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智慧城市的溯源与评价要素

2019年03月31日 20:45 庄馨雨 点击:[]

 

摘要:本文通过梳理智慧城市的国内外发展情况、变迁及现状,将智慧城市相关理论进行了归类和阐述。同时,针对国内外已有的研究成果,从智慧城市的起源、发展史、构成要素及评价等方面进行综述,以期推动相关理论的完善,为具体实践活动的发展提供理论支撑与指导。智慧城市建设是通过使用信息通信技术来创建人类协同合作与城市发展的新形式,从而获取更好的结果和更为开放的城市规划过程。现在的城市发展越来越受到智慧城市的影响,智慧城市的相关研究也因此得以在广度和深度上拓展开来。应当将智慧城市的发展视为一个制度变革的复杂过程,并且认识到智慧城市的发展与城市规划、城市管理及城市发展都有着密不可分的联系,同时,智慧城市的发展也是社会发展到一定程度的必然需求。 

关键词:智慧城市;城市信息化;城市规划;国内外现状

The Source and Evaluation Factors of the Smart City

ZHUANG Xinyu

(Qingdao University of Standardization College, Qingdao 266071,China)

Abstract: Through sorting out the development, changes and current situation of smart cities at home and abroad, this paper classifies and expounds the relevant theories on smart cities. At the same time, in view of the existing research results at home and abroad, this paper reviews the origin, development, components and evaluation on smart cities in order to promote the improvement of relevant theories and provide theoretical support and guidance for the development of specific practical activities. The construction of the smart city is to create a new form of human cooperation and urban development through the use of information and communication technology to obtain better results and more open urban planning process. At present time, the urban development is more and more affected by the smart city and the related research on smart city has been expanded. The development of the smart city should be regarded as a complex process of institutional change, and it is realized that the development of smart cities has a close connection with urban planning, urban management and urban development. In a certain extent, the development of smart cities is also a necessary demand for social development.

Key words: smart city; urban informatization; urban planning; current situation at home and abroad

智慧城市经常与数字城市、感知城市、无线城市、智能城市、生态城市、低碳城市等区域发展概念相交叉,甚至与电子政务、智能交通、智能电网等行业信息化概念发生混杂。对智慧城市概念的解读也经常各有侧重,有的观点认为关键在于技术应用,有的观点认为关键在于网络建设,有的观点认为关键在人的参与,有的观点认为关键在于智慧效果,一些城市信息化建设的先行城市则强调以人为本和可持续创新。总之,智慧不仅仅是智能。智慧城市绝不仅仅是智能城市的另外一个说法,或者说是信息技术的智能化应用,还包括人的智慧参与、以人为本、可持续发展等内涵。智慧城市通过物联网基础设施、云计算基础设施、地理空间基础设施等新一代信息技术以及维基、社交网络、Fab LabLiving Lab、综合集成法、网动全媒体融合通信终端等工具和方法的应用,实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。[1]伴随网络帝国的崛起、移动技术的融合发展以及创新的民主化进程,知识社会环境下的智慧城市是继数字城市之后信息化城市发展的高级形态。

智慧城市发展影响因素

 

有两种驱动力推动智慧城市的逐步形成,一是以物联网、云计算、移动互联网为代表的新一代信息技术,二是知识社会环境下逐步孕育的开放的城市创新生态。前者是技术创新层面的技术因素,后者是社会创新层面的社会经济因素。由此可以看出创新在智慧城市发展中的驱动作用。

