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博奥体育中国城市科学研究会单峰:人工智能赋能城市全域数字化转型

  博奥体育今年5月,国家发展改革委、国家数据局等四部门联合印发的《关于深化智慧城市发展 推进城市全域数字化转型的指导意见》(以下简称《指导意见》)提出,推进城市全域数字化转型,到2027年,全国城市全域数字化转型取得明显成效,形成一批横向打通、纵向贯通、各具特色的宜居、韧性、智慧城市,有力支撑数字中国建设。

  近日博奥体育,广东建设报记者就相关问题对中国城市科学研究会数字城市工程研究中心常务副主任、城市规划博士、注册城市规划师单峰进行了专访。

  “智慧城市代表着21世纪的城市进化方向,它借助信息通信技术的深度融合,促进经济博奥体育、社会与环境的和谐共存与持续进步。”单峰介绍,智慧城市的构建遵循逐步推进模式,主要分为四个阶段。

  首先是数字化阶段。数字化是智慧城市建设的基石,通过将城市的物理和信息元素转化为数字形式,覆盖基础设施、自然资源、环境状况及经济活动等多维度的数据采集与数字化处理,建立城市信息数据库,能为后续智能化管理提供坚实的数据支撑。

  其次是网络化阶段。城市中的数字化单元通过互联网、物联网等技术紧密相连,形成一体化的信息交换与共享平台。这不仅限于传统意义上的电子政务和电子商务,更涵盖交通、能源、公共安全等关键领域的互联互通,能够显著提升信息流转速度与城市管理的协同效果。

  再次是智能化阶段。智能技术在特定领域内发挥效用,实现自动化调控与智能响应机制。如智能交通系统优化车流、智能电网确保能源有效分配、智能安防系统加强城市安全等。大数据分析与机器学习技术的应用,使得城市管理与服务更为智能高效。

  最后是智慧化阶段。作为城市智能化的终极阶段,其目标是实现城市运作的全方位智能化。城市系统与组件不仅具备智能化操作能力,还通过集成平台与深度数据分析,实现跨领域的协作与优化,从而全面提升城市功能与居民生活品质。

  单峰表示,伴随技术革新与社会需求的演变,智慧城市的定义与实践成果将持续扩展与深化,展现着未来城市的无限可能。

  记者了解到,目前人工智能已迈入生成式时代。自2022年起,ChatGPT、华为盘古等生成式大模型的问世,推动人工智能从“感知识别”跃升至“内容生成”,从专业领域拓展至通用领域。

  单峰介绍,生成式人工智能技术(AIGC)不仅拥有对话、知识问答、图像描述、情绪辨识等非结构化信息的生成能力,以及工程设计、代码编写等模式迁移能力,还拥有工艺配方、路径优化等规则创造能力。“现今,自然语言理解模型已达到高中生水平,视觉模型在物体识别和空间感知上超越多数人类,而在专业咨询、系统控制、风险评估、舆情分析等高智力活动中,数字化助手正崭露头角。”

  单峰认为,AIGC作为智慧城市的核心动力,它不仅能敏捷地捕捉物理世界与互联网上错综复杂的数据,还能综合各领域专家的经验,协助城市管理者洞悉数据背后的规律,为政策制定与产业发展提供前瞻视角。

  以AIGC赋能智慧城市为例,在应对海量数据挑战时,一网通办、便民在线等便民服务平台通过自然人机交互,如同增添了无数个熟知流程、精通知识的助理,为群众提供耐心详尽的解答,实现体验革命。同时,AIGC作为“数字员工”能够处理海量事务,从城市设施巡检到工单识别分发,实现效率革命。此外,AIGC通过学习历史数据,生成高质量新样本,丰富数据多样性,为科研、决策、管理提供崭新洞察,确保智慧城市应用从“可用”迈向“好用”“实用”。

  在新质生产力的推动下,我们的城市正迈向全域数字化转型的新纪元。“全域数字化转型”是《指导意见》对智慧城市发展提出的新要求,在此背景下,智慧城市的发展又会有哪些变化?

