雷鋒網(wǎng)按：數(shù)字孿生連續(xù)兩年被列為當(dāng)年十大戰(zhàn)略科技發(fā)展趨勢(shì)，也是賽迪網(wǎng)在2018年公布的智慧城市十大熱詞之一，數(shù)字孿生是一個(gè)集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過(guò)程，越多越多的城市建設(shè)者認(rèn)為智慧城市的前提是將真實(shí)世界與虛擬世界一一映射，在虛擬空間中完成對(duì)城市的運(yùn)營(yíng)。

市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)Gartner早在2017年就已經(jīng)把數(shù)字孿生技術(shù)列入了當(dāng)年十大戰(zhàn)略科技發(fā)展趨勢(shì)之中。在最近一次報(bào)告中，Gartner則是進(jìn)一步預(yù)測(cè)，到2020年，互聯(lián)傳感器與端點(diǎn)將超過(guò)200億，數(shù)字孿生將以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，服務(wù)于數(shù)十億個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

楊春立認(rèn)為，關(guān)于智慧城市有兩類(lèi)頂層設(shè)計(jì)方法論。數(shù)字型是其中一種，這是院里評(píng)測(cè)中心軟件和集成電路評(píng)測(cè)中心2010年左右提出的智慧城市頂層設(shè)計(jì)方法論，主要的理念是按照統(tǒng)承的思想，采用“梳子模型”對(duì)城市的建設(shè)和規(guī)劃進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。另外他還提出“雙核一帶全覆蓋”五個(gè)功能區(qū)。

以下是他在現(xiàn)場(chǎng)的演講全文，雷鋒網(wǎng)（公眾號(hào)：雷鋒網(wǎng)）獲得授權(quán)，并做了不改變?cè)獾木庉嬇c整理：

楊春立：尊敬的各位嘉賓下午好！非常高興參加本次論壇，今天想跟大家一塊探討智慧城市的頂層設(shè)計(jì)。剛才張總提了幾條我非常贊同：一是以人為本；二是一城一策；三是把時(shí)間維度和屬性維度添加進(jìn)來(lái)我非常贊同。

智慧城市這個(gè)理念開(kāi)始提出以來(lái)，經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，我們可以看到城市在精細(xì)化管理、智能的運(yùn)行甚至提高人們的生活品質(zhì)方面發(fā)揮了很大的作用，這些作用集中體現(xiàn)在信息技術(shù)和城市發(fā)展在城市中的創(chuàng)新應(yīng)用。

截止到目前，全球有1000多個(gè)城市都在積極的探索數(shù)字城市、無(wú)線(xiàn)城市、智慧城市，其實(shí)都在不同程度的探索。目前成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)創(chuàng)新發(fā)展的載體，但是我們說(shuō)十幾年來(lái)智慧城市的建設(shè)成效是什么的？實(shí)際上不太樂(lè)觀(guān)，2017年發(fā)布的全球智慧城市戰(zhàn)略指數(shù)，只有19個(gè)城市超過(guò)了50分，我們國(guó)家2019年開(kāi)始提新型智慧城市，2016年我們國(guó)家發(fā)改委對(duì)新型智慧城市進(jìn)行評(píng)價(jià)，第一年的評(píng)價(jià)報(bào)告來(lái)看，成效也不太樂(lè)觀(guān)，平均分也不太及格，成熟分的城市為0，成長(zhǎng)期的城市40個(gè)，超過(guò)17%的城市還是處于起步期，市民的體驗(yàn)剛剛及格。

為什么智慧城市經(jīng)過(guò)這么多年的建設(shè)，為什么成效上存在不容樂(lè)觀(guān)的情況？比如說(shuō)重硬輕軟，很多的市民溝通參與不夠、智慧城市的運(yùn)營(yíng)模式不成熟或是沒(méi)有成功，這里面提了十個(gè)，都?xì)w結(jié)為頂層設(shè)計(jì)，頂層設(shè)計(jì)方面存在或多或少的問(wèn)題。

現(xiàn)在，我們頂層設(shè)計(jì)哪些方面存在難點(diǎn)和瓶頸？實(shí)際上現(xiàn)在很多的智慧城市在頂層設(shè)計(jì)的過(guò)程中，更多的是把它當(dāng)成信息化的建設(shè)項(xiàng)目，信息技術(shù)的單純應(yīng)用出來(lái)進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)。還有在智慧城市頂層設(shè)計(jì)過(guò)程中不太注重總體的架構(gòu)和整個(gè)實(shí)現(xiàn)路徑，所以從目前來(lái)看，這些智慧城市的建設(shè)過(guò)程中又形成新一輪的信息孤島，這就是我們現(xiàn)在智慧城市頂層設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的突出問(wèn)題。使得很多的智慧城市存在千人一面的局面，我們?cè)趺磳?duì)智慧城市進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)？

