什么是智慧城市與智慧模型

什么是智慧城市與智慧模型？智慧城市的概念起源于IBM提出的“智慧地球”，“智慧地球”是對(duì)于如何運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù)構(gòu)建新的世界運(yùn)行模型的一個(gè)愿景，其基礎(chǔ)是城市的智慧管理和運(yùn)行。以戰(zhàn)略體系、社會(huì)活動(dòng)體系、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)體系、支撐體系、空間體系五大分體系共同構(gòu)成智慧城市的研究概念體系中，精確、客觀并全面展現(xiàn)城市現(xiàn)狀物理空間和基本運(yùn)行規(guī)律的智慧模型則成為支撐體系中的基本組成部分。當(dāng)前在大數(shù)據(jù)技術(shù)研究的帶動(dòng)下，智慧模型正逐步成為城鄉(xiāng)規(guī)劃研究的熱點(diǎn)之一。自2012年首批國家智慧城市試點(diǎn)名單出臺(tái)起，智慧城市的建設(shè)已取得了一定成效，按照建設(shè)成果可大致分為公共信息服務(wù)平臺(tái)、“多規(guī)合一”平臺(tái)、工程建設(shè)的電子報(bào)批系統(tǒng)和智慧模型四方面。公共信息服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)以國家地理信息公共服務(wù)平臺(tái)“天地圖”為代表，“天地圖”向各類用戶提供包括地理測(cè)繪信息、文化教育、醫(yī)療衛(wèi)生、行政區(qū)劃、人口、國民經(jīng)濟(jì)等權(quán)威的在線地理信息統(tǒng)計(jì)服務(wù)，除此之外，很多地市在不斷拓展“天地圖”的信息服務(wù)功能，如武漢市的天地圖，還提供選址分析、在建項(xiàng)目查詢、規(guī)劃一張圖等服務(wù)?！岸嘁?guī)合一”平臺(tái)是通過整合涉及到空間資源管理的不同部門現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)口徑、規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，建設(shè)跨越不同管理機(jī)構(gòu)的空間規(guī)劃信息共享機(jī)制和軟件，實(shí)現(xiàn)高效監(jiān)督城市建設(shè)和空間資源利用。電子報(bào)批是以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的城市建設(shè)項(xiàng)目審批系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過電子校核、簽章、備案的方式對(duì)待建項(xiàng)目進(jìn)行審查，提高建設(shè)項(xiàng)目的審批效率，統(tǒng)一審批成果，以實(shí)現(xiàn)“最多跑一次”的政府服務(wù)目標(biāo)。在智慧模型建設(shè)方面，廈門市早在2009年開始建設(shè)“廈門城市規(guī)劃三維仿真系統(tǒng)”，至今已完成600km2的現(xiàn)狀及規(guī)劃三維模型數(shù)據(jù)，主要共享于公安、城建檔案館、各區(qū)政務(wù)中心、軌道辦等部門。武漢市至今已建立了都市發(fā)展建設(shè)區(qū)1200km2的手工三維模型，不僅包括地上建筑物，還包括地下空間和公共建筑室內(nèi)空間的三維數(shù)據(jù)。長沙市則于近期嘗試?yán)肂IM和3DGIS技術(shù)建設(shè)岳麓區(qū)CIM智慧模型，并利用傾斜攝影技術(shù)和Smart3D建模平臺(tái)開始建設(shè)更大范圍的城市實(shí)景三維模型，雄安新區(qū)在前期規(guī)劃中，提出“數(shù)字孿生城市”的概念，將對(duì)應(yīng)實(shí)體空間建設(shè)數(shù)字虛擬空間，更加協(xié)同高效地規(guī)劃和管理城市。智慧模型作為智慧城市的載體和支撐體系，在不同發(fā)展階段應(yīng)具有相對(duì)應(yīng)的特點(diǎn)和內(nèi)容。當(dāng)前對(duì)智慧模型的理論研究已經(jīng)從測(cè)繪學(xué)、地理學(xué)、城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、信息學(xué)科等不同視角進(jìn)行了描述，但是對(duì)智慧城市、城市模型、三維模型、仿真模型、虛擬城市等關(guān)鍵性基礎(chǔ)認(rèn)知，還存在較大的分歧和不系統(tǒng)、不完整的論述。