新技术背景下的未来智慧城市空间响应解决方案(78页).pdf
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2024-07-10
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1、 智慧城市:新新技技术术背背景景下下的的未未来来城城市市空空间间响响应应初期阶段,内涵不清缺乏可落地的设计导则产业与城市无法相互支持缺乏可盈利的运营收益模式三大痛点:规划不懂产业/产业不懂城市/集成商不懂规划智慧城市现存问题一、智慧城市发展历程城市的全面数字化改造,乃至数据驱动运营,作为智慧城市的大方向,相信已经有所共识。但目前我们整体上还停留在数字城市的早期阶段,城市的规划、建设、运营、管理,都还没有真正实现数字化,遑论智慧化。无论商业运营还是政府管理,数字化转型都不是把原有流程简单的转为线上,而是以更多互动、共享、弹性、精细的模式重新定义。特色主题:智能化能源管理与生态环保主导产业:依托能2、源与智能化的产业新能源产业(如夏普太阳能)交通产业(如伊藤忠电动汽车)网络技术产业(如SAP软件管理)城市建设:智能化能源管理体系以“地区能源管理体系AEMS”为主线贯穿整个城市建设运营管理,将发电、节点与用电各项智能化升级,建设智慧城市。(资料来自柏叶智能城市官网:https:/www.kashiwanoha- TorontoQuayside(多伦多市中心东南侧)北美最大的尚未开发的城市片区,占地面积超过325公顷(即800英亩)Sidewalk Toronto的顶层设计核心是搭建一个现实与网络融合的平台,使得物质空间层面(Physical layer)与科技数据层面(Digital lay3、er)能够相互串联,以科技统筹与引导城市物质空间的弹性转变。二、智慧城市典型案例加拿大Sidewalk Toronto二、智慧城市典型案例数据感知决策模拟公共信息用户平台Sidewalk智慧社区四大模块API公共领域、社区、社会服务、生态环境、交通、房地产、第三方APP加拿大Sidewalk Toronto二、智慧城市典型案例Sidewalk的传感器包括:1)空气质量传感器2)噪声水平传感器3)雷达,激光测距和计算机视觉4)局部天气加拿大Sidewalk Toronto二、智慧城市典型案例灵活混合的用地规划:社区的街区土地利用规划将会使用灵活的形式,操作的尺度从人行道到社区,以激发建筑乃至整个4、城市形态的多样性。社区将获得更高的主导权,去控制他们的环境,有更易利用的信息,更大的能力去自发形成他们的多样性,去计划更多的文化和城市活动。加拿大Sidewalk Toronto二、智慧城市典型案例新型交通模式:Sidewalk坚持以人为本的街道设计,并且全面使用自动驾驶技术。自动驾驶车辆可以到达各种位置,可以缓解层级分明、单一中心型的社区形式。使社区交通从传统的中心型换乘交通模式解放出来。无人驾驶技术可以把每个街角都变成公交站。他们的措施可以通过收集高效率高密度的感知数据,极大的确保行人的安全。加拿大Sidewalk Toronto二、智慧城市典型案例新型街道系统:Sidewalk不仅对道路5、铺装有着前瞻性的思考,同时对于整个社区的街道设计进行了系统性的研究。街道分级针对轨道交通、无人驾驶和慢行交通等不同的交通方式进行设计,同时又思考了如何一步步对街道网格和地块内部进行细分设计的推演路径。加拿大Sidewalk Toronto二、智慧城市典型案例新型交通模式:通过物联网传感器,实时跟踪人行道、自行车道和道路各种空间的流量需求,并通过路面内预设的LED系统电子道路标线,根据需求的变化对路权进行再分配。而响应式的交通信号灯将会识别行人和骑行者,通过调整小汽车交通流的信号相位,使步行和骑行具有优先级。加拿大Sidewalk Toronto二、智慧城市典型案例Sidewalk对智慧社区建筑6、层面的愿景将关注以下方面:建筑的施工方式、如何适应规范和分区,如何适应终端用户不同的和不断改善的需求,满足住宅市场的供需两端。