新型城市管理基础设施建设思考

□ 文 牟春波 吴 辉

0 引言

新一代信息技术赋能传统领域智能化发展正在形成一系列新的基础设施形态。智慧城市建设是新一代信息技术与传统领域融合的重要场景，随着建设理念和运营模式的升级，一些共性能力、数据、应用正逐步独立出来，以设施的形态面向城市管理的众多参与主体，甚至公众提供开放服务，这些设施对于一个城市来说具备较强的公共性、基础性，正在成为智慧城市发展的重要基础。构建完善的新型智慧城市管理基础设施，有利于降低人工智能、数字孪生等新一代信息技术在智慧城市中的应用门槛，助力各地高质量建设新型智慧城市。

1 新型城市管理基础设施的理解和认识

1.1 传统城市管理多聚焦管理机构

根据基础设施相关概念，城市管理部门属于广义上的城市基础设施的一部分。城市管理可有广义和狭义两种不同范围理解，从广义上讲，城市管理是政府对整个城市的工业、商业、基本建设、基础设施、公安交通、城建环保、文化教育、体育卫生、公用事业等各项工作的综合管理；从狭义上讲，城市管理是对城市的市政工程、公用事业、园林绿化、市容和环境卫生等行业的管理。

城市管理需要相关的机构作为保障。城市人民政府是广义城市管理的执行和决策机构，承担城市管理和发展的总职责。城市管理涉及领域多，跨不同主管部门职责范围。为加强城市管理执法，我国一直在探索综合城市管理机制，从早期的市容监察机构、城市管理监察大队等，一直到现在的城市管理局或城市管理综合行政执法局，从机构设置、组织机制和法律法规等方面，城市管理逐步规范化，“城管局”成为代表城市人民政府行使狭义城市管理职责的行政机构。

1.2 信息系统建设丰富城市管理手段

随着信息技术的普及，城市管理部门也在逐步加强信息化手段建设。早期，城市管理部门主要围绕自己职责范围开发建设信息化系统，例如按照城管的要求建设视频监控等，这些信息系统的建设大大丰富了城市管理手段，使城市管理更加精细化。在城市管理信息化发展的同时，公共安全、道路交通、城市开发、市政、环保等相关领域也都在加快开展信息系统建设，信息化管理手段的重要性越来越得到重视。

城市管理是复杂系统工程，不仅是城管部门的工作，还涉及各个领域，分散割裂的信息系统建设无法为快速发展的城市提供优质的支撑。智慧城市概念的兴起，为城市管理打开一个新的发展方向。在发展初期，智慧城市系统的开发建设缺乏明确的职责部门，部分城市是由城市管理部门承担开发建设工作，但是由于城市管理部门职责的局限性，数据打通等问题都比较突出。经过多年的探索，很多城市推进机构改革，成立了大数据管理局，负责城市数据的汇聚、开放和利用，牵头智慧城市建设。大数据管理部门的成立和智慧城市建设职责的清晰化，促进了跨部门信息系统互通和数据共享，加快了智慧城市建设进程，特别是城市大脑等管理功能的开发和丰富，大大加快了城市管理手段的现代化。

1.3 智慧城市管理基础设施是新型基础设施的重要组成部分

智慧城市管理信息平台作为城市管理的一种有效手段，已经在全国范围普遍推开，但平台开发、运行、管理等方面面临的问题还很多，系统分离、数据孤岛、重复开发、重建设轻维护等问题还普遍存在。伴随着新技术引入，一些地方不考虑实际使用环境，不会用、重复建的问题并存。

如何推进新型智慧城市建设一直是每个城市管理者和行业从业人员都在深入思考的问题，社会各界对智慧城市建设实践进行了积极总结，对智慧城市建设路径的认知也在逐步提升。在组织机制上，更多的地方政府成立大数据管理局等机构，以促进数据汇聚共享，统筹信息化项目建设，加强新型智慧城市的顶层设计和统筹谋划；在功能架构和技术实现上，一些先进的发展理念正在逐步形成，如不仅统一构建政务云设施、网络设施，也积极构建城市级大数据中心、物联感知管理平台、数字孪生城市平台等，还将人工智能、区块链、认证、支付、即时通信等共性支撑能力纳入统一建设中。

