2023数字城市公共基础设施建设白皮书
城市数字化转型是数字化浪潮背景下城市发展的必然要求,而数字技术的运用及数字基础设施的建设则成为城市数字化转型的关键举措,科学技术创新将为城市数字化转型提供强劲驱动力。
当前,云计算、5G、物联网、数字孪生、人工智能、区块链等新技术,已经大范围的应用到城市数字基础设施建设。依托高速率、大容量、低时延高可靠的5G技术搭建的高速网络环境,大大加强了数字城市的网络通信基础,解决了信息大批量高速度传输效率的问题。以泛在感知为特点的物联网技术解决信息自动采集、获取和传输的障碍,奠定城市数字化、智慧化建设最重要的基础。云计算技术解决信息高效处理的问题,为信息技术应用快速推广提供新型商业模式,云计算服务的边际成本递减特性,深刻地改变人们的生活、公司制作以及政府的管理方式。数字孪生城市正逐步深入城市全要素表达、业务预警预测、场景仿真推演、态势感知、智能决策等多个环节,城市运行数字化场景的可视化感知、交互运行能力不断的提高,成为各地城市数字化转型的重要探索方向。人工智能正慢慢的变成为数字城市至关重要的技术组成部分,通过机器学习驱动的AI机器分析得到的数据,帮助城市数字化治理开展智能预测分析,辅助决策规划。融合了点对点网络、数据加密、共识机制、智能合约等技术的区块链创造性地建立了由技术支撑的信任机制,解决了数据可信流动的问题,为城市基础设施数据的可信流转提供了低成本的解决方案。
城市公共基础设施由功能单一化、系统孤立化向应用协同化、场景智能化方向转变。十四五时期,新型城镇化建设深入推动,城市建设更加关注人的体验,对防灾减灾、应急处置等城市基础设施服务承载能力及空间治理、社会治理等领域全生命周期协同管理能力提出了更加高的要求。中国传统城市信息化基础设施建设体系性不强,设施功能单一且服务效能不高,重硬件轻软件现象普遍,不能有效支撑新时期城市建设发展。随着数字城市公共基础设施建设发展,城市数字底座逐步夯实,公共基础设施数字化改造稳步推进,将有力支撑融合应用数字化场景打造,提升全生命周期协同发展能力,成为加快城市数字化转型,建设宜居、韧性城市的重要手段。
城市数字基础设施建设由“重建设、轻运营”发展模式向投建管运一体化模式转变。早期数字城市建设实践,常常存在“以技术为本”“重经济效益、轻民生价值”等现象,造成城市资源浪费,可持续发展能力不够。同时,传统的“总集成商+分包商”的模式非常容易导致企业各自为政、各自基于自有产品和技术来实施,形成数据信息孤岛的格局。在“以人为本”的新型城镇化建设的核心理念指导下,我国城市基础设施进入补齐短板、提升功能、优化服务和融合发展并重的发展阶段,原有的项目建设模式已经不能与当前的建设要求相匹配,紧抓数字城市建设主线,创新管理手段、模式和理念,创新数字城市公共基础设施建设模式,提高城市规划、建设、管理体系化和智能化水平成为重要探索方向。
智慧交通是把信息技术、控制技术等先进的技术和新理念应用于交通行业,赋能公路、铁路、港口等各类交通基础设施,强化交通管理能力,优化服务模式,提高公众出行效率、保障出行安全。以智慧公路为例,截至2021年底,我国已有3500多公里的道路实现智能化升级,20余个城市和多条高速公路完成了4000余台路侧通信单元(RSU)的部署。
在未来的智能交通体系中,将实现车路云的实时信息交互。车端着力于交通工具智能化的实现,路端着力于通过物联感知体系实现基础设施的全面信息化,云端着力于通过海量交通数据收集汇聚、共享分析,实时掌握道路交互与通行运作时的状态。目前,智慧交通管理领域代表性的企业重点布局区域侧重于东部发达地区,例如千方科技主要布局长三角、珠三角及京津冀地区,佳都科技主要布局华东、华南的大型城市。2023年中国智慧交通市场规模预计将突破4000亿元。
智慧能源是利用新型信息技术推动能源生产、存储、消费等各环节数字化转型,整合优化能源业务,形成“端-中心-端”的放射式集中运筹产业体系,提高能源转换和配置效率。
当前智慧能源市场格局呈现新旧融合的局面,中石油、中石化等传统能源企业慢慢的开始向智慧能源领域发展;华为、阿里巴巴、腾讯、百度等企业也开始利用自身技术优势涉足智慧能源领域,抢占市场占有率。国家电网、中国华能等企业,积极利用自身专业优势不断拓展智慧能源市场占有率。总体而言,智慧能源发展前途广阔。一方面通过对煤炭、油气等常规能源的数字化改造,促使城市节能减排;另一方面通过数字化技术与新型能源并向发展,提升清洁能源利用效率,推动智慧能源市场规模持续快速增长。
智慧园林充分的利用物联网等城市数字底座能力,开展古树保护、城市园林管理、森林防火监测等智慧场景建设,提升园林绿化的智慧化服务和管理能力,实现人与自然的互感、互知、互动。
自2012年起,我国历年城镇园林绿化投资额均超过2000亿元,截至2022年,智慧园林的市场规模仅约为20.5亿元,数字化改造市场空间大。当前,我国园林行业公司数虽然较多,但是大多数企业规模较小,主要分布在江苏、浙江、北京、上海等经济水平发达的地区。同时,我国许多园林企业是由城市园林局下属单位改制设立的,与政府部门存在广泛联系,存在较强的区域壁垒,阻碍另外的地方企业进入。