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赛迪研究院杨春立:数字孪生城市的顶层设计|CCF-GAIR2019_足球外围正规平台


按:7 月 12 日-7 月 14 日,2019 第四届全球人工智能与机器人峰会(CCF-GAIR 2019)于深圳月开会。峰会由中国计算机学会(CCF)主办,、香港中文大学(深圳)主办,深圳市人工智能与机器人研究院主办,获得了深圳市政府的大力指导,是国内人工智能和机器人学术界、工业界及投资界三大领域的顶级交流博览盛会,目的打造出国内人工智能领域极具实力的跨界交流合作平台。智慧城市作为简单巨系统,仍然是将近十几年来产业界、学术界重点研判的话题。在 7 月 14 日下午的 CCF-GAIR 2019「智慧城市专场」上,中国电子信息产业发展研究院(赛迪)软件与集成电路评测中心副主任杨春立博士带给了涉及演说,演说主题为《基于数字孪生的智慧城市顶层设计探寻与实践中》。

演说中,杨春立回应,尽管中国早已沦为全球建设智慧城市数量最少的国家,但效益却不容乐观。她提及,目前中国建设智慧城市不存在 10 大共性问题,还包括软硬件设施的建设忽略了市民参予、关联性较强的建设也被划入城市项目、大而全却落地无以等。

同时,她也明确提出的这些问题的根本原因是智慧城市的顶层设计失灵。那么,如何对智慧城市展开顶层设计呢? 2013 年,赛迪研究院明确提出了梳子型顶层设计,按照专责的思想来展开智慧城市的顶层设计,并且这套方法论曾应用于到北京市东城区、上海张江科学城等地。

技术上,数字孪生+CIM(城市信息模型)是最被寄予厚望的方式。目前在生产领域(大飞机、大轮船、高铁等)极端简单的产品里面都中用了数字孪生,它的核心就是建构了一个物理和信息交互的模型。杨春立特别强调,新型智慧城市要从盲目执着土地空间的城市发展原有模式中众生出来,要把政府、企业、居民作为新型智慧城市建设中缺一不可的主体,具体各方必须分担的职责,创建“让数据能依法互相交换流动、可依法开发利用、可精准追溯到责任、可动态分配利益的体制”。

以下是杨春立在 CCF-GAIR 大会上的演说内容,(公众号:)对其展开了不转变本意的编辑整理:敬重的各位嘉宾下午好,今天我主要想要跟大家探究一下智慧城市的顶层设计。从智慧城市建设来看,它的顶层设计起了十分关键的起到。自“智慧城市”理念明确提出以来,世界各国都在积极探索,现在有 1000 多个城市在建设智慧城市,数字城市、无线城市。

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比如说,欧盟明确提出来要积极探索绿色智慧城市;美国是智慧城市先驱;日本、韩国也在从国家层面展开大力的探寻和实践中。在这些探寻和实践中过程之中,我们国家沦为全球建设智慧城市数量最少的国家。这是国内智慧城市的分布图,五角星代表着智慧城市试点样板。

据不几乎统计资料,我国有多个城市明确提出要建设智慧城市:省级和副省级城市智慧城市建设比例超过 100%,地市级城市是 74%,一些县级城市建设的比例也超过了三分之一。但是,尽管这么多的城市在建设,效益毕竟不容乐观的。

罗兰贝格 2018 年公布了一个关于智慧城市的报告。以全球视角来看,中选了三类指标:基础设施、战略规划,行动领域,只不过这个平均值分数很低。我们国家发改委也公布对新型智慧城市的评估,评估结果的平均分还将近 60 分,70% 的城市还正处于一个可行性建设的阶段。

为什么智慧城市建设效益没超过预期?我们概括了 10 大问题,比如硬件设施的建设;忽略了市民,城市居住者的参予;跨部门协同过于等等。这 10 个问题都指向了一条最显然的原因:智慧城市的顶层设计失灵。从地方来看,智慧城市的主导者,在前进智慧城市的建设过程中,以前把智慧城市当作一个项目来建设和实行,更加注目信息技术和单个项目,而不侧重智慧城市整体的架构和构建的路径。

所以在智慧城市建设的过程中,就有可能构成了新一轮的信息孤岛。那么,如何对智慧城市展开顶层设计呢?我们辨别了从 2009 年开始的国家智慧城市发展的各个阶段。2009 年到 2012 年主要是概念的导入期,这个时候社会各界都在环绕着“智慧城市究竟是什么;智慧城市的内涵和外延;智慧城市究竟由什么要素来包含等”展开研究。

