城市大腦建設的地方實踐與思考
——以漳州市為例

沈海石

(漳州信息產業集團有限公司,福建 漳州 363000)

0 引言

進入數字經濟時代,傳統經濟社會形態發生日新月異的變化。新的經濟社會形態對社會治理體系和治理能力提出了更高的要求,而數字技術的發展應用為構建現代化社會治理體系和治理能力,推進城市數字化轉型提供了新的思路和方法。隨著互聯網5G+、大數據、人工智能、虛擬現實、物聯網等新一代信息技術的蓬勃發展,基于互聯網類腦架構與智慧城市建設結合的城市大腦以實現高效能治理為目標,正逐漸成為各地治理體系和治理能力現代化建設的重要抓手。

1 我國城市大腦建設現狀

2020年3月,習近平總書記考察杭州城市大腦運營智慧中心時指出,“通過大數據、云計算、人工智能等手段推動城市管理手段、管理模式、管理理念創新,從社會化到智能化再到智慧化,讓城市更聰明一些、更智慧一些,是推動城市治理體系和治理能力現代化的必由之路,前景廣闊”。這為我國推進城市大腦建設指明了發展方向。

1.1 城市大腦建設是智慧城市建設的重要內容

城市大腦是智慧城市發展到一定階段的產物,也是以創新技術形成城市治理新格局的關鍵抓手。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》指出,“以數字化助推城鄉發展和治理模式創新,構建城市數據資源體系,推進城市數據大腦建設”,將城市大腦建設納入了“十四五”規劃建設的重要內容。

近年來,為進一步引導和支撐各地城市大腦建設和發展,國家各部委先后出臺了一系列鼓勵和支持措施。2020年12月,國家多個部委聯合印發了《關于加快構建全國一體化大數據中心協同創新體系的指導意見》,明確提出“支持打造‘城市數據大腦’,健全政府社會協同共治機制,加快形成統一規范、互聯互通、安全可靠的城市數據供應鏈,面向城市治理、公共服務、產業發展等提供數據支撐”。2021年4月,國家發改委印發《關于推廣上海浦東新區有關創新舉措和經驗做法的通知》,在高效能治理方面提出了打造城市大腦,推動城市運營“一網通管”的創新舉措,進一步肯定了上海、杭州等地推進城市大腦建設的創新做法,也為各地推進城市大腦建設提供了寶貴經驗。2021年5月,福建省印發了《2021年數字福建工作要點》,提出加快建設新型智慧城市,建設城市綜合管理服務平臺,打造城市大腦的工作任務。而《2022年數字福建工作要點》進一步明確支持福州、廈門、漳州、泉州建設城市大腦,啟動省、市級城市新型模型(CIM)基礎平臺和城市運營管理服務平臺建設,為福建省城市大腦建設吹響了進軍的號角。

1.2 城市大腦技術架構迭代更新

2016年,得益于新一代信息技術的全面發展,杭州市政府聯合“阿里云”,圍繞習近平總書記推進城市治理體系和治理能力現代化重要指示精神,結合“能力”和“現代化”兩個著力點,重點突出治理體系建設,作為城市新型基礎設施的杭州城市大腦正式落地,正式開啟城市完整生命體——“城市大腦1.0”[1]。

“城市大腦1.0”是以大數據建設理念驅動,以城市的綜合管理為目標,實行大范圍的試點項目與試點城市建設,以交通行業為切入點,利用云計算、大數據和智能化手段,解決城市發展的局部問題。該階段為單元級城市大腦形態,尚未實現城市級的數據打通和數據資源化,該階段典型代表項目有杭州城市大腦交通系統1.0、海口城市大腦示范項目等。

從2016年“城市大腦1.0”技術理念的提出,通過7年的發展沉淀,經歷了跨領域的數據共享和智能場景的“城市大腦2.0”階段,如今以數據多元融合滲透、城市治理全面智能升級為技術架構特點的“城市大腦3.0”時代已經到來。該階段以城市運行管理中心為神經中樞,以大數據中心為智慧中樞,并提出城市“數字駕駛艙”概念,著重打造城市數據中臺,打通底層數據,構建起涵蓋城市治理方方面面的城市數字智慧管理體系,形成從決策中樞到城市末梢乃至偏遠鄉村的智慧管理網絡,實現城市運行“一網通管”。該階段目前國內應用典型案例有浦東城市大腦3.0、杭州城市大腦3.0、深圳南山“圳智慧CIM一網通管平臺”等。其中,浦東新區城市大腦3.0按照“一屏觀天下、一網管全城”的建設思路,著力打造出“1+36+1377”橫向到邊、縱向到底的城市運行綜合管理體系,實行區、街道、村居三級管理體系,實現全覆蓋、無死角的城市管理智慧化升級,相關經驗做法被國家發改委推廣。

