7-28智慧城市再升级

上篇：智慧城市再升级

半月谈记者 周琳

今年端午假期，上海南京路步行街游人如织。南京东路河南中路路口，一幢现代主义风格的历史建筑里，一位游客被窗外繁华景象吸引，打开窗户将手机探出窗外拍照——这个看似平常的举动，却给节假日街上的人群带来高空坠物隐患。安装在窗户上的传感器第一时间监测到开窗行为，店内保安范天玉佩戴的智能手环立即接到系统自动报警，马上赶往现场处置，系统随后显示窗户关闭。

如此迅速的反应，背后是一整套的数字系统。如今在云端，一个为百年大楼专门打造的数字孪生系统，正在实时监测大楼的生命体征。城有千万楼，楼是最小城，以此为起点，上海开展城市数字治理最小管理单元的试点。

这样的尝试正在浙江、广东、福建等多地开花。国家政策密切关注，地方规划加速落地，市场规模持续增长……如今，数字孪生不再只是一个技术概念，而是一种新的城市发展模式和转型路径，成为新型智慧城市建设发展的必由之路。

城市的数字克隆体

数字孪生作为一个高科技名词，总让人联想到孪生兄弟的含义——事实上，数字孪生正是指现实的物理世界与虚拟的计算机世界的孪生。借助于新基建的持续加持，存在于虚拟世界的数据和算法，正在打造现实世界的数字克隆体。

数字孪生概念，最早由美国学者提出，最初的研究对象是工业产品的全生命周期管理。从工业视角进入城市领域，数字孪生概念的流变具有历史必然性。在不改变城市原有物理空间的前提下，运用数字孪生技术克隆出一个对应的虚拟数字世界，我们可以在这个数字世界里窥见现实世界任何角落的一举一动，从而让城市治理效率大大提升。

与此同时，我们还可以在数字世界里对各种创新实践进行试错，从而得知这种创新实践在现实世界中是否可行。

理论听起来很美好，现实究竟怎么样？

再次回到上海南京路的端午假期。智能感知应用，仅仅是这幢大楼数字孪生系统诸多应用中的一个。大楼客流情况如何、门前是否有共享单车乱停放、楼内水电管道运行是否正常……整幢大楼的生命体征，都能通过这一系统得以实时反映。

看上去这栋老建筑和百年前一样，厚重宁静，可是在数字世界里，建筑已是另一副模样。在上海市城运中心的指导下，上海市黄浦区与华为合作，选取南京大楼作为城市数字治理最小管理单元进行试点，融合华为云、大数据、人工智能、边缘计算、5G等多种先进技术，共同打造了1∶1“活”的大楼数字孪生系统。

线上线下融合让楼宇真正成为一个智能体。“通过接入外部环境、地下管网等各类数据，楼宇可以‘活起来’，孪生系统可以时刻给大楼的健康程度打分，并输出体检报告。”黄浦区城运中心主任倪莺说。

上海市城运中心主任徐惠丽表示，相较于传统的静态城市运行体征，上海城市运行数字体征系统是“活”的，它以“实时、鲜活”的多维、多源、多态数据为基础，以海量智能算法为支撑。

“未来我们希望把这种感知扩展到一条街、一座城。”徐惠丽说，解剖城市最小管理单元，希望能探索出一条政府与市场主体有机联动的城市数字治理新机制、新模式。

“规划一张图、建设一张网、治理一盘棋”

如果说上海南京大楼的案例，是数字孪生在城市治理上的微观缩影，那么雄安新区在规划之初就预设出数字孪生在城市规划建设上的全局场景。数字孪生技术先行先试的雄安新区，实体城市与数字城市同步推进。

在雄安新区建设现场，除了热火朝天的建设场景，还有一个虚拟的“云上雄安”数字智能之城在同步进行。城市计算中心、块数据平台、自主可控区块链平台、数字道路分级标准、数字基础设施建设……随着一批城市级智能平台的搭建，雄安新区智慧城市建设持续推进。

