近日,住房和城乡建设部主管、住房和城乡建设部信息中心主办的《中国建设信息化》杂志,于2022 年1 月下期刊登泛华集团署名文章《全要素智慧城市,未来十年城市的数字变革图景》。
《中国建设信息化》杂志由住房和城乡建设部主管、住房和城乡建设部信息中心主办,国家新闻出版广电总局批准,面向国内外公开发行的国家级信息化类专业学术期刊。
以下为刊登全文:
随着数字经济的深入推进,尤其是国家大力推行新基建重大战略部署,数字化将重新定义城市的产业和空间形态,正带来新的变革和机遇。5G、大数据、云计算、区块链、人工智能、物联网等新一代信息技术迅猛发展,给城市发展带来巨大机遇的同时,也对城市基础设施建设提出了新的要求。2020年,住房和城乡建设部会同中央网信办等部门印发指导意见,推进基于数字化、网络化、智能化的新型城市基础设施建设(下称“新城建”)。在这种背景下,一方面城市经济正在从依靠规模经济发展方式向范围经济转变,并向生产力全要素深度渗透,产业、数字、人才、科创、资本和空间等创新要素进一步有机融合,并导入数字经济等创新要素,发生着动能转化;另一方面数字化也在向城市的全过程、全要素和全场景渗透:不仅涉及规划、建设、管理和产业运营的全过程数字化转型;同时数字化也将使得城市里的人、事、物和空间、生态等全要素实现在线化网络化连接;也将触发一系列的数字应用场景创新,无论从政府治理、社区管理、园区招商及人们的生活和出行模式都将发生颠覆性的变革。
本轮新型智慧城市有别于上一轮的“城市+信息化”,是一场全要素智慧城市变革。它是城市的数字化和数字化的城市的有机结合,更是以数字为驱动、以产业为动能、以现代农业为基础、以新型城镇化为载体的“新四化”的高度融合。需从顶层设计入手,通过战略、产业、空间规划的结合,将政府信用和市场信用相结合,建立结构化金融发展体系,并将城市地上和地下空间综合开发,包括三层结构:
一、城市数字新基建
基础设施是支撑城市经济社会运行的泛在服务载体,智慧城市建设需要加大5G、大数据、云计算、物联网、移动互联网、人工智能等“新基建”的建设,通过统一规划、统一管理、统一实施打破传统智慧城市的“信息烟囱”、“数据孤岛”;并对传统基础设施进行智能化升级,促进新旧基础设施的高效连接、不断融合、叠加,为城市未来经济发展提供高经济性、高可用性、高可靠性的基础支撑。
二、数字孪生平台
数字技术正在解构一个旧世界,建立一个新世界,即一个数字孪生世界。并通过“数字基座”实现物理世界与数字孪生世界的相互映射、实时交互、高效协同。
通过BIM+3DGIS+IOT+大数据等技术构建时空一体化云平台,形成对天地空一体化的全息信息数据、城市全过程、全场景、全参与方的数据,及地理信息数据、规划数据、运营管理数据、产业数据、生态环境能源数据等数据、人的行为数字轨迹等集成,形成“城市数字孪生模型”。数字虚体与物理实体实现相互映射,就变成了一个赋能城市(园区)的规划、建设、管理等全生命周期的“城市数字基座”,是物理世界与数字世界的连接器,主要包括:
1、城市产业育城平台
主要包括:创新设计平台、数字协同平台、科创平台、产业教育平台、金融创新平台组成的产业育城运营平台IEOP,是推动区域产业协同创新发展的孵化器、连接器和加速器。同时还可以结合不同地区的具体情况,增加产业大脑、数字社区、数字商业等系列子平台。
2、建设产业育城平台
主要是基于时空信息化平台和“数字孪生数据模型”,形成规建管一体化平台,实现城市的规划、建设、运营一体化管理和数据贯通。
3、数字生态治理平台
运用先进的物联网、云计算、大数据、移动互联和空间信息等先进技术与理念,依托“生态云”平台,通过环境物联网系统动态融合一个区域的GIS地理信息数据、水质、土壤、气体、声、风等多个环境要数据素,形成数字生态孪生模型。构建“数字孪生”的生态体系和“孪生管理治理体系”——通过“数字孪生”的环境影响模拟、网点监测、综合分析诊断和控制,全面提高生态资源的资源配置效率和运转状态。构建生态环境大数据库,建设河长制信息化管理系统、水资源监测平台、基础设施信息化监测平台、湿地公园生态环境、分布式能源管理系统的信息化系统。通过环境监测物联网系统,形成线上数字化治理和监控系统和线下生态治理系统建设的“实时在线、泛在连接、虚实互联”。
三、智慧城市应用
数字孪生平台将改变传统的建设模式,赋予数字化、智能化等新技术,推动城市建设模式更加绿色低碳、智能、合理,也推动着新的建设产业模式的形成壮大。同时,新城建聚焦城市安全、社区建设、市政服务等民生领域,助力提高城市治理水平,让人民群众在城市生活得更方便、更安全、更舒适。围绕城市规划、建设和管理的全生命周期,包括以下几方面智慧应用:
1、城市智慧规划