我們先來(lái)看看智慧城市頂層設(shè)計(jì)的演變，上面這張圖是賽迪顧問(wèn)梳理的“智慧城市頂層設(shè)計(jì)方法論演變歷程”，我們國(guó)家開(kāi)始進(jìn)行智慧城市建設(shè)。一直到今天，不同程度出臺(tái)的相關(guān)戰(zhàn)略文件，政策和相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，有概念導(dǎo)入期和建設(shè)加速期、升級(jí)發(fā)展期，劃分了三個(gè)階段，不同的階段中，我們出現(xiàn)的智慧城市頂層設(shè)計(jì)的方法論主要有以下幾個(gè)方面：一是EA（企業(yè)架構(gòu)），主要在企業(yè)信息化方面用到頂層設(shè)計(jì)方法，最大的特點(diǎn)是以業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)信息系統(tǒng)的建設(shè)；二是SOA（面向服務(wù)的架構(gòu)），最大的特點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)了中立，把各個(gè)組件當(dāng)成是服務(wù)的功能模塊，在接口上獨(dú)立于硬件、獨(dú)立于操作系統(tǒng)、獨(dú)立于編程語(yǔ)言；三是信息工程方法論，還有我們后面提到的Cobit IT治理，IT治理是國(guó)外的政府機(jī)構(gòu)把IT的審計(jì)規(guī)則和相關(guān)的規(guī)范引入到智慧城市的設(shè)計(jì)理念來(lái)，最大的突出特點(diǎn)就是把智慧城市的構(gòu)建目標(biāo)和IT的審計(jì)規(guī)則有效的銜接起來(lái)，還有后面提到的信息技術(shù)或是IT服務(wù)論這套方法。還有共享服務(wù)的模式，非常契合今天我們提到的共享經(jīng)濟(jì)理念，就是把很多的共性功能，以高效低成本的方式提供給各個(gè)相關(guān)的部門(mén)。

還有后面列舉的兩點(diǎn)，這個(gè)是今天重點(diǎn)跟大家探討的兩類(lèi)頂層設(shè)計(jì)方法論：一是數(shù)字型，這是我們?cè)豪镌u(píng)測(cè)中心軟件和集成電路評(píng)測(cè)中心2010年左右提出的智慧城市頂層設(shè)計(jì)方法論，主要是采用“梳子模型”對(duì)城市的建設(shè)和規(guī)劃進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。主要特點(diǎn)是采用的基于服務(wù)的SOA架構(gòu)體系，功能模塊既實(shí)現(xiàn)了緊內(nèi)聚，又實(shí)現(xiàn)了松耦合，大家梳頭用的梳子大家都不陌生，他們可以拆卸，非常柔性、非常靈活的應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)。

梳子上的一個(gè)一個(gè)的齒是多種多樣的應(yīng)用，它是相對(duì)獨(dú)立存在的行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，與這些應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)組裝在一起滿(mǎn)足智慧城市發(fā)展需求的各類(lèi)應(yīng)用。按照這種形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以從根本上消除信息的孤島，保證投資的連續(xù)性，也能夠?qū)Ω黝?lèi)基礎(chǔ)設(shè)施的適應(yīng)性、適配性大大的提升，實(shí)現(xiàn)各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的集成，實(shí)現(xiàn)真正的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息的共享，這是我們2010年前后提出的智慧城市“梳子模型”。

我們采用這種方法對(duì)幾個(gè)城市進(jìn)行了頂層設(shè)計(jì)，我們最早在北京市東城區(qū)開(kāi)展的頂層設(shè)計(jì)，主要實(shí)現(xiàn)了“三化一體系”的發(fā)展戰(zhàn)略，推進(jìn)城市管理的精細(xì)化、公共服務(wù)的個(gè)性化、服務(wù)經(jīng)濟(jì)低碳化、構(gòu)建政府服務(wù)各管理的支撐體系，整個(gè)架構(gòu)包括五個(gè)，有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的支撐，再就是兩個(gè)服務(wù)，技術(shù)支撐的服務(wù)和綜合服務(wù)的框架。另外兩縱還包括網(wǎng)絡(luò)安全和政策相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。這是“梳子型”設(shè)計(jì)的頂層設(shè)計(jì)（如下圖）。

