上海建設(shè)智慧城市的路徑探索

徐國強

0 引言

進入21世紀后，全球資源爭奪的焦點已經(jīng)從石油、高科技產(chǎn)品和金融資金，延伸到信息資源的競爭。全球城市化可持續(xù)發(fā)展越來越受到資源緊張、環(huán)境破壞等各種因素的制約，需要創(chuàng)新性地使用新一代信息技術(shù)和智能技術(shù)手段來解決節(jié)能、環(huán)保、水資源短缺等問題。世界各國紛紛將建設(shè)“智慧城市、奪取競爭優(yōu)勢”上升為國家戰(zhàn)略，國內(nèi)諸多城市也均以建設(shè)“智慧城市”作為轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要手段和突破口，首都北京提出構(gòu)建精細職能的城市管理，上海提出信息化領(lǐng)先發(fā)展和帶動策略，寧波以智慧物流引領(lǐng)現(xiàn)代化國際港口城市建設(shè)，深圳、武漢、廣州、南京等其他城市也分別提出了各自的智慧城市建設(shè)目標和方向。

1 智慧城市的基本特征和核心理念

智慧城市的本質(zhì)含義是以城市可持續(xù)發(fā)展為目標，將先進信息技術(shù)與先進城市經(jīng)營服務理念有機融合，通過對城市的地理、資源、環(huán)境、經(jīng)濟、社會等系統(tǒng)進行數(shù)字網(wǎng)絡化管理，包括對城市基礎(chǔ)設(shè)施、基礎(chǔ)環(huán)境、生產(chǎn)生活相關(guān)產(chǎn)業(yè)和設(shè)施的多方位數(shù)字化、信息化的實時處理與利用，構(gòu)建以政府、企業(yè)、市民三大主體的交互、共享平臺，為城市治理與運營、城市公共管理與服務提供簡捷、靈活的決策工具與服務模式，充分發(fā)揮空間信息承載應用技術(shù)手段的巨大潛力，以精細化管理理念大幅提升現(xiàn)代化城市管理與服務水平，推進城鄉(xiāng)一體化協(xié)調(diào)發(fā)展。

可見，智慧城市是人類智慧與信息通信技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物，其重要特征包括以下4個方面：

（1）高智能化 ：通過分布在城市重要基礎(chǔ)設(shè)施、城市公共環(huán)境中部署的傳感系統(tǒng)以及自動監(jiān)測、監(jiān)控設(shè)施的聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)城市海量信息與數(shù)據(jù)的實時收集與存儲，構(gòu)建個人信息、法人信息、地理信息、統(tǒng)計信息四大城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，以及城市重大基礎(chǔ)設(shè)施智慧監(jiān)測信息、治安與道路實時監(jiān)測信息等城市應用數(shù)據(jù)庫。并在此基礎(chǔ)上通過使用傳感器、先進的移動終端、高速分析工具等，實時分析城市中的所有信息，以便政府及相關(guān)機構(gòu)及時作出決策并采取適當措施。

（2）互聯(lián)整合：城市各要素通過高帶寬的固定網(wǎng)絡、無線網(wǎng)絡、移動通信網(wǎng)絡等網(wǎng)絡技術(shù)，實時在線地連接起來（圖1），從全局的角度分析并實時解決問題，使得工作、任務實現(xiàn)多方協(xié)作、遠程操作成為可能，從而徹底改變城市管理與運作的方式。

（3）交換共享：通過管理體制的創(chuàng)新保障，構(gòu)建身份認證、目錄交換、結(jié)算清分、信用評估等技術(shù)平臺的體系性建設(shè)，確立信息系統(tǒng)之間的層次性，促進分布在城市不同角落海量數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)、交換、共享、比對，為應用提供良好的協(xié)同工作環(huán)境。

（4）關(guān)聯(lián)應用：在互聯(lián)互通網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)交換與共享基礎(chǔ)上，以政府、市民、企業(yè)的互動為核心構(gòu)建公共管理與服務平臺，可以提供整合式的協(xié)同服務，從而為城市管理與運營提供更智能高效、響應更靈活及時的決策支持系統(tǒng)、管理服務手段和創(chuàng)新應用模式，使城市達到最佳運行狀態(tài)。

