歐洲智慧城市發展及其啟示
一、引言
全球經濟一體化和服務性經濟的趨勢會同世界城市化、信息化浪潮推動了城市在經濟、社會、政治等各方面的發展。如今一座城市的發展不僅僅表現為硬件基礎設施水平,還包括人生活水平、知識流動水平,同時城市也面臨著眾多的可持續性發展方面的挑戰和威脅,交通、水、能源和通訊等核心基礎設施系統需要更智慧的管理。另一方面,物聯網、云計算、大數據、移動互聯網等信息通信技術能力大幅提升,同時大大降低了技術在城市中應用的成本,為現代城市發展提供了新的機遇。在這樣的背景下,“智慧城市”作為一種戰略被提出,將更多新技術用于構成城市的核心系統中,實現對其的感知和互聯互通,進而實現更高層次的智能、促進更廣泛的參與,努力推進面向知識社會的下一代創新,嘗試構建創新2.0時代的城市新形態。近年來歐洲許多城市都確立了智慧城市戰略,智慧城市被視為重振經濟的重要領域,亦作為提升城市競爭力及解決城市發展問題、再造城市的重要途徑。為了進一步了解歐洲智慧城市建設情況,北京市赴歐洲智慧城市交流團一行赴歐洲就智慧城市建設情況進行了調研,拜訪了米蘭、里昂、阿姆斯特等城市的智慧城市建設推進相關機構并與三個城市負責智慧城市建設的機構及主要負責人進行了交流,并在此基礎上對歐洲智慧城市的建設進行分析和總結。
二、智慧城市的內涵城市化作為人類文明進步的一種制度創新,通過改變勞動力、資本的空間分布從而大大提高了人類創造財富的效率和經濟發展速度,進而演化出結構高度交錯繁復的城市系統。現代城市則更是一個區域政治、經濟、文化、教育、科技和信息中心,是勞動力、資本、各類經濟、生活基礎設施高度聚集,人流、資金流、物資流、能量流、信息流高度交匯。根據錢學森先生提出的大成智慧學理論的角度,城市是一類子系統繁多、結構繁復、其間關聯關系高度繁雜的開放的復雜巨系統。全球城市正處在一種不斷變化并展示著各種復雜動態的狀態。城市的政治、經濟、文化、教育、科技等各個復雜系統的質量,決定著城市居民的生活質量。智慧城市是基于新一代信息技術,知識社會創新2.0環境下的城市形態。作為近年來城市發展的熱點,人們對智慧城市關注的主要焦點常常集中在“智慧”,甚至只是其中的“智能”方面,也即新一代信息技術的應用或者是智能基礎設施的作用上。正如鄔賀銓院士所強調,智慧城市首先是城市,應注重其城市功能的提升,包括面向人的生活、教育、經濟、環境等城市能力增長的推動力。因此,信息基礎設施及信息技術的應用并不是智慧城市的唯一標簽,智慧城市應以能夠通過信息技術的應用來提升人們的生活質量,讓現代城市更為繁榮作為其標簽。這正是創新2.0時代所強調的以用戶為中心、以人為本。在歐洲調研過程中,我們也感受到信息技術服務人們生活的信息惠民舉措,隨處可見的是便民信息與知識基礎設施,包括城市里的免WIFI接入點帶給市民的隨時在線信息服務以及機場電子閱讀休息廳帶來的別樣書香城市體驗。
維也納科技大學區域科學中心一項研究就歐洲70個中等規模的歐洲城市進行了調研和排名,確定了六個主題:智慧經濟(Smart Economy)、智慧公眾(Smart People)、智慧治理(Smart Governance)、智慧移動性(Smart Mobility)、智慧環境(Smart Environment)、智慧生活(Smart Living)。在此我們也可以看到,歐洲智慧城市建設更為關注人,以人為本是智慧城市的核心。我們認為智慧城市是新一代信息技術支撐、知識社會創新2.0環境下的城市形態,通過新一代信息技術支撐實現全面透徹感知、寬帶泛在互聯、智能融合應用,推動以用戶創新、開放創新、大眾創新、協同創新為特征的以人為本的可持續創新。
三、歐洲智慧城市建設現狀 2002-2005年歐洲實施了“電子歐洲”行動計劃,2006-2010年間完成了第三階段的信息社會發展戰略。在這個基礎上,歐洲各城市開始了智慧城市的實踐。2000年英國南安普頓市啟動了智能卡項目。2005年英國政府啟動了推進移動泛在政府管理與公共服務的游牧項目。2006年瑞典斯德哥爾摩市開展了頗具代表性的智能交通建設實踐。而一些先行城市也越來越多的開始從以人為本的視角開展智慧城市的建設,如歐盟啟動了面向知識社會創新2.0的Living Lab(生活實驗室)計劃,致力于將城市打造成為開放創新空間,營造有利于創新涌現的城市生態,并以Living Lab為載體推動智慧城市的建設。芬蘭的赫爾辛基、丹麥哥本哈根、荷蘭阿姆斯特丹、西班牙巴塞羅那等城市也相繼啟動了智慧城市建設。歐洲在智能城市基礎設施建設與相關技術創新、公共服務、交通及能源管理等領域進行了多項成功實踐并在打造開放創新、可持續智慧城市方面取得了較大的進展。其中,荷蘭、法國、意大利等國的實踐非常具有特點。
