ISO 37151智慧城市基础设施

摘要：基础设施是城市实现可持续发展的基础。2012年，ISO/TC268/SC1

成立以来重点开展了智慧城市基础设施标准化研制工作。2015年，ISO/TC 268/SC1 发布了ISO 37151 智慧城市基础设施——绩效评价的原则和要求，ISO 37151是ISO发布的第一项涉及智慧城市的国际标准，对各国智慧城市建设具有重要指导意义。

关键词：智慧城市 可持续发展 标准

城市基础设施是城市运行和实现发展目标的基础。对城市基础设施进行投资对城市实现千年发展目标和减少贫困十分重要。由于近年来全球城市化进程的加快，城市对基础设施的需求不断增加。根据OECD的报告，到2030年全球对基础设施的需求总额超过53万亿美元；而据亚洲开发银行的预计，亚洲各经济体的基础设施要想达到世界平均水平，内部基础设施投资需要8万亿美元，区域性基础设施建设另需3000亿美元[1]。由于人类活动超过了地球的承载力，需要城市基础设施高效地支撑城市可持续发展，而解决方案之一就是建设“智慧城市”。近年来，全球范围内兴起了“智慧城市”热潮，城市基础设施产品、服务（包括解决方案提供）市场快速增加。

面对城市基础设施发展的需求，ISO/TC268/SC1/WG1负责研究制定智慧城市基础设施框架标准，已发布ISO 37151智慧城市基础设施——绩效评价的原则和要求。ISO 37151的目的就是通过协调基础设施产品推动城市基础设施产品和服务的全球贸易，推动城市可持续发展。因此，许多世界知名企业参与了ISO 37151的研制，包括东芝、日立、西门子等。ISO 37151提出了城市基础设施评价的原则和特定要求，并给出了分析城市基础设施的推荐方法。

一、ISO 37151的基本框架

ISO 37151按照城市基础设施→城市设施→城市服务的模型，如图1所示，重点分析基础设施的绩效。

ISO 37151提出不仅仅考虑城市基础设施的建设问题，还要考虑自然生态系统的利用问题。基于上述思想，ISO 37151共有六章（前言、简介、附录和参考文献除外），各章节的主要内容如表1所示[2]：

二、ISO 37151的内容分析

（一）基本原则

1、城市基础设施的理想特性

ISO 37151提出依据城市基础设施性能指标的定义、识别、优化或协调，智慧城市基础设施的性能指标应考虑以下理想特性：

——相互协调；

——为所有与城市基础设施产品和服务相关的利益相关方（地方政府、开发商、供应商、投资者和使用者）提供有用信息；

——通过对城市基础设施性能评价，促进城市的可持续发展和恢复力；

——适用于各类型城市及其基础设施的各发展阶段；

——反映城市基础设施的动态特性；

——充分考虑城市面临的各类问题的协同效应，如环境问题、城市服务质量等。仅考虑城市的某一方面不能被认为是“智慧”的；

——注重城市基础设施的先进性能，如互操作性、可扩展性和效率，而不是维持现状；

——适用于不同城市（地理位置、大小、经济结构、经济发展水平、基础设施发展状态）和城市内所有个人（年龄、性别、收入、残疾人、种族）。

——考虑支持城市运行和活动的基础设施（如能源、水、交通、废弃物、ICT）；

——技术上可实现的解决方案；

——全面考虑城市基础设施（具体而言，要综合、系统地考虑城市基础设施，包括城市基础设施之间的交互和协作）；

——评估城市基础设施的技术性能（效率、有效性），而不是某一技术的特性；

——基于透明和科学逻辑；

2、与城市事物相关的城市基础设施绩效

ISO 37151 认为通过城市基础设施绩效评价体系衡量城市基础设施的性能特点，应与城市事物相对应。这是为了确保通过城市基础设施绩效评价体系所反映出的城市基础设施状态能改进或应对城市事务。城市事务是城市发展所面临的挑战，各城市的城市事务根据其发展目标的不同而不同。ISO 37120和联合国可持续发展指标（UNCSD）有助于理解城市事务。

ISO 37151提出了一个城市事务和基础设施绩效的关系表，如表2所示：

3、应考虑的利益相关方

通常，一个城市有多个利益相关方，每个利益相关方都有其关注的点。传统的方法很难满足所有利益相关方的诉求。如，城市可以通过增加公共交通的服务数量来提高其便利性，但很难同时降低公共交通的成本及其对环境的影响。因此，ISO 37151通过多角度、均衡的方式确定覆盖不同利益相关方的城市基础设施绩效指标。ISO 37151提出在确定城市基础设施绩效指标时，应考虑到市民、企业、市政府、基础设施运营商、产品服务提供商和金融机构与投资商等利益相关方。

——市民：市民是城市基础设施的主要使用者。因此，需要从市民的角度确定城市基础设施绩效指标；

——企业：在城市中的企业（包括计划进入城市的企业）是城市基础设施的另一个主要使用者。城市的管理者和规划者必须考虑企业的利益，因为城市基础设施的性能不仅在城市经济中扮演重要角色，还是招商引资的关键；

