未来十年城市的数字变革图景

文｜泛华建设集团

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。

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。