2020年豬鼠年交替之際，新型冠狀病毒帶來的疫情洶涌而至。借春節(jié)人員流動(dòng)高峰之機(jī)，在短時(shí)間內(nèi)攻城略地，迅速擴(kuò)散擴(kuò)展至全國(guó)、乃至海外部分國(guó)家，無人能置身局外。世事諱莫如深，從去年12月發(fā)現(xiàn)首例新型冠狀病毒肺炎到現(xiàn)在只不過一個(gè)多月時(shí)間。從最初的漠視到逐步重視，至1月23號(hào)的無奈封城之舉。我們經(jīng)歷了初期因信息不透明、真相缺席所帶來的恐懼、慌亂、質(zhì)疑、相互指責(zé)，到封城后交通的無序?qū)е箩t(yī)用物質(zhì)無法及時(shí)地傳送到需要者手中，因醫(yī)療資料短缺而導(dǎo)致的救治場(chǎng)面的混亂，居民的生活必須品很難得到保證等等。到現(xiàn)在的信息透明，次序逐步恢復(fù)正常。期間是否有體制機(jī)制問題、是否有瀆職瞞報(bào)問題，不敢妄加評(píng)論，下面僅從突發(fā)公共事件的技術(shù)保障體系來談?wù)勚腔鄢鞘薪ㄔO(shè)的重要性。
智慧城市是城市規(guī)模化發(fā)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(guó)的城市最早起源于約公元前2100-1700年前的洛陽(yáng)偃師二里頭。隨著歷史變遷，城市規(guī)模越來越大，城鎮(zhèn)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(dá)到40個(gè)，2019年中國(guó)的城鎮(zhèn)化率將近60%，到2035年估計(jì)將達(dá)到75%。隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大和城鎮(zhèn)化率的提高，對(duì)傳統(tǒng)的城市管理模式帶來了巨大的挑戰(zhàn)，必須有全新的管理理念和管理手段來應(yīng)對(duì)，“智慧城市”的概念應(yīng)運(yùn)而生。
何謂“智慧城市”?智慧城市是信息技術(shù)手段與城市發(fā)展理念、運(yùn)作模式、體制機(jī)制有機(jī)融合。具有自動(dòng)感知、快速反應(yīng)、科學(xué)決策、高效處理、貼心服務(wù)的能力。通過感官神經(jīng)元細(xì)胞(城市感知設(shè)施)透徹感知外界變化與狀態(tài)，通過完善互通的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳遞神經(jīng)沖動(dòng)(數(shù)據(jù)與信息資源)，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)(城市智慧運(yùn)營(yíng)管理中心)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)(各政府部門、行業(yè)的信息平臺(tái))的協(xié)同控制下，向著快速反應(yīng)、科學(xué)決策的目標(biāo)發(fā)展。
智慧城市的體系結(jié)構(gòu)和技術(shù)要素
智慧城市的技術(shù)體系架構(gòu)由以下五層構(gòu)成：
智慧感知層：城市的交通設(shè)施、電力設(shè)施、地下管網(wǎng)、房屋建筑等城市基礎(chǔ)設(shè)施，通過各種標(biāo)識(shí)技術(shù)標(biāo)識(shí)，然后通過智能芯片、傳感器、射頻識(shí)別等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物體的信息采集，感知城市的運(yùn)行狀態(tài)。
基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)層：由高速、泛在、高可靠的有線光纖網(wǎng)及無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成城市智能互聯(lián)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)層。
數(shù)據(jù)處理層：城市的各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)在城市的運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)，包括城市空間、人口、發(fā)展、經(jīng)濟(jì)、文化等經(jīng)濟(jì)運(yùn)行數(shù)據(jù)，交通、共用事業(yè)、電力、醫(yī)療等行業(yè)數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)的綜合加工和處理，形成決策信息。
