智慧城市资深专家王鹏。

  “城市大脑”“交通大脑”等概念提出以后,智慧行业开始进入城市大脑时代。并且这些产品被视为未来城市可持续发展的基础设施。但显然,如果城市只有大脑,缺乏四肢或者没有感官的大脑,也不能发挥什么作用。现在很多城市优先建立大脑或者先建立计算能力,算法和算例都很好,但是如何很好调控城市资源,还有相当大的距离。

  现在很多企业做了很多智能化的东西,比如无人驾驶汽车,但却发现道路是什么样并非企业能做主的。因此企业只能将所有的感官系统都安装到汽车上,并且需要非常完善,拥有无数的雷达和传感器,但实际上许多东西应该是由基础设施和道路提供的。

  但另一方面,政府也并不清楚需要建设怎样的基础设施。所以,城市基础设施的智能化改造——构建新的基础设施体系,也就成为当前非常重要的一个工作。

  那么城市基础设施如何改造呢?

  从控制论角度思考,整个智慧城市的逻辑其实就是用ICT为核心的新技术方法,对城市空间进行CPS(信息物理系统)化改造。城市工程性基础设施系统作为一种工业化工程,转型的大逻辑则必然是从数字孪生到CPS的过程。

  由此,从CPS或者可控制程度的视角,城市可以分解为三大系统:生态环境、人工建成环境和人类行为。不同系统,人类可进行感知和干预的能力并不相同。比如在生态环境,我们可以做到的是强感知、弱干预。ICT技术能够帮助我们实现的,就是更好地理解诸如污染物生产和传播的规律以及城市对温度、气候等产生影响,及时发现、溯源和主动干预。

  而在人工建成环境,我们可以做的是强感知、强干预,包括建筑物室内空间,因为是完全意义的建成环境,可以最大程度地感受控制,城市的地下基础设施管网理论也是可以实现控制的功能系统。

  但像道路交通系统则比较特殊。比如现在无人驾驶、智慧道路理论可以实现对系统的控制,但是出行行为本身的不确定性是这个系统最大的变量,这样系统不能只聚焦物理系统本身,而更应该关注到人类行为。

  人类行为属于可以强感知、中干预。这一类系统本身就是围绕人的需求和行为的,包括生产、生活、出行等,又可细分为研发生产、公共服务、商业服务等领域。目前绝大多数智慧城市建设项目都集中在这一领域。

  最后,基于上面三大系统和感知、干预以及中间的模拟环节,可以构成一个矩阵。在这样的矩阵中,三大系统的感知、建成环境的模拟、干预,也就是基础设施都是智慧城市大有作为的领域,也就是对城市感知系统的全面建设,以及对建成环境系统的数据感知、模拟预测和动态控制。但剩下的领域,包括生态环境和人类行为系统中的模拟、人类行为的干预这三大领域,则只能是有限作为但应有冷静认识的领域。