Sidewalk认为住宅能够并且应该像汽车一样被批量制造出来,通过一种垂直整合的过程从设计到交付贯穿整个产品生命周期。加拿大Sidewalk Toronto二、智慧城市典型案例Sidewalk的愿景将让让建筑在内部实现功能混合,通过更小的人均面积和灵活的可变空间创建更有效的建筑布局。Sidewalk提出通过采用预制化和使用创新材料的多方面努力,使用高级制造技术来组合不同产品,如机械化施工、场内外自动化和3D打印等技术。加拿大Sidewalk Toronto二、智慧城市典7、型案例主动式需求管理(Active Demand Management):通过建筑内部物联网数据来减少能源需求。例如,当一天中开始变冷的时候,可以对建筑进行预热,或者在一个夏天的下午,当日程示很多职员将会早点离开,则会减少空调的开放。配合先进的建筑材料与门窗设计,Sidewalk Labs 预计将会将Waterfront Toronto的热能需求减少64%以上,电能需求减少25%左右。2.加拿大Sidewalk Toronto二、智慧城市典型案例Sidewalk Labs提出四条垃圾处理策略:首先,每个厨房都会配备有机垃圾碎渣机,它可以轻易地直接分离出有机垃圾,让他们进入废物处理系统;第二,采8、用智能垃圾槽收费,实行“扔多少付多少”的激励机制,减少垃圾的产生;第三,垃圾会通过专用的管道设施运送,减小运输流量过大产生的影响,减少随之排放的气体;第四,就地进行有机垃圾回收和处理,利用产生的甲烷为热网供能。总之,Sidewalk希望减少垃圾的产生、进行厌氧处理,以此来减少超过90%的填埋垃圾,同时增加能源供给。2.加拿大Sidewalk Toronto二、智慧城市典型案例特色主题:以数据和产业串联起城市全生命周期布局产业:城市规划建设运营的各方面产业物联网相关产业(如智能家居、可穿戴设备)规划建设产业(大数据规划、模块化建设等)智慧交通产业(如无人驾驶、MaaS系统)可持续相关(智能垃圾回9、收、智能电网)城市建设:数据驱动的灵活化建造将智慧产业应用融入整个社区,以科技统筹与引导城市物质空间的弹性转变,以城市建设为未来运营布局。2.加拿大Sidewalk Toronto二、智慧城市典型案例C轮:1.5亿美元2017.11A轮:500万美元2018.10Intersection是在现实世界大规模部署智慧城市解决方案的明确领导者。利用LinkNYC等项目的经验、广泛的政府和广告行业关系,以及在数据、工程、用户体验和设计方面的独特能力,给城市、用户和品牌创造巨大的价值。为第三方用户构建一个跨平台街道数据库,比如过路费,共享单车精准定位,路缘多功能管理和MaaS服务等。市政府也能使用这款应10、用,更好地分配停车场、管理交通流量。2.加拿大Sidewalk Toronto二、智慧城市典型案例城市运营:城市运营商和数据运营商会合二为一未来的城市规划和城市运营、城市管理,界限会逐渐模糊,物质空间和虚拟空间的改造工作也会融为一体。不能运营的智慧城市产业,逐渐将被淘汰,而可运营产业范围将不断扩大,如共享出行,城市基础设施(垃圾、路灯、厕所等),城市数据运营管理中心等。以城市为平台提供落地实践和项目示范,整体输出智慧城市建设能力和技术产品。未来城市发展将会以运营为核心,规划、建设、运营、管理全流程介入的“产业 x 城市”模式自下而上的产业布局与智慧城市建设模式日本柏叶新城先定位再招商以能源型智11、慧城市引入能源、交通和软件产业入驻自上而下“产业+城市”自下而上“产业 x 城市”谷歌案例先布局产业再规划建设以城市各个领域相关的产业集合来嵌入智慧城市的方方面面(课题团队自绘)案例小结二、智慧城市典型案例3.雄安新区二、智慧城市典型案例雄安新区是中共中央、国务院于2017年4月决定设立的国家级新区。