 国外研究现状

国外智慧城市最早可追溯到1992年新加坡首次提出“智慧岛”计划,随着信息技术不断快速地发展,社会水平不断进步,很多国家和地区开始进行智慧城市建设。21世纪初期,美国、英国、德国、荷兰、日本、韩国、新加坡等国家均开展了智慧城市的实践,全球掀起了智慧城市建设的热潮,其中,欧洲和亚洲是智慧城市建设开展较为积极的地区。在国外,“智慧城市”(Smart City)作为一种应对城市人口增长和破解城市化问题的战略手段于20世纪90年代被提出。经过10多年的发展,智慧城市取得了一定研究成果,并在实践环节有所突破。现在西方国家的城市发展越来越受到智慧城市概念的影响。而在我国,学者对智慧城市的关注开始于20091IBM公司首席执行官彭明盛在美国工商业领袖圆桌会议上提出的“智慧地球”(Smart Planet)概念,目前对智慧城市的研究尚处于起步阶段,研究的广度和深度有待进一步拓展。

1.1智慧城市理论溯源

关于智慧城市的起源,国内外学者的观点存在差异。国内学者一般认为智慧城市起源于IBM公司于2009年提出的智慧地球概念,国外学者普遍认为智慧城市起源于20世纪90年代,Graham, MarvinMitchell的开创性工作奠定了智慧城市的两大理论基础。GrahamMarvin在其合著的《电信与城市》中指出,当代(20世纪90年代)城市不仅是由密集的高楼大厦,立体交通网络堆积而成,也不仅作为经济、社会和文化中心而存在,城市作为信息通信技术网络中心的功能需要被(城市规划者)考虑,即时电子信息将充盈城市之间和城市内建筑物之间的所有空间,支撑城市生活的所有方面,这一趋势越来越明显。GrahamMarvin的研究,为理解快速变化的信息通信技术对城市的影响提供了坚实的理论基础。从此,很多学者着手研究信息通信技术与城市发展、城市规划、城市管理关系,取得了一批重要研究成果。

麻省理工学院Mitchell教授认为当前(20世纪90年代)正在全球兴起的数字网络是一种能极大地改变城市面貌的基础设施,这一全新的基础设施将产生新型的社会关系,以此为基础,一种更加智慧化的新型城市将得以创建。 Allwinkle等对GrahamMarvinMitchell的理论做了比较研究,他指出GrahamMarvin把信息通信技术视作城市的一项关键基础设施(类似于供水、排污、能源等城市系统),Mitchell则强调利用信息通信技术使城市的基础设施变得更“智慧”而不是又增加一项“硬件” 

在实践环节,智慧社区(Smart Community)项目是智慧城市概念在社区层次上的首次应用。1996年,美国圣地亚哥州立大学与加利福尼亚州政府合作推出世界首个智慧社区项目。该项目把智慧社区定义为:在一个大小可以从邻域到多县的地区内,市民、团体和市政管理机构利用信息技术显著地、甚至彻底地改造他们所生活的地区,政府、工业界、教育工作者和市民之间的合作将代替他们各自的孤立行动。接着旧金山、硅谷、布莱克斯堡等地也相继推出智慧社区项目。美国的“智慧社区”概念获得了其他国家的认可。继美国之后,加拿大政府于1997年推出了美国境外首个智慧社区项目—智慧资本项目,该项目的目标是:为加拿大企业在国内外发展和推广信息通信技术提供机会;协助社区发展和实施可持续智慧社区战略;为社区居民共享智慧社区活动和经验提供机会1997年首届世界智慧社区论坛预测,到2000年,世界上将有5000城镇开展智慧社区项目建设。之后,学者们基于不同视角,进一步拓展了智慧城市研究的广度和深度。CavesWalshok基于知识经济视角研究了美国加利福尼亚州智慧城市建设情况 ,并指出美国的城市管理者们正视图利用信息通信技术“武装”市民,使他们在知识经济时代更快地获得竞争优势,更容易获得公共服务,更好地获得高质量生活品质。Halpern基于社会资本视角研究了信息通信技术对市民的影响,他强调由信息通信技术构成的社会网络对提高社会资本有巨大潜能,它可以把邻居、相邻社区、贫穷阶层和富有阶层联系起来,帮助人们更好地利用集体知识。Komninos基于创新视角研究了智慧城市与数字城市的区别,他认为智慧城市使地区(社区、邻域、城市、区、区域)一方面有支持自主学习、技术开发和创新过程的能力,另一方面利用数字空间和信息处理,有支持知识转化的能力,从这个意义上讲,数字城市不一定是智慧城市,但是,智慧城市首先必须是一个数字城市。这一时期也出现了一批介绍智慧城市建设成果的文献。