后來(lái)我們又參與到上海張江城智慧城市發(fā)展規(guī)劃，張江是作為上海國(guó)際科技創(chuàng)新中心核心功能承載區(qū)，是推進(jìn)自由貿(mào)易區(qū)和自主創(chuàng)新示范區(qū)兩大國(guó)家戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)“雙自聯(lián)動(dòng)”的前沿陣地，我們提出“雙核一帶全覆蓋”五個(gè)功能區(qū)，雙核是指云計(jì)算大數(shù)據(jù)中心和智慧城市的運(yùn)營(yíng)中心，“一帶”指南北創(chuàng)新劑科技信息服務(wù)帶。五個(gè)中心包括智慧政務(wù)、智慧科創(chuàng)服務(wù)、智慧社區(qū)、智慧樓宇、智慧交通。

重慶市智慧南岸頂層設(shè)計(jì)，我們提出五層架構(gòu)，五層框架包括感知的終端層、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施層、信息資源層、共享交換層、智慧應(yīng)用層。

我們和聯(lián)通共同做棗莊智慧城市架構(gòu)，張總介紹中也能感受到數(shù)據(jù)量非常大，而且現(xiàn)在明顯的智慧城市發(fā)展的特征就是以數(shù)據(jù)來(lái)跑路、以數(shù)據(jù)說(shuō)明、以數(shù)據(jù)決策，整個(gè)智慧城市未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)也是以數(shù)據(jù)核心推動(dòng)，智慧城市的建設(shè)中作用越來(lái)越突出。

我們基于“梳子型”頂層架構(gòu)的方法論，我們提出三層的架構(gòu)，第一層沒(méi)有變，基礎(chǔ)設(shè)施層；二是核心的賦能層，這一層主要解決城市里面大數(shù)據(jù)資源體系的構(gòu)建，在這里面用數(shù)據(jù)資源層；三是釋放能量、賦予能量層，各類(lèi)的應(yīng)用在這里。智慧城市是信息系統(tǒng)的大綜合、大集成、大協(xié)同。

我們的基礎(chǔ)設(shè)施、信息資源、應(yīng)用服務(wù)、安全體系、體制機(jī)制、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要實(shí)現(xiàn)綜合，智慧城市覆蓋的各個(gè)領(lǐng)域，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化、政治、生態(tài)五位一體方面。應(yīng)用信息系統(tǒng)不是簡(jiǎn)單的堆積。它也是可以升級(jí)、演變的，這是我們當(dāng)時(shí)認(rèn)為的智慧城市，我們又形象構(gòu)建了像一棵智慧樹(shù)一樣形成的智慧城市框架，底層的根基是基礎(chǔ)設(shè)施，枝葉部分是服務(wù)，樹(shù)干、核心是城市生命線(xiàn)的智慧運(yùn)行。各類(lèi)應(yīng)用和城市里發(fā)展的各種產(chǎn)業(yè)，這是當(dāng)時(shí)我們認(rèn)為智慧城市是信息系統(tǒng)，大家可以看之前的這些頂層設(shè)計(jì)還是從信息系統(tǒng)維度進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)的，要做好智慧城市的頂層設(shè)計(jì)有三大原則：面向未來(lái)，有哪些問(wèn)題、哪些需求，我們要面向服務(wù)的對(duì)象，面向有一定的前瞻和引領(lǐng)，要具有未來(lái)，而且還要考慮考慮服務(wù)的對(duì)象。

我們國(guó)家提新型智慧城市，智慧城市有建設(shè)的需求方，有提供解決方案方，有需求、有供給，對(duì)于這些需求和供給來(lái)說(shuō)是不是智慧城市的主角？這些主角對(duì)城市的發(fā)展有什么樣的智慧需求？追求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、追求管理和追求服務(wù)的便捷性，解決方案提供商最終的關(guān)注點(diǎn)在哪里？這些都是我們?cè)谛滦椭腔鄢鞘许攲釉O(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮和解決的維度。新型智慧城市的目的、手段又在哪里？新型體現(xiàn)在哪些方面？新型智慧城市體現(xiàn)在以人為本，體現(xiàn)在新型智慧城市的建設(shè)，頂層設(shè)計(jì)、建設(shè)、應(yīng)用過(guò)程中要有系統(tǒng)化的思維，它是一個(gè)系統(tǒng)工程。智慧城市這么多年的發(fā)展是不斷的完善、不斷升級(jí)、不斷演進(jìn)的過(guò)程，而且我們說(shuō)新型智慧城市一定要有專(zhuān)業(yè)的服務(wù)在里面。當(dāng)然這些智慧也在不斷的演進(jìn)升級(jí)，不同的時(shí)代內(nèi)部的含義不一樣，就是因?yàn)槲覀儜?yīng)用到了不同的以后，技術(shù)在演進(jìn)、技術(shù)在不斷的突破、不斷的創(chuàng)新，推動(dòng)智慧的層級(jí)在不斷提升。

