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我国智慧城市建设现状与技术支撑服务研究
发表时间:2018-10-08 09:56

智慧城市作为新一轮信息技术变革与城市可持续发展相结合的产物,随着云计算、物联网、大数据、人工智能等技术的快速发展,在全球范围内掀起热潮,已成为当前各国抢占新一轮信息产业制高点、促进本国经济社会转型升级的重要举措。本报告在梳理智慧城市基本概念和总体发展情况的基础上,深入分析了我国智慧城市的建设进展、存在问题及发展趋势,提出了我院在智慧城市技术支撑服务方面的研究思路和服务设计,并结合我国智慧城市发展特点与实际提出了有关建议。

一、我国智慧城市发展概述

(一)智慧城市定义

智慧城市是以互联网、物联网、无线宽带网络等为基础,广泛深入推进各类信息系统开发建设与数据资源整合共享、开发利用,而形成的泛在互联、全面感知、综合应用的智能化城市,是一种促进城市规划、建设、管理和服务智慧化的新理念和新模式。

随着网络强国战略、国家大数据战略、“互联网+”行动计划的实施和数字中国建设的不断发展,城市被赋予新的内涵和要求,向新型智慧城市演进的新征程加速开启。

新型智慧城市是以为民服务全程全时、城市治理高效有序、数据开放共融共享、经济发展绿色开源、网络空间安全清朗为主要目标,通过体系规划、信息主导、改革创新,推进新一代信息技术与城市现代化深度融合、迭代演进,实现国家与城市协调发展的新生态。

(二)我国智慧城市发展特点

1. 政府长期投入,行业发展态势持续向好

目前,国内各主要省市政府对智慧城市建设给予了高度重视,纷纷将其提升到促进区域科学发展、率先发展、可持续发展的战略高度,给予人才、资金、行政协调上的支持。虽然各城市对智慧城市建设各有侧重,但整体来看,仍有律可循,即围绕城市总体发展战略,出台相应政策及优惠条件,明确智慧城市建设的重点和发展路径,实现智慧城市和城市总体发展战略的有机统一。

表1 全国各地区智慧城市相关政策

随着智慧城市上升为国家战略,我国各级政府投入力度不断加大,智慧城市行业整体发展态势持续向好,已成为化解环境污染、公共服务不足、交通堵塞等“城市病”的主要方式,随着大数据、云计算、人工智能、移动互联网等技术的飞速发展,智慧城市将持续释放发展动力,推动相关产业蓬勃发展。

2. 巨头竞相布局,新业态新模式不断涌现

智慧城市带来全球城市的变革,也带来无限商机,国内外互联网巨头纷纷大力布局,抢夺行业的制高点,新业态新模式不断涌现。

表2 国内外主要互联网企业重点布局领域

近年来,在百度、阿里、腾讯等为代表的互联网企业带动下,我国以格力、长安等为代表的传统制造厂商,以小米、科沃斯等为代表的创业创新企业不断加快在智慧城市行业的布局,成为催生新业态新模式的新动力;未来随着各类企业持续发力,智慧城市服务内涵和外延将进一步丰富和完善,行业发展将进入新阶段。

3. 产业纵深拓展,产业融合趋势愈发明显

为满足各类主体和不同业务领域的应用需求,在产业链上下游企业的共同努力下,智慧城市产业链条不断拓展和延伸,纵向由上游的研发设计、生产制造延伸到下游最终的消费者和用户,横向由电子政务、智慧医疗、智慧教育、智慧交通、智慧旅游等热点领域向智慧园区、智慧农业、智能工厂、工业互联网等应用领域拓展,产业链向纵深方向发展。随着产业链环节上的各类硬件设备制造、网络通信、软件和信息服务、系统集成、运营服务等之间的边界不断模糊、融合,产业链环节主导企业通过调整、优化相关企业关系使其协同行动,推动多行业、多技术、多领域的融合不断加深,在提高整个产业链的运作效能同时,有效带动了产业的持续发展。