到了 2013 年到 2016 年这个阶段,这个时候主要是智慧城市一个十分加快的建设期。各地公布了十二五规划纲要,把智慧城市建设作为一个十分最重要的内容。

到了 2016 年,国家明确提出来要打造出新型智慧城市建设目标,打造出一批新型智慧城市的试点样板。在这三个阶段过程中,智慧城市的顶层设计在渐渐地递归和完备。

早期,我们按照企业架构的模式,按照 SOA、IEM 这些工程方法论,IT 管理的模式等推展智慧城市的顶层设计。到今天,我们按照梳子型,数字孪生的一些顶层设计方法去推展。

2013 年,我们明确提出了智慧城市梳子型顶层设计,按照系统专责的思想来展开智慧城市的顶层设计,中间是由若干个平台包含,相等于摸用的背;上面的竖齿是每一个智慧城市的应用于。这个是更加典型、更加形象的梳子型架构,基于 SOA 的理念。

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其中,最重要的一个特点是这个梳子背部是由多个平台包含的,可以夹板,更容易组件,像一个个模块或者积木一样。还有,梳子上的齿——一个个举起来的应用于系统也是根据必须展开搭起的。所以说道,智慧梳子型的体系架构在当时符合了很多城市拒绝的柔性、灵活性,解决问题了信息孤岛,解决问题了跨部门之间的协同问题。梳子型智慧城市顶层设计方法论在北京市东城区、上海张江、重庆南岸等地展开了实践中应用于。

2017 年,山东的枣庄明确提出来的顶层架构是把数据资源作为一个尤其核心的要素映射到每层里面,第一层是基础设施聚能层;第二层是数据核心赋能层;第三层就是应用于的层面——智慧释能层。由此来看,智慧城市是什么,是信息系统的大综合、大构建、大协同。

从结构上看,大综合主要是六要素;从领域上看,主要是涵括五位一体。大构建就是各领域信息系统不是非常简单冲刷,而是使用科学的系统集成方法,构建同构、异构系统的有效地交会,互联互通,各个部门之间需要协同合作。所以,从这个层面来看,智慧城市很像一棵智慧树根,根部是基础设施;树干是城市的运营、运营;树叶就是智慧城市各个领域的应用于,还包括产业。

智慧城市的顶层设计要考虑到三个要素,第一要面向对象,智慧城市服务的对象,参予建设的对象都是谁,都必须考虑到。第二个就是智慧城市要解决问题什么问题,有的人说道智慧城市建设是为了解决问题大城市的城市病。

究竟要解决问题什么问题?要有坚决市场需求和问题导向。第三个是面向未来,智慧城市的建设还要有一定的前瞻性和引导性。智慧城市参予的主角和主导究竟是谁?用户对智慧城市有什么样的表达意见?智慧城市建设的目标是什么?谁是智慧城市最后的推展力量?这些都是必须在顶层设计的过程中必须去侧重考虑到。

智慧城市顶层设计还必须考虑到智慧城市建设的目的和构建的手段,还有实行的路径。新型智慧城市建设要以人为本、要动态递归、要按照系统思维去建设。智慧主要是反映在新技术的应用于,比如说人工智能、区块链,最后目的都是为了服务城市。所以说道,新型智慧城市要从盲目执着土地空间的城市发展等的旧模式中众生出来,要把政府、企业、居民作为新型智慧城市建设中缺一不可的主体,具体各方必须分担的职责,建构政企民“资源共享、共创、分享、共惠”的新局面。

智慧城市的核心要素是里面的数据流、数据资源,所以必须建构让数据需要依法互相交换流动,可以依法开发利用,可以精准追溯到责任,可动态分配利益的一套体制。正如我们国家这几年在推展的,新型智慧城市要深化“简政放权、放管融合、优化服务”的改革。此前,我去过数字广东做到过调研和实地考察。

实质上,数字广东是融合了简政放权、放管融合、优化服务的理念,来展开的根本性机构改革。为了解决问题这些问题、实现目标,我们这几年开始在探寻“以数字孪生特城市信息模型(CIM)来前进、实行智慧城市”的顶层设计。

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在生产领域中,比如飞机、大轮船、高铁等,都中用了数字孪生,它的核心就是建构一个物理和信息的模型,在空间里面大大地去对模型展开优化和递归。从产品来讲,原本是必需要生产出有现实的原型产品,展开大大地测试和检验。