在實(shí)踐領(lǐng)域，如BIM、CIM等概念的不斷付出實(shí)施，智慧模型建設(shè)逐步呈現(xiàn)“百花齊放”的狀態(tài)，但是當(dāng)前各智慧模型建設(shè)還停留在不同“點(diǎn)”階段，“點(diǎn)”與“點(diǎn)”之間尚未形成一個(gè)統(tǒng)一、完整和可持續(xù)的系統(tǒng)。從智慧交通到智慧建筑：智慧城市在5個(gè)方面的應(yīng)用實(shí)踐城市發(fā)展形態(tài)和發(fā)展模式的變遷體現(xiàn)了人類生產(chǎn)方式和生活方式的不斷變革。物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代的信息技術(shù)進(jìn)一步加速推動(dòng)了社會(huì)治理、居民生活方式和生產(chǎn)供給等領(lǐng)域的發(fā)展。2008年美國IBM公司提出“智慧地球”后，在2010年又提出了“智慧城市”的概念。智慧城市作為新一代信息技術(shù)革命和知識(shí)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的產(chǎn)物，逐漸引起了國內(nèi)學(xué)者和實(shí)踐者們的廣泛關(guān)注。目前，智慧城市已經(jīng)成為全球眾多城市未來規(guī)劃和設(shè)計(jì)的方向，并致力于通過各種新技術(shù)的應(yīng)用來改善城市居民的工作與生活。全球已啟動(dòng)或在建的智慧城市已達(dá)1000多個(gè)，歐洲、北美、日韓是智慧城市的領(lǐng)先區(qū)域。但什么樣的技術(shù)應(yīng)用能夠推動(dòng)智慧城市的建設(shè)？如何讓新技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用效率最大化？從最近幾年全球各地智慧城市建設(shè)的應(yīng)用案例可以發(fā)現(xiàn)，各種新技術(shù)從城市基礎(chǔ)設(shè)施和生活設(shè)施入手，覆蓋智慧停車、智慧交通、智慧路燈、智慧醫(yī)療、智慧建筑等五個(gè)常見領(lǐng)域，從各方面逐步讓智慧城市變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。智慧停車、智慧交通緩解擁堵，實(shí)現(xiàn)交通智能化運(yùn)輸城市越來越大，車輛越來越多，“交通擁堵”、“停車難”也光榮加入人們?nèi)粘３鲂须y系列。尤其是在一些中大型城市，車輛眾多，上下班高峰期行車擁堵，停車位供不應(yīng)求的現(xiàn)象尤為凸顯，亂停、亂放、占道、搶道等問題引發(fā)的糾紛屢見不鮮。出行堵車、停車位難找的問題，不僅給群眾的生活帶來不便，同時(shí)也對(duì)城市市容以及通行效率產(chǎn)生嚴(yán)重影響。智慧停車、智慧交通技術(shù)正是在市場需求的強(qiáng)烈召喚下應(yīng)運(yùn)而生。智慧交通作為智慧城市建設(shè)的先行者,在解決城市交通擁堵、實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸智能化等方面做出重要貢獻(xiàn),成為智慧城市建設(shè)的一條必由之路。智慧交通系統(tǒng)包括自動(dòng)駕駛汽車和智能交通信號(hào)在內(nèi)的所有設(shè)施，通過傳感器分析和系統(tǒng)間的通信，緩解擁堵，改善交通管理，最大限度地減少對(duì)環(huán)境的影響，并有利于商業(yè)用戶和公眾運(yùn)輸。智能停車技術(shù)打通停車場信息孤島，通過智能手機(jī)的GPS數(shù)據(jù)和嵌入在停車位地面的傳感器，可向附近的車主提供實(shí)時(shí)的停車地圖和車位信息，引導(dǎo)車輛停向空閑車位，有效提升車位利用率，從而讓停車過程更加高效、環(huán)保。近年來，在國家智慧城市與“互聯(lián)網(wǎng)+”政策的指引下，智慧交通、智慧停車行業(yè)得以快速發(fā)展，在一二線城市已經(jīng)得到一定程度的應(yīng)用。如深圳累計(jì)新增40萬個(gè)以上停車位；西寧實(shí)現(xiàn)全市停車泊位信息的全覆蓋；青島市級(jí)智能停車一體化平臺(tái)的建設(shè)；南京市城市智能云交通誘導(dǎo)服務(wù)系統(tǒng)通過綜合分析人、車、路等交通影響因素，為道路使用者提供最優(yōu)路徑引導(dǎo)信息和各類實(shí)時(shí)交通幫助信息服務(wù)；廈門市智能交通指揮控制中心則通過檢測(cè)設(shè)備、視頻巡邏、電話、微信、微博等多元化渠道采集道路交通信息，通過室外誘導(dǎo)屏、網(wǎng)站、手機(jī)等方式及時(shí)發(fā)布信息。智能路燈助力城市節(jié)能，加強(qiáng)城市安全路燈是一個(gè)城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施。