區(qū)域綜合開發(fā)視角下未來城市新基建研究

俞聰 丁怡純 王翩翩

摘要：新基建側(cè)重軟性環(huán)境和科技生態(tài)的營(yíng)造，兼顧平穩(wěn)增長(zhǎng)和促進(jìn)創(chuàng)新雙重任務(wù)。如果說傳統(tǒng)基建拉動(dòng)的是鋼筋水泥，帶動(dòng)土地經(jīng)濟(jì)發(fā)展，那么新基建帶動(dòng)的是國(guó)家科技制造能力的全面提升。在穩(wěn)增長(zhǎng)的大背景下，這一輪的新基建從國(guó)家戰(zhàn)略視角來看，包括七大領(lǐng)域，即5G、特高壓、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

關(guān)鍵詞：智慧化;國(guó)家戰(zhàn)略高度;新型基礎(chǔ)設(shè)施

中圖分類號(hào)：F293 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1001-9138-（2019）07-0053-60 收稿日期：2019-06-14

2018年底的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議上首次提出“新基建”概念，會(huì)上明確表示“我國(guó)發(fā)展現(xiàn)階段投資需求潛力仍然巨大，要發(fā)揮投資關(guān)鍵作用，加大制造業(yè)技術(shù)改造和設(shè)備更新，加快5G商用步伐，加強(qiáng)人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加大城際交通、物流、市政基礎(chǔ)設(shè)施等投資力度”?！靶禄ā背蔀閲?guó)家或地區(qū)拉動(dòng)投資增長(zhǎng)的主要力量，助力經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，為產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供基礎(chǔ)，新經(jīng)濟(jì)環(huán)境下的“新基建”必將是未來發(fā)展的核心主題。

1新基建的由來與定義

1.1新一代信息技術(shù)快速發(fā)展，智慧化成未來城市發(fā)展新趨勢(shì)

以下一代通信網(wǎng)絡(luò)（5G）、物聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)融合、新型平板顯示、高性能集成電路和以云計(jì)算為代表新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展與運(yùn)用，推動(dòng)現(xiàn)代社會(huì)進(jìn)入數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、云端互聯(lián)、虛擬經(jīng)濟(jì)發(fā)展新階段，智慧城市已然成為未來城市發(fā)展的趨勢(shì)。基礎(chǔ)設(shè)施是現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中保障企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和維持居民生活的共同物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著技術(shù)發(fā)展對(duì)生產(chǎn)模式和生活方式的改變，配套的基礎(chǔ)設(shè)施需要隨之完善才能保證行業(yè)的正常發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的順利運(yùn)行，加大建設(shè)服務(wù)“新”經(jīng)濟(jì)模式的新型基礎(chǔ)設(shè)施將是今后智慧城市建設(shè)和運(yùn)行的前提條件（見圖1）。

1.2國(guó)家層面力推，新基建上升到國(guó)家戰(zhàn)略高度

2018年底召開的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議，明確提出發(fā)展5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)“新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”。支撐產(chǎn)業(yè)及社會(huì)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化升級(jí)發(fā)展的新基建是我國(guó)新一輪基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)關(guān)注的重點(diǎn)所在。

不同于以往“鐵公機(jī)”主導(dǎo)的傳統(tǒng)基建模式，新基建側(cè)重軟性環(huán)境和科技生態(tài)的營(yíng)造，兼顧平穩(wěn)增長(zhǎng)和促進(jìn)創(chuàng)新雙重任務(wù)。如果說傳統(tǒng)基建拉動(dòng)的是鋼筋水泥，帶動(dòng)土地經(jīng)濟(jì)發(fā)展，那么新基建帶動(dòng)的是國(guó)家科技制造能力的全面提升。在穩(wěn)增長(zhǎng)的大背景下，這一輪的新基建從國(guó)家戰(zhàn)略視角來看，包括七大領(lǐng)域，即5G、特高壓、城際高速鐵路和城際軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（見表1）。

1.3從中央到地方，新基建成為各省市發(fā)展重點(diǎn)

自中央經(jīng)濟(jì)會(huì)議后，各省市在2019年政府工作報(bào)告中對(duì)穩(wěn)投資紛紛做出部署。除了對(duì)交通、能源等傳統(tǒng)基建升級(jí)的投資，多地還提出加快5C、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)（見表2）。

1.4區(qū)域綜合開發(fā)視角下的新基建重點(diǎn)包括l大基礎(chǔ)設(shè)施和4大公共設(shè)施

基于區(qū)域綜合開發(fā)的視角，結(jié)合多年從事區(qū)域綜合開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為新基建是在傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施配套的基礎(chǔ)上，順應(yīng)智慧城市的發(fā)展潮流，基于新一代信息技術(shù)與城市的融合發(fā)展，對(duì)傳統(tǒng)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)行智慧化升級(jí)與改造，不僅包括支撐智慧城市發(fā)展的底層智慧基礎(chǔ)設(shè)施，同時(shí)包括新一代信息技術(shù)在城市公共服務(wù)設(shè)施的智慧化運(yùn)用，即健康基礎(chǔ)設(shè)施、教育基礎(chǔ)設(shè)施、文化基礎(chǔ)設(shè)施和智慧安防基礎(chǔ)設(shè)施（見圖2）。