2018年4月,中共中央国务院批复了河北雄安新区规划纲要,在“智能、绿色、创新”的要求指引下,规划纲要对雄安新区的建设提出了极高的要求。雄安新区已经成为“新时代推动高质量发展的全国样板,培育现代化经济体系新引擎”,也是数字中国战略的重要载体。在纲要中,全文其实并未出现“智慧城市”一词,仅在第八章(12、建设绿色智慧新城)中提到,“同步规划建设数字城市,筑牢绿色智慧城市基础。”这体现了一种十分谨慎务实的态度,以及对智慧城市理念的深入理解。3.雄安新区二、智慧城市典型案例以“数字孪生”城市为基础的智慧城市模式在雄安规划里也得到体现p 纲要提出,“坚持数字城市与现实城市同步规划、同步建设,适度超前布局智能基础设施,推动全域智能化应用服务实时可控,建立健全大数据资产管理体系,打造具有深度学习能力、全球领先的数字城市。”纲要并不是像传统的智慧城市顶层设计一样,描述一个一个的孤立系统架构,而是在整个城市规划中融入了智慧城市的思维方式。其中有很多细节值得其他城市借鉴。纲要中涉及智慧城市的特殊指标指标项指标13、项20352035年指标年指标科技进步贡献奖科技进步贡献奖80%80%大数字经济占城市地区生产总值比重大数字经济占城市地区生产总值比重8080%大数据在城市精细化治理和应急管理中的贡献率大数据在城市精细化治理和应急管理中的贡献率 90%90%基础设施智慧化水平基础设施智慧化水平 90%90%3.雄安新区二、智慧城市典型案例如果不能用数据描述城市的运行,用算法驱动城市的运营就成了空中楼阁。在现阶段,一个与现实城市高度同步的数字城市建设尚无成熟的案例,城市的四肢和神经系统还未发育完成,城市大脑的思维运算能力无从谈起。用数据描述城市的运行用算法驱动城市的运营纲要中多次提到“数字城市”,清晰认识到了我14、国智慧城市的正确发展阶段,并明确指出了建设早期的工作重点。3.雄安新区二、智慧城市典型案例80%数字经济占城市地区生产总值比重整个重点发展的高新产业体系都是围绕着智慧城市和数字城市建设展开的。数字经济占城市地区生产总值比重要求超过80%(目前占全国GDP的30%左右),这是一个极难达到的目标,从中可以看到雄安以高新产业作为其主打特色的决心。p 纲要在“发展高新产业”一章中提出的重点发展的高新产业体系都是围绕着智慧城市和数字城市建设展开的l 新一代信息技术产业。围绕建设数字城市,重点发展下一代通信网络、物联网、大数据、云计算、人工智能、工业互联网、网络安全等信息技术产业。l 高端现代服务业。接轨15、国际,发展金融服务、科创服务、商务服务、智慧物流、现代供应链、数字规划、数字创意、智慧教育、智慧医疗等现代服务业,促进制造业和服务业深度融合。产业驱动的智慧城市3.雄安新区二、智慧城市典型案例90%大数据在城市精细化治理和应急管理中的贡献率纲要要求大数据在城市精细化治理和应急管理中的贡献率超过90%,这就需要对城市里几乎所有事件都具备动态监测和实时感知能力,而目前的智能摄像头为主的方案只能解决其中一小部分,而且数据还分散在多个部门。p 纲要提出,“与城市基础设施同步建设感知设施系统,形成集约化、多功能监测体系,打造城市全覆盖的数字化标识体系,构建城市物联网统一开放平台,实现感知设备统一接入、集16、中管理、远程调控和数据共享、发布。”实时感知的智慧城市数据驱动的智慧城市p 纲要提出,“搭建云计算、边缘计算等多元普惠计算设施,实现城市数据交换和预警推演的毫秒级响应,打造汇聚城市数据和统筹管理运营的智能城市信息管理中枢,对城市全局实时分析,实现公共资源智能化配置。”CIM是以城市信息数据为基础,建立起三维城市空间模型和城市信息的有机综合体。CIM城市数据模型系统的搭建,将实现城市资源整合共享,智慧城市的整体监管、智能协同、管理决策支撑等目标,成为智慧城市的核心枢纽及智慧城市的展示窗口。CIM(City Information Modeling)GIS数据小场景BIM数据物联网+3.雄安新区二17、智慧城市典型案例智能移动的智慧城市p 纲要提出:l 搭建智能交通体系框架。