智慧城市是信息化向更高階段發(fā)展的表現(xiàn)。其核心理念和實現(xiàn)的關(guān)鍵是借助新一代的云計算、物聯(lián)網(wǎng)、決策分析優(yōu)化等信息技術(shù)，通過感知化、互聯(lián)化、智能化的方式，將城市中的物理基礎(chǔ)設(shè)施、信息基礎(chǔ)設(shè)施、社會基礎(chǔ)設(shè)施和商業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施連接起來，成為新一代的智慧化基礎(chǔ)設(shè)施，使城市中各領(lǐng)域、各子系統(tǒng)之間的關(guān)系顯化，猶如給城市裝上網(wǎng)絡神經(jīng)系統(tǒng)，使之成為可以指揮決策、實時反應、協(xié)調(diào)運作的“系統(tǒng)之系統(tǒng)”（圖2）。

1 智慧城市互聯(lián)互通示意圖（資料來源：國際商用機器有限公司（IBM），智慧的城市在中國[R].2010.）

2 智能+互聯(lián)+協(xié)同的智慧城市意向圖（資料來源：國際商用機器有限公司（IBM），智慧的城市在中國[R].2010.）

2 智慧城市建設(shè)對城市發(fā)展的作用分析

隨著城市高速發(fā)展和城市化進程加快，我國城市經(jīng)濟增長和社會發(fā)展面臨一系列問題。而在全球信息化趨勢下應運而生的智慧城市建設(shè)，將會帶動一大批具有廣闊市場前景、資源消耗低、產(chǎn)業(yè)帶動大、就業(yè)機會多、綜合效益好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。我國智慧城市的建設(shè)將充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)輻射作用，高效服務于城市的經(jīng)濟、社會發(fā)展和建設(shè)。據(jù)世界銀行測算：一個百萬人口以上的“智慧城市”相較于同等規(guī)模的“一般城市”，在投入不變的情況下，實施全方位的智慧管理，將能增加城市的發(fā)展紅利2.5到3倍，這意味著“智慧城市”可促進實現(xiàn)4倍左右的可持續(xù)發(fā)展目標，并引領(lǐng)未來世界城市的發(fā)展方向。

基于“智慧＋互聯(lián)＋協(xié)同”特征的智慧城市概念的提出，是推進先進信息技術(shù)應用與全新城市運營理念的融合，從而推動城市規(guī)劃建設(shè)上臺階，城市公共服務上水平，為創(chuàng)新城市運營模式提出新方法、新思路。對這一新思路的實踐性應用，更是站在現(xiàn)代城市運營、“強市”持續(xù)發(fā)展的高度，對城市基礎(chǔ)設(shè)施的前瞻布局，對先進技術(shù)和人才的戰(zhàn)略投資，對更多服務型工作崗位和有競爭力的現(xiàn)代信息服務行業(yè)的培育創(chuàng)造，從而構(gòu)建響應21世紀發(fā)展需求，實現(xiàn)城市經(jīng)濟與自然環(huán)境更加和諧、可持續(xù)發(fā)展的理想家園。

智慧城市是虛擬經(jīng)濟與實體經(jīng)濟相結(jié)合的產(chǎn)物，很有可能推動城市范圍內(nèi)生產(chǎn)、生活、管理方式和經(jīng)濟社會發(fā)展觀發(fā)生前所未有的深刻變化，在很大程度上可以減少和節(jié)約城市中各種物質(zhì)和能源的投入，減少資源和能源的消耗，減少城市環(huán)境污染，使市場配置資源的效果進一步改善，勞動生產(chǎn)率進一步提高，走出一條科技含量高、經(jīng)濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的全新發(fā)展形態(tài)的城市化道路。從國外已有的經(jīng)驗來看，智慧城市的建設(shè)與發(fā)展，很可能催生出一種新的產(chǎn)業(yè)，即智慧產(chǎn)業(yè)，并以它為紐帶，推動整個城市的運轉(zhuǎn)。就智慧產(chǎn)業(yè)而言，目前尚沒有統(tǒng)一的定義，但智慧城市催生出的智慧產(chǎn)業(yè)可以理解為：智慧產(chǎn)業(yè)是以現(xiàn)實物理世界為基礎(chǔ)，以信息、知識和腦力資源為支撐，利用信息處理技術(shù)對各種事物進行深入的分析提煉而實現(xiàn)“具有較為完善的感知、認知、學習、成長、創(chuàng)新、決策、調(diào)控能力和行為意識”的新型產(chǎn)業(yè)體系（如網(wǎng)游、Facebook、虛擬社區(qū)等）。它既不同于信息產(chǎn)業(yè)，也不同于知識產(chǎn)業(yè)。智慧產(chǎn)業(yè)不僅能夠形成巨大虛擬空間，放大城市的無形規(guī)模，而且能夠?qū)μ摂M網(wǎng)絡空間進行統(tǒng)籌綜合開發(fā)和利用。