居住在城市里的居民、企業(yè)、政府，這些是城市服務(wù)的主體，對(duì)于城市來(lái)說(shuō)服務(wù)的主體考慮到城市的可持續(xù)發(fā)展能力，城市的治理能力，這些是智慧城市今天所要考慮構(gòu)建的目的和實(shí)驗(yàn)的技術(shù)手段，原來(lái)追求土地空間的發(fā)展，從這種模式中解脫出來(lái)。要把政府、企業(yè)和居民作為新型智慧城市建設(shè)中缺一不可的主體，明確各方承擔(dān)的職責(zé)，特別要把居民主人公的意識(shí)激發(fā)出來(lái)，共建共治共享共惠的局面，數(shù)據(jù)是在自由的流動(dòng)，是否合理的開(kāi)發(fā)利用，可以合理的追蹤責(zé)任和動(dòng)態(tài)的分配利益。

當(dāng)然，新型智慧城市也要體現(xiàn)我們時(shí)代的特色，政府層面要簡(jiǎn)政放權(quán)、放管結(jié)合、優(yōu)化服務(wù)，要進(jìn)行深層次的改革，基于新型智慧城市的考慮，我們?cè)谔剿鳎遣皇窃谠瓉?lái)智慧城市頂層設(shè)計(jì)的理念中，探索數(shù)字孿生加上數(shù)據(jù)模型CIM的方法構(gòu)建新型智慧城市。

剛才主持人介紹了數(shù)字孿生大家都不陌生，最早起源于CAD軟件，主要應(yīng)于制造業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)，其實(shí)到了今天，數(shù)字孿生仍然沒(méi)有得到大規(guī)模的推廣，最初是在輪船、飛機(jī)這種極端復(fù)雜的產(chǎn)品，在虛擬仿真領(lǐng)域應(yīng)用比較多。今天，新型智慧城市建設(shè)過(guò)程中，在新型智慧城市的頂層設(shè)計(jì)里應(yīng)該把數(shù)字孿生的這套技術(shù)、這套方法論引進(jìn)來(lái)，所以我們提了數(shù)字孿生加城市信息模型構(gòu)建新型智慧城市的這套方法論，核心就是以城市的信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立起三維城市的空間模型，和城市的信息形成有機(jī)的綜合體。范圍上來(lái)講是一個(gè)大場(chǎng)景的GIS，地理信息空間數(shù)據(jù)加上一個(gè)小場(chǎng)景的BIM，CIM是在BIM的基礎(chǔ)上進(jìn)行提升，加上新興的技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和大數(shù)據(jù)有機(jī)結(jié)合在一起。技術(shù)上講，就是數(shù)字孿生加上BIM形成的，好處是自動(dòng)調(diào)動(dòng)流程中各種信息?，F(xiàn)實(shí)中有一個(gè)實(shí)體正在建設(shè)的城市，對(duì)應(yīng)我們的軟件里面，我們信息系統(tǒng)里有一個(gè)和它一模一樣的模型。

CIM的前身是BIM，主要是起源于建筑信息模型，同時(shí)基于這些數(shù)字模型對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)管理，BIM的特點(diǎn)和建筑本身的全生命周期作為對(duì)象進(jìn)行管理、設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)。CIM基于BIM構(gòu)建建筑物的輪轂、主體結(jié)構(gòu)和物理設(shè)施的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)建筑物各類(lèi)資源的優(yōu)化和應(yīng)急方案預(yù)演以及對(duì)各個(gè)建筑群之間資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)的優(yōu)化和配置。從本質(zhì)上來(lái)看，CIM就是由計(jì)算機(jī)三維模型的數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建建筑的信息，容納設(shè)計(jì)、建成、使用甚至到后期的維護(hù)，全生命周期、全過(guò)程的信息。