以数据流程整合为核心,适应不同应用场景,以物联感应、移动互联、人工智能等技术为支撑,构建实时感知、瞬时响应、智能决策的新型智能交通体系框架。l 建设数字化智能交通基础设施。通过交通网、信息网、能源网“三网合一”,基于智能驾驶汽车等新型载运工具,实现车车、车路智能协同,提供一体化智能交通服务。l 示范应用共享化智能运载工具。推进智能驾驶运载工具的示范应用,发展需求响应型的定制化公共交通系统,智能生成线路,动态响应需求。探索建立智能驾驶和智能物流系统。l 打造全局动态的交通管控系统。建立数据驱动的智能化协同管控系统,探索智18、能驾驶运载工具的联网联控,采用交叉口通行权智能分配,保障系统运行安全,提升系统运行效率。3.雄安新区二、智慧城市典型案例绿色节能的智慧城市p 纲要提出:l“推广绿色低碳的生产生活方式和城市建设运营模式,使用先进环保节能材料和技术工艺标准进行城市建设,营造优质绿色市政环境,加强综合地下管廊建设,同步规划建设数字城市,筑牢绿色智慧城市基础。”l“结合数字城市建设,运用互联网、物联网融合技术,推进能源管理智慧化、能源服务精细化、能源利用高效化,打造新区智能能源系统,进一步提高能源安全保障水平。基础设施智慧化水平超过90%。”基础设施体系,未来都建立在感知和数据化运营基础上以地下管廊为代表,包括应急防19、灾、能源供给在内的整个基础设施体系,都会建立在全面感知和数据化运营基础之上,保证城市的高效运行和可持续发展。这个系统也是依靠全面覆盖的传感器网络,物联网平台和低功耗物联网体系建立的数据采集和控制能力来实现的。3.雄安新区二、智慧城市典型案例智慧两江新区智慧基础设施普及化政府服务协同化城市管理智能化旅游服务信息化文化产业数字化生态环境绿色化六大建设目标建成覆盖敦煌市的公共基础数据库实现政府、企业、公众的全面共享实现基础数据的持续更新依托大数据,建立城市公共信息平台BIG DATA智慧文化智慧旅游智慧生态智慧敦煌1.基础设施 通信网络设施建设 传感网建设 数据中心机房建设2.数据中心 城市公共基础20、数据库 城市公共信息平台 城市数据实验室 智慧城市展厅5.产业与经济 智慧农业 智慧旅游4.管理与服务 智慧扶贫 智慧交通 智慧生态 拓展应用(智慧教育、智慧医疗、智慧社区)3.建设与宜居 智慧规划 智慧管网 智慧城管技术路线主要建设内容智慧阜平智慧乌镇构建乌镇智慧城市运营平台,完善智慧信息基础设施,搭建乌镇智能移动感知网络,搭建大数据实验室和线上乌镇运营中枢。三个大模块:1.子应用项目2.大数据中心3.智慧城市信息传输网络智慧来凤物联网(IoT)等高新技术的发展以共享经济为主的应用服务渗透智能化应用与产业互联网的布局 人与物的互联互通 海量数据的采集与传输 共享出行 共享办公 共享住房 云计21、算 人工智能 数字孪生 智慧城市发展趋势案例小结二、智慧城市典型案例大数据在城市治理和经济增长中要起到核心作用三、智慧城市新型战略模型三、智慧城市新型战略模型问题为导向更可持续以人为本全面感知开放众包数据为核心弹性共享精细治理运营导向产业共生新技术背景下的智慧城市在大数据、人工智能、云计算、物联网、区块链等新兴ICT技术共同作用下,以政企联动的方式实现城市产业转型,城市基础设施、管理与服务全面升级,形成的创新驱动、数据驱动、可持续的新型城市形态和运营模式。智慧城市八大原则创新驱动产业集群绿色生态幸福城市(课题团队自绘)三、智慧城市新型战略模型现状孪生Status Twins学习孪生 Opera22、tional Twins模拟孪生 Simulation Twins自主孪生 Autonomous Twins对城市现状的精准、全面、动态映射,全部转化为数据信息进行储存在历史数据中分析、识别城市问题,并总结、挖掘城市运行规律模拟不同环境背景和决策下的发展情景,供决策参考通过实时数据接入,由人工智能自动决策及控制,目前是远期愿景数字孪生的发展层次1.数据驱动三、智慧城市新型战略模型1.