數字孿生在城管檔案管理中的應用與行動路向

湯文仙/ 北京城市學院首都城市環境建設研究基地

黨的二十大報告強調，要提高城市規劃、建設、治理水平，加快轉變超大特大城市發展方式，打造宜居、韌性、智慧城市。一直以來，在城市規劃、建設、管理過程中產生的各類城建檔案，在城市建設的全過程中發揮著舉足輕重的指導作用，是確保城市高質量發展的戰略性、基礎性工作。然而，目前對城建檔案的研究，基本上是圍繞著城市建設工程檔案，開展諸如文件歸檔、法治化、數字化、數據治理等內容進行研究。對其中的重要分支“城管檔案”這一范疇，有針對性的研究明顯不足，這意味著國內檔案學術界對城管檔案的認識存在滯后性問題。特別是，數字孿生城市建設背景下城市檔案管理的研究更是較少得到關注，在實踐上還存在著城管檔案收集得不夠完整、檔案信息化的標準缺位、數字檔案存儲的安全風險、數字檔案管理的人才匱乏等問題，亟須從理論和實踐層面進行深入探討。本文站在城管檔案的角度，對數字孿生賦能城管檔案管理進行研究，以期引發領域內學者對該領域的關注和探討，共同推動城管檔案的建設和發展。

1 數字孿生賦能城管檔案管理的功能價值

數字孿生城市在雄安新區的先行先試，日益成為各地城市智能運行的數字底座。數字化模擬城市全要素的數據資源，為不斷完善和提升城管數據檔案管理的功能，在技術上提供了可能，為探索中國式城市治理現代化提供了技術支撐。

1.1 數字孿生的“全面感知”強化城管檔案的“綜合性”

城管檔案的產生具有連續性和體系化，保證資料的綜合完整性是城管檔案的基本要求。城管檔案既包括城市家具、市政附屬設施、交通附屬設施、戶外廣告設施等公共設施，也包含道路、建（構）筑物、地下管線和園林綠化等城市建設，還包括城管行政管理、業務管理到工程技術部門文檔資料所構成的一個完整的檔案體系，是由不同部門、不同專業、不同環節、不同內容在不同階段形成的多種文件檔案組合在一起的綜合體。數字孿生城市以全面感知為前提，通過空天、地面、地下、河道等各層面的傳感器布設，實現對城市道路、橋梁、井蓋、燈蓋、建筑等基礎設施的全面感知、動態監測，借鑒孿生體對不同系統數據收集和存儲的方案，解決產品數據檔案收集難度大和管理難度高的問題，從而形成虛擬城市在數據信息維度上對實體城市檔案的整體記錄，為城市管理提供更為精準的分析服務。

1.2 數字孿生的“精準標識”強化城管檔案的“精準性”

精準性是城管檔案管理的基本要求，也是衡量檔案內容質量和數據準確的重要指標之一。數據檔案存在誤差或者錯誤，很可能引發施工事故或者行政糾紛，致使出現嚴重的經濟損失和管理效率的降低。粗放式城市治理已經不能適應現代城市日益復雜的管理要求，城市的精細化治理理念成為必然。城市精細化治理要求不斷提高城管檔案管理的精準性水平，將精準性要求滲透至城管檔案記錄的全過程，對檔案管理的每一個細節和細微之處，都做到有據可循和精準記錄。數字孿生城市通過數據全域標識和狀態精準感知，真實、準確、全面地呈現出城市管理各項活動、各個對象的關鍵數據和過程，利用歸檔的物理城市的精準數據，構建物理城市在虛擬空間中的模型，并達到一定的逼真度，從而優化實體城市管理、提高城市的高效運行。

1.3 數字孿生的“實時映射”強化城管檔案的“動態性”