數(shù)字孿生、BIM、CIM的本質(zhì)思想是集成、并行、迭代，所有的應(yīng)用程序和業(yè)務(wù)都是基于數(shù)據(jù)流，還有一個(gè)關(guān)鍵就是場(chǎng)景，把一個(gè)一個(gè)劃分成相對(duì)獨(dú)立的場(chǎng)景解決人和各個(gè)參與主體之間的業(yè)務(wù)關(guān)系。我們說(shuō)基于數(shù)字孿生和城市信息模型構(gòu)建的頂層設(shè)計(jì)，主要遵從幾個(gè)理念：一是遵循大的視野，凸重點(diǎn)、重實(shí)效。立足以人為本，落腳智慧化建設(shè)，民生的需求，城市的功能定位出發(fā)，分析整個(gè)城市的核心優(yōu)勢(shì)和面臨的短板，明確智慧城市的需求、分級(jí)、分類(lèi)建設(shè)智慧城市。既注重新技術(shù)又注重信息安全。二是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，智慧城市更多的是數(shù)據(jù)的自由流動(dòng)，數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)話(huà)，數(shù)據(jù)跑路、數(shù)據(jù)決策，把城市的數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行集成和動(dòng)態(tài)分析。形成城市運(yùn)行全生命周期動(dòng)態(tài)管理，提升管理水平。三是注重多方的協(xié)同，通過(guò)參與主體多元利益相關(guān)交互參與，改變政府主導(dǎo)單一建設(shè)模式，從今天來(lái)看，越來(lái)越多的智慧城市，從政府主導(dǎo)的模式向社會(huì)共同參與，聯(lián)合建設(shè)運(yùn)營(yíng)的多元化模式，很多城市都在向這些方面探索。

總體來(lái)看，隨著今天技術(shù)的發(fā)展，CIM的這套方法論已經(jīng)在技術(shù)上不存在任何障礙?；谶@套方法論我們提出新型智慧城市的SMART模型，主要是由三層構(gòu)成：

    1、投入層，為實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略目標(biāo)所做的資源、技術(shù)的投入。

    2、產(chǎn)出層，建設(shè)產(chǎn)生的應(yīng)用平臺(tái)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

    3、績(jī)效層，是智慧城市將來(lái)運(yùn)營(yíng)成敗最關(guān)鍵的一層。

新型智慧城市框架是什么樣的？有一個(gè)通用的平臺(tái)、開(kāi)放的應(yīng)用體系、共用基礎(chǔ)的一張網(wǎng)、高效的城市運(yùn)行指揮中心，明顯的幾個(gè)特征是基礎(chǔ)設(shè)施層面強(qiáng)化共用，核心平臺(tái)層又稱(chēng)之為操作系統(tǒng)層，最大的特點(diǎn)是能整合、通用，應(yīng)用服務(wù)層是智慧城市成敗的關(guān)鍵，最大的特點(diǎn)就是開(kāi)放。

CIM的應(yīng)用呈現(xiàn)，不同的呈現(xiàn)不管是智慧社區(qū)還是虛擬巡邏，管線(xiàn)的布控，都是劃分成典型的應(yīng)用場(chǎng)景。新型智慧城市和頂層設(shè)計(jì)方面的探索和應(yīng)用，說(shuō)到數(shù)字孿生，雄安新區(qū)這是在應(yīng)用頂層設(shè)計(jì)方法論在構(gòu)建，有物理實(shí)體的雄安在建設(shè)，系統(tǒng)里面也有跟它相對(duì)應(yīng)的模型在構(gòu)建，這套方法論最大的好處是通過(guò)數(shù)字模型模擬就能知道未來(lái)幾年，比如說(shuō)未來(lái)城市發(fā)展成什么樣？假如說(shuō)我引進(jìn)產(chǎn)業(yè)、引進(jìn)龍頭企業(yè)能夠帶動(dòng)多少就業(yè)，能夠產(chǎn)生多大的產(chǎn)出，這是這套模型最大的好處，能夠提前引領(lǐng)性的預(yù)示出未來(lái)新型智慧城市的發(fā)展格局。

當(dāng)然國(guó)外也在積極的探索，比如說(shuō)新加坡就有虛擬新加坡，他們已經(jīng)在用這套方法論在構(gòu)建。法國(guó)也有相應(yīng)的城市在用這套方法論探索。

這是賽迪在智慧城市實(shí)踐中一些案例，我們現(xiàn)在的實(shí)踐是規(guī)劃、建設(shè)、評(píng)估三方分離進(jìn)行構(gòu)建。

上午有演講嘉賓提到諾貝爾獎(jiǎng)獲得者斯帝·格利茨提出影響21世紀(jì)兩件事：一是美國(guó)的新技術(shù)革命；二是中國(guó)的城鎮(zhèn)化。我們國(guó)家的城鎮(zhèn)化，特別是新型智慧城市的建設(shè)承擔(dān)了這個(gè)重任，承擔(dān)了推動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重任。

我今天的演講就到這里，謝謝大家！

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