隨著ChatGPT、文心一言等基于大型語言模型的生成式人工智能工具的發布,其擁有更加強大的語言理解和文本(語言)生成能力將會給城市大腦建設帶來更多可能性。新技術的應用將賦予城市大腦上知天文、下知地理、中知“人事”的能力,為其在城市治理的響應速度、響應準度、響應溫度帶來質的飛躍,智能輔助決策能力也將得到跨越式的增強。

1.3 中小城市應用實踐成效良好

作為重構現代城市治理體系,提升城市治理能力,實現城市數字化升級的關鍵抓手,城市大腦建設絕不是大城市的專利。早在2019年,安徽省黃山市就率先啟動了云計算及新型智慧城市(城市大腦)項目建設。經過幾年的發展,城市大腦項目先后在攀枝花、亳州、廊坊、安慶、聊城、德陽、日照、鷹潭等數十個中小城市落地生根,正逐漸向區縣延伸,逐步探索出適合中小城市管理特點的城市治理智慧化建設思路和運營模式[2]。

2 我國城市大腦建設發展中存在的問題

2.1 政府投入為主,項目運營難

目前,國內各中小城市在建和運行的城市大腦項目普遍采用政府部門建設、財政投資、職能部門使用的模式,存在財政一次性資金投入大、政府運營缺乏融資渠道、無資金回報來源等問題,導致各地項目普遍存在重建設、輕運營,重使用、輕維護,無收入、難維系的局面,亟須探索出一個符合平臺自身特點的建設、運營、管理、發展新模式,推動“城市大腦”健康、良性、可持續發展。

2.2 組織機制缺乏,資源調動難

推進項目建設運營機制不健全,普遍存在由單一部門負責平臺的建設和運行,未能形成本級政府牽頭、所有部門參與的項目協作機制,各部門負責自身條塊業務,各行其是。系統多,配合難,平臺間存在數據壁壘,信息橫向流通難,無法對信息資源實現及時、有效、統一、迅捷調用,較大限制了平臺的綜合性發展。

2.3 數據匯聚為主,生態形成難

目前,國內中小城市在建和運行的城市大腦項目功能還主要集中在政務信息化和政務數據匯聚,未通過建設通用化、開放式系統架構拓展周邊智慧應用場景體系。項目還僅停留在提高辦事效率這一層級,未對政務數據進行深度開發利用,拓展延伸數字產業應用能力不足,無法構建起以城市大腦為核心的產業發展生態體系。同時,未對匯聚到的數據進行深度開發共享,難以發揮數據的輔助決策和智能驅動作用。

2.4 應用領域單一,體系集成難

由于缺乏統一的政府牽頭機制,目前國內中小城市在城市大腦項目建設中普遍停留在交通、應急、城管、醫療等單一領域的應用,未從構建城市現代化治理體系和智慧治理能力的高度對項目進行統一的設計和規劃,導致城市治理能力發展不均衡,城市整體治理水平提升有限。

3 漳州城市大腦建設思路初探

數字福建是習近平總書記在福建工作時親自開創并大力推動實施的重大戰略,是數字中國戰略的思想源頭和實踐起點。漳州作為推進數字福建建設的重要組成部分,建設高水平新型城市大腦作為信息基礎設施被納入《“十四五”數字漳州專項規劃》,《2022年數字福建工作要點》進一步將漳州納入首批鼓勵支持城市大腦建設的城市。推動漳州城市大腦建設成為完善城市數字經濟基礎設施,提升城市治理體系和治理能力現代化水平,實現城市數字化、智慧化轉型升級的關鍵一環。漳州通過不斷收集學習各地城市大腦建設的經驗,提出依托漳州大數據中心建設漳州城市大腦,采用“政府牽頭、國企投資、購買服務、市場化運作”的模式,初步形成“三體合一、五域共治”體系化建設思路。

3.1 政府牽頭,打破數據流通壁壘

城市大腦通過匯聚城市治理數據資源,構建統一的城市運營管理中心,根據實時數據監測分析為城市精準畫像,并依托延伸至各部門單元和社區村落的城市運營管理體系,實現對整個城市的精準化、智能化管理,這就需要系統對各類數據資源的高效調取運用。而目前,漳州全市400多個政務數據機柜分散在政務機房、“芯云谷”、公安、住建、人社及各區縣等不同部門和區域,政務數據存在算力資源分散、數據相互獨立、缺乏有機調配等情況。政務智能化應用目前主要集中在城管、住建、醫療等部門,功能較單一且相互獨立,各應用之間融合交互水平還比較基礎,未形成有效的智慧城市應用場景體系。