(三)我国智慧城市建设进展及典型案例

1. 智慧城市数量不断增加

自开启“智慧城市”建设进程以来,我国密集出台了大量政策文件和关键举措,先后确立了数百个智慧城市建设示范项目,“智慧医疗”、“智慧教育”、“智慧旅游”、“智慧交通”、“智慧社区”、“智慧公安”等多项具体应用纷纷落地。

表3 我国智慧城市建设发展历程

目前,我国东、中、西部地区智慧城市呈差异化发展趋势,其中,以东部地区各领域发展最为均衡,长江经济带、东部沿海经济带交汇区域最为集中。随着数量不断增加,我国世界主试验场地位进一步提升,智慧城市在推进供给侧结构性改革、新型城镇化及城市可持续健康发展方面的作用不断凸显。

2. 智慧城市建设水平不断提高

智慧城市发展涵盖数字化、网络化、智能化、智慧化四个阶段,目前,我国大部分城市已迈过第二阶段,少部分城市已开始向智能化、智慧化阶段迈进,整体建设水平不断提高。

表4 部分地区的智慧应用

从具体建设内容来看,大多数试点城市公共平台和基础库等建设进度过半,数字化城市管理、无线网络、智慧环保、智慧交通、智慧社区、政务服务体系、智慧安全、地下管线与空间综合管理、绿色建筑等重点项目完成度进一步提高,智慧城市建设进程不断加快。

(四)我国智慧城市发展面临的问题及发展趋势

1. 我国智慧城市发展面临的问题

一是更重视软硬件投入,市民沟通参与程度不够,民众对智慧应用、智慧服务的获得感不强;二是部分地区智慧城市建设边界划分不明,关联性不强的项目归入智慧城市建设领域等现象仍较为突出,建设秩序仍待进一步理顺;三是跨界融合与创新能力有所欠缺,成效导向不够充分,智慧应用的适用性有待提升;四是少数城市存在“规划大、成效小”、模式多样性不强等问题,智慧城市建设针对性及可操作性仍需加强。

2. 我国智慧城市发展趋势

智慧城市从概念提出到落地实践,历经近十年发展,据不完全统计,全国提出智慧城市规划的城市超过300个,所有副省级以上城市、89%的地级及以上城市,47%的县级及以上城市均提出建设智慧城市。目前,智慧城市建设在中大型城市普及程度和积极性均较高,但作为连接城乡纽带、推动新型城镇化的战略支点,中小城镇与乡村对智慧城市建设的投入积极性仍不高、建设意识仍显不足,将成为未来我国智慧城市建设的新兴发力点。当前,各地方政府和企业均积极探索新型智慧城市建设,涌现出一批城市综合指挥中心(智脑)、城市审批最多跑一次、审批不见面、城市数据资源资产登记、城市多功能智能杆柱等特色亮点应用,智慧城市向科学化、精细化、人性化、品质化方向发展趋势愈发明显。

二、智慧城市技术支撑服务研究

智慧城市建设是将信息技术与城市规划、城市建设与城市管理结合起来,解决城市经济、社会和环境问题的过程,是一项新颖、长期而又复杂的大型系统工程。研究智慧城市建设所需的技术支撑服务,应从智慧城市发展的特点入手,以需求为导向,以总体设计为指引,以取得成效为目标,围绕智慧城市建设各环节进行全流程、闭环的服务设计。

(一)服务主体及应用需求分析

1. 服务主体需求分析

智慧城市的主体是组织和人,其最终服务的对象也是组织和人,人或组织的需求决定了智慧城市的建设内容。在分析智慧城市建设需求时应以组织和人为核心,重点围绕政府、企业和社会公众三个层面进行展开,以解决服务主体的实际需求为导向,确保基于此需求分析拟定的规划方案具备良好的针对性和可操作性。

图1 智慧城市服务主体需求分析示意图

2. 应用需求分析

智慧城市的应用需求最终体现的是城乡居民的应用需求,其基本分析方法应遵循从分析服务主体需求到对需求的开发形成产品,再到满足用户阶段性需求的过程。应用需求分析本身带有马斯洛需求层次理论的烙印,在分析智慧城市应用需求时可按照基础性应用需求、发展性应用需求、个性化应用需求三个层次进行展开。同时,各城市应基于该分析方法确定近期、中期及远期上线的具体应用,从而更加合理的分配建设任务,确保智慧城市建设取得实效。

