在2020年新年來臨之際,新型冠狀病毒疫情洶涌而至。借春節人員流動高峰之際,短時間內迅速擴散至全國、乃至海外部分國家,無人能置身局外。從發現首例新型冠狀病毒肺炎到至今不過是一個多月的時間,我們卻經歷了初期因信息不透明、真相缺席所帶來的恐懼、慌亂、質疑、相互指責,到封城后交通的無序導致醫用物質無法及時地傳送到需要者手中,因醫療資料短缺而導致的救治場面的混亂,居民的生活必須品很難得到保證等等。到現在的信息透明,次序逐步恢復正常都歸功于國家及時處理的方針以及各方人士的極力配合。下面,小編想跟大家從突發公共事件的技術保障體系來談談智慧城市建設的重要性。

新冠疫情急迫下,智慧城市建設的重要性

智慧城市是城市規?;l展的必然選擇

人類最早的城市起源于公元前3500年的尼普爾城和巴比輪城,中國的城市最早起源于約公元前2100-1700年前的洛陽偃師二里頭。隨著歷史變遷,城市規模越來越大,城鎮化率越來越高,城市的功能越來越豐富。至2030年全世界超過1000萬人口的城市將達到40個,2019年中國的城鎮化率將近60%,到2035年估計將達到75%。隨著城市規模的擴大和城鎮化率的提高,對傳統的城市管理模式帶來了巨大的挑戰,必須有全新的管理理念和管理手段來應對,“智慧城市”的概念應運而生。

何謂“智慧城市”?智慧城市是信息技術手段與城市發展理念、運作模式、體制機制有機融合。具有自動感知、快速反應、科學決策、高效處理、貼心服務的能力。通過感官神經元細胞(城市感知設施)透徹感知外界變化與狀態,通過完善互通的神經網絡傳遞神經沖動(數據與信息資源),在中樞神經系統(城市智慧運營管理中心)和周圍神經系統(各政府部門、行業的信息平臺)的協同控制下,向著快速反應、科學決策的目標發展。

智慧城市的體系結構和技術要素:

智慧城市的技術體系架構由以下五層構成

智慧感知層:城市的交通設施、電力設施、地下管網、房屋建筑等城市基礎設施,通過各種標識技術標識,然后通過智能芯片、傳感器、射頻識別等技術,實現物體的信息采集,感知城市的運行狀態。

基礎網絡層:由高速、泛在、高可靠的有線光纖網及無線網絡構成城市智能互聯的基礎網絡層。

數據處理層:城市的各個業務系統在城市的運行過程中會產生海量數據、信息和知識,包括城市空間、人口、發展、經濟、文化等經濟運行數據,交通、共用事業、電力、醫療等行業數據,對這些數據的綜合加工和處理,形成決策信息。

智慧城市應用層:各政府職能部門、各行業信息系統,包括交通、醫療、電力、政務、市政、公用事業、環保等。這些信息系統基于城市動態感知數據,結合城市基礎設施靜態數據,以及跨部門、跨行業的數據共享,通過智能算法分析,有效實現城市智慧化的管理和服務。

集中智能調度層:智慧城市運營管理中心是對城市各項資源的整合和共享,打破部門、行業的孤島式運營和調度,實現跨職能、跨業務的聯動。把各部門、各行業的數據集中展示在指揮中心大屏上,一旦發生城市發生突發公共事件,便于集中指揮調度。而且能通過對智能交通設施、智能基礎設施的自動控制系統自動調整和控制相應的設施。

數字孿生是智慧城市的基石

數字孿生的概念最早是由邁克爾.格里夫思教授于2003年在美國密歇根大學的產品全生命周期管理課程上提出的,2012年美國NASA發布了技術路線圖,指出“數字孿生”是一種綜合多物理、多尺度模擬的載體或者系統,以反映其對應實體的真實狀態。數字孿生城市是數字孿生技術和理念在城市范圍內的應用,是集成數字標識、自動化感知、網絡化連接、智能化控制、平臺化服務等信息通信技術、測繪技術、地理信息技術、3D建模技術、仿真推演技術的綜合。通過在數字空間建造一個與物理城市相匹配的數字城市,實現城市全要素的數字化、虛擬化,全狀態實時化和可視化、運行管理協同化和智能化,實現物理城市和數字城市虛實交互。數字孿生城市是以GIS和CIM為核心來構建城市虛擬化,以物聯網、城市通訊網絡為核心來構建物理城市和數字城市的鏈接,以配備可視化展示、智能控制系統的城市大腦來指揮調度城市各個功能的運行。