智慧城市應(yīng)用層：各政府職能部門、各行業(yè)信息系統(tǒng)，包括交通、醫(yī)療、電力、政務(wù)、市政、公用事業(yè)、環(huán)保等。這些信息系統(tǒng)基于城市動(dòng)態(tài)感知數(shù)據(jù)，結(jié)合城市基礎(chǔ)設(shè)施靜態(tài)數(shù)據(jù)，以及跨部門、跨行業(yè)的數(shù)據(jù)共享，通過智能算法分析，有效實(shí)現(xiàn)城市智慧化的管理和服務(wù)。
集中智能調(diào)度層：智慧城市運(yùn)營(yíng)管理中心是對(duì)城市各項(xiàng)資源的整合和共享，打破部門、行業(yè)的孤島式運(yùn)營(yíng)和調(diào)度，實(shí)現(xiàn)跨職能、跨業(yè)務(wù)的聯(lián)動(dòng)。把各部門、各行業(yè)的數(shù)據(jù)集中展示在指揮中心大屏上，一旦發(fā)生城市發(fā)生突發(fā)公共事件，便于集中指揮調(diào)度。而且能通過對(duì)智能交通設(shè)施、智能基礎(chǔ)設(shè)施的自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整和控制相應(yīng)的設(shè)施。
數(shù)字孿生是智慧城市的基石
數(shù)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(guó)密歇根大學(xué)的產(chǎn)品全生命周期管理課程上提出的，2012年美國(guó)NASA發(fā)布了技術(shù)路線圖，指出“數(shù)字孿生”是一種綜合多物理、多尺度模擬的載體或者系統(tǒng)，以反映其對(duì)應(yīng)實(shí)體的真實(shí)狀態(tài)。數(shù)字孿生城市是數(shù)字孿生技術(shù)和理念在城市范圍內(nèi)的應(yīng)用，是集成數(shù)字標(biāo)識(shí)、自動(dòng)化感知、網(wǎng)絡(luò)化連接、智能化控制、平臺(tái)化服務(wù)等信息通信技術(shù)、測(cè)繪技術(shù)、地理信息技術(shù)、3D建模技術(shù)、仿真推演技術(shù)的綜合。通過在數(shù)字空間建造一個(gè)與物理城市相匹配的數(shù)字城市，實(shí)現(xiàn)城市全要素的數(shù)字化、虛擬化，全狀態(tài)實(shí)時(shí)化和可視化、運(yùn)行管理協(xié)同化和智能化，實(shí)現(xiàn)物理城市和數(shù)字城市虛實(shí)交互。
數(shù)字孿生城市是以GIS和CIM為核心來構(gòu)建城市虛擬化，以物聯(lián)網(wǎng)、城市通訊網(wǎng)絡(luò)為核心來構(gòu)建物理城市和數(shù)字城市的鏈接，以配備可視化展示、智能控制系統(tǒng)的城市大腦來指揮調(diào)度城市各個(gè)功能的運(yùn)行。
數(shù)字孿生城市的建設(shè)能大大提升科學(xué)決策、協(xié)同控制的能力，對(duì)于突發(fā)事件應(yīng)急反應(yīng)，全域協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)，就近資源調(diào)度能大大提升效率。
智慧城市在處理突發(fā)事件中的作用
2006年1月8日，國(guó)務(wù)院發(fā)布了《國(guó)家突發(fā)公共事件總體應(yīng)急預(yù)案》，各類突發(fā)事件按照其性質(zhì)、嚴(yán)重程度、可控性和影響范圍等因素，一般分為四級(jí)：Ⅰ級(jí)(特別重大)、Ⅱ級(jí)(重大)、Ⅲ級(jí)(較大)和Ⅳ級(jí)(一般)。其中在應(yīng)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(jí)，屬于特別重大突發(fā)事件。
假如我們有了智慧交通、智慧醫(yī)療、智慧政務(wù)，應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)。首先這場(chǎng)大規(guī)模的疫情也許不會(huì)爆發(fā)，從發(fā)現(xiàn)第一例新型冠狀病毒到此后數(shù)例發(fā)生，我們的智慧醫(yī)療系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)智能算法立即啟動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，應(yīng)急指揮調(diào)度中心根據(jù)預(yù)警的緊急程度啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，并采取相應(yīng)的措施控制傳染源、切斷傳播途徑，控制疫情的擴(kuò)散。
其次如果有了智慧城市系統(tǒng)，所有的數(shù)據(jù)在指揮中心一目了然，包括我們醫(yī)療物質(zhì)的生產(chǎn)能力，不至于讓王省長(zhǎng)在新聞發(fā)布會(huì)上關(guān)于口罩生產(chǎn)能力數(shù)據(jù)三次有誤。還有疫情初期的確認(rèn)感染和疑似人群數(shù)量的統(tǒng)計(jì)不準(zhǔn)確、不及時(shí)導(dǎo)致的人員恐慌也不會(huì)發(fā)生。