1.荷蘭:可持續發展的智慧城市阿姆斯特丹是荷蘭的首都和經濟中心。阿姆斯特丹智慧城市建設中注重通過Living Lab的構建推動政府部門、企業、科研機構及用戶參與協作的用戶體驗、設計創新與示范推廣,并推行了可持續能源、節能建筑、智能家居、電動汽車等計劃。如通過運用智慧電表和能源反饋等技術,讓耗能狀況“可視化”,進行對能源使用進行評估和改善的實驗與示范應用。阿姆斯特丹也是荷蘭最大的城市和第二大港口,港口的73個靠岸電站配備了154個電源接入口,方便游船與貨船充電,用清潔能源發電設施取代燃油發動機,減少環境污染。2009年荷蘭利安得(Liander)和阿姆斯特丹創新動力(Amsterdam Innovation Motor)兩家公司提出城市發展戰略構想,通過技術創新等措施保障生活、工作、交通以及公共空間發展的可持續性。尤為值得關注的是阿姆斯特丹的Living Lab也是歐洲Living Lab組織(ENoLL)的重要成員,通過Living Lab鼓勵市民、企業、政府積極合作,讓居民和到訪的游客都成為新技術應用實驗區內參與設計、共同創新的主體,強調5R原則,即Reduce垃圾減量、Reuse廢物復用、Recycle循環利用、Recovery資源再生和Repay有償原則,推動智能電網、區域供熱、城市設計、智慧家居、太陽能風能等再生能源的創新與示范應用,讓所有自然資源都逐步實行計量使用和有償消耗,并通過碳當量對廢棄物實行交換,共同營造可持續發展的城市環境,也推動阿姆斯特丹可持續創新城市的建設。
此外,阿姆斯特丹還非常注重智慧城市建設中的開放數據策略。2012年阿姆斯特丹在西班牙巴塞羅納舉辦的第二屆智慧城市世界大會上獲得智慧城市獎。這得益于阿姆斯特丹市政當局、北部荷蘭省和中央政府三個道路管理主體之間的合作,將政府開放數據與市民互動產生的社會媒體數源據提供給數據開發者,利用開放數據開發智慧化應用,實現了對交通流動量和交通的優化。阿姆斯特丹政府與數據應用開發商合作為出行問題共同提供解決方案,通過采用多種方式為出行者提供到達其目的地的實時出行信息,提高了出行效率。同時阿姆斯特丹市設施和交通部將交通和出行數據向公眾開放,鼓勵企業創新,提供新產品和移動服務,提高出行者出行效率。
2.法國:以人為本的智慧城市近年來,法國在智慧城市建設方面投入了大量精力。 法國的智慧城市建設主要注重三方面效益,其中的重點是通過新技術的應用提升民生效益,不斷提升城市居民的生活質量和舒適度。民生效益是法國政府最為看重的,其中法國政府在做的智慧城市民生項目包括實現對潛在氣候和地質等風險進行預警,如水災、火災、山體滑坡等,并將警報發送到相關人員或緊急服務部門,減少災害對城市居民生活的影響。其二,智慧城市建設還會推動生態效益。根據法國專家預測,如果智慧城市建設得以完全實現,預計能夠降低20%至40%的溫室氣體排放量。三是智慧城市建設所帶來的經濟效益。
據智慧城市建設行業估算,2011年在全球范圍內智慧城市總體規模已達到5263億美元。法國第二大城市里昂推出的“智慧城市概念”,主要考慮四個方面:一是側重環境問題和能源節約,鼓勵使用過渡能源和清潔能源;二是強調政府、企業和城市居住者之間網絡溝通;三是邀請城市居住者參與智慧城市的建設;四是充分整合、運用信息和通訊技術、機器人技術和智能交通運輸系統等新技術,促進多網絡信息資源共享和運行。其中新技術的整合和使用,是法國建設智慧城市的一個重要特色。2008年法國電信公司在法國卡涅和格勒諾布爾兩個城市,嘗試利用智能通信技術優化城市居民生活質量。法國電信公司在卡涅各個區域安裝感應器來監控、測量和控制城市的環境,其中包括公共建筑的供水系統、街道照明控制系統和環境控制系統等,同時以無線網絡對海邊路燈及海面溫度監測器進行全方位覆蓋,并且使用污染探測器實時監控二氧化碳、噪聲、紫外線、風速、氣壓、溫度等,然后將數據提供給政府有關部門,供其在市政建設時參考。根據法國電信公司的測算,卡涅的路燈照明占整個城市能源消耗的40%,而利用感應器,城市街道照明和維護成本可以減少20%至30%。法國智慧城市通過信息技術的應用精確收集城市數據,然后協同管理分析數據,并且通過分析的結果來進行決策,實現降低城市管理成本或提升城市居民生活質量的目標。其次法國智慧城市建設強調通過PPP(公私合作伙伴關系)等方式充分發揮企業在智慧城市建設中的作用,注重政府、企業、城市居民之間以及企業跨行業協作,依托智慧城市建設即提高了城市運行管理水平又為產業發展提供了新的機遇。電信和水網建設是市政建設中必不可少的兩個重要環節,法國電信公司和威立雅水務公司作為上述兩個領域中的“領頭羊”,進行合作開展了智能水表項目。在合作過程中,兩家公司發揮各自優勢,法國電信公司提供數據傳輸介入技術,利用有線或無線的方式收集和傳輸傳感器接受的信息,并運用大數據技術分析所采集的數據,再把分析結果提供給終端消費者。而威立雅則主攻水處理工作。他們根據客戶的需求,制定不同形式的數據,用短信等方式將服務推送給用戶。此外,法國電信為威立雅建立了一個分析平臺和一定數量的智能水表,威立雅利用這一平臺巡查漏水、偷水等異常情況,監測水質污染信息,從而節省了成本,實現了雙贏。