——市政府：作为城市管理者，市政府监管城市基础设施运行；

——基础设施运营商：基础设施运营商是城市基础设施服务的供应商，与城市基础设施绩效直接相关；

——产品、服务和解决方案提供商：尽管产品、服务和解决方案提供商并不总是基础设施服务的直接提供者，其提供基础设施运营商所必须的机器、设备、系统、服务和解决方案；

——金融机构和投资者：城市基础设施的建设和运营项目基本都是规模大、时间长的项目，金融机构和投资者起到了非常重要的作用。城市基础设施的绩效是其融资和投资的标准之一。

（二）基础设施评价的通用方法要求

1、城市基础设施的主要利益相关方

ISO 37151提出城市基础设施的主要利益相关方最少应包括：市民、城市管理者和环境，如图2所示：

从市民角度看，城市基础设施服务的用户、消费者或受益者包括市民、游客、企业等。因此，城市基础设施绩效特征体现在用户的直接感觉和所关心的地方，如基础设施的便利性、安全性等。

从管理者角度看，城市基础设施的管理者包括基础设施服务的规划商、提供商和管理者。因此，城市基础设施绩效特征体现在基础设施服务的提供，如运行效率、可维护性、可扩展性等。

从环境角度看，城市基础设施绩效特征体现在其对资源的利用、污染和生态系统等。

2、明确主要利益相关方的需求

确定主要利益相关方后，需要进一步分析各主要相关方的需求。ISO 37151认为：

市民的需求包括：可用性（所有市民都能通过服务受益）、可获得性（无论市民的身体和精神状况都有机会获得服务）、可承担性（潜在用户能负担的服务费用）、安全性（所有市民不会因为基础设施服务的中断或其他事故受到伤害）、服务质量（城市基础设施运营商提供超出可用性的差异化服务）。

管理者的需求包括：运行效率（依据城市的需求和有效利用，适当设计城市基础设施的规模）、经济效益（从社会经济角度对城市基础设施的投资）、信息可用性（城市基础设施的绩效信息有效、可用）、可维护性（城市基础设施系统易于维护）、恢复性（城市基础设施可在紧急情况下提供服务，并迅速恢复）。

环境需求包括：资源利用效率（城市基础设施高效使用自然资源，减少废弃物）、减缓气候变化（城市基础设施的设计、运营、维护都应缓解气候变化）、防止污染（城市基础设施的设计、运营、维护都应减少污染）、保护生态系统（城市基础设施的设计、运营、维护都应保护并改善生态系统）。

3、确定性能特征

在确定主要利益相关方的需求后，ISO 37151进一步将需求转化为性能特征。

（1）从市民角度的性能特征

可用性方面的性能特征包括：可用时间（基础设施提供服务的时间）、区域覆盖率（基础设施提供服务覆盖区域占城市区域的比例）、人口覆盖率（享受基础设施提供服务人口占城市人口比例）、稳定性（基础设施不中断提供服务的能力）。

可获得性方面的性能特征包括：所有人能获得并使用的能力（无论市民的语言、身体状况等，所有市民都能够使用基础设施）。

可承担性方面的性能特征包括：服务价格（使用城市基础设施的价格）。

安全性方面的性能特征包括：安全性（城市基础设施的设计、运营、维护的风险应降低到可容忍的范围内，不同城市的不同基础设施有所差异）、网络安全和数据安全（城市基础设施的设计、运营、维护，通过防止意外访问和数据泄漏来保护信息和控制系统）、物理安全性（城市基础设施的设计、运营、维护，能保护市民并防止蓄意攻击，如恐怖主义、犯罪和恶作剧）。

服务质量方面的性能特征包括：服务能力（城市基础设施能够提供服务，而不会造成拥堵或使用量的限制）、便于理解和使用的程序（城市基础设施可通过相对简单的程序使用，包括用户界面）、正确的发票（城市基础设施提供正确金额发票的时间、服务质量等的程度）、城市基础设施的特定质量（与个人基础设施相关的质量，如交通的持久性、饮用水的味道、市内的个人流动性等）、信息提供（向市民提供基础设施的运营计划、破损状况、疏散信息、紧急情况下预计恢复周期和代替服务信息等）。

（2）从管理者角度的性能特征

运行效率方面的性能特征包括：互操作性（城市基础设施提供服务的同时能接受来自其他基础设施的服务，通过相互交换使其有效运作）、设施的适当大小（相关设施能满足需求的适当大小，如供水系统管网的总长度或水处理厂的生产能力等）、面向需求的灵活性（城市基础设施的设计、运营、维护，使其能按照城市的人口和产业结构的长期变化灵活增加或减少服务的提供量）、运营效率（有效提供服务的能力，服务的损失量控制在一定程度）。