“城市大腦3.0”提出了“多元融合滲透、全面智能升級”的技術架構理念,旨在解決智慧治理根源問題,實現數據智能化和大腦工具化及城市全要素高度融合,從而打造出高效、智慧、便捷、精準的城市治理體系,實現“一部手機管理一座城市”。為此,推進漳州城市大腦建設要強化頂層設計,建立市政府牽頭、部門參與、國企建設、區縣共建的項目推進機制,按照“一屏觀天下、一網管全城”的建設思路,著力構建起以城市運行管理中心為核心,各行政部門事項應用場景全納入、各區縣末梢全覆蓋的“1+N+N”的城市治理體系,為實現城市治理多元滲透、城市管理智能升級、城市發展數字轉型打下良好的架構基礎。

3.2 “三體合一”,打造城市智慧引擎

漳州城市大腦定位為城市發展數字化、信息化、智能化的總引擎,依托漳州大數據中心算力資源,圍繞打造高水平新型城市智慧中樞的總目標,利用大數據、云計算、物聯網、人工智能、數字孿生等新一代信息技術,打造城市感知體、系統綜合體、數據智能體“三體合一”新模式,推動數據匯聚、治理、開發,挖掘數據要素潛能,對城市數據進行智能化分析,實施智慧化管理,構造“數智融合發展”的城市治理平臺。

引入“城市感知體”體系概念,構建以城市運行管理中心為神經中樞,以大數據中心為智慧核心,以聯通各職能部門和業務條塊的智慧應用場景體系為橫向骨骼,形成對城市管理各項業務的全覆蓋;以貫通市、區(縣)、鎮(街道)直至村(社區)的信息應用端口為縱向神經,將“城市大腦”的感覺神經伸入城市治理的角落末梢,打造出“1+1+N+N”的城市大腦技術架構體系,實現“一網管全城”。整合城市中現有的視頻攝像頭、傳感器、檢測器、位置采集器等數據收集設備,強化各板塊、各環節的數據收集和信息監測,充分運用城市模型CIM、數字孿生、虛擬現實增強等技術,為城市運行精準畫像,提高城市大腦對城市運行狀態的敏銳感知能力,從而對城市治理和應急管理做出迅即響應和精準決策。

強化“系統綜合體”建設思路,采取大綜合的系統架構,圍繞城市治理和經濟發展的中心工作,按照集成、整合、全覆蓋的綜合型平臺建設模式,突出對城市、產業新型基礎設施和應用體系的集成貫通。依托城市運行管理中心這一神經中樞,通過構建開放式系統接入體系、共用數據算力基座,聚合交通、能源、醫療、教育、產業招商、應急管理、公共安全等各行業條塊的智慧應用系統,延伸拓展智能應用場景,打造統一大腦、分節點、分區域管控的智慧應用體系。同時,依托大數據中心這一算力底座數據匯聚能力,發揮城市運行管理中心指揮協調優勢,推動各行業條塊信息資源橫向打通,促進各版塊數據信息流動,打造深度交互融合共享的城市智慧管理系統,進一步提升城市協同發展、產業精細化管理水平,為漳州城市治理提供系統化的能力支撐。

依托“數據智能體”技術理念,在采用統一數據底座的基礎上,加快各應用系統的數據整合與匯聚,形成海量城市治理數據資源。充分發揮數據中心算力優勢,構建城市治理的大型語言模型,訓練城市治理的預測預判能力,對城市運行狀態精準畫像分析,依托城市大腦延伸出覆蓋全域的神經觸角,重點強化信息雙向、多向交互,突出構建系統高效態勢感知能力,從而對事件做出迅即響應、精準決策、統一協調、高效指揮,切實提高城市智慧化管理能力。通過數據分析、數據治理和人工智能技術的集成應用,挖掘城市治理數據的價值,推動城市數據在農業發展、產業升級、工業生產、文旅康養、數字化轉型等領域的開發應用,提升數據本身價值,有效帶動周邊產業發展,促進數據交易業務開展。同時,運用虛擬現實增強、“元宇宙”、大型語言模型等前沿數字信息技術,依托城市發展數據資源,打造城市虛擬體驗空間,構建“虛擬城市”與“實體城市”融合發展的城市特色,提升城市形象。