通过可视化的规划一张图辅助模型系统,实现多种规划协同编制、跨部门数据实时共享,真正实现多规合一。并对城市和园区的土地资源、生态资源、空间利用进行智能匹配分析,让城市更集约发展。还可通过对水文地理、气候环境、建设项目、市政工程等城市数据的集成计算,实现针对城市发展、市政、交通、公共服务等关键决策领域资源的智能动态规划。协助城市管理者更直观与全面地对比城市设计方案,更好地做出城市规划决策。服务于城市规划、建设、运营全生命周期,为城市综合指挥中心各部门提供一张在线的蓝图,为后续城市建设提供支持 。
2、城市智慧建设
围绕城市及重要基础设施的建设和管理运营,积极参用GIS+BIM+云大物移智等数字化技术,打造城市智慧建设平台,实现建筑市场与施工现场的两场联动,实现项目过程的管理前置、多方协同,多级联动,科学决策。并辅助城市建设主管部门实现对建设工程项目从项目报建、质量安全备案与注册、施工运行状态、竣工交付信息等建设全生命周期的高效监管,推动行业管理从粗放型监管向效能监管、规范监管和联动监管转变。搭建区域维度的多项目管理平台,实现对重大建设工程项目从设计图纸审查、建造过程监督和竣工交付的全生命周期管理,全面提升城市的工程项目管理质量。搭建建筑产业互联网平台,通过数字协同设计、集中采购、智慧施工,建设高质量的城市空间。
3、城市智慧管理
通过BIM+3DGIS+IOT等技术构建的时空一体化云平台,叠加、集成和融合城市和园区的地理信息数据、区域能源数据、生态环境数据及水、电、交通、综合管廊设施运行状况数据,形成城市的全要素的“数据中台”,赋能智慧交通、智慧能源、智慧应急和智慧管廊建设,提升城市的运行效率;创新智慧物业、数字社区、智慧停车场、智慧楼宇等应用场景,为居民提供现代化智能化生活环境。
升级城市基础设施为融合新基建,以城市基础设施为数字运营平台。通过可视化BIM系统,实现能源管理、安防管理、环境监测、智慧消防等多系统融合。并对园区的燃气、给水、排水等地下管网和综合管廊、桥梁等市政设施的实时监测与智能分析,及时发现问题,事前预测风险,让安全防患于未然。并通过生态环境监测系统,有效建立城市环境监测网络和水环境预警监测体系,实时监测城市水环境的水质、水量、雨污水输送和园区大的PM2.5、噪声等环境参数,为市民提供绿色、生态和宜居的产业新城生态环境。在应急管理方面,以应急管理需求点为牵引,对周边监控、人员、事件快速调度与指挥,实现事件触发、多维响应、协同联动应急管理业务闭环。
4、城市智慧产业运营
依托产业育城运营平台(IEOP),以产业园区为载体,构建产业链、供应链、资金链、服务链、创新链五链融合的产业互联生态圈。
一是导入创意设计、职业教育、科技创新、供应链金融、数字化工厂等新产业要素,形成以服务“专精特新”中小企业的数字产业育城平台。构建产业链上中下大中小企业为代表的产业生态,与以政产学研金介用为代表的创新生态实现协同演进与闭环发展。推动特色产业信息化、数字化、网络化、智能化融合发展,通过全过程溯源、检验检测、品牌认证、数字供应链、5G场景应用等,实现垂直产业场景化应用创新,从而推动产业园区整体数字化转型;
二是基于产业大脑,推进产业上下游资源共享和业务协同,提升园区和企业内部数字化水平:一是内置产业链鱼骨图、供应链关系图、产业空间秩序图等可视化图形功能,让园区决策者一目了然纵览全局;二是提供产业运行监测、风险处置、供需对接、产业链评价、精准招商、人才招引和合作服务等应用工具,帮助园区管理者更高效的管理和运营园区。并提供了园区运营服务一张图:汇总显示园区招商、运营、高新技术企业、知识产权、就业、税收等核心数据;
三是围绕产业园区的主导产业进行品牌化、产业IP化建设,并建设视商产业创新中心、数字电商体验中心、异地消费体验基地等一系列数字新零售平台,形成“注意力经济和流量经济”,并把流量转化为生产力,以需求侧带动供给侧改革,借助C端流量、市场需求反向配置园区的生产资源,消费互联网拉动产业互联网,通过C2M模式倒逼产业端转型发展,在消费反向决定生产的基础上,促进园区产业的智能化升级,再造新型产业组织方式。
5、城市数字体检
按照“发挥优势、补齐短板、治理问题”的总体思路,“从满意度调查、指标设计、指标计算分析,到把脉城市特征、短板与问题,提出措施建议,实施动态监测”的体检工作机制,根据生态环境、产业发展、社会包容度、城市活力等多个纬度对,城市进行诊断,推动城市更新。并打造城市宜居指数平台、城市安全韧性评估、城市交通便捷监测、城市创新发展评估等系列数字化诊断。
总之,全要素智慧城市系统解决方案是贯穿城市发展的全生命周期,聚集产业+金融+科技+人才+信息+交通+生态+土地等全要素,并从智慧空间、数字平台、智慧建设管理、智慧城市运营、智慧产业等多维度实现智慧城市建设落地,最终增强智慧城市自我造血机能和实现智慧城市的可持续发展。