展，数字孪生城市成为重要演进方向。《腾讯数字孪生云白皮书》也指出，大规模、多尺度的数字孪生可视化与仿真分析将成为未来城市、工业、交通等多类行业的共性需求。

“数字孪生技术最早应用于工业制造领域，比如制造一个飞机部件，除了物理实体外，还可以通过技术构建虚拟模型，同步各类数据，便于后期维护，这就是数字孪生。现在该技术被广泛运用于城市的各个领域，最初是BIM，即单体建筑物，后来在此基础上又增加了道路、桥梁、水系、绿植、公园等其他城市要素，形成了我们所说的CIM（城市信息模型），目前各地推进的数字孪生城市都是基于这一技术建设的。”在中国城市科学研究会智慧城市联合实验室首席科学家万碧玉看来，杭州的“城市大脑”是其中典型代表，“尤其是在交通领域，他们把城市道路、交通信号灯、车辆移动数据汇集在一起，通过虚拟模型进行分析，发现并解决问题。例如，有些主要道路只在早上7点—9点非常拥堵，其他时间段运行良好，由此可采取分时段修改信号灯时长、改进围栏引桥等方式，优化物理空间的城市交通。”

近日，作为雄安新区“城市大脑”的雄安城市计算中心（超算云）也已投入运营。据了解，这是全球首个与城市基础设施同步建设的数字基础设施，也是雄安数字孪生城市运行服务系统的重要载体，其承载的边缘计算、超级计算、云计算设施，将为整个数字孪生城市的大数据、区块链、物联网等提供网络、计算、存储服务。

“在城市的应用场景上，数字孪生城市可以提供一種智能管理平台，如城市规划管理人员可将多个规划管理方案置入‘孪生城市中，进行更真实、精细的方案模拟。在城市治理中，数字孪生城市有利于实现城市全要素的数字化和虚拟化、城市状态的实时化和可视化，以实现城市管理决策的协同化和智能化。”肖超伟表示，目前很多国家和地区都在推进数字孪生城市建设，例如2020年英国发布了《国家数字孪生体原则》，2022年阿布扎比市政交通部（DMT）发布了阿布扎比数字孪生项目。但无论中外，目前都还处在探索期，面临概念和理论不完善，标准体系支撑不足，顶层设计不清晰，数据体系、数据标准和数据模型等方面不统一的问题，亟需学术界、地方政府和相关部门对其进行探讨，逐步在数字孪生城市内涵和架构等方面达成共识，实现数字孪生城市快速有序发展。

万碧玉也指出，当前类似于杭州“城市大脑”的突出运用还比较少，喊口号的居多，缺乏更加贴合产业发展和老百姓需求的数字孪生场景应用。他提醒，尽管新技术和新概念层出不穷，但城市管理者应始终以城市规划、运营及城市治理为主体需求，思考、解决问题，而不是什么技术新就用什么。

技术只是辅助手段

电影《萨利机长》讲述了这样一个故事：2009年的一天，机长萨利在执飞过程中遭遇飞鸟攻击，经过分析处理，他决定于水上迫降。但之后的模拟实验显示其决策有误，飞机完全有时间返回机场降落。对此，萨利认为模拟实验之所以能够安全着陆，在于事先知道了飞行路线，而人在遇到突发状况时，需要时间进行反应和判断。最终调查组综合该因素重新进行了模拟，结果显示飞机在到达机场前就会坠毁。

这种状况也是万碧玉所忧心的：“现在的隐患是什么？当我们的信息获取能力达到一定水平后，有可能会过度依赖这些智慧化的系统和手段，反而增加了事故发生的可能性。”对此，杨磊也表示，智能化手段可以在一定程度上弥补城市治理的不足，但并不能解决全部问题，“城市治理的关键在人，技术只是辅助手段”。

毋庸置疑，随着互联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的广泛应用，城市管理水平持续提高，城市治理体系不断完善，群众参与城市治理的积极性、主动性、创造性也不断增强。但当重大灾害导致传统通讯方式失效，停电、断网后，指挥系统如何快速精准反应，亦是城市管理者需要深思的重大课题。

与此同时，对于智慧城市的运维能力，万碧玉也表示了极大的担忧。“目前大部分的智慧城市都只重视建设，而普遍缺乏运维能力。智慧系统建好后，政府技术能力跟不上，进而无法确保系统的正常运营。”究其原因，他表示，一是技术迭代比较快，系统更新速度跟不上，导致设备陈旧无法使用；二是因政策变化、机构调整，导致持续性投入不足，“看起来谁都在管，实际上谁都管不了”。他建议，应建立可持续的技术管理制度，形成多部门协同的运维机制，保障智慧系统长久、高效运营。

此外，城市越智慧，对安全防护能力的要求也越高。360安全专家表示，过去城市并不是安全的主体，但今天的城市已经成为政府部门和关键信息基础设施的重要载体，城市数字化程度越高，安全挑战就越大。就目前来看，各地已经開始在该领域进行布局，例如，近期哈尔滨启动的数字城市安全大脑项目、洛阳开展的新型智慧城市数字安全基础设施项目等。而作为安全领域的龙头企业，360也在全国20多个大中型城市落地了数字安全基地，协助城市提高数字安全能力，打造“感知风险、看见威胁、抵御攻击”的安全运营体系。