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徐辉:中台、孪生与规划, 中国智慧城市发展路径是什么?

发布日期:2020-01-03 发表者:gly 浏览次数:1130次

       自2012年我国首次提出智慧城市的概念以来,在国家政策的引导和支持下,全国持续掀起了智慧城市建设的热潮。数据显示,当前我国超过83%的城市,都明确提出或正在建设“智慧城市”。未来城市的空间变革、智慧城市发展模式越来越受到关注。
因此,《GIS时代》专访了中国城市规划设计研究院创新中心主任徐辉,与他从智慧城市发展历程、建设模式、技术路线、落地服务、典型案例等方面,探讨智慧城市高质量发展的路径。

       数字中台赋能新型智慧城市建设
       当前,随着物联网、大数据、云计算、人工智能等高新技术的快速发展,智慧城市建设得到了很大发展。众多城市特别是政府部门完善了信息化建设,提升了数字化水平和工作效率。
       不过,这样就足够了吗?在实际项目实施中,有了ICT基础设施、有了人和业态的数字化应用,城市的各政府委办局、不同行业领域仍需从自身的需求出发搭建数字化系统。虽然从基础设施角度来看实现了资源的集约共享,但从应用角度来看导致的系统建设结果还是分散和碎片化的。
       徐辉认为,城市社会经济等各个方面是多维度关联的,基于复杂的城市问题的解决需要更加体系化的综合的解决方案,也可以叫单项领域和总体领域的结合。以往的智慧城市建设偏重特定行业和问题的解决,现在则强调一体化的思路,从顶层设计,到综合各委办局、各行业的实际工作,再到推进具体的解决方案。这也是当前提倡的新型智慧城市的意义所在。
       在新型智慧城市建设上,徐辉认为,“数字中台”的思维带来了建设模式的显著改变。
       何为中台?业内虽没有标准统一的概念定义,但基本形成的一个共识是将复杂多样的前台系统中的公共、通用业务和技术能力下沉到中台层,以赋予前台更高的灵活度和更强的能力支撑,最终改善业务响应能力。
       放到智慧城市领域来说,有了统一的中台,也就意味着传统上数据打通的问题迎刃而解,基于城市ICT基础设施资源的统筹和统一的业务服务、技术能力支撑,从而更容易服务于人的需求和业态的创新。智慧城市中的数字中台能够把城市中的信息基础设施统筹起来,融入城市的模型库、算法库以及各类应用系统等,进而面向市政、环保、水务、公安等不同领域,灵活高效搭建出智慧的业务系统。
       从“中台”思维及新型智慧城市建设实践来说,巨大的发展潜力吸引了更多的ICT、互联网企业的加入,其中包括华为、BAT在内的诸多厂商已经先行一步,投入到新型智慧城市建设实践中,并提出相应的智慧城市解决方案。

       数字孪生技术助力城市“孪生”
       具体来说,如何将“中台”这一理念在智慧城市领域落地?徐辉认为,“数字孪生”是智慧城市落实的解决方案,也是构成未来城市的主要因素。
       数字孪生是物理世界的数字化映射,通过将人、车、物、空间等城市数据全域覆盖,形成可视、可控、可管的数字孪生城市。
       万物互联时代,数字孪生的提出并不意外。最早的智慧城市建设突出整体性的解决方案,但落地应用时关键是要及时响应现实问题并反馈解决方案,数据孪生既要求数据的汇聚,也要求安全高效的感知计算和决策反馈,这正是智慧城市落地的关键。
       徐辉表示,基于IoT、GIS、BIM等构造一体化的城市数据体系,能够让物质城市与数字城市实现全面的融合和全领域的协同管理,城市管理者更容易进行城市仿真、事件的预警干预等,进而指引和优化城市的规划、管理,改善市民服务。
       徐辉也强调,数字孪生城市不仅仅是在城市空间上的简单映射,而是要用数字化驱动城市的发展。
       构成城市主要也是最重要的两个部分,一个是人,另一个是经济,两者共同的核心抓手是空间。徐辉认为,未来的城市发展将不再是以土地主导发展的模式,而在于对空间资产的管理。未来的城市任何一个角落,任何一个空间单元,任何一个功能的模块,都是有价值的。
       智慧城市要服务应对人的多样需求、产业经济的创新多元发展,需要运用智慧的理念和规划方法来进行资源的统筹调配。空间场所也不再是过去简单层面上不变的发展概念,而是要寻求更多元化的利用。
       徐辉举例说道,一栋办公楼,有的空间利用效率高,有的不高,可以将低利用率的空间利用互联网方式共享出来,将空间用于更多的业务,充分合理地利用并产生更多效益。再如,城市住房不足或房价畸高,往往是因为城市的闲置空间得不到很好的利用,如果把旧厂房、闲置办公区共享出来,精准链接到人或企业的需求,那么空间的利用率和产出率会大大提升。
       人和业态的发展的需求是多种多样的,空间资源也就可以进行无限的组合,将需求和供给进行科学有效的匹配,就可以实现城市的良好治理和有序发展。
       那么,如何进行空间的有效利用,徐辉认为,核心是要以信息技术实现人、建筑、经济的高效匹配,基础是要有对人、建筑、经济发展有充分了解的数据平台和服务系统,以合理调配空间资源。这也是智慧城市、数字孪生的意义所在。