现在应用于了数字孪生技术后,可以在软件里面就大大地优化、测试和检验,延长产品开发的周期,提升了效率。在智慧城市的建设中,比如说正在建构智慧绿色的雄安,有一个物理的、肉眼可见的雄安;背后的物理系统、软件系统里面,还有一个和它一一对应的数字孪生的雄安的模型。实质上,如果从范围上来看,CIM 的核心就是面向应用于场景,就是 GIS 再加 BIM,再行再加新兴的人工智能。

从技术上看,CIM 就是数字孪生技术再加 BIM;更进一步来讲,CIM 就是数据模型再加算法。CIM 的前身是 BIM,很多做建筑的从业人员都中用了 BIM 的技术手段。CIM 的本质是构建、分段、递归;核心是数据的分享和互相交换。建构这样基于数据权利东流的一套业务体系,关键就是场景,由一个明确的应用于场景来构建人和机器的多方协作的关系。

基于数字孪生+城市信息模型(CIM)的新型智慧城市建设方法论仅次于的优点就是遵循一个尤其大的视野,突显重点,注重实效。侧重以人为本,迁来智慧城市的建设。从民生的市场需求和城市的功能定位抵达,来建构这样的模型。

它特别强调城市里面的各个应用于和产业之间的协同协作。一个城市的发展,产业认同是城市发展存活必不可少的一个最重要的功能,在这个理念里面,它把各个应用于和产业,甚至和保障体系融合在一起。

推崇新的技术应用于,不断完善和优化。由实践中力、创造力、吸引力协同来推展整个智慧城市的可持续发展。

CIM 背后的本质就是数据模型特算法,整套方法论都是由数据驱动的,它是城市数据的构建和动态的分析。图中的数据将各个领域、各个行业搜集在一起展开动态分析和优化,最后把原本静态的分阶段的物质性的智慧城市提高为动态的、以人为本的一套运营模式。这套顶层设计侧重协同,通过多元利益涉及主体交互参予,转变政府主导的单一建设模式。

比如说,智慧城市一开始是由政府来主导,建构的一个单一的模式,之后经常出现了很多模式,比如服务外包、由政府和企业资源共享一个公司、甚至几乎使用了商业模式。实质上,基于城市信息模型(CIM)的新型智慧城市建设方法论(MBE)中用了一些核心技术,还包括 BIM、CIM、GIS,还包括物联网还有人工智能、大数据等等。这个是基于这套方法论建构的一个“SMART”模型: S 是服务,M 是管理,A 是应用于,R 是资源,T 是技术。这 5 个部分里面又包含了三层,R 和 T 主要是投放层,主要是技术、资源的投放。

A 是生产量层,建设产生适当的应用于平台和业务系统;S 层和 M 层是绩效层,面向城市服务去前进。这个是新型智慧城市的体系框架,第一层是用增强公用的思维理念来建构一个公用的基础设施,能构成共用基础的“一张网”。第二层是统合标准化,建构一个标准化层,建构一个统一的数据资源体系,构成一个标准化功能平台。

第三层十分特别强调应用于,在应用于的前面又特了对外开放,构成一个对外开放、应用于的生态体系。这是 CIM 的一些应用于的呈现出,还包括 CIM 在建筑、生产生产里面应用于的场景,三维效果图、智慧社区、智慧工厂等。

对赛迪来说,我们仍然在找寻一个理念:智慧城市的规划、建设、评估三方分离出来。我们主要是在智慧城市的顶层设计、规划和后期评估这三个方面分担了一些地方的重点课题。

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同时,在整个建设的过程中遵循“四控三管一协商”的理念。最后提到一句话,诺贝尔经济学奖获得者、美国经济学家斯蒂格利茨说道过,“影响21世纪人类社会进程最深刻印象的两件事,第一是以美国派的新技术革命,第二是中国的城市化。”现在智慧城市又到了新一轮的愈演愈烈期,也期望都说的各位为了我们整个国家智慧城市的高效、科学、可持续发展,需要积极探索有效地的、科学的顶层设计。

以上就是我今天做到的一些共享,谢谢大家。我们将不会在本次峰会后,在「AI投研邦」上线CCF GAIR 2019 峰会原始视频与各大主题专场白皮书,还包括机器人前沿专场、智能交通专场、智慧城市专场、AI芯片专场、AI金融专场、AI医疗专场、智慧教育专场等。「AI投研邦」会员们可免费观赏全年峰会视频与研报内容,扫码转入会员页面理解更加多。

峰会期间研享立减半399元福利,可转入页面必要发给,或私信助教小慕(微信:moocmm)咨询。(最后一天50个名额,速抢走。)原创文章,予以许可禁令刊登。下文闻刊登须知。

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