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李迅
摘要： 智慧城市是实现城市高质量发展的有效手段，其核心价值观是“更透彻的感知、更全面的互联互通、更深入的智能化”。本文立足现实发展的需要，在梳理智慧城市的发展历程的基础上，提出中国智慧城市发展需要顶层设计、架构设计和科技攻关。智慧技术在应用到城市规划中时，仍然面临诸多挑战，如技术、建设、效益、应用、管理、安全方面等。
关键词： 智慧城市 城市规划 应用 挑战
美国经济学家斯蒂格利茨曾经认为，中国城镇化和美国高科技是二十一世纪影响人类发展的最重要的两件大事。这两件大事融合在一起，也可认为就是运用智慧技术实现城市高质量发展。
需求供给侧改革要靠智慧技术来实现。为什么提出城市高质量发展？城市高质量发展从经济学角度看就是供给侧结构性改革，但其实是从需求侧角度出发，基于新的社会矛盾提出来的，即解决人民对美好生活的需求与发展的不平衡、不充分之间的矛盾。马斯洛认为人的需求是分层次的，有生理、安全、社交、受尊重以及自我实现的需求。2018年中国人均GDP达到了9000美金，达到这个收入水平后人们对美好生活的需求更加突出安全、健康、医保、养老，更高层次上的需求是民主、法治、公平、公正、公开、社会正义，然后到协调、全面、高效发展，接着是提高共建、共商、共享水平，最后的需求是多样性和选择性。再上面的需求是什么？我们生活在城市里面，古希腊哲学家亚里士多德说过，“城市应该让生活更美好”。我们希望诗意的栖居，希望像生活在天堂一样，然后达到自我实现的境地。人要实现需求就必须借助智慧技术，这样就把高质量发展和智慧城市建设联系起来。
科学技术发展正迅速改变生活。我们所处的时代是一个飞速发展的时代。趋势一：全球科技创新中心逐步向亚太地区转移，中国的作用日益强化。趋势二：强化科技创新功能正成为世界城市及城市群的核心战略，科技创新中心呈现多极化发展和全球连接紧密的趋势。趋势三：以颠覆性技术为核心的新技术和以共享经济、数字经济为特征的新经济将带来发展方式的深刻变革。趋势四：科技创新中心发展理念正由“园区”向“城区”转变。趋势五：伴随着产业演进规律与交通方式的变革，全球科技创新中心空间组织呈现区域化、网络化的特征。趋势六：构筑创新创业生态是全球科技创新中心体系演进的必然趋势，自组织、非线性、多元主体是典型特征。2017年，北京做了外国留学生的一个社会调查。调查的问题是，中国新四大发明是什么？调查结果是高铁、网购、移动支付和共享单车。这所谓的新四大发明都和新技术有关系，尤其是互联网技术。其实这四项发明的原创技术并非都来自中国，但中国创造性运用得好。苹果终结了唱片业，支付宝挤压了零售业，微信挑战了电信商，百度影响了广告业。科技创新正在改变着我们的生活。人类过去的活动和行为有赖于管理制度，而现在技术进步正成为改变人类生活方式的重要力量。无疑，我们生活的世界是一个数字地球。信息获取、信息处理、信息管理、信息应用是支持数字世界运行的必要环节，信息基础设施是这些环节的基础。没有这个基础条件，数字世界就是无本之木。
城市是一个复杂巨系统，需要智慧技术实现支撑。信息基础设施应用领域广泛，涉及教育、军事、农业、经济、服务、管理等诸多领域。这里用一个关于挖掘机指数的例子进行说明。通过物联网建设，将挖掘机的运作情况用于对整个地球上的经济建设状况把握。决策者通过每个月挖掘机指数实现宏观管理，这就是信息技术、物联网技术对城市发展的影响。城市管理者之所以使用这项技术是因为城市是一个复杂的巨系统。钱学森认为城市比导弹还要复杂，它是一个复杂的巨系统，因此需要技术的支撑。