       智慧城市发展的不同路径
       当前中国的智慧城市建设,从ICT基础设施,到中台云计算,再到业务服务都在不断延伸,为公共安全、交通、旅游、产业等城市治理各方面带来了重大的变化,也产生了很多智慧城市典型案例。
       由阿里巴巴主要参与建设的杭州“城市大脑”,创新运用大数据、云计算及智能技术等前沿科技,整合汇集政府、企业和社会数据,对交通信号灯的管控、拥堵的缓解、旅游路线服务等带来了极大提升,并逐步从交通向城市治理、市民服务各领域拓展。
       深圳市智慧城市建设在技术能力上走在前沿,进行了全市自然资源“一张图”的建设,筑牢了数据基础。在社会治理方面,成立了专门的城市运营管理中心,可以调度几十个部门的数据,实现对城市运行状态的全面感知、态势预测、事件预警和决策支持。
       北京市海淀区也与百度合作,进行“城市大脑”的建设与应用,充分发挥百度的云计算能力,将海淀区在政务、城市服务管理、公共文化服务、食药安监等部门及应用积累的大量数据资源,进行交汇分析,辅助各委办局的治理决策。
       云南的“一部手机游云南”,不只是一个产品,而是将云南旅游的全过程服务资源整合在一起,为游客、旅游业者、政府分别在服务的接受、提供、管理上提供相应的解决方案支持。
       从上述案例可以看出,当前国内的智慧城市建设侧重ICT技术的集成,以及城市总体数据的收集、处理以及数据中心的建设。这和国外的智慧城市建设是不同的,这些国家主要是在特定领域的解决方案。例如,谷歌在非洲、东南亚等贫困地区开展清洁能源项目,计算屋顶的太阳能可收集面积,给低收入人群提供能源供给,减少家庭支出等。诸如英国、新加坡等发达国家也基于社会治理中的小问题,利用智慧城市的解决方案来解决,如智能自行车道、智慧路灯等。
       智慧城市建设模式的不同,根源是政府治理和社会运行的模式和水平存在不同。对于欧美主要国家,政府的治理体系相对完整,法律相对完善,不太需要借助信息化或第三方力量来解决,反而是在特定的技术领域,需借助技术手段进行微观调整。国内来说,政府职能涵盖更广,对于能力所不及的领域,需借助信息化及相关的第三方企业、单位,来辅助解决方案的制定。同时,中国是一个巨型的社会系统,地域广阔、人口密度大,众多问题需要综合解决,而不是单个应对。这使得智慧城市建设在中国是更为刚性的需求,也反过来促成了中国的信息化建设快且好,相较于部分发达国家信息化水平也更高。

       基于智慧城市建设需求的智慧规划发展
       智慧城市的实现对于城市空间有怎样的要求?空间规划工作需要如何与时俱进来保证智慧城市的实现?
       徐辉认为,应对城市发展模式的转变,城市规划相关理论和方法也必须改变,当前的规划工作就是要构建这样的空间——把空间和人的创新活动以及整个城市的业态活动有序地组合在一起,为城市建设提供及时的精细化的解决方案,提高空间的价值及增值潜力。
       基于这样的规划逻辑,空间规划要保证智慧城市实现,首先仍在于摸清底数,将空间利用情况梳理清楚,不仅仅是简单的功能分区和地类划分,还要和空间的属性高度衔接。
       徐辉做的一个尝试就是,建设城市的GIS+BIM也称CIM平台,以城市的建筑信息模型汇总成城市全量的BIM信息系统,运用GIS与人口、业态等叠加,实现高度的赋值关联,这样的系统能够为资源的统筹调配提供基础支撑,一方面构建起城市全域的国土空间规划的数据底盘“一张图”;另一方面逐步完善城市精细化单元的全量的BIM+GIS的解决方案。
       这种关联逻辑能够帮助找到城市中每一个单元所存在的问题,以及它与周边环境的关联所在,进而知道未来城市中哪些值得投资,哪些地方还有问题需要解决。
       其次,在规划建设方面,以往针对空间的规划设计和调整,往往都是规划师基于自身的专业能力,运用经典的规划方案,描绘出蓝图、功能布局、景观风貌的建设。而在智慧城市建设的要求下,需要把更加精细化的人和业态感知信息汇聚起来,进行动态精细的评估,指导空间规划的精细布局和动态调配。
       最后,在数字经济时代,人人都是城市的“规划师”,城市中的每一人都可以给予城市规划建设充分的诉求表达,专业技术人员可以根据意见的汇总,更有效的规划决策。在宏观尺度上,以往规划的经验存留在每个规划师头脑中,现在可以通过AI赋值在计算机中,把所有专家和规划师的优秀规划经验创意变成规则,通过人工智能进行学习、调用任意的规划场景或图片,结合实际的规划需求,自动将优秀的规划成果表现在规划图上。
       据徐辉介绍,对于智慧化的规划,现在已经可以做到,对于单个建筑,给一些外部条件,如采光率、建筑组合形态等,就能够很快给出理想的规划效果,还可以随时进行调整。
       智慧城市的要求下,随着数据汇总处理越来越高效,技术条件特别是人工智能对于实现世界的模拟越来越精细,空间规划也势必会越来越智能。

       智慧城市解决了很多问题,但涉及投入产出比时,一些城市也存在过度投入、低效投入的问题。毕竟,“北上广深”是城市中的少数,众多中小城市也在苦苦追求智慧城市建设,但往往搬来了智慧城市的“壳”,却形不成智慧城市规划、建设、运营的“核”。当然,也不是所有公司都是BATH,智慧城市是极其庞杂的过程,技术要升级,项目要落地可供盈利,但多数的中小智慧城市解决方案商,做不到提前布局,也很难不计盈利把智慧城市项目当成技术落地的尝试。
       徐辉认为,中国智慧城市处于城镇化基础设施建设阶段。在此阶段,智慧城市前景可期的同时,其建设模式、盈利模式都在探讨过程中,政府、机构、厂商都是摸着石头过河。
所以,希望各地智慧城市建设在如火如荼开展的同时,也要认清其中存在诸多的不足与阻碍,以期探讨和规划智慧城市未来发展的健康路径!