2區(qū)域綜合開發(fā)視角下五大新型基礎(chǔ)設(shè)施

2.1智慧基礎(chǔ)設(shè)施

智慧基礎(chǔ)設(shè)施是新型城市的總體構(gòu)架，也是城市功能運(yùn)作的重要載體。通過運(yùn)用先進(jìn)數(shù)據(jù)通信手段，感測(cè)、分析、整合城市運(yùn)行核心系統(tǒng)的各項(xiàng)關(guān)鍵信息，對(duì)生產(chǎn)、生活、生態(tài)在內(nèi)的各種需求做出智能響應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)城市智慧式管理和運(yùn)行。智慧基礎(chǔ)設(shè)施按存在形態(tài)可分為實(shí)體設(shè)施和虛擬設(shè)施。實(shí)體設(shè)施由實(shí)現(xiàn)智能改造的現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)成，具有實(shí)時(shí)感知，提升區(qū)域空間動(dòng)態(tài)維護(hù)能力;而虛擬設(shè)施則由信息通信和數(shù)據(jù)管理等新建設(shè)施來支撐，促進(jìn)信息融合，從而提高城市綜合運(yùn)作水平（見圖3）。

從未來區(qū)域空間實(shí)現(xiàn)智慧化運(yùn)作及應(yīng)用的角度出發(fā)，智慧基礎(chǔ)設(shè)施可概括為“二網(wǎng)一云一中心”，即通信網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)，云計(jì)算及大數(shù)據(jù)中心。5G基建、云計(jì)算平臺(tái)和大數(shù)據(jù)中心是支撐未來虛擬設(shè)施運(yùn)作的基礎(chǔ);智能化物聯(lián)改造是現(xiàn)有基建升級(jí)的重要方向，也是城市動(dòng)態(tài)化數(shù)據(jù)源的核心所在。

（1）通信網(wǎng)：5G基建

作為通用目的技術(shù)，5G全面構(gòu)筑經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，從線上到線下、從消費(fèi)到生產(chǎn)、從平臺(tái)到生態(tài)，實(shí)現(xiàn)高速大容量的場(chǎng)景化萬物互聯(lián);5G基礎(chǔ)設(shè)施包括基站系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架兩大核心方面（見圖4）。

（2）物聯(lián)網(wǎng)：智能物聯(lián)設(shè)施

智能物聯(lián)設(shè)施依靠多種傳感器部署于區(qū)域空間各個(gè)角落，采集具有時(shí)間與空間屬性的數(shù)據(jù)信息，將城市活動(dòng)反映到網(wǎng)絡(luò)虛擬空間上，進(jìn)而將這些信息匯集，實(shí)現(xiàn)中控管理，并通過數(shù)據(jù)分析管理，挖掘新的價(jià)值。將所有城市中的現(xiàn)實(shí)事物在網(wǎng)絡(luò)虛擬界面上聚合就構(gòu)成了區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)（見圖5）。

（3）一中心：大數(shù)據(jù)中心

大數(shù)據(jù)中心通過構(gòu)建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、主題數(shù)據(jù)庫、融合數(shù)據(jù)庫，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步加工，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，保障數(shù)據(jù)安全，為數(shù)據(jù)資源的開發(fā)利用做好一級(jí)準(zhǔn)備。通過對(duì)初步處理過的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析挖掘、業(yè)務(wù)建模等，形成知識(shí)和決策輔助信息，實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)到智慧的價(jià)值轉(zhuǎn)換。其主要技術(shù)設(shè)施包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及運(yùn)行機(jī)房、供配電、數(shù)據(jù)通信機(jī)柜。區(qū)域（城市）數(shù)據(jù)中心可圍繞區(qū)域基礎(chǔ)、公共民生、物聯(lián)動(dòng)態(tài)、宏觀產(chǎn)業(yè)等不同數(shù)據(jù)類別按需設(shè)立（見圖6）。

（4）一云：云計(jì)算平臺(tái)

云計(jì)算平臺(tái)是基于網(wǎng)絡(luò)支持異構(gòu)的數(shù)據(jù)資源流轉(zhuǎn)的服務(wù)供給模型，對(duì)外提供計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源等服務(wù)的信息基礎(chǔ)設(shè)施。其內(nèi)部主要功能可分為網(wǎng)絡(luò)模塊、存儲(chǔ)模塊和計(jì)算模塊，以高性能計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)面向各界提供計(jì)算服務(wù)的載體平臺(tái)。云計(jì)算平臺(tái)按照獲取服務(wù)的應(yīng)用模式分為私有云、公有云和混合云（見圖7）。