  在单峰看来,城市全域数字化转型,将重塑城市运行效率、生活品质与可持续性发展路径,主要会带来四个方面的变化,包括数据驱动城市进化、智慧赋能产业升级、数字普惠共创未来、人才驱动创新发展。

  在数据驱动城市进化方面,城市全域数字化转型将汇聚城市生命体中各设施与系统产生的庞大数据资源。“对这些数据资源进行深度分析与即时解读,不仅能实现对城市运营的实时监测,更能前瞻性地预测发展趋势。”单峰说,这一体系为政策规划者与城市管理团队提供了坚实的数据支撑,使决策过程更加科学化与精准化。由此构建的透明且高度智能化的城市生态,将引领城市迈向一个更加高效、可持续的未来都市形态。

  在数字普惠共创未来方面,单峰认为,城市全域数字化转型借助直观易懂的技术手段,可以弥合数字鸿沟,确保无论身处何地、从事何种行业或背景如何,每个人都能无差别地接入并充分利用智能化服务,打破社会层级间的数字壁垒,营造一个更为融洽、广泛的智慧共同体。“通过普及数字红利,让科技的福祉惠及所有人,推动全社会向着平衡、繁荣的方向稳健前行。”

  “城市全域数字化转型是一项长期且系统的工程,需凝聚政府、企业、学界与公众的共识与合力,持续迭代优化。在新质生产力的催化下,人工智能将与城市各领域深度融合,催生更多创新应用场景,智慧城市的未来图景将更加高效博奥体育、环保、安全且充满人文关怀。”单峰说道博奥体育。

  当前,我国城镇化加速推进,城市结构变得更加紧凑,硬质表面覆盖了原本可渗透的地表,限制了雨水自然下渗,因而更加依赖排水系统。同时,全球气候变暖背景下,极端天气事件频发,尤其是暴雨,考验着城市排水系统的承载力,易内涝的城市面临前所未有的挑战。

  单峰介绍,AI通过深入学习过往内涝灾害的模式,能够精准辨识内涝成因及其背后的科学机制。借助AI,可以智能规划并完善数据采集网络,收集与内涝风险评估紧密相关的数据,科学规划补全用于收集与城市内涝风险识别相关的数据采集装置。同时,AI平台能够实时、高效地分析来自气象、地形等多维度的数据,包括气象预报、水文信息、地理坐标、城市基础设施状态以及涉及交通、建筑和商业活动的动态数据,以此来诊断潜在的内涝风险。

  此外,在更广阔的地理范围内,AI系统能够适应气候变化和突发性强降水博奥体育,为城市管理者提供涵盖事前预防、事中响应、事后恢复的全方位策略。“全方位策略包括但不限于优化排水系统维护、保护关键基础设施、监督应急预案实施、协调应急指挥、保障城市生命线、及时向居民通报信息以及优化城市规划,从而实现自动化预警和响应机制。”单峰说道。

  燃气安全涉及千家万户,事关群众生命财产安全。当前,我国正推动燃气安全治理模式转向事前预防,逐步构建起城镇燃气安全的长效机制。

  “建立长效管理机制,需要对燃气全生命周期的信息进行精准采集、高效分析和及时处理。”单峰表示,可以利用人工智能技术对燃气供应链中“气、瓶、阀、软管、管网、环境”六大关键领域进行安全管理和风险防控,并根据不同管理目标,设计数据采集流程,汇总各类信息,对数据进行深度挖掘与综合处理,以提升决策的精准度和响应速度。

  在燃气管网领域,单峰提出,可以在阀井、增压站、计量表等关键点部署智能化数据采集设备,结合人工智能技术,根据管网实际拓扑、流体动态和压力分布,构建精确的数学模型。同时,利用实验数据,人工智能进一步开发出泄漏检测与定位算法,将其嵌入实际运营系统,实现对管网数据的自动化处理和即时报警。

  “针对地下管网的隐蔽特性、使用过程中的复杂性以及由人为失误引发的多重风险,人工智能技术能够有效利用城市存量物联网络的感知能力,迅速识别影响燃气安全的内外部活动,做到预先警示、即时应对、综合分析与跨部门协作,显著提升安全防护与应急响应效能。”单峰表示。