智慧城市的定义可分为:

1 以信息通信技术与城市基础设施融合为手段,提高政治和经济效率

2 转变政府治理方式,为市民提供优质公共服务

3 创新是智慧城市建设的重要推动力量

4 高度重视人力资本和社会资本在城市发展中的作用

1.2 国外智慧城市建设实践

    国外对于智慧城市的理论和技术的研究成果在智慧城市的实际建设中得到应用,许多国家和地区尤其是欧洲、美国和亚洲等都提出了“智慧城市”建设战略,如欧盟的“智慧城市和社区计划”、美国的“智慧地球”、韩国的“智能首尔2015”计划、新加坡的“智慧国2015”(Intelligent Nation 2015)战略等。许多国家在智慧城市的建设上也取得了比较突出的成果,具体如下:

1. 佛罗里达――智慧电网。2009年美国政府总统奥巴马宣布,实施智能电网拨款项目(Smart Grid Investment Grant ProgramSGIG),以此带动整个美国地区的智慧电网发展。佛罗里达电力和照明公司(FPL)从2009年就开始建设智能电网项目并于20144月建成了美国第一个完整的智能电网系统。智慧电网系统取代了传统电表而采用新型智慧电表,在电线杆和电线上安装无线射频通信设备,能够实时监控电网的性能和运行状况,诊断停电故障并实现电力改道,帮助电力更快恢复。

2. 马德里――智慧交通。西班牙首都马德里市区的交通拥堵一直是难以解决的问题。为了提高城市交通运作效率,马德里政府通过在各个街道的十字路口安装了一种基于互补技术,含有现金传感设备的专业交通管制系统,实现了对各个十字路口的车流量实时自动探测,利用交通控制器对车辆进行相变引导,使车辆在最短时间内快速通过路口。这项措施不仅提高了交通通过率,而且减少了污染物的排放,未来该系统将在西班牙其他城市推广运用。

3. 米尔海姆――智慧建筑。德国鲁尔河畔米尔海姆地区从2012年开始在大学社区等公共建筑建立含有ICT系统的 能源监控系统。该系统集成利用先进的物联网技术、智能化统计和计算建筑内的空调、电灯、电视等各项能耗数据,将数据显示在公共显示屏和手机应用程序中,以此来提醒人们节约能源。同时,该系统在建筑物上采用一种多功能节能材料,能够生产和存储能源,并进行自我修复和清洁,大大降低了建筑成本,而且实现了温室气体的零排放。

4. 维也纳――智慧城管。奥地利首都维也纳市在2013年“世界十大智慧城市”的评比中获得了第一名。早在2011年维也纳就提出了“智慧城市”发展目标,并大力建设智慧化的城市管理系统,如“城市供暖和制冷计划”,在供暖方面,利用新型环保方式将回收的固态垃圾和废水转化成新能源,既满足了城市的供暖需求,又减少了二氧化碳的排放。在制冷方面,在建设安装先进的节能制冷系统,使得能源的需求降到了传统能源需求的10%,建成了智慧排污系统,在排水管网枢纽区安装先进的检测设备,对官网内污水的各项指标进行实时动态监测。

5. 新加坡――智慧政府。新加坡政府一直对信息化建设和应用高度重视。在智慧政府建设领域中新加坡处于全球领先地位,新加坡的电子政府公共服务框架高度整合了各类政府服务项目,为市民和企业等提供了一站式服务窗口,不仅仅提高了政府的行政效率,改善了企业民众与政府之间的沟通方式,也推动了新加坡整个社会经济的快速发展。