是采用物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)，對(duì)城市公共照明管理系統(tǒng)進(jìn)行全面升級(jí)，實(shí)現(xiàn)路燈集中管控、運(yùn)維信息化、照明智能化。通過路燈傳感器，可以收集、分析城市街道的實(shí)時(shí)信息，為管理人員提供城市運(yùn)作的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，使城市管理更加安全高效。智能路燈能自動(dòng)檢測(cè)路段是否有車輛、行人經(jīng)過，根據(jù)情況自動(dòng)調(diào)節(jié)路燈照明亮度，可以進(jìn)行來車數(shù)量統(tǒng)計(jì)，節(jié)能率統(tǒng)計(jì)，以達(dá)到節(jié)能效果。此外，智能路燈還具有自動(dòng)報(bào)警功能，當(dāng)路燈故障時(shí)即時(shí)自動(dòng)將照明設(shè)備故障系統(tǒng)上報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，業(yè)務(wù)系統(tǒng)根據(jù)報(bào)警信息類型通過短信預(yù)警、郵件預(yù)警等方式提醒，避免了因路燈損壞帶來不必要的安全威脅。智慧醫(yī)療推動(dòng)看病難題迎刃而解智慧醫(yī)療是最近興起的專有醫(yī)療名詞，通過打造健康檔案區(qū)域醫(yī)療信息平臺(tái)，利用最先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)患者與醫(yī)務(wù)人員、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)療設(shè)備之間的互動(dòng)，逐步達(dá)到信息化。高效、高質(zhì)量和可負(fù)擔(dān)的智慧醫(yī)療不但可以有效提高醫(yī)療質(zhì)量，更可以有效阻止醫(yī)療費(fèi)用的攀升。智慧醫(yī)療使從業(yè)醫(yī)生能夠搜索、分析和引用大量科學(xué)證據(jù)來支持他們的診斷，同時(shí)還可以使醫(yī)生、醫(yī)療研究人員、藥物供應(yīng)商、保險(xiǎn)公司等整個(gè)醫(yī)療生態(tài)圈的每一個(gè)群體受益。在不同醫(yī)療機(jī)構(gòu)間，建起醫(yī)療信息整合平臺(tái)，將醫(yī)院之間的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行整合，醫(yī)療信息和資源可以共享和交換，跨醫(yī)療機(jī)構(gòu)也可以進(jìn)行在線預(yù)約和雙向轉(zhuǎn)診，這使得“小病在社區(qū)，大病進(jìn)醫(yī)院，康復(fù)回社區(qū)”的居民就診就醫(yī)模式成為現(xiàn)實(shí)，從而大幅提升了醫(yī)療資源的合理化分配，真正做到以病人為中心。當(dāng)前，我國智慧醫(yī)療的建設(shè)主要體現(xiàn)在醫(yī)療信息化的建設(shè)上。2010-2016年我國醫(yī)療信息化市場規(guī)模不斷增加，2016年市場規(guī)模為380.5億元，較2015年增加62.5億元，同比增長19.65%。2010-2016年年均復(fù)合增長率為22.75%。我國不斷加大對(duì)醫(yī)療信息化的投入，推動(dòng)智慧醫(yī)療的發(fā)展。智慧建筑推動(dòng)環(huán)境保護(hù)智慧建筑是集現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)之大成的產(chǎn)物，其技術(shù)基礎(chǔ)主要由現(xiàn)代建筑技術(shù)、現(xiàn)代電腦技術(shù)現(xiàn)代通訊技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)所組成，將建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理根據(jù)用戶的需求進(jìn)行最優(yōu)化組合，從而為用戶提供一個(gè)高效、舒適、節(jié)能、環(huán)保、便利的人性化建筑環(huán)境。?全球約30％的溫室氣體排放和主要城市70％的能源消耗歸因于建筑物，而智慧建筑能有效降低建筑的能源消耗及溫室氣體排放，智慧建筑中的傳感器可以檢測(cè)房間內(nèi)是否有人，以便在不使用房間時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度和照明，從而節(jié)省資金并保護(hù)環(huán)境。此外，智慧建筑