“雄安新区是‘一张白纸’建数字城市，块数据平台是基于大数据和人工智能技术的开放式智能城市大数据平台，它将作为雄安新区城市大数据资源中心的实际载体，承担汇聚新区全域数据、统筹新区数据管理、实现新区数据融合应用的重要任务。”京东科技相关负责人告诉记者，“块数据平台是新区的数据汇聚中心、数据管理中心、数据服务中心和人工智能赋能中心。未来，雄安新区建设的信息化系统将直接‘长’在块数据平台上，各个领域的数据，从一出生就已经生长在一起。”

雄安新区规建局副局长刘利锋认为，智慧城市往往更多关注建筑、交通、水务、园林等某一行业或领域的智慧化，而雄安是基于城市信息模型的全城智慧化，在此平台上可以对城市各专业数据进行集成，从而形成规划一张图、建设监管一张网、城市治理一盘棋的新格局。

雄安和上海的探索，代表了我国在智慧城市领域新的发力方向。由于数字经济及新基建的持续赋能，我国在数字孪生城市建设上大有后来居上之势。

提速扩面，由概念培育期进入建设实施期

作为新一代信息技术在城市领域的综合集成应用，未来，数字孪生无疑将成为城市提升长期竞争力、实现精明增长、实现可持续发展的新型基础设施。去年以来，由于国家政策密切关注，地方规划加速落地，市场规模持续增长，有人将2020年称为数字孪生城市元年。中国信息通信研究院更是在其报告中提出，目前数字孪生城市已经由概念培育期进入建设实施期。

我国明确提出，“十四五”期间将“探索建设数字孪生城市”，完善城市信息模型平台和运行管理服务平台，构建城市数据资源体系，推进城市数据大脑建设。

——顶层设计不断完善。

发展改革委、科技部、工信部、自然资源部、住建部等部委都出台政策文件，从产业发展到技术突破，助力数字孪生城市建设。根据记者不完全统计，上海、海南、浙江等省级层面，贵阳、南京、合肥、福州、成都等市级层面，均出台了相关文件，提出以数字孪生城市为导向推进新型智慧城市建设。其中，海南提出，到2025年底基本建成“数字孪生第一省”；浙江提出建设数字孪生社区。

——互联网大厂纷纷布局。

主流企业层面，国内厂商在新型智慧城市建设上的投入不断增加——阿里的ET城市大脑、腾讯的“数字政府”“超级大脑”、百度的AI City、华为的智慧城市神经系统、京东的城市计算平台、平安科技的智慧城市云、科大讯飞的“城市超脑计划”、浪潮的智慧城市大脑……基本所有主流玩家都纷纷布局。

——从治理走向“智”理，人民城市理念得到体现。

在数字孪生城市的探索中，城市找到了“为了人”“更受用”的初心。在上海，公交车到站预报的准确率已经达到97%；广东上线全国第一个适老化设计移动端老年人服务专区，1113项服务实现群众办事“零跑动”。

“10年前，全国各地有各种各样的绿色数据中心、智慧城市、智慧园区等，但不少是玩房地产、玩概念。”明略科技集团副总裁唐日新告诉半月谈记者，到了2017年，一个新型智慧城市建设的潮流开始了，更多地从应用、从用户的角度入手。

新冠肺炎疫情发生以来，全球各大城市都暴露出城市治理能力的缺陷，比如有资源没调度、有数据没分析、有人力没组织、有网络没效率等。

来自中国信息通信研究院的报告显示，数字孪生城市具有精准映射、虚实融合、模拟仿真等核心能力，由此衍生出城市风险自动发现、城市运行规律主动洞察、人和物轨迹追踪回溯、事件精准定位管控、决策分析推演、预案仿真演练、预案优化和执行、要素资源高效配置等多种能力，将对构建城市现代化治理体系和治理能力提供强有力的支撑。

“以前人在现场才能处理现场的事，现在不用到现场就可以‘身临其境’，不光能看见，还能操作，有反馈。”华为中国云计算CTO付春杰这样解释。可视化、可操作、可互动，就是数字孪生区别于传统信息化的最显著特征。