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”是對于如何運用先進的信息技術構建新的世界運行模型的一個愿景，其基礎是城市的智慧管理和運行。以戰(zhàn)略體系、社會活動體系、經(jīng)濟活動體系、支撐體系、空間體系五大分體系共同構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。當前在大數(shù)據(jù)技術研究的帶動下，智慧模型正逐步成為城鄉(xiāng)規(guī)劃研究的熱點之一。自2012年首批國家智慧城市試點名單出臺起，智慧城市的建設已取得了一定成效，按照建設成果可大致分為公共信息服務平臺、“多規(guī)合一”平臺、工程建設的電子報批系統(tǒng)和智慧模型四方面。公共信息服務平臺的建設以國家地理信息公共服務平臺“天地圖”為代表，“天地圖”向各類用戶提供包括地理測繪信息、文化教育、醫(yī)療衛(wèi)生、行政區(qū)劃、人口、國民經(jīng)濟等權威的在線地理信息統(tǒng)計服務，除此之外，很多地市在不斷拓展“天地圖”的信息服務功能，如武漢市的天地圖，還提供選址分析、在建項目查詢、規(guī)劃一張圖等服務?！岸嘁?guī)合一”平臺是通過整合涉及到空間資源管理的不同部門現(xiàn)狀統(tǒng)計口徑、規(guī)劃標準技術，建設跨越不同管理機構的空間規(guī)劃信息共享機制和軟件，實現(xiàn)高效監(jiān)督城市建設和空間資源利用。電子報批是以BIM技術為基礎的城市建設項目審批系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過電子校核、簽章、備案的方式對待建項目進行審查，提高建設項目的審批效率，統(tǒng)一審批成果，以實現(xiàn)“最多跑一次”的政府服務目標。在智慧模型建設方面，廈門市早在2009年開始建設“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)政務中心、軌道辦等部門。武漢市至今已建立了都市發(fā)展建設區(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空間的三維數(shù)據(jù)。長沙市則于近期嘗試利用BIM和3DGIS技術建設岳麓區(qū)CIM智慧模型，并利用傾斜攝影技術和Smart3D建模平臺開始建設更大范圍的城市實景三維模型，雄安新區(qū)在前期規(guī)劃中，提出“數(shù)字孿生城市”的概念，將對應實體空間建設數(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)展階段應具有相對應的特點和內容。當前對智慧模型的理論研究已經(jīng)從測繪學、地理學、城鄉(xiāng)規(guī)劃學、計算機圖形學、信息學科等不同視角進行了描述，但是對智慧城市、城市模型、三維模型、仿真模型、虛擬城市等關鍵性基礎認知，還存在較大的分歧和不系統(tǒng)、不完整的論述。在實踐領域，如BIM、CIM等概念的不斷付出實施，智慧模型建設逐步呈現(xiàn)“百花齊放”的狀態(tài)，但是當前各智慧模型建設還停留在不同“點”階段，“點”與“點”之間尚未形成一個統(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個方面的應用實踐城市發(fā)展形態(tài)和發(fā)展模式的變遷體現(xiàn)了人類生產方式和生活方式的不斷變革。物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代的信息技術進一步加速推動了社會治理、居民生活方式和生產供給等領域的發(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革命和知識經(jīng)濟迅速發(fā)展的產物，逐漸引起了國內學者和實踐者們的廣泛關注。目前，智慧城市已經(jīng)成為全球眾多城市未來規(guī)劃和設計的方向，并致力于通過各種新技術的應用來改善城市居民的工作與生活。全球已啟動或在建的智慧城市已達1000多個，歐洲、北美、日韓是智慧城市的領先區(qū)域。但什么樣的技術應用能夠推動智慧城市的建設？如何讓新技術在智慧城市中的應用效率最大化？從最近幾年全球各地智慧城市建設的應用案例可以發(fā)現(xiàn)，各種新技術從城市基礎設施和生活設施入手，覆蓋智慧停車、智慧交通、智慧路燈、智慧醫(yī)療、智慧建筑等五個常見領域，從各方面逐步讓智慧城市變?yōu)楝F(xiàn)實。智慧停車、智慧交通緩解擁堵，實現(xiàn)交通智能化運輸城市越來越大，車輛越來越多，“交通擁堵”、“停車難”也光榮加入人們日常出行難系列。