智慧城市建設(shè)，將給城市帶來巨大的“發(fā)展紅利”。與此同時，伴隨著高層次的產(chǎn)業(yè)競爭、更深入的技術(shù)融合和更廣泛的應用創(chuàng)新，信息通信技術(shù)和信息網(wǎng)絡已成為城市運行、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、社會生活不可或缺的組成部分，硬件與軟件界限日益模糊、虛擬與現(xiàn)實空間互相交織，大大增加了城市綜合治理難度，這也要求我們實現(xiàn)從發(fā)展理念、體制機制、管理方式到工作方法的全面轉(zhuǎn)變。建設(shè)智慧城市是轉(zhuǎn)變城市發(fā)展模式與生活消費模式的有力抓手；是促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級，培育戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，推動整個經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的重要手段；對于像上海這樣一座以現(xiàn)代化國際大都市為建設(shè)目標的城市來說，智慧城市建設(shè)更是迅速增強城市綜合競爭力，提升其對全球資源的配置能力，實現(xiàn)社會、經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的客觀選擇。

3 上海建設(shè)智慧城市的基礎(chǔ)條件

1990年代以來，上海把推進信息化作為覆蓋現(xiàn)代化建設(shè)全局的戰(zhàn)略舉措，經(jīng)過3個5年規(guī)劃的持續(xù)推進，目前信息化整體水平保持國內(nèi)領(lǐng)先，部分指標達到發(fā)達國家先進水平，一批新興技術(shù)創(chuàng)新成果在世博會上得到充分展示和示范應用，為上海開展智慧城市建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

10多年來，信息基礎(chǔ)設(shè)施能級快速提升，普遍接入能力顯著加強，基本實現(xiàn)信息通信服務在市域范圍內(nèi)的按需接入。國際通信能力實現(xiàn)跨越式增長，省際通信能力繼續(xù)保持國內(nèi)領(lǐng)先。在上海登陸的國際海光纜總數(shù)已達6個系統(tǒng)、10條海纜，系統(tǒng)總?cè)萘砍^4Tbps，互聯(lián)網(wǎng)國際出口帶寬突破300Gbps?；ヂ?lián)網(wǎng)省際出口大幅提升，2009年底已成為全國首個達到T級規(guī)模的城市，2010年達到近1.5Tbps。新技術(shù)、新業(yè)務在網(wǎng)絡中的應用得到不斷深化。以軟交換、3G、IP多媒體子系統(tǒng)（IMS）、基于光纖的多種接入方式（FTTx）等為代表的下一代網(wǎng)絡技術(shù)得到規(guī)模應用，下一代IP協(xié)議（IPv6）、移動通信長期演進（LTE） 、NGB等新技術(shù)的應用部署取得突破。功能服務設(shè)施不斷豐富，服務能力有效提升。超算中心高性能計算系統(tǒng)總計算能力達到230萬億次/秒，主機資源和服務能力保持全國領(lǐng)先，應用領(lǐng)域持續(xù)擴展，服務范圍覆蓋全國27個省市?；ヂ?lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）和外包呼叫中心實現(xiàn)規(guī)模發(fā)展，運營服務模式不斷深化，IT服務外包模式初步形成。信息通信業(yè)務不斷豐富，普及水平和應用程度進一步提高，各項指標均處于全國領(lǐng)先。截至2010年底，全市互聯(lián)網(wǎng)用戶普及率超過68%，移動電話普及率達122%，家庭寬帶用戶達到440萬戶，有線電視數(shù)字化整體轉(zhuǎn)換完成近230萬戶。

上海信息化建設(shè)雖然取得了長足進步，但按照建設(shè)智慧城市的目標，上海信息化建設(shè)面臨四大發(fā)展瓶頸。一是信息通信服務能力雖然大幅提升，但仍難以滿足經(jīng)濟社會發(fā)展中快速增長的信息通信需求，特別是在寬帶接入速率、服務能力方面與世界城市相比尚有較大差距；二是信息通信技術(shù)創(chuàng)新步伐明顯加快，但是有效的商業(yè)模式、推廣機制、配套制度相對滯后，信息化新技術(shù)應用和產(chǎn)業(yè)化進程尚需加快；三是集約化的電子政務等網(wǎng)絡基礎(chǔ)設(shè)施、應用集成平臺、信息共享體系初步具備，但資源利用效率、整體應用效能和協(xié)同應用水平有待提高；四是有關(guān)智慧城市建設(shè)的整體規(guī)劃、基礎(chǔ)支撐、實踐領(lǐng)域和聯(lián)動機制等尚需統(tǒng)籌思考與分步落實。

