智慧城市建设怎样利用数字孪生来推动

一、我国智慧城市建设进入第三次浪潮

2008-2012年，我国智慧城市经历第一次浪潮，可称为概念导入期。该时期智慧城市建设以行业应用为驱动，重点技术包括无线通信、光纤宽带、HTTP、GIS、GPS技术等，信息系统以单个部门、单个系统、独立建设为主要方式，形成大量信息孤岛，信息共享多采用点对点自发共享方式。产业力量较为单一，国外软件系统集成商引入概念后主导智慧城市产业发展。

2012-2015年，为试点探索期，智慧城市开始走出中国特色道路，掀起第二次浪潮。该阶段在中国城镇化加速发展的大背景下，重点推进RFID、3G/4G、云计算、SOA等信息技术全面应用，系统建设呈现横纵分割特征，信息共享基于共享交换平台、以重点项目或协同型应用为抓手。推进主体上，中央部委层面由住建部牵头，在全国选取了290个试点，广泛探索智慧城市建设路径和模式。国内外软件开发商、系统集成商、设备商等积极参与各环节建设。

2016年之后，国家提出新型智慧城市概念，强调以数据为驱动，以人为本、统筹集约、注重实效，重点技术包括Nb-IoT、5G、大数据、人工智能、区块链、智慧城市平台和操作系统等，信息系统向横纵联合大系统方向演变，信息共享方式从运动式向依职能共享转变。推进方式上逐步形成政府指导、市场主导的格局，政府方面25个国家部委全面统筹，市场方面电信运营商、软件商、集成商、互联网企业各聚生态。

△图1 我国智慧城市发展三次浪潮 来源：中国信通院

二、标准规范体系从建立走向健全

继2016年首个智慧城市国家标准《GB/T 33356-2016新型智慧城市评价指标》出台以来，2017我国发布了五项智慧城市国家标准，而2018年智慧城市标准发布高达11项，覆盖顶层设计、平台、技术应用和数据融合等各方面，成为智慧城市标准规范体系全面建立的关键年。多层次、全方位、密集发布的标准体系为新型智慧城市健康有序发展指明方向，也为各产业主体协同合作奠定基本条件，标志着智慧城市从探索阶段走向规范化发展阶段，将进一步带来智慧城市产业生态的集聚。

△表1 自2016年以来发布的智慧城市国家标准

三、智能化基础设施助力提升城市承载能力

各类城市基础设施基于移动物联网等技术，逐步实现大范围智能化升级，将大幅提升城市承载能力。目前基于Nb-IoT的智能抄表、智能停车、智能井盖等应用层出不穷，而对未来影响最大的智能基础设施当属多功能智能杆柱和道路设施智能化升级。

随着城市级感知基础设施的建设需求快速增长，感知设施统筹部署需求愈加迫切，多功能智能杆柱集无线通信、信息交互、智慧照明、视频监控、交通管理、环境监测、应急求助等多功能于一体，可能成为新型感知设施的集成载体，逐步全面安装、统筹部署和共建共享。2018年深圳市出台《深圳市多功能杆智能化系统技术与工程建设规范》，开展多功能智能杆建设行动，全市范围全面铺开安装。

无人驾驶技术带动城市道路设施智能化升级，多个城市抢先部署试验场地设施。如北京亦庄建设全国首条无人驾驶试点道路，对信号、标志、标线等进行改造，便于自动驾驶车辆识别；上海2018年将无人驾驶开放道路从5.6公里扩大到12公里，并积极研发全国首套新型道路标志标线系统；武汉部署了首批260套基于NB-IoT的智慧交通标志牌，为无人驾驶奠定道路设施基础条件。

四、人工智能技术广泛应用将大幅提升

城市治理服务水平人工智能技术大幅提高公共服务和社会治理水平智能化水平，将彻底改变传统智慧城市中市民满意度差、获得感低的难题。习近平同志近日强调，要加强人工智能同社会治理的结合，推进智慧城市建设，运用人工智能提高公共服务和社会治理水平。近年来，人工智能技术在智慧城市公共安全、健康医疗、交通出行等多领域应用，已经取得了显著成效。如北京公安系统使用人工智能技术高效处理海量案件和警情数据，利用机器大脑每小时可处理1.2万封信件，在0.3秒内检索到关键词匹配的结果，在每万份举报信中可建立800万条线索，对于警情的预测精度高达92%。

五、互联网企业成为新型智慧城市建设的明星主体

除设备商、集成商等智慧城市传统从业者，互联网企业成为“门口的野蛮人”，以人工智能或互联网入口为抓手抢滩新型智慧城市，以技术、用户、平台和创新能力等优势快速抢占市场份额，丰富了新型智慧城市产业生态体系。如阿里巴巴2016年在杭州提出城市大脑，2017、2018年又分别推出城市大脑1.0和2.0版，并提出将全面开放城市大脑平台AI能力，提供城市交通、医疗等八大领域的计算能力、数据算法、管理模型等，汇聚上下游从业者，试图构建以阿里巴巴为中心的智慧城市超级生态圈。腾讯2017年与电信、移动、联通共同出资成立数字广东网络建设有限公司，为广东数字政府改革提供全流程技术支撑，并于2018年上线粤省事APP，以微信为入口整合广东省公共服务，形成智慧城市领域的超级APP。

六、分级分类成为新型智慧城市建设的基本导向

不同区域、不同级别、不同类型的城市发展定位和侧重不同，不同城市经济社会、地理区位、自然环境、产业基础条件也不尽相同，因此智慧城市建设程度和发展目标均存在较大差异，没有一套单一的适用于所有城市的统一解决方案。要综合考虑城市发展定位、经济社会发展水平、人口规模、区位特点，因地制宜，找准定位，找到各类城市有针对性的发展路径。总体而言，应支持特大型城市对标国际先进水平，打造世界级的智慧城市群；省级城市发挥辐射带动作用，形成区域性经济社会活动中心；地级市、县级市着眼城乡统筹，缩小数字鸿沟，促进均衡发展；推动新城新区、小城镇特色化、差异化发展。

在各类智慧城市中，新城新区将成为下一阶段率先探索创新的亮点。新城新区是新型城镇化的新载体，是发展智慧城市的试验田，新城新区以城市信息模型为关键技术建设数字孪生城市或将成为下一个风口。数字孪生城市是基于数据驱动、软件定义、平台支撑、虚实交互的城市信息模型（CIM），使数字城市与现实城市同步规划、同步建设，实现全过程、全要素数字化，做到城市全状态实时化和可视化和城市管理决策与服务协同化和智能化。雄安新区、北京副中心均已广泛应用CIM技术开展数字孪生城市建设。