6. 首尔――无错不在的信息化。韩国首尔借助先进的网络基础和新信息通讯技术对公共通信平台进行整合,将首尔市打造成一座信息技术无处不在的智能城市,让市民随时随地享受到智慧城市带来的全面、高效、便捷的服务,例如,首尔市开发出三维(3D)数字地图,市民可以通过手机,电脑等智能终端实现虚拟与现实技术相融合的实景导航、城市街景、环境监测、虚拟游览等服务。

国内研究现状

改革开放以来,我国城镇化发展迅速,据国家统计局统计,我国的城镇化率从2005年的42.99%上升至2015年的56.1%,据预测,到2030年中国城镇化率将达到65%左右,这意味着每年还将有1000多万人口进入城市,我国在城镇化过程中积累了一系列“城市病”,城市发展与人口、环境、资源的矛盾不断突出。如何解决城市发展的突出矛盾,实现有限资源的合理分配,并不断深化城市功能以提高利用效率成为城市管理者面临的重大难题,而城市信息化建设无疑是提升城市管理效率的重要方式。智慧城市是城市信息化的高级阶段,是信息化与城镇化结合的最佳模式,将充分发挥产业辐射作用,带动整个经济的转型。

我国智慧城市建设经历了两个阶段的发展:萌芽期和推进期。2010年是我国智慧城市建设的重要节点,在此之前我国智慧城市建设处于萌芽阶段。继2010年宁波市在政府的全面推动下实施智慧城市建设以来,其他城市纷纷效仿,智慧城市在我国的建设风生水起,不少城市提出了具体的建设目标和行动方案,甚至有些地区把智慧城市建设列入了“十二五”规划,如北京、上海、广州、天津、深圳、武汉、株洲、佛山等。截止2016年初,全国已经有597个智慧城市相关试点。

2016年,我国将智慧城市和数字社会技术等八大技术作为未来一段时间内发展的主要方向,“十三五”期间,26部委将共推100各个“新型智慧城市”试点。根据《2015年智慧城市发展水平评估报告》显示,我国智慧城市整体发展水平处于领先地位的有:无锡、上海、北京、杭州、宁波、深圳、珠海、佛山、厦门、广州等。我国智慧城市发展水平参差不齐,城市整体智慧花程度较低,建设能力及落地性有待进一步提升。其中智慧城市的建设也表现出区域差异,华南地区与华东地区发展良好,而东北、西北、西南等相对偏远区域,发展较为落后,智慧城市在各省份、各领域的发展也不尽相同。

如今,我国智慧城市建设已经全面展开,推进速度较快的已进入建设阶段,其他城市也开始进行规划与设计等,建设智慧城市是一个渐进式的过程,有的城市可能需要23年的时间,而有的城市可能则需要10年甚至更久,但在建设智慧城市的过程中既可以全面推进,也可以重点突破。当前,我国正在通过“两化融合”、“五化并举”、“三网融合”等战略部署,积极利用物联网、云计算等最新技术,推进智慧城市建设。国内在建设智慧城市过程中,有些城市围绕创新推进智慧城市建设,提出了“智慧深圳”、“智慧南京”、“智慧佛山”等;而更多的城市则是围绕各自城市发展的战略需要,选择相应的突破重点,提出了“数字南昌”、“健康重庆”、“生态沈阳”等,从而实现智慧城市建设。

与发达国家相比,我国智慧城市建设在总体上尚处于起步时期和探索阶段,没有形成适合自身城市发展的机制体系和运营模式。我国有很大一部分城市的生产力水平和政府治理程度存在很大差距和差异,并且在相当长一段时间内将持续存在。因此,我国当前还不具备大规模开展智慧城市建设的综合条件,只能支持先在具备基本条件的城市开展先行先试,示范带动,逐步扩散。

 

 

 

 

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