4 目標和策略

4.1 上海建設(shè)智慧城市的發(fā)展目標

上海作為一個特大型城市，在經(jīng)歷了一段時期超常規(guī)的快速發(fā)展期以后，急需尋求一種可持續(xù)的健康發(fā)展模式，資源緊缺、人口膨脹、飲水衛(wèi)生、安全隱患、環(huán)境污染和交通擁擠等一系列城市問題也日益顯現(xiàn)。為此，上海市委市政府在“十二五”規(guī)劃中明確提出“創(chuàng)建面向未來的智慧城市”，進一步促進整個城市“創(chuàng)新驅(qū)動、轉(zhuǎn)型發(fā)展” 。

針對上海的實際情況，其智慧城市的建設(shè)目標可總體概括為：重點推進信息網(wǎng)絡綜合化、寬帶化、物聯(lián)化、智能化，充分發(fā)揮城市智慧型產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，加快商務、文化教育、醫(yī)藥衛(wèi)生、城市建設(shè)管理、城市交通、環(huán)境監(jiān)控、公共服務、居家生活等領(lǐng)域的智慧型建設(shè)，全面提高資源利用效率、城市管理水平和市民生活質(zhì)量，將城市建設(shè)成為基礎(chǔ)設(shè)施先進、信息網(wǎng)絡通暢、科技應用普及、生產(chǎn)生活便捷、城市管理高效、公共服務完備、生態(tài)環(huán)境優(yōu)美、惠及全體市民的智慧城市。

4.2 上海建設(shè)智慧城市的相關(guān)策略

4.2.1 發(fā)揮信息作為城市運營新資源的作用

確立信息是城市運營重要資源的理念，把研究開發(fā)支撐城市運轉(zhuǎn)的信息資源作為首要任務，重點建設(shè)數(shù)字城市公共服務平臺，對政府及社會的數(shù)據(jù)、信息、知識、能力、應用、服務等進行有機整合，在智能信息化建設(shè)方面贏得主動。

3 上海市現(xiàn)狀信息基礎(chǔ)設(shè)施情況圖（資料來源：上海市城市規(guī)劃設(shè)計研究院.《上海市城市總體規(guī)劃中期實施評估》,2008）

4.2.2 實現(xiàn)信息技術(shù)與城市運營有機融合

智慧城市的建設(shè)要結(jié)合城市功能定位、產(chǎn)業(yè)布局、歷史文化等特點，將政府信息化與社會信息化、企業(yè)信息化、家庭信息化等結(jié)合起來，運用數(shù)字水務、智能電網(wǎng)、環(huán)境監(jiān)控、數(shù)字城管、智能交通、數(shù)字醫(yī)療衛(wèi)生、數(shù)字教育等多種形式，不斷推進城市數(shù)字化與管理、運營的有機融合。

4.2.3 培育城市信息服務業(yè)新增長點

大力發(fā)展基于城市信息化的應用服務體系，探索投資小、產(chǎn)出高、可持續(xù)發(fā)展的城市公共服務平臺建設(shè)與增值運營市場化運作模式，在政府管理、協(xié)調(diào)、監(jiān)督下，形成良好的產(chǎn)業(yè)鏈與循環(huán)經(jīng)濟圈，實現(xiàn)智慧城市建設(shè)與現(xiàn)代信息服務業(yè)培育的良性互動。

4.2.4 探索城市空間轉(zhuǎn)型智能化布局

通過有效采集數(shù)據(jù)、并對信息資源的有效共享和協(xié)同應用（如網(wǎng)上辦公），將改變?nèi)藗兊墓ぷ鞣绞剑ㄈ鏢OHO）、城市就業(yè)崗位分布和商業(yè)設(shè)施布局，影響現(xiàn)有的職居分離的局面，需要從城鄉(xiāng)規(guī)劃管理和城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計上更新城市空間的規(guī)劃布局理念，探索適應智慧城市發(fā)展的空間布局，進一步推動上海城市空間的集約高效智慧使用。

5 路徑和保障

5.1 構(gòu)建支撐體系, 推進智能管理

按照“創(chuàng)新驅(qū)動、轉(zhuǎn)型發(fā)展”的總體要求，著眼于構(gòu)建國際水平的信息基礎(chǔ)設(shè)施體系、便捷高效的信息感知和智能應用體系、創(chuàng)新活躍的新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系、可信可靠的區(qū)域信息安全保障體系等四大體系，大力推進以數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化為主要特征的面向未來的智慧城市建設(shè)，讓市民共享智慧城市建設(shè)成果。