智慧城市理念来源于智慧地球概念。“智慧地球”是在2008年由IBM首席执行官首先提出的，其核心理念是强调更透彻的感知，更全面的互联互通和更深入的智能化。智慧地球基础是万维网、物联网在各个行业高效融合和综合利用。智慧城市理应成为可持续发展探索的一个重要领域。很多国家都在进行智慧技术发展，如日本将绿色生态技术和智慧技术放在同一种语境下，对我们来说还未能有此认识。
智慧城市建设需要顶层设计来引导。改革开放四十年，中国为什么会发展得这么快？习近平总书记在庆祝改革开放四十周年大会上曾经提到，有一个经验就是摸着石头过河和顶层设计相结合。顶层设计非常重要，自上而下的顶层设计是中国快速发展的一个秘诀。中国新型城镇化发展的顶层设计在2014年完成。中共中央、国务院颁布的《国家新型城镇规划》里面提到关于新型城市建设有三大理念，就是要“加快绿色城市建设，推进智慧城市建设，注重人文城市建设”。这三大理念是从哪儿来的？其实是从北京奥运会来的。2001年中国第二次申办奥运会时就提出新的奥运申办理念，就是“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”。北京奥运会成功结束以后，在讨论后奥运时代北京如何发展时，有人提出把奥运三大理念作为北京市城市建设的三大理念，就是“绿色北京、科技北京、人文北京”。现在已经上升为国家新型城镇化城市建设三大理念，即“加快绿色城市建设、推进绿色城市建设、注重人文城市建设”。
智慧城市建设顶层设计已经完成。2014年8月，为规范和推动智慧城市健康发展，构筑创新2.0时代的城市新形态，引领创新2.0时代中国特色的新型城市化之路，国家发改委、工信部、科技部、公安部、财政部、国土部、住建部、交通部八部委印发《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》，提出到2020年，建成一批特色鲜明的智慧城市，聚集和辐射带动作用大幅增强，综合竞争优势明显提高，在保障和改善民生服务、创新社会管理、维护网络安全等方面取得显著成效。这个指导意见对智慧城市有一个定义，即智慧城市是运用物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等新一代信息技术促进城市规划、建设、管理和服务智慧化的一个新理念和新模式。智慧城市的服务对象是政府、企业、社区、公众，它构成的主体主要就是基础信息平台，如综合信息平台以及政府应用系统、企业应用系统、社区应用系统、公众应用系统和政策法规保障系统。具体技术涉及IS技术、遥感技术、GIS系统、GNSS技术，还有VR系统和数据库技术。2014年中共中央、国务院颁布的《国家新型城镇规划》里提出了智慧城市建设的六个方向，即“信息网络宽带化，规划管理信息化，基础设施智能化，公共服务便捷化，产业发展现代化，社会治理精细化”。到2016年，国家网信办和国家发改委提出一个新的概念，叫新型智慧城市建设。新型智慧城市建设包括“六个一”工程，即一个开放的体系架构、一张高新技术基础网、一个通用功能平台、一个数据体系、一个高效的运营管理中心、一套统一的标准体系。提出了智慧城市建设四项原则，即“以人为本、务实推进；因地制宜、科学有序；市场为主、协同创新；可控可管、确保安全。”可以说智慧城市建设是中国当代城市建设的重要主题之一。
智慧城市建设需要进行架构设计。智慧城市是建立在城市全面数字化基础之上的可视化和可量测的智能化城市管理与运营方式。它需要一个建设标准，其城市层面的分层架构包括感知层、平台层、物联层、应用层；社区层面分层架构包括一个社区建设标准，一个建设运维中心和三个平台（用于感知的基础信息平台、用于服务的数据基础平台、用于共享的应用服务平台）；系统层面包括智慧政务、商务、社区、服务、数据的支持系统（数据的挖掘机）以及情景模拟分析和辅助决策模拟以及应急预案等这些技术应用。这是系统设计里面提到的三个层次，从最小的家庭到社区，然后到城市，基本如此。