3.3 “五域共治”,構建漳州特色大腦

根據城市大腦前期在全國各級城市的應用經驗,結合漳州城市規模和社會、經濟、民生、產業等的特點,按照“一屏觀天下、一網管全城”的建設思路,引入“人”“城”“境”“業”“安”五域共治理念,規劃建設具有漳州特色的城市大腦體系架構,具體架構如圖1所示。

圖1 “五域共治”城市大腦智慧治理架構

“人”方面,突出以人為本,圍繞與人民息息相關的衣食住行、養老、醫療、教育等領域,以社會公眾最關心的事務為切入點,積極推進康養一體化公共服務平臺、全民全生命周期健康云平臺、校園綜合服務平臺、智慧社區綜合服務平臺等建設,推動居民生活與大數據、物聯網、人工智能等信息技術深度融合,提升市民生活智能化、信息化、便捷化水平,提高人民群眾的歸屬感。

“城”方面,突出以城留人,圍繞完善城市治理體系、提升城市治理水平,以構建城市全方位智慧服務能力為切入點,通過構建智慧城管、智慧綜治、智慧交通、智慧社區、智慧園林等智慧城市管理應用場景,打造城市管理分析決策系統,對市民關心關注的社會治安、城市違建、交通出行、行政服務等事項實現智能化、信息化、精準化監測和管理,打造宜居宜業的智慧城市,提升城市吸引力。

“境”方面,突出以境育城,圍繞“雙碳”發展目標,加快構建城市生態環境一體化治理體系,建設生態環境云平臺、新能源碳中和管理云平臺、產業環保能耗監測平臺等智慧化生態管理平臺,強化對污染排放、垃圾處理、能源消耗、能源調度的實時監測和精準管理,實現小尺度、精準化監管,為政府開展環境保護、生態治理提供科學支撐,促進城市生態環境的改善,提升城市宜居水平。

“業”方面,突出以業興城,圍繞漳州“9+5”產業集群,以優化營商環境為切入點,利用大數據、智能AI等信息技術,積極打造營商環境服務云平臺、城市級新能源綜合管理平臺,強化政策匹配、政企協同、產業協作、產需對接等能力構建,提升服務企業智慧化水平,持續改善漳州營商環境。建設產業鏈分析系統、產業協作賦能平臺、產業大腦等助力產業發展的數字化管理系統,推動工業互聯網云服務平臺的建設,促進產業資源高效融合,為漳州經濟發展提供有力支撐。

“安”方面,突出以安護城,圍繞構建城市智能治安管理體系,建設智慧政法、市域智治、“海上漳州”等信息化平臺,通過全域性監測、精準化管理、畫像性分析,提高對流動人口、重點人群、重要事項、突發事件等的實時精準掌控,對突發事件做出迅即響應。建設數字應急管理指揮體系和應急通信網,開發監測預警、應急值守、綜合保障、應急指揮系統,強化對安全生產、火災事故、防汛抗旱、防災減災等事項的指揮協調,構建預防與應急救援并重、常態與非常態相結合的應急管理體系,提高城市安全防護水平。

4 中小城市推進城市大腦建設的實施路徑

推進中小城市大腦建設、保證項目健康良性發展,解決目前國內城市大腦項目存在的運營難、拓展難、協調難、匯聚難、匹配難等問題,實現預期的建設運營目標,構筑“三體合一、五域共治”的城市大腦平臺,建立科學、健康、良性、可持續的項目建設推進機制是關鍵。

4.1 建立高效有為的項目管理體系

城市大腦建設具有涉及范圍廣、建設周期長、整體規模大、溝通協調難的特點。因此,在推進城市大腦項目建設過程中應從本級政府層面對項目進行總體定位、規劃、設計、建設和運營。通過建立“政府主管部門牽頭、多部門共同參與、國企投建運營”的高效項目管理體系,按照業務領域劃分,指定一個政府部門作為項目主管機構,并成立一個所有行政部門參與的項目推進協調小組,負責本地區城市大腦建設的統籌協調工作,將盡可能多的系統接入到城市大腦系統中,將所有涉及事項納入城市大腦管理體系,實現綜合性大系統建設目標。積極探索建立“政府主導、國企投建、市縣共建、共同開發”的項目協作機制,充分發揮各方統籌協調、技術資金、運營管理、產業資源等優勢,根據各地不同情況推進縣(區)“城市小腦”建設,形成以地級市為中心,縣(區)為支點,鎮村為節點,全域智慧管理的新型城市大腦集群。