图2 智慧城市应用需求的层次化特性图

(二)主要技术支撑服务设计

着重从概念设计、顶层设计、技术支撑、监督管理、能力评估5个方面入手,打造符合我国发展特色的智慧城市闭环产品线。

1. 概念设计

深入把握当地城市发展痛点,准确定位智慧城市发展方向。智慧城市发展必须紧贴当地实际需求,把服务民生应用、促进政府治理和带动产业发展作为智慧城市发展的基本出发点和落脚点。在参与当地智慧城市建设初始,分院组建专门项目组,对当地城市各个行业管理部门、公共服务部门、企事业单位开展广泛而有针对性的调研,摸清当地城镇化发展的痛点和难点,在此基础上科学定位智慧城市建设方向,合理分配公共服务产品资源供给,为城市管理者梳理智慧城市发展目标提供决策支持。

2. 顶层设计

结合当前新型智慧城市发展的基本趋势,积极协助当地政府完成顶层设计。项目组充分结合当地行政管理体制、行业信息化系统应用等现状,按照系统论的方法原理,利用云计算、大数据等新兴信息通信技术,科学搭建智慧城市的总体架构,特别是要构建合理的城市公共信息平台,进而促进不同应用系统间和系统内部的数据开放共享与业务协同融合。与此同时,在进行顶层设计时要充分考虑政府财政投入、项目绩效目标、未来运营难度等因素,科学选择建设运营模式,合理计划建设时序,确保当地智慧城市发展既要满足当前城市发展需求,又能兼顾未来发展可持续。

3. 技术支撑

全过程跟踪智慧城市方案制定与技术设计,确保智慧城市平稳落地与顺利实施。在制定顶层设计基础上,协助城市管理者对智慧城市方案设计、投资、建设实施相关参与方进行技术审核,同时应充分发挥研究院的技术实力,依据智慧城市建设相关标准规范,从严审查智慧城市建设方案是否符合顶层设计要求、是否合规合标、是否达到预期的效益目标,进而弥补城市管理者或智慧城市建设主导部门技术储备的不足。

4. 监督管理

全方位参与智慧城市建设实施过程,协助当地政府把好工程“质量关”。组建专门团队分别参与智慧城市建设的设备到货验收与抽检、工程实施监督、工程初验、试运行验收等环节,对智慧城市涵盖的硬件设备、软件平台、系统模块的功能性能进行全面检查,对各类项目工程施工现场进行全面监督,并按照有关标准规范对智慧城市涉及各种系统模块功能性能进行考核评估,为当地政府或行业管理部门项目监督管理提供全方位技术支撑。

5. 能力评估

按照国家有关指标体系,协助政府部门对智慧城市建设成效进行全方位评估。要根据国家相关部委《新型智慧城市评价指标》(发改办高技〔2016〕2476号)有关规范要求,从惠民服务、精准治理、生态宜居、智能设施、信息资源、网络安全、改革创新和市民体验等维度,全方位对当地智慧城市建设情况进行纵向和横向的评估比较,以便城市管理者和相关行业部门全面了解本地智慧城市建设的基本态势、服务提供水平以及存在问题、未来发展方向。

三、推进我国智慧城市建设的建议

(一)分类设计建设规划

由于全国各地区间经济和社会发展水平不一、产业和民生工作重点各异,建议在制定智慧城市总体规划时不能盲目借鉴先进地区及沿海城市的规划思路,各城市应充分结合自身发展实际、需求与定位,重点围绕建设创新型智慧城市、产业型智慧城市、民生型智慧城市、信息技术基础设施型智慧城市四个方面展开总体规划编制,集中精力解决重点问题,打造具有特色的智慧城市;同时,在规划时还需站在构建智慧城市群的高度,进一步考虑与周边省市的智慧城市规划的衔接,促进产业协同与优势互补,推动地区综合竞争力全面提升。

图3 智慧城市总体架构设计

智慧城市总体设计需从城市发展愿景和战略目标着手,详细梳理城市主体的业务需求,根据业务需求进行业务抽象,具体包括构建技术架构体系、制定科学合理的运营架构体系以及安全可靠的保障架构体系等内容。