數字孿生城市的建設能大大提升科學決策、協同控制的能力,對于突發事件應急反應,全域協調聯動,就近資源調度能大大提升效率。

智慧城市在處理突發事件中的作用

2006年1月8日,國務院發布了《國家突發公共事件總體應急預案》,各類突發事件按照其性質、嚴重程度、可控性和影響范圍等因素,一般分為四級:Ⅰ級(特別重大)、Ⅱ級(重大)、Ⅲ級(較大)和Ⅳ級(一般)。其中在應急保障部分明確提出了科技支撐。此次事件絕大部分省定義為一級,屬于特別重大突發事件。

假如我們有了智慧交通、智慧醫療、智慧政務,應急指揮調度系統。首先這場大規模的疫情也許不會爆發,從發現第一例新型冠狀病毒到此后數例發生,我們的智慧醫療系統就會根據智能算法立即啟動預警系統,應急指揮調度中心根據預警的緊急程度啟動相應的應急預案,并采取相應的措施控制傳染源、切斷傳播途徑,控制疫情的擴散。其次如果有了智慧城市系統,所有的數據在指揮中心一目了然,包括我們醫療物質的生產能力,不至于讓王省長在新聞發布會上關于口罩生產能力數據三次有誤。還有疫情初期的確認感染和疑似人群數量的統計不準確、不及時導致的人員恐慌也不會發生。再次,疫情發生后醫療資源的不足和人員恐慌,普通的感冒患者也集中涌入醫院導致一度混亂。如果有了智慧醫療,可以實現遠程醫療和社區醫療相結合的方式把大量的非感染人群排除掉。還有,疫情中期一方面醫院缺乏大量的醫療物質,尤其是口罩和防護服,另一方面大量的捐贈物質卻找不到對口的接收部門。如果我們有智慧政務平臺,把需求部門和捐贈者直接對接,實現全程監管,信息透明,高效快捷,而不需要通過紅十字會的中間周轉,耽誤寶貴的時間。再者,1月23日武漢宣布封城后,很多急需物質運不進來,假如我們有了智慧交通,預先把運送救援物質的車輛標識輸入系統。系統能實時跟蹤車輛的位置,智能引導車輛行駛路線,控制沿線的交通信號燈提前預判予以放行。公共交通和私家車限行后,給我們的醫務工作者及急需出行的市民帶來極大的不便,盡管政府調度了6000余倆出租車及部分志愿者車輛提供服務,但因為缺乏智能化的交通調度系統,導致車輛遠遠不夠用。如果借助于智慧交通,能根據需求者的輕重緩急、距離遠近調度,得到最優解,大大提高車輛的利用效率。1月23后封城前很多人離開了武漢,但多少人離開,去向、乘坐什么交通工具卻很難統計,假如我們把市內交通、航空、長途客運、火車、高鐵、水運,甚至城市“天網”攝像頭采集的人臉、車輛識別信息全部打通,那么一個人的出現軌跡一目了然,控制傳染源、切斷傳播途徑輕而易舉。最重要的是,我們智慧城市的神經中樞系統能根據疫情的發展情況做出科學的決策,比如說決策要封城,其推演系統會把封城后產生的各種情況及應對措施比如說交通保障、生活物資保障、生產物資保障等,市長根據推演情況選擇方案并做好后續應對措施。不至于顧首不顧尾,導致封城后帶來后續一系列問題。

數據驅動的城市治理模式的變革

目前城市的基層管理長期靠突擊式、運動式執法,管理治標不治本。數字孿生城市將基于大數據集成和大數據分析實現高效的協同治理。城市基礎數據、政府服務業務數據、醫療、交通等實時動態數據,加入地理實體,而地理實體又加載到城市信息模型(CIM),形成實體、模型、數據一體化。這樣的全局數據匯總的城市指揮中樞,能使城市的指揮者從全局的視角洞察城市的運行態勢和運行規律。通過城市特征的抽取,管理者能及時發現問題,掌握發展動態,便于有的放矢,精準施策。為此,城市政府職能部門將會由條塊分割的部門合并為大部制,以城市為抓手展開城市治理。另一方面,政府部門的人員將進一步分化為虛實兩大職能,一部分在虛擬的城市空間里管理和決策,另一部分將在實體的城市現場管理和服務。

每一次突發事件都是考驗領導者的智慧,考驗城市的綜合治理水平。在城市規模日益擴大、城鎮化率越來越高的今天,傳統的城市治理模式越來越難以適應,依靠技術手段科學治理城市顯得越來越重要。而智慧城市作為突發事件應急措施的重要綜合技術手段,城市科學治理的抓手,相信會越來越受到各個城市的歡迎!

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