随着建设理念、建设模式和服务提供方式的转变，城市管理信息平台的开放性、公共性变得更加突出。城市管理信息平台已经不仅仅是城市管理的一种辅助手段，更成为面向相关政府部门、公众、企业提供服务的基础设施，传统内部使用的信息平台将真正演进成为全社会提供服务的智慧城市管理信息基础设施。

2 新型城市管理基础设施发展状态研判

2.1 新型城市管理基础设施体系架构

新型城市管理基础设施是指以保障城市高效运行、促进城市协同发展为目标，围绕实现智慧城市愿景而形成的信息基础设施集合体或者体系。在功能上，新型城市管理基础设施集成感知、连接、计算、数据处理、安全防护等功能；在逻辑上，这些功能相互衔接构成一个层次化、体系化的整体，同时一些功能相对独立，可以分别构建、独立对外提供服务，形成不同类型的基础设施。

基于新的建设理念和未来发展需要，新型城市管理基础设施体系可以划分为几个方面：一是城市物联感知设施，如统一规范的感知设备、统一的物联网管理平台；二是城市网络设施，城市政务专网与公网协同为智慧城市管理提供网络连接；三是城市计算设施，统一的政务云平台为智慧城市管理平台提供支持；四是城市大数据中心，实现城市管理数据、政务数据、行业数据等的汇聚和分析；五是城市共性能力设施，主要指城市管理相关部门共同需要的能力、功能等通过统一建设运营模式形成的设施，主要包括统一构建的城市人工智能和区块链等新技术基础设施、城市空间地理信息系统、城市信息模型平台、数字孪生城市平台等。六是城市级网络安全感知和防护设施；七是城市共性资源，支持城市管理设施运行需要的频率、IP地址等互联网资源，以及统一的城市物联网标识体系。新型城市管理基础设施体系架构如图1所示。

图1 新型城市管理基础设施体系架构示意图

2.2 新型城市管理基础设施发展阶段

从全国智慧城市建设情况来看，新型城市管理基础设施发展整体上还处于小规模商用阶段，部分发达城市虽走在前列，积极引入一些先进的发展理念和建设模式，但真正形成基础设施特性的还比较少，多数还囿于信息化系统建设的思路。分功能来看，不同功能基础设施因技术和实践差异，发展阶段也各不相同（见图2）。

图2 新型城市管理基础设施发展阶段示意图

2.2.1 城市物联感知设施

城市物联感知设施是实时掌握城市运行状态的重要抓手，也是实现物理城市空间与数字孪生城市互动的关键环节，包括物联感知终端、物联网络和物联感知管理平台。当前，我国各地基于平安城市的视觉类感知设施建设比较完善，但是更大范畴的视觉类和触觉类感知设施建设还有待进一步加强，也还没有纳入统一的管理平台，数据开放、设施共享的特征还没有充分发挥。从地方实践来看，上海新型城域物联专网建设理念和推进工作都比较超前，雄安新区从建设之初就同步规划建设全域物联设施，对于全国大部分城市而言，统一的城市物联感知设施建设还处于小规模商用部署阶段，大部分还比较分散，不具备基础设施属性。

2.2.2 城市网络设施

城市网络设施为感知设备接入、数据中心访问、政府单位互联等提供连接服务。城市网络设施多由各类政务专网和公网共同组成，不同城市建设方式不同，移动物联网主要是依靠基础电信运营商的4G、5G和NB-IoT网络提供服务；固定宽带接入和骨干层网络有的由政府自建，也有的租用基础电信运营商资源，建设模式比较成熟，技术也在快速演进。

2.2.3 城市计算设施

城市计算设施主要是指为智慧城市管理提供计算功能的政务云设施。政务云设施起步较早，各地通过不同建设模式基本都建起了政务云，集约建设、统一管理的发展理念已经形成，政务云建设在逐步规范化。我国的政务云建设整体上处于大规模部署中期阶段，未来将随着云计算技术持续升级，并增强人工智能计算支持能力。

2.2.4 城市大数据中心

城市大数据中心是整个智慧城市管理的数据平台，不仅汇聚政务类基础数据，还有城市物联网专网采集的城市运行数据、各行业与城市运行相关的数据，通过建模处理，可以提供关联性数据分析服务。目前，政务大数据体系建设相对比较完善，但城市运行数据、行业数据等的采集、分析还比较欠缺，从全国整体来看还处于从小规模商用向大规模部署过渡的阶段。