城市是一個復雜巨系統，時刻處于動態變化中，因此城管檔案具有動態性的特點。隨著城市規模的擴張、市政設施的完善、地下管線的延長、城市執法的開展等等，城管檔案應當根據城市運行和管理現狀對相關的檔案內容進行及時更新，做到對各類變動信息的及時收集，使其與城市實體工程實際狀況相一致，與城市管理工作內容實現同步發展。城市數字孿生通過借助物聯網、圖形圖像、虛擬現實、人機交互等領域技術的協同和融合，物理城市空間與數字城市空間的雙向互動，將感知的多源數據，時刻掌握物理城市的全局發展與局部變化，確保數字城市與物理城市在全要素、全范圍、全精度的同步運行，并通過數字化建模的可視化效果，實現全空間信息和城市實時運行的數據檔案，始終保持城管檔案動態性的特征，從而真實地反映城市的歷史和現狀。

1.4 數字孿生的“多維數據”強化城管檔案的“服務性”

作為檔案的一種，城管檔案同樣擁有檔案的憑證價值和決策價值兩大基本價值。城管檔案的憑證價值在于它在城市管理和城管執法中能作為事實證據起到一種強證實的作用，這一價值對現實生活中城市基礎設施的產權認證或是對城管執法的證據獲取等很多方面具有至關重要的功能。城管檔案的決策價值在于它可以為城市管理者有效治理城市病，依法高效進行城市治理提供有效的決策支持，既能反映城市管理水平，也直接影響城市管理檔案的利用效果。城市管理工作的開展需要大量城市發展資料信息的支持，在此過程中便突出了城市數字孿生的重要性。從大數據中發現一些異常和問題，能夠協助政府部門排查各類城市治理層面存在的細節問題。智能推演是城市數字孿生具備智慧能力的體現，是實現對物理城市進行科學預測、指導與優化的關鍵，能夠準確模擬城市人、事、物在真實環境下的行為，通過大數據計算，科學有效地指引和指導城市的精細化治理。

2 數字孿生在城管檔案管理中的具體應用

充分利用物聯網、大數據、人工智能、算法模型并集成多學科的技術，數字孿生為城管數據檔案管理提供了良好的技術手段。在數字孿生背景下，城管檔案管理的應用模式發生變化，主要是體現在以再造管理系統為主導，大力推進線上共享，不斷創新服務方式。

2.1 基于數字孿生的城管檔案管理系統

數字孿生和城市空間通過統一接入各種泛在感知的城市公共設施，不斷融入物聯網感知數據、位置數據和各種運行數據，對各類感知設備采集的數據進行解析、清洗、預處理，實現數字城市和物理城市之間的實時連接，構建了覆蓋多部門、全方面、多角度、全流程的城管數據庫。同時，將規劃、勘測、設計、施工、監理、園林、環衛、市政、公用設施、房地產、人防等各個部門系統與檔案管理系統連接起來，把歸檔節點向各部門管理業務前端延伸，暢通數據橫向集中、縱向匯聚渠道，確保數據規范、格式統一、便于歸檔。數字孿生的數據檔案與城市管理之間統籌協同的整體管理效應，有助于城管數據檔案在城市全周期管理的實時歸檔，最終形成真實、準確、全面的城管數據檔案庫。

在構建基于數字孿生的城管檔案管理模式過程中，城市管理部門和檔案管理人員共同整合了有針對性的檔案信息資源，將網格化城市管理、城市運行監測、智慧城管、交通、氣象環保、園林綠化、人防水利、建筑等一大批與城市管理服務密切相關的重點平臺進行創新整合。將城管數據檔案庫信息集成到數字孿生中的可視化模型上，動態生成三維場景模型，實現城管檔案三維空間展示。檔案管理一體化的作業規范又為檔案信息化管理提供標準規范支撐，并對基礎數據信息資源的通信接口進行統一管理和標準化處理，及時更新和完善檔案類別和等級設定標準。

