增加道路供给、控制机动车数量，交通拥堵的困局仍无法破解？管线泄漏、“马路拉链”成痼疾，城市地下综合管线的乱局如何厘清？
面对全球城市化的推进以及城市发展的问题，智慧城市作为现代化城市运行和治理的一种新模式与新理念，在全球范围内兴起。
例如，在交通出行方面，超级智能城市里自动驾驶和共享出行并存，最终与智能交通管控和停车系统融合，达到“出行自动化”；在城市电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑等基础设施中嵌入监控感应器，建立起人与人、人与物、物与物的全面交互；安防系统将整合所有资源，形成一个一体化的监控网络，同时实现各个部门之间资源的共享、实时预判以及应对各类突发事件。
近日，德勤公布的《全球城市再进阶》报告显示，在城市急速扩张的过程中，先进的技术将帮助城市实现可持续发展，引领城市走向更美好的未来。
智慧城市迎来投资高峰
根据联合国的预测，从1950～2050年的100年内，全球城市化率将翻番，2050年将有68.4%的世界人口生活在城市。
经济发展为城市带来了更广阔的发展空间，发展中国家与发达国家的城市化差距逐渐缩小。
亚洲地区拥有全球60%以上的人口，这里将成为未来全球城市化速度最快的地区。
由于城市化的推动，亚洲基础设施投资缺口每年达1.4万亿美元以上。中国和印度作为亚洲地区人口最多，经济增长潜力最大的国家，将领衔亚洲乃至全球的城市化进程。
在城市急速扩张的过程中，先进的技术将帮助城市实现可持续发展，引领城市走向更美好的未来。
图1 全球城市化趋势（%）
城市化进程对城市经济、资源利用、生活质量、时间成本、可持续发展等多方面带来不同程度的影响，而随着城市化以及人口的不断增加，全球各地城市管理者面临日益严峻的挑战。
1.人口挑战
全球人口数即将接近76亿，城市人口超过40亿。其中中国总人口数接近14亿，城市人口达到8.3亿。根据联合国定义，超级城市（megacity）是指人口超过1000万的城市。2019年，全球超级城市至少有40座，中国拥有北京、天津、上海、重庆、广州和深圳等13座超级城市。
2. 交通挑战
大城市平均通勤时间在30分钟以上，北上广平均通勤距离在15公里以上。国外城市中，纽约平均通勤时间为35分钟。智慧交通发展较好的城市，例如伦敦、纽约、上海，相同的距离下通勤时间花费更少。
图2 大城市交通挑战
3. 城市废弃物挑战
预计至2050年，全球城市居民产生的垃圾量，将从目前的年均20亿吨增加到年均34亿吨，增加部分主要来自发展中国家快速成长的城市。中国57%的垃圾处理方式是填埋，全国城市垃圾堆存累计侵占土地超过5亿平方米，每年经济损失高达300亿元。
此外，城市化进程的快速推进还将带来公共资源不足、城市生活质量下降和城市经济增长放缓等其他问题，这些都与城市的可持续发展息息相关。
为了应对城市化所带来的挑战，在过去的十多年里，各国大力投资建设智慧城市，投入金额逐年升高，预计未来五年内达到高峰，由于拥有后发优势和巨大的发展潜力，亚洲国家和地区在智慧城市建设上有更大的发挥余地。
图3 全球“智慧城市”投资额（10亿美元）
智慧升级应对发展挑战
智慧城市正在帮助城市管理者应对挑战，其在全球范围的部署给各城市带来了实际的效益，包括GDP增长、失业率降低、生活质量以及安全健康提升。这使得城市管理者能够实现科学决策、精细管理、快速响应，提升城市竞争力。
2012年的“桑迪”飓风造成纽约100万居民数日断电，地铁被淹，房屋损坏严重。电力公司ConEdison将纽约超过三分之一的电网进行自动化和电子化升级，以防止事故造成的影响扩散到整个电网。智能电网还能提高可再生能源上网比例，帮助插入式电动汽车更好地与电网进行实时互动，减少温室气体排放。据统计，投资智能电网和基础设施能够促进GDP增长率提升0.7%。为城市的基础设施升级，更好地应对气候变暖带来的频发自然灾害。
在巴西的里约热内卢，夏天自然灾害频发，城市大暴雨导致道路积水、山体滑坡。城市管理者急需一套更加智能化运营、管控和灾害处理的城市管理方案。里约热内卢市政运营中心控制室配备了1000多个摄像头和15000个感应装置，全天候实时监控城市。布置了ISPGeo犯罪检测网络系统，实时将空间地理数据发送给市民，并通过移动端AppCrimeRadar来选择安全的出行路线。在66个区域安装了警报器，以无线的方式连接到市政运营中心，预测一平方公里内降雨量，及时发送预警给相关部门和居民。智能安防提升公共安全保障，城市应急响应时间缩短了30%。居民将回到更安全的公共空间中去，让城市吸引更多的人才和企业。