聚焦建設(shè)交通、公安、綠化市容、市政、房管、規(guī)土、環(huán)保等領(lǐng)域，進一步推廣網(wǎng)格化管理，積極構(gòu)建適應特大型城市發(fā)展要求的數(shù)字化、智能化、精細化管理體系，全面提升城市運行服務水平和應急能力。

5.2 規(guī)劃管理先行, 做好平臺支撐

依托3S（GIS，GPS， RS）空間地理信息技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，促進交通、城市管理等領(lǐng)域的智能化應用。

進一步完善各類數(shù)據(jù)庫建設(shè)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享，推進空間地理信息系統(tǒng)在城鄉(xiāng)規(guī)劃管理領(lǐng)域的應用，并作為城鄉(xiāng)規(guī)劃與國土資源的重要管理手段。

5.3 落實資金保障, 突出試點示范

進一步加大政府投資力度，落實重點項目建設(shè)和運維資金保障，加大對前瞻性、公共性、示范性、協(xié)同型、創(chuàng)新型項目的支持力度。

選擇近期城市發(fā)展熱點地區(qū)進行智慧城市應用示范，形成引領(lǐng)帶動效應。充分發(fā)揮上海市在軟、硬件和人才資源方面的優(yōu)勢，積極爭取國家相關(guān)政策先行先試；結(jié)合區(qū)域特色、領(lǐng)域特點和各自基礎(chǔ)，在世博地區(qū)、虹橋商務區(qū)和有條件的新城區(qū)（如閔行、寶山）組織開展智慧城市的試點示范區(qū)（園區(qū)、街、鎮(zhèn)）建設(shè)，探索新型建設(shè)推廣模式；聚焦云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)，加快應用示范點和產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)。

5.4 加強組織領(lǐng)導, 著力科技創(chuàng)新

加大智慧城市建設(shè)推動力度，在市級層面建立推進智慧城市建設(shè)領(lǐng)導小組，協(xié)調(diào)推進各項重點工作。市級各相關(guān)委辦局按照職責分工，負責相關(guān)領(lǐng)域任務的細化和落實。各區(qū)縣建立相應的組織領(lǐng)導體系，按照全市部署要求，負責本區(qū)域智慧城市推進工作。

加大科技創(chuàng)新力度，著力突破感知信息網(wǎng)絡融合、高寬帶網(wǎng)絡、智能分析決策等關(guān)鍵技術(shù)。推進云計算、物聯(lián)網(wǎng)、通信與網(wǎng)絡等領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)、應用和管理標準的建立和實施。

加大對相關(guān)人才的扶持力度，引進培育一批領(lǐng)軍型、復合型、專業(yè)型人才，形成支持智慧城市建設(shè)的智力保障。探索實施職務科技成果股權(quán)激勵機制，充分調(diào)動科技人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的積極性。加強信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的知識產(chǎn)權(quán)保護。

5.5 完善政策法規(guī), 健全市場機制

研究制訂智慧城市新技術(shù)、新應用、新業(yè)態(tài)發(fā)展的相關(guān)政策。制訂上海落實《國務院關(guān)于印發(fā)進一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》的實施細則，著力突破集成電路保稅、互聯(lián)網(wǎng)服務等政策，加快相關(guān)軟件和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展。推進信息化地方綜合立法，抓緊制訂頒布本市信息化促進條例，為營造智慧城市建設(shè)良好政策環(huán)境。

進一步優(yōu)化市場資源配置，創(chuàng)新政府扶持資金支持方式。完善企業(yè)主體的多元投融資機制，拓寬企業(yè)融資渠道，鼓勵金融機構(gòu)加強金融產(chǎn)品和業(yè)務創(chuàng)新，加大對企業(yè)參與建設(shè)重大信息基礎(chǔ)設(shè)施和重點項目的信貸支持。

6 結(jié)語

智慧城市是城市化、信息化發(fā)展的全新理念，全球?qū)W界、業(yè)界、政界都在研究探索過程中。本文從智慧城市的基本特征和核心理念、智慧城市對城市發(fā)展的作用以及智慧城市的層次框架劃分等多方面進行分析和研究，對上海建設(shè)智慧城市的發(fā)展策略和路徑作了宏觀層面的初步探討，希望可以有助于正在開展的上海市信息基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃在目標定位和內(nèi)涵方面的把握，進而對知識信息時代城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)乃至于空間發(fā)展模式的更深入、廣泛的思考和研究有所啟示。

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