(二)分级拟定推进策略

拟定智慧城市推进策略不能一概而论,建议从城市发展战略全局出发,突出城市自然禀赋及自身特色,区分轻重缓急,有针对性地制定发展策略,让每个城市的智慧程度逐级跃迁、有序推进,渐进达到更高的智慧化水平。已建城市要遵循城市可持续发展的客观规律,避免以牺牲资源、污染环境等形式的跨越式激进发展模式,按照循序渐进原则,逐级提升;新城新区应把握后发优势和弯道超车机遇,在建设之初,精细规划,采用先进适用、适度超前的理念和技术,跨越式发展,跃升至较高级别。

省级城市:包括直辖市、计划单列市、省会城市等,作为我国加快新型城镇化建设、引领区域协同发展和提升国际竞争力的重要力量,应瞄准大城市病,发挥区域示范引领和辐射带动作用,坚持高起点、高标准、高水平打造国际先进智慧城市。

地级城市:包括地级市等各类地级行政区,要增强城市创新活力,做好与省级城市和城市群的战略规划、顶层设计对接,实现对技术、标准、服务等方面的协同发展,推动基本公共服务均等普惠化,加强城市一体化运行监控和联动指挥,统筹城乡一体化建设。

县级城市:包括县级市等县级行政区,是新型城镇化进程中实现农村到城市就业人口阶梯性转移的承接点,也是我国县域微观经济创新和智慧发展的生力军,要做好与省市的衔接,注重城乡统筹,做好基层信息化建设,发展特色小镇,聚焦应用领域发展特色智慧化应用。

新城新区:包括国家级新区、开发区、高新区等各类创新园区,是城市创新发展的新空间,创新要素融通的新载体,也是新型智慧城市的试验田,要发挥绿地优势,以信息技术引领多规合一,探索新技术、新模式的落地实践,提升新区管理服务效能。

(三)分阶段推进项目实施

智慧城市建设项目工程庞大,周期较长,需要持续推进与应用拓展。特别在西部地区,信息基础设施建设相对滞后,信息化应用水平较低,与东部发达地区相比,智慧城市建设工作量更大。科学制定建设目标,合理安排项目进度,有重点、分阶段推进,有效避免重复建设,保障智慧城市长期稳定发展,是当前全国各地发展智慧城市的关键。根据智慧城市建设内容,建议分为启动实施、持续推进、应用拓展三个阶段进行建设,每个阶段具体项目安排应根据项目已有基础、重要程度、建设周期、资金投入以及人员保障等多个因素进行科学评估,合理安排。

启动实施阶段:以信息通信基础设施建设与民生服务应用为重点,统筹规划有线/无线宽带网络、信息安全平台、公共门户以及数据中心、大数据平台等信息基础设施建设,完善公共支撑体系。同步启动智慧交通、智慧医疗等智慧应用项目,快速提高便民服务水平。

持续推进阶段:进一步完善信息通信基础设施建设,依托公共支撑体系,加快政务管理、城市管理、民生服务等各领域智慧应用建设,有效提高公共服务产品供给能力,增强市民智慧生活体验。同时加快推进智慧园区建设,大力发展智慧产业,产业集聚效应明显。

应用拓展阶段:信息通信基础设施水平明显增强,各类智慧应用覆盖广度和深度达到较好水平,智慧产业加快发展,有力带动区域经济增长,智慧城市建设全面惠及城乡居民,市民幸福感显著提升。

(四)分层次建立成熟度评价体系

建议将各类建设项目按照成熟度不同分为统筹建设规划初期,业务、应用融合发展期,一体化、智能化发展期,以及持续改进、自我提升期等4个时期,在设计评价体系时,要以持续提升城市智慧化水平、提高人民群众的满意度为出发点,综合考虑技术演进、业务发展和机制变革进行合理设定,推动智慧城市建设从局部建设、封闭发展向全局改进、开放优化转变,从政府主导主控、大包大揽向政企合作、多方协同转变,从独立领域、行业、层级的局部孤立型“智慧”,向跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务的协同融合型“智慧”转变,逐级提升智慧城市成熟度。


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