2.2 面向部門統籌的城管數據檔案信息協同平臺

結合目前各地不斷完善“大城管”工作體系的契機，檔案部門應從全局視角出發，有效利用數據治理的機制、方法和工具，強化對城市數據治理工作的高位統籌。深度參與城管數據采集、建模、開發、服務、應用的全周期閉環管理活動，以數字孿生的城管檔案管理系統為中心，將數字孿生技術的城管數據檔案庫納入信息協同平臺的設計中，作為各協作部門之間理想、可靠的單一信息源，將其與數字孿生體進行整合，集成到數字孿生中的可視化模型上，實現城管數據檔案的集成管理和共享利用，從而成為一個良好的檔案協同平臺，不斷增強城市的整體性、系統性和生長性。

全局視角是檔案部門承擔數據治理工作的首要視角。數據治理不是單個部門的職責，而是多個部門協同治理。在共建共治共享的城市治理過程中，市政管理、環境管理、交通管理、應急管理和城市規劃實施管理等不同部門之間及時、準確的數據檔案信息交互是實現城市整體統籌治理的關鍵。城管數據檔案信息協同平臺在促進多主體資源共享協同關系中起著重要作用，將城市運行管理過程全生命周期內產生的所有數據，分為市級、區級和街道等不同等級，適配不同類型的數據加密算法，實現高效和安全并重的數據信息資源共享與交換目標。城市地理、人口等基礎數據和部件、事件等實時數據，以及城市部件、事件的管理對象與管理流程大數據的共享與交換，實現城管檔案信息的高效利用和城市運行的“一網統管”。

2.3 面向城市決策的城管數據檔案智慧服務平臺

基于數字孿生的城管檔案管理系統的建設，產生并積累了大量信息和數據，高效利用各類數據，全面提升數據要素價值，服務于城市高效協同運轉需要和城市運行“全貌”展示需求，是當前智慧城市要解決的關鍵問題，促進檔案管理從封閉走向開放，從單純的采集、保管，向信息利用的全面綜合管理和協調服務轉變。通過城管數據檔案庫，以定量與定性結合的形式，在數字城市推演地理信息、人口信息、基礎設施信息、天氣信息、交通信息、建筑信息等數據要素的交互運行，繪制“城市畫像”，將便民服務、城市交通、社會治理、公共安全、社區管理等百姓關切的熱點、難點、堵點問題作為著力點，支撐城市決策者在物理世界實現城市難題的“一眼明”和城市統籌“一盤棋”的綜合效益最優化布局。

隨著覆蓋城市全域的數據資源體系的建立，科學有效的城市數據治理的場景將應用受到廣泛重視。一是風險預知場景。通過泛在感知設備，對市政公共基礎設施的數據實現實時感知風險，實施快速維護和風險排除，從而提高城市的安全性；二是智能管理場景。對市容環境、交通管理、垃圾回收、社區管理等城市運行狀態實現遠程觀察，科學調度城市管理力量和資源，從而提升數據治理能力；三是遠程取證場景。對交通違章、設施人為損壞、垃圾分類不規范等行為，實現車輛、人員等位置及移動軌跡的“被追溯”，為非現場執法和政府監督管理提供技術保障，提高城管執法效能；四是深度學習場景。通過各類城管數據之間有效融合、匯集共享、關聯分析，洞察城市運行規律，預計未來一段時期城市運行的總體狀況，實現城市的模擬、監控、診斷、預測和控制，主動高效服務城市治理體系。