智慧城市的核心价值表现为“感知、共享与和谐”。智慧城市应用系统是基于互联网、云计算等新一代信息技术以及大数据、社交网络、Fab Lab、Living Lab、综合集成法等工具和方法的应用，营造有利于创新的生态，实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。智慧城市建设需要科技攻关，但其实现不仅仅体现在硬件、网络通信等技术本身，还要科学地认识智慧城市——城市是为人服务的，因此城市发展要以人为本；同时城市会变化，发展、扩张和衰亡，因此也要动态地认识城市。智慧城市的核心价值观体现为：一是感知，通过技术手段来感知获取各种信息。这也是人们越来越依赖智能手机的原因，因为它已经变成了一个感应器；希望能够有更透彻的天罗地网的感应器，数据采集、挖掘通过全面的感知捕捉。二是共享，也叫分享。信息获取以后要分享，而后才能有计划地管理。如果各部门各自为政，实行相对封闭的管理，就会形成信息孤岛。这就意味着更全面的互相互联，需要有物联网和智慧神经构成一个网，互联互通。第三为和谐，就是更加智能化，更加聪明，智慧城市是服务大众、以人为本的，最后目标是建成一个宜居宜业的美好城市。要减少城市运行过程中系统与系统间的冲突问题，就需要建立智慧城市网络化管理服务中心。
智慧城市应用技术随着通信技术的进步而发展。宽带中国战略稳步推进、5G试点开始启动，进一步提高了城市信息基础设施能力。通信卫星与导航技术的新成果，提升了城市信息获取能力及其在城市建设、环境监测、应急减灾等领域的应用。大数据中心和时空信息云平台的不断建设与演进，拓展了大数据与云计算在智慧政务、智慧城管、智慧交通、智慧医疗、智慧养老、智慧环保等领域的应用。互联网和通信技术新发展，提高了城市信息基础设施水平；遥感卫星与导航技术新成果，拓宽了城市信息获取途径；大数据中心建设日臻完善，提升了城市信息处理能力；时空信息云平台建设，支撑了城市管理与服务决策。人工智能技术及其应用发展改变着人们的生活方式，将推动新型智慧城市向纵深方向发展，呈现公共服务、城市治理、共享经济多个方面的发展趋势。BIM，就是建筑领域如何利用BIM进行全过程的建设、管理、控制，其趋势是从BIM走向CIM，这是市政设施实时的监控和优化。还有共享汽车、智能家居无线联网、线上中关村企业网、智能小镇等等，这里不再罗列。
城市规划一个基础要求就是依靠智慧技术建立多规合一的信息平台。2018年国务院机构改革调整就是为了缓解部门与部门、规划与规划之间的冲突问题。要解决这类问题，前提是建立一个城市基础信息平台。城乡规划改革最后成果应当为一个核心体系，即一本规划、一张蓝图、一套指标、一个平台、一套管理机制。这“五个一”的实现基础就是信息技术、智慧技术，以此来实现习近平总书记说的“一张蓝图干到底”。深圳的一张蓝图基础就是全域数字化现状图。一个数据平台就是只有一个城市数据平台，包括了基础设施、社会治理设施以及其他的应急管理体系。通过手机来分析人口活动情况，来辅助判断城市空间结构如何构建。用大数据来分析生活的便利程度，现在叫五百米生活圈，即不需要远距离驾车，设施配备的边界度是15分钟。这就可以通过大数据帮助识别。
智慧城市发展还面临众多挑战。第一个是技术挑战，目前智慧城市标准规范的构建还不够。第二个是建设挑战，智慧城市建设成本较高，投入不科学容易造成资源浪费。第三个是效益挑战，投入产出效益能不能达到平衡是个大问题。第四个是应用挑战，应用的流程如何创新也是一个大问题。第五个是管理挑战，智慧城市的体制机制设计是核心。第六个是安全挑战，共享与分享存在隐患，如个人隐私安全问题。
总结而言，智慧城市发展的核心价值观就是“更透彻的感知、更全面的互联互通、更深入的智能化”。