2.2.5 城市共性能力设施

城市共性能力设施建设是智慧城市管理设施建设的新方向，特别是人工智能等新技术、新功能在引入智慧城市管理时，以基础设施形态开展建设，有助于降低建设成本和使用成本。城市共性能力设施种类很多，并且是动态增加的。数字孪生城市平台是智慧城市未来的基座，其中密切相关的空间地理信息系统虽然在很多城市开始建设，但基础属性还没有体现出来，城市信息模型还属于试验性部署状态，真正要实现城市数字孪生还有很长的路要走。在智慧城市管理设施的发展过程中，网络安全感知和防护非常重要，在系统和平台建设中，也有安全设备和软件的建设，但城市安全态势感知和防护设施的概念和实践还在探索中。

3 构建新型智慧城市管理基础设施的建议

新型智慧城市和数字政府的持续推进，为智慧城市管理基础设施概念的形成提供了理论依据和工程实践。越来越多的城市管理者、研究人员、解决方案提供商都认识到，传统的智慧城市信息化系统向着智慧城市管理基础设施演进是大势所趋，通过集约共建共享，可以有效降低智慧城市整体建设成本。但在实践中，智慧城市管理设施的发展方向、建设运营模式等都还需要进一步探索，应加强经验总结，把好的经验转化为通用的建设路径。

3.1 优化组织架构，探索管理运营新机制

智慧城市管理基础设施建设涉及不同的政府机构、信息系统、数据来源，跨部门沟通衔接非常难。马尔文·康威在1967年提出：“设计系统的架构受制于产生这些设计的组织的沟通结构。”系统架构反映的是组织架构，打造新型智慧城市管理基础设施，需要有承担相关职责的组织机构来负责落实。由于这不仅仅是一次性的投资建设，还包括长期的运营和日常升级，因此不是现有城管部门能够推进的。未来城市需要强有力的智慧城市管理基础设施投资建设的管理部门，也需要专业化的运营机构或公司，依托数字城市虚拟空间为城市管理、公共服务等提供数据服务，并根据新需求进行迭代式开发，不断完善和提升智慧城市管理基础设施能力。

3.2 强化顶层设计，由易到难重点推进

智慧城市管理基础设施建设是体系化的复杂工程，不仅涉及不同的功能系统，而且会随着技术发展加入新的功能模块，例如城市AI算法开放平台等共性能力设施，因此需要做好智慧城市管理设施顶层设计，明确未来要做的工作和长期的发展目标。同时，也应该看到智慧城市管理基础设施是以新一代信息技术为基础，对人才、技术、资金等要素依赖性比较强，特别是现在没有明确的路径可以参考，存在发展的不确定性。对于每个城市来说，智慧城市管理基础设施建设都不是一蹴而就的，可以按照不同领域、不同功能，以基础设施的思维，由易到难，模块化的搭建。同样，考虑到我国各区域的差异，东部发达地区可以全面推进，积极探索新技术基础设施的建设路径和服务方式；中西部大部分地区可以在做好顶层设计的基础上，选择需求迫切、基础性强、技术比较成熟、路径相对清晰的领域做重点推进，新技术领域则采取跟随策略，循序推进。

3.3 改变传统模式，推进基础设施属性形成

现阶段的智慧城市建设多属于传统信息化开发模式，系统或平台之间仍存在互联互通、资源共享、协同作业等方面的问题，还没有体现出基础设施的基础性、公共性和强外部性。智慧城市管理信息系统要发展成为智慧城市管理基础设施，应加快统一新型智慧城市发展思路，强化计算、数据、平台等集约共建和开放共享，将一些基础功能发展成为基础设施形态为城市管理和其他需求提供服务。同时，智慧城市管理基础设施与传统基础设施类似，是一项持久性工程，不仅需长期提供服务，而且需持续迭代升级，其体系架构要适应集成商的变化，避免重复开发。

4 结束语

智慧城市管理基础设施是新型基础设施建设的重要组成部分，是智慧城市未来的发展方向和重点建设内容。当前，我国智慧城市管理基础设施建设还处于起步阶段，特别是一些新技术类基础设施的构建路径还存在较大的不确定性，各地应抓好顶层设计和统筹规划，探索有利于基础设施属性形成和长期发挥效益的发展模式和体制机制，结合当地特点由易到难逐步推进，为我国数字城市的高质量发展奠定坚实的信息基础。