2.2新型健康基礎(chǔ)設(shè)施

新型健康基礎(chǔ)設(shè)施是指在傳統(tǒng)醫(yī)院的基礎(chǔ)上，利用先進(jìn)物聯(lián)技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)等科技，收集、存儲(chǔ)、管理區(qū)域內(nèi)用戶的個(gè)人健康信息，同時(shí)鏈接醫(yī)院端信息和服務(wù)，實(shí)現(xiàn)患者與醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間的互動(dòng)，升級(jí)傳統(tǒng)就醫(yī)模式，減少患者和醫(yī)護(hù)人員不必要的就診時(shí)間，提高就醫(yī)效率，達(dá)到信息化、智能化和便捷化的診療目的。政府主導(dǎo)的健康新基建主要指現(xiàn)代健康信息云平臺(tái)（見圖8）。

城市云醫(yī)院以“健康中國(guó)”戰(zhàn)略為主要方針，以個(gè)體健康大數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、分析、管理為技術(shù)支撐，建設(shè)個(gè)人醫(yī)療檔案一遠(yuǎn)程診療系統(tǒng)一食品安全平臺(tái)一醫(yī)保云一支付云一健康大數(shù)據(jù)等模塊，使每個(gè)市民都擁有屬于自己的健康信息云檔案，跟蹤個(gè)體健康信息，提高就醫(yī)問診的效率和便捷性（見圖9）。

2.3新型教育基礎(chǔ)設(shè)施

傳統(tǒng)的教育基礎(chǔ)設(shè)施指開展教育工作所必需的物質(zhì)資料，主要包括：教育工作所需要的空間、環(huán)境以及有關(guān)的教育教學(xué)設(shè)備。新型教育基礎(chǔ)設(shè)施是指應(yīng)用新一代信息技術(shù)結(jié)合教育空間、教育內(nèi)容以及施教載體所形成的硬件和軟件設(shè)施，突破傳統(tǒng)教育信息化瓶頸，提升教育基礎(chǔ)設(shè)施的智慧化和創(chuàng)新化。核心設(shè)施主要包括區(qū)域智慧教育云平臺(tái)以及數(shù)字校園兩大部分（見圖10）。

（1）區(qū)域智慧教育云平臺(tái)

以教育大數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、分析、管理為技術(shù)依托，以教育受眾為中心，按照教、學(xué)、測(cè)、管四個(gè)環(huán)節(jié)，組織線上學(xué)習(xí)內(nèi)容，管理學(xué)生信息以及教師備課登記等，將學(xué)生、教師、家長(zhǎng)、學(xué)校四類用戶群體有機(jī)的整合在學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)中，各司其責(zé)，互相作用，利用人工智能深度學(xué)習(xí)、知識(shí)匹配等能力營(yíng)造個(gè)性化的課堂教學(xué)、家庭輔導(dǎo)和自主學(xué)習(xí)的智能便捷的學(xué)習(xí)環(huán)境（見圖11）。

（2）數(shù)字校園

在傳統(tǒng)校園基礎(chǔ)上構(gòu)建數(shù)字空間，實(shí)現(xiàn)從環(huán)境信息（包括教室、實(shí)驗(yàn)室等）、資源信息（如圖書、講義、課件等）到應(yīng)用信息（包括教學(xué)、管理、服務(wù)、辦公等）等數(shù)字轉(zhuǎn)化，從而為資源及服務(wù)共享提供有效支撐。智慧校園指無力空間和信息空間有機(jī)銜接，使任何人、任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都能便捷地獲取資源和服務(wù)，是數(shù)字校園的進(jìn)一步發(fā)展和提升，也是教育信息化的更高要領(lǐng)形態(tài)（見圖12）。

2.4新型文化基礎(chǔ)設(shè)施——城市文化網(wǎng)格地圖

感知成像技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)城市文化載體設(shè)施全面升級(jí)，以往包括城市規(guī)劃館、科技館、圖書館、藝術(shù)館、體育館、公園等在內(nèi)的傳統(tǒng)文化設(shè)施，結(jié)合現(xiàn)代科技，將文化內(nèi)容更生動(dòng)形象的向市民及游客呈現(xiàn)，傳遞城市文化，打造未來具有人文氣息的城市載體空間。

城市文化網(wǎng)格地圖是利用智慧化的技術(shù)和手段，將城市每塊地、每棟建筑過去、現(xiàn)在和未來的故事、脈絡(luò)，通過文字、圖片、視頻等數(shù)字形式記錄下來，通過設(shè)置射頻器與輸出終端連接，使置身于城市各個(gè)角落的人能隨時(shí)隨地了解城市或腳下土地的故事，從而形成定點(diǎn)定位的城市文化網(wǎng)格地圖，成為城市文化展示的新窗口（見圖13）。

2.5新型安防基礎(chǔ)設(shè)施

公共安防基礎(chǔ)設(shè)施是指圍繞城市建設(shè)與安全運(yùn)行，設(shè)置用于應(yīng)付攻擊或?yàn)?zāi)害，從而避免市民受到傷害的公共設(shè)施。隨著智能技術(shù)的進(jìn)步與社會(huì)的需求，融合人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)，借助各類傳感器對(duì)社會(huì)運(yùn)行及自然生態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過嚴(yán)密分析，對(duì)危險(xiǎn)情況進(jìn)行預(yù)警，從而進(jìn)行有效防護(hù)。