圖1“一核心兩平臺”的城管檔案的管理架構

3 數字孿生建設下城管檔案管理的行動路向

隨著數字孿生城市的快速發展和需求，對城管檔案工作提出了更高要求，在重塑基于數字孿生城市的檔案管理架構的基礎上，不斷提升數據服務城市治理的能力。

3.1 把握數字孿生機遇，強化城管檔案理念

隨著我國城市發展進入以建為主向建管并舉的新的發展時期。城市規模增大疊加管理事務增多與城市風險加大，城市治理難題亟待在強化城管數據治理理念和實踐上得到雙重破解。數字孿生城市建設為城管檔案數字化建設提供了機遇，城管檔案呈幾何倍數增長，其擁有的信息量急劇膨脹。城管檔案管理機構應該把城管檔案事業納入城市管理的發展規劃之中。對市容管理、城區改造、城管執法、社區管理等城市管理工作，要以城管檔案為基礎，以數據治理為導向，解決現實問題，避免在城市管理過程中出現資源浪費和不必要的糾紛。加強與其他管理部門的主動聯系和溝通，及時把握城市建設信息。加強與相關部門檔案管理的整合，形成檔案庫互聯、信息共享、一鍵共享的檔案管理新局面，為促進“大城管”的整體治理格局和提供更加有效的服務提供堅實基礎。

3.2 重塑檔案管理架構，立足城市服務場景

城市基礎設施運行、城市公共服務運行、城市實質環境運行、城市公共安全運行等城市運行機構體系，成為城管檔案產生的基礎。在數字孿生條件下，城市管理和檔案管理的有效對接，形成基于數字孿生的城管檔案管理系統為核心、面向部門統籌的城管數據檔案信息協同平臺和面向城市決策的城管數據檔案智慧服務平臺的“一核心兩平臺”的城管檔案的管理架構。實現實時在線信息收集，前移業務流程環節，打破以往被動局面，進行超前控制，牢牢把握關鍵節點主動權，保證了后續歸檔信息的準確性、系統性和完整性。同時，加大資金投入力度，促使城市活動中直接形成有價值的數據記錄，挖掘和衍生更多的基于孿生城市的城市管理與服務場景，促進城管檔案信息化的進一步發展。

3.3 完善檔案管理制度，保障數據檔案安全

檔案數據管理范式是檔案保管對象演變背景下的技術適應，結合新時代社會發展對城市治理的基本要求和孿生數字城市對城管數據的環境變化，對生成的具有“工具-信息-內涵”價值的文字、圖表、聲像等數據記錄進行收集、編研，并形成檔案。針對數據檔案的特點，改造文檔的收集、整理、存儲、保管的管理流程，適當調整為數據采集、處理、維護和服務的信息化管理流程。數據安全是檔案數據治理的底線，應當分別從制度層、管理層和技術層等不同角度，完善和制定城管檔案管理的安全管理制度。加大對檔案數據安全管理的技術投入，對存在安全風險的電子檔案即時數據異地備份，提升檔案數據安全治理能力。加強對存儲的城管檔案，特別是重要檔案進行不定時的檢驗，及時發現有些檔案由于長期不使用而導致損壞，確保城管檔案管理的信息資源安全性得到真正的保證。

3.4 推進標準體系建設，加快信息人才培養

當前，城市數字孿生已經成為支撐智慧城市的重要技術手段。《“十四五”全國檔案事業發展規劃》也提出要全面推進檔案信息化強基工程。面對多源且龐大的城管檔案數據，須針對各類信息的名詞定義和城市管理活動進行標準規范，統一數據類型的標準口徑，對重點環節形成獨立的數據指標，確保數據指標具備唯一性的特征。通過數據建設共享標準體系，實現城市管理作業與檔案管理的一體化標準規范，確定數據編碼、數據格式、數據結構標準，用于指導數據生產與檔案管理工作，便于實現數據的質量控制、共建共享和治理服務。以融合應用為導向，開展城市數字孿生在城市規劃、管理和服務等維度典型應用場景的標準研制。另外，城管檔案數字化是一個多專業、跨領域、涉及面廣的復雜工程，迫切需要一支既具有檔案專業知識，又掌握信息技術的復合型人才，一方面通過招聘信息技術專業的人才擴充到檔案隊伍中，同時，加強對既有檔案在職人員的信息化素質培訓，提升在文檔存儲、編輯、檢索、運用的信息化能力，適應檔案數字化建設發展的要求。