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，同時也對城市市容以及通行效率產生嚴重影響。智慧停車、智慧交通技術正是在市場需求的強烈召喚下應運而生。智慧交通作為智慧城市建設的先行者,在解決城市交通擁堵、實現(xiàn)交通運輸智能化等方面做出重要貢獻,成為智慧城市建設的一條必由之路。智慧交通系統(tǒng)包括自動駕駛汽車和智能交通信號在內的所有設施，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，最大限度地減少對環(huán)境的影響，并有利于商業(yè)用戶和公眾運輸。智能停車技術打通停車場信息孤島，通過智能手機的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時的停車地圖和車位信息，引導車輛停向空閑車位，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)得到一定程度的應用。如深圳累計新增40萬個以上停車位；西寧實現(xiàn)全市停車泊位信息的全覆蓋；青島市級智能停車一體化平臺的建設；南京市城市智能云交通誘導服務系統(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)路徑引導信息和各類實時交通幫助信息服務；廈門市智能交通指揮控制中心則通過檢測設備、視頻巡邏、電話、微信、微博等多元化渠道采集道路交通信息，通過室外誘導屏、網(wǎng)站、手機等方式及時發(fā)布信息。智能路燈助力城市節(jié)能，加強城市安全路燈是一個城市重要的基礎設施。是采用物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術，對城市公共照明管理系統(tǒng)進行全面升級，實現(xiàn)路燈集中管控、運維信息化、照明智能化。通過路燈傳感器，可以收集、分析城市街道的實時信息，為管理人員提供城市運作的實時數(shù)據(jù)，使城市管理更加安全高效。智能路燈能自動檢測路段是否有車輛、行人經(jīng)過，根據(jù)情況自動調節(jié)路燈照明亮度，可以進行來車數(shù)量統(tǒng)計，節(jié)能率統(tǒng)計，以達到節(jié)能效果。此外，智能路燈還具有自動報警功能，當路燈故障時即時自動將照明設備故障系統(tǒng)上報業(yè)務系統(tǒng)，業(yè)務系統(tǒng)根據(jù)報警信息類型通過短信預警、郵件預警等方式提醒，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，利用最先進的物聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)患者與醫(yī)務人員、醫(yī)療機構、醫(yī)療設備之間的互動，逐步達到信息化。高效、高質量和可負擔的智慧醫(yī)療不但可以有效提高醫(yī)療質量，更可以有效阻止醫(yī)療費用的攀升。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證據(jù)來支持他們的診斷，同時還可以使醫(yī)生、醫(yī)療研究人員、藥物供應商、保險公司等整個醫(yī)療生態(tài)圈的每一個群體受益。在不同醫(yī)療機構間，建起醫(yī)療信息整合平臺，將醫(yī)院之間的業(yè)務流程進行整合，醫(yī)療信息和資源可以共享和交換，跨醫(yī)療機構也可以進行在線預約和雙向轉診，這使得“小病在社區(qū)，大病進醫(yī)院，康復回社區(qū)”的居民就診就醫(yī)模式成為現(xiàn)實，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。當前，我國智慧醫(yī)療的建設主要體現(xiàn)在醫(yī)療信息化的建設上。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年年均復合增長率為22.75%。我國不斷加大對醫(yī)療信息化的投入，推動智慧醫(yī)療的發(fā)展。智慧建筑推動環(huán)境保護智慧建筑是集現(xiàn)代科學技術之大成的產物，其技術基礎主要由現(xiàn)代建筑技術、現(xiàn)代電腦技術現(xiàn)代通訊技術和現(xiàn)代控制技術所組成，將建筑物的結構、系統(tǒng)、服務和管理根據(jù)用戶的需求進行最優(yōu)化組合，從而為用戶提供一個高效、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房間內是否有人，以便在不使用房間時自動調節(jié)溫度和照明，從而節(jié)省資金并保護環(huán)境。此外，智慧建筑