经济效益方面的性能特征包括：全生命周期成本（城市基础设施项目的所有成本，包括初期建设、运行、维护和停运）、投资效率（对城市基础设施的投资是经济有效的）。

性能信息可用性方面的性能特征主要指顾客沟通（可向使用者提供城市基础设施的设计、运营、维护等必要的性能信息）。

性能维护方面的性能特征主要包括：维护的适宜性（城市基础设施由一个系统或设施正常使用的活动维护，如资产管理/维护和更新计划）、维护的效率（城市基础设施的设计应基于基础设施便于维护的角度，如减少维护、正常寿命、无缝操作、模块化和远程维护等）。

恢复力方面的性能特征主要包括：稳健性（城市基础设施、设备能够抵御自然灾害、袭击等突发事件造成的破坏）、冗余度（城市基础设施应有一定的冗余度，使其在突发事件造成某些部分损坏或失去功能情况下能持续提供服务）、可替代性（城市基础设施应提供替代设施用于在突发事件下能继续在一定程度上提供服务）、迅速恢复（城市基础设施能在突发事件后迅速恢复）。

（3）从环境角度的性能特征

资源高效利用方面的性能特征主要包括：能源高效利用（城市基础设施的能源单位消耗量降低）、自然资源的高效利用（城市基础设施的自然资源单位消耗量降低）、废弃物减少（城市基础设施的废弃物单位净值量降低）。

减缓气候变化方面的性能特征主要是指温室气体排放量（城市基础设施的设计、运营、维护，都应降低温室气体的排放，可通过使用可再生能源、碳捕捉和存储、高效发动机等实现）。

防止污染方面的性能特征主要包括：污染物排放总量（城市基础设施应减少污染物排放总量，包括废气中的氮氧化物（NOx）、硫氧化物（SOx）、颗粒物质（PM）等，废水、中的化学需氧量（COD）、生物需氧量（BOD）等，飞灰和底灰中的重金属、二恶英等）。感官滋扰的水平（降低任何基础设施造成的感官上滋扰，如噪声、震动、气味等）。

保护生态系统方面的性能特征主要包括：绿地面积（限制城市基础设施的设计、运营、维护对公园、湿地、河道缓冲区、步道等城市绿地的影响，基础设施应采取无净损失原则）、地表径流和排水控制（限制城市基础设施的设计、运营、维护对地表径流和排水控制的影响）、为人类和公共健康做贡献（减少城市基础设施的设计、运营、维护对健康和生产力的生态系统产生的不利影响）。

（4）确定评价

确定主要利益相关方的需求及其性能特征后，ISO 37151提出了确定评价的基本要求，主要包括以下几点：评价体系应确定评价的范围，以及评价的每一方面的内容和条件，包括涉及哪些利益相关方；还应规定如何评估，包括可能的数据来源、可能的数据收集方法、数据编码等；此外，还需要对相关风险进行分析。

运用上述的评价方法所确定的城市基础设施指标会因不同的城市和用户的角度和需求不同而不同。ISO 37151提出如果某个城市无法直接评价时，可通过加权测量该城市所在区域的情况进行间接评价。

三、ISO 37151的主要特点

（一）确定了基础设施的范围和类型

城市有很多发展目标，包括生活品质、经济发展、减贫、防止污染、缓解拥堵等。ISO 37151提出城市发展目标实现的基础是基础设施，并提出城市基础设施分为六大类：能源、水、交通、废弃物、ICT和其它。在ISO 37151中重点分析了前五类基础设施。

（二）采用了层层渐进的分析方法

为了统一城市基础设施评价体系的指标筛选方法，ISO 37151采用了层层渐进的分析方法。首先，确定城市基础设施的主要利益相关方；其次，确定每个主要利益相关方的需求；再次，根据每个主要以立项官方需求确定性能特征；最后，依据性能特征确定评价指标（包括评价方法和基准）。

（三）给出了基础设施评价指标体系的范例

为了便于使用，ISO 37151在附录中列出了中国、德国、日本、法国、西班牙等国运用ISO 37151分析方法开展评价的情况，如表3所示：

从上述应用可以看出，ISO 37151的适用性较强，上述各国依据ISO 37151提出的分析方法，结合本国基础设施建设情况提出了适宜于本国的评价指标体系。

四、小结

ISO 37151是ISO/TC268/WG1于2015年发布的国际标准，该标准遵循可持续发展原则，提出了“主体——需求——特征——指标”的分析方法。在全球城市化进程加快，城市基础设施需求不断加大的背景下，通过ISO 37151评价城市基础设施建设水平，及时发现基础设施的薄弱环节，有助于各国明确基础设施发展重点，提高城市可持续发展水平。

参考文献：

[1]新华网.背景资料：亚洲基础设施投资银行[OL].http：//news.xinhuanet.com/fortune/2015-03/18/c_

1114687561.htm

[2]ISO.ISO 37151：2015 Smart community infrastructures-principles and requirements for performance metric[S].2015

〔本文系国家标准化管理委员会项目“城市管理标准化框架及基础标准研究与国际跟踪”（项目编号：FWYBZH-（SAC2014）-04），“ISO/TC268城市可持续发展国际标准跟踪研究” （项目编号：512014B-3646）阶段性成果〕

（杨锋，1978年生，重庆人，中国标准化研究院公共安全标准化研究所副研究员。研究方向：可持续发展标准化、标准化战略）