再次，疫情發(fā)生后醫(yī)療資源的不足和人員恐慌，普通的感冒患者也集中涌入醫(yī)院導(dǎo)致一度混亂。如果有了智慧醫(yī)療，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療和社區(qū)醫(yī)療相結(jié)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(yī)院缺乏大量的醫(yī)療物質(zhì)，尤其是口罩和防護(hù)服，另一方面大量的捐贈(zèng)物質(zhì)卻找不到對(duì)口的接收部門。如果我們有智慧政務(wù)平臺(tái)，把需求部門和捐贈(zèng)者直接對(duì)接，實(shí)現(xiàn)全程監(jiān)管，信息透明，高效快捷，而不需要通過紅十字會(huì)的中間周轉(zhuǎn)，耽誤寶貴的時(shí)間。
再者，1月23日武漢宣布封城后，很多急需物質(zhì)運(yùn)不進(jìn)來，假如我們有了智慧交通，預(yù)先把運(yùn)送救援物質(zhì)的車輛標(biāo)識(shí)輸入系統(tǒng)。系統(tǒng)能實(shí)時(shí)跟蹤車輛的位置，智能引導(dǎo)車輛行駛路線，控制沿線的交通信號(hào)燈提前預(yù)判予以放行。公共交通和私家車限行后，給我們的醫(yī)務(wù)工作者及急需出行的市民帶來極大的不便，盡管政府調(diào)度了6000余倆出租車及部分志愿者車輛提供服務(wù)，但因?yàn)槿狈χ悄芑慕煌ㄕ{(diào)度系統(tǒng)，導(dǎo)致車輛遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠用。如果借助于智慧交通，能根據(jù)需求者的輕重緩急、距離遠(yuǎn)近調(diào)度，得到最優(yōu)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(tǒng)計(jì)，假如我們把市內(nèi)交通、航空、長(zhǎng)途客運(yùn)、火車、高鐵、水運(yùn)，甚至城市“天網(wǎng)”攝像頭采集的人臉、車輛識(shí)別信息全部打通，那么一個(gè)人的出現(xiàn)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(jīng)中樞系統(tǒng)能根據(jù)疫情的發(fā)展情況做出科學(xué)的決策，比如說決策要封城，其推演系統(tǒng)會(huì)把封城后產(chǎn)生的各種情況及應(yīng)對(duì)措施比如說交通保障、生活物資保障、生產(chǎn)物資保障等，市長(zhǎng)根據(jù)推演情況選擇方案并做好后續(xù)應(yīng)對(duì)措施。不至于顧首不顧尾，導(dǎo)致封城后帶來后續(xù)一系列問題。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的城市治理模式的變革
目前城市的基層管理長(zhǎng)期靠突擊式、運(yùn)動(dòng)式執(zhí)法，管理治標(biāo)不治本。數(shù)字孿生城市將基于大數(shù)據(jù)集成和大數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)高效的協(xié)同治理。城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、政府服務(wù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、醫(yī)療、交通等實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，加入地理實(shí)體，而地理實(shí)體又加載到城市信息模型(CIM)，形成實(shí)體、模型、數(shù)據(jù)一體化。這樣的全局?jǐn)?shù)據(jù)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(yùn)行態(tài)勢(shì)和運(yùn)行規(guī)律。
通過城市特征的抽取，管理者能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，掌握發(fā)展動(dòng)態(tài)，便于有的放矢，精準(zhǔn)施策。為此，城市政府職能部門將會(huì)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(jìn)一步分化為虛實(shí)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(shí)體的城市現(xiàn)場(chǎng)管理和服務(wù)。
數(shù)字化要一盤棋更要各自為戰(zhàn)
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