与欧美相比，亚太地区市场的发展增速高于欧洲与美洲地区，并逐渐实现弯道超车。此外，亚太地区有其独特的国情和城市发展需求，与欧美在智慧城市的重点建设项目上侧重不同。
以韩国首尔为例，由于基础设施不足，私家车数量迅速增长，使其面临交通拥堵严重、空气污染、噪声污染等环境问题。为此，首尔建立了综合交通系统——通过地铁智能摄像机获取人流信息，实时调整列车的速度和频率；部署传感器监测列车部件，预防故障；在道路上部署了800多台摄像机，自动在社交平台上发布交通状况；诱导屏提供车辆到站时间、目的地等信息，准确度达到94%，市民利用满意度达到了96%。通过优化公共交通基础设施，降低城市拥堵和污染水平。据统计，到2025年，部署了智能出行应用的城市，可将通勤时间平均缩短15%～20%。
无论是发达的欧美地区，还是发展中的非洲和部分亚洲地区，全球大多数国家正在积极投身于智慧城市的建设，其中欧洲、北美、日韩等地区处于领先地位。中国也在积极进行智慧城市试点，形成了多个智慧城市群。
图4 全球在建智慧城市数量
图5 全球在建智慧城市数量各国占比
中国智慧城市保持快速增长
中国智慧城市市场规模在最近几年均保持了30%以上的增长。智慧物流、智慧建筑、智慧政务领域占据了较大的市场份额，智慧医疗等其他领域则表现出了较强的发展潜力。
尽管发展态势良好，然而当今大多的“智慧”城市并不能称作真正意义上的“智能”城市，无论是从战略、设计建设、运营、维护等多维角度来看，都拥有诸多的缺失，难以释放出一个城市智能化之后所真正具备的价值与潜力。
中国政府于2012年启动智慧城市较大规模的试点，并于2014年将智慧城市上升为国家战略，2016年底确定了新型智慧城市的发展方向，将建设新型智慧城市确认为国家工程。此后，相关部委开始出台具体领域的细化政策。在这一过程中，随着国家对智慧城市重视程度的加深，主管单位和重点城市培育方式也相应发生变化。
新型智慧城市战略提出后，中国智慧城市试点和建设呈现出分级建设、多点开花、提质增效的发展趋势。在入选国家智慧城市试点的城市和地区中，大多分布在环渤海沿岸和长三角城市群，并且呈现因地制宜、因城施策的发展局面。
图6 中国智慧城市市场份额比例（2018）
图7 中国未来智慧城市市场规模（万亿元）
超级智能城市成为新风向
在未来，传统的“智慧城市”将朝着“超级智能城市”方向发展。超级智能城市是传统智慧城市的强化版，跳脱传统建设思维，更好地利用人工智能与数据，更加依赖于智能决策，减少人工干预，在不同领域能够更开放更融合。
面对众多挑战，当今城市管理者若想要突破传统智慧城市的禁锢，且逐步转变升级成“超级智能城市”，需要与自身城市实际需求相结合，以打造更高质量的幸福社会为目标。
1.人工智能赋能智慧城市，为智能城市提供新动能。
人工智能城市产业链包括基础层加上核心技术层，然后再加上垂直应用。垂直领域细分为产品和应用智能系统。实时感知、高速传输、自主学习、自主决策、自主协同、自动优化、自主控制。这七大特征是互相关联缺一不可的，未来超级智能城市需要完全具备这些特征。
2. 物联网、云计算技术正在改善智能城市建设。
物联网平台的发展表明，更全面的连接增强了数据收集功能，从而真正创造了价值。平台的全面连接得益于统一的数据标准与管理，以及技术进步能够将多种传感器集中于一个设备。一些应用程序可能仍然需要一个分离的平台，但这将是有意而为之，而不是无奈之选。
在未来智能城市中，所有系统之间均可实现数据联通，并能将数据上传存储至云端。开放数据将打破数据孤岛，且数据之间将产生协同效应，打造智能化系统生态圈。
人工智能技术能够通过分析海量数据，并通过机器学习实现城市各领域的智能化。例如在智能交通领域,人工智能通过分析海量交通数据，对交通流量进行预测，通过切换交通信号以缓解交通压力。
3.以人为本，注重市民参与，从智慧城市向智慧社会转变。
十九大报告中提出了智慧社会的概念，是对“新型智慧城市”的理念深化和范围拓展，强调基于智慧城市使市民拥有更多的获得感、幸福感，再一次强调了智慧城市的发展要注重以人为本，强调市民在智慧城市建设过程中的参与行为。
4. 城市本身特色在智慧城市的建设中得到体现，因地制宜发展智慧城市成为趋势。
城市独立规划，易导致相同地区各城市规划不配套，产业分布不合理，地区经济缺乏合作与互补。智慧城市之间要重视合作互补，使地区协同的规划更为合理。可以借鉴经典城市圈的建设经验，明确成员的定位，形成地区发展特色，同时促进区域经济一体化建设。
5. 将数据安全纳入智慧城市发展战略。
随着人工智能等新一代技术在安全领域的应用，数据安全防御将从被动型防御，转变为更加高效、迅速的主动型防御，并对安全防御技术与管理进行持续性监管。