4.2 探索健康持續的項目運營體系

以往各地推進城市大腦建設大多采取政府投資、外包信息企業承建、業務主管部門運營、各行政部門無償使用的項目運營模式,導致政府財政支出壓力大、業務主管部門技術不足無法持續開發、投資資金無法回籠、項目難以維系等問題時有發生,對城市大腦項目健康可持續發展十分不利。

因此,推進城市大腦建設應積極探索健康可持續的項目運營體系,通過建立“政府牽頭、國企投建、購買服務、市場化運作”的項目運營管理模式,依托國企技術能力和資金統籌優勢,負責項目的投資、建設、運營,通過政府有償購買服務的方式,分步分批回籠平臺投建資金,降低政府財政投入壓力。同時,根據城市規模和應用需求,按照“迅捷靈動、先進夠用、適度超前”的設計理念,合理規劃確定項目建設規模。根據城市發展整體規劃和需求增長速度,科學制定項目建設實施路徑,分期、分批、分步,逐步建設完善,避免一次性投入過大,降低項目投建開發難度。積極向產業協作、供應鏈賦能、信息交互、數據交易等周邊應用場景延伸,適時開放對外商業有償服務,積極培育平臺的自我造血能力,促進平臺健康、良性、可持續發展。

4.3 構筑覆蓋全面的平臺功能體系

為提高城市大腦的綜合能力,實現“一部手機管理一座城市”的建設目標,要健全項目建設協同推進機制,調動各職能部門積極參與項目建設,按照“應上盡上”的原則,梳理部門行政事項,除國家、省級需要保持獨立性的平臺外,其余事項全部納入一體化平臺管理,積極推進各部門事務“上云用數賦智”,實現行政事項“一網通辦”,城市治理“一網通管”。同時,積極推進城市大腦向區縣、街道、村居末梢延伸,將區縣、街鎮、村居事務納入進來,支撐推進鄉鎮(街道)逐步實現“一支隊伍管執法”,實施“互聯網+基層治理”行動,形成“橫向到邊、縱向到底”的城市治理智慧化網絡體系,實現“一網管全城”。

4.4 建設全域參與的產業生態體系

結合“城市感知體、系統綜合體、數據智能體”建設,按照“三體合一、智慧共享、融合發展”的建設理念,充分發揮城市大腦數字化、信息化、智能化的總引擎作用,依托大數據中心的強大算力及城市大腦聚合的數據資源,利用城市運行管理中心的強大指揮協調能力,圍繞產業發展規劃,積極拓展產業智慧信息應用場景體系,與大數據中心、工業大腦、產業賦能平臺、工業互聯網二級解析節點平臺等新型基礎設施一起,構筑城市產業發展和數字經濟增長的支撐底座。同時,積極拓寬社會參與平臺建設運營渠道,鼓勵社會資源參與平臺建設,以城市大腦為基礎,依托平臺強大算力和海量數據資源支持各行業骨干企業、數字信息服務企業根據行業或企業發展需求,積極搭建企業工業信息云平臺、產業鏈賦能平臺等智能化應用場景,拓寬城市大腦平臺應用領域和服務深度,打造出以城市大腦為核心、各行業廣泛參與的數字經濟產業生態體系,服務區域經濟高質量發展。

4.5 打造高度智治的政府全能助手

“城市大腦3.0”提出,要實現數據多維多元融合滲透和城市治理智能化全面介入的技術發展理念。推進“城市大腦”建設應充分考慮構建系統全方位、全領域、全過程的監測、服務、決策、指揮能力,以構建多維多元融合滲透能力為目標,強化對全域要素資源全面匯聚調動能力,實現政府對城市治理信息和運行狀態的全面掌控。積極構建城市治理智能化全面介入的新型能力和手段,以開放式的系統技術架構和不斷拓展完善的智慧場景應用體系,將智能服務延伸到城市治理的方方面面,完善平臺全方位治理能力。同時,強化城市大腦的自我學習和數據復制增值能力,全面提升人機對話和交互水平,將城市大腦打造成生成式人工智能應用的城市專版,成為政府城市治理“全能助手”。

5 結束語

黨的二十大報告提出,到2035年要基本實現國家治理體系和治理能力現代化。作為積極落實中央決策部署、構建現代化治理體系和治理能力的重要抓手,城市大腦建設將迎來歷史性發展機遇。國內中小城市應抓住這一重要發展機遇,加快推進城市大腦建設,這將對破解城市治理難題、構建智慧化治理體系和治理能力、實現產業轉型升級和經濟提升發揮巨大的推進作用。