数据驱动现状孪生学习孪生模拟孪生自主孪生精准映射通过各层面的传感器布设,实现对城市基础设施的全面数字化建模,以及对城市运行状态的充分感知、动态监测,形成虚拟城市在信息维度上对实体城市的精准信息表达和映射虚实交互城市23、基础设施、各类部件建设即有痕迹,城市居民、来访人员上网联系即有信息。城市规划、建设以及民众的各类活动,不仅存在于实体空间,而且在虚拟空间实现虚实融合、虚实协同算法模拟针对物理城市建立相对应的虚拟模型,并以软件的方式模拟城市中的人、事、物在真实环境下的行为,通过云端计算、边缘计算,软性指引城市的基础设施选址和日常运行管理等智能干预通过对数字孪生城市规划设计、模拟仿真等,以未来视角对城市原有发展轨迹和运行状态进行智能干预,尽早发现城市可能产生的潜在危险,进行智能预警并提供合理可行的对策建议数字孪生的实现目标三、智慧城市新型战略模型1.数据驱动规划建设 运营管理城市基础数据库快速获取目标信息复杂算法24、分析现状调研与问题挖掘模型仿真与模拟自动化设计方案基础设施数字化建设进度实时监控城市CIM档案项目全生命周期数据新型建造技术批量灵活响应需求数据开放接口2B/2G公共服务入口客户画像数据2B城市智慧招商智慧基础设施2C共享经济运营基础设施智能化可视化管理和维护大数据分析模拟应急响应与决策试验智慧终端的普及治理扁平化与公众化数字孪生在城市全生命周期的应用三、智慧城市新型战略模型城市信息模型(City Information Modeling,CIM)的概念于2013年左右由BIM领域的学者和企业提出,将BIM対建筑完整信息数字化建模,用于设计、施工、使用、维护全生命周期管理的概念扩展到城市领域,25、以城市数据信息为基础建立的,能够实时储存并调用城市全生命周期信息的三维城市空间模型。现状孪生Status Twins学习孪生 Operational Twins模拟孪生 Simulation Twins自主孪生 Autonomous TwinsCIM平台实现形式城市数据全要素管理平台CIM2.城市信息模型CIM三、智慧城市新型战略模型全生命周期BIM全域感知物联网数据全维时空地理信息数据GISCIM核心架构2.城市信息模型CIM三、智慧城市新型战略模型城市级数据计算:对任一空间范围内的空间指标和社会经济指标进行统计,实现数据的纵向、横向比较和交叉分析,并可通过机器学习和仿真模拟挖掘规律、进行预26、测。CIM的数据应用2.城市信息模型CIM三、智慧城市新型战略模型p案例CityEye城市体检平台n创立者:北京相数科技n技术功能:具备多源数据智能汇聚、数据实时处理、高性能多维时空分析与可视化分析能力,基于分布式计算、深度学习等技术,实现城市实时状态监测、城市数字画像构建、城市运行规律挖掘、城市发展趋势预测等功能,为城市的运行管理、优化治理提供精细管理、科学决策支持。n应用场景:城市运行管理中心:以城市空间为基础,集政府业务数据、商业行为数据、关键指标、专业模型多维可视化于一体,实现城市运行的展示分析、监测评估、趋势判断,为城市发展规划、运营、管理提供智慧的决策。n落地现状:从北京领导驾驶舱27、项目试点,即将扩展到新加坡等地区。CityEye城市体检平台界面2.城市信息模型CIM案例三、智慧城市新型战略模型各个数字孪生城市的建设计划一方面基于科技企业基于自身的技术优势推出的CIM产品,另一方面基于城市管理运营者的数据和基础设施资源,其侧重点也根据企业愿景和城市需求而有所不同。项目数据资源建设重点数据计算可视化开放性Virtual Singapore新加坡政府的数据积累阿里城市大脑各地方政府前期智慧城市建设的信息基础设施班联数城CIM平台后期建设的BIM数据和城市传感器数据CityEye城市体检平台各地方政府前期智慧城市建设的信息基础设施2.城市信息模型CIM案例三、智慧城市新型战略模28、型四、智慧城市全生命周期改造升级 数据驱动的存量规划方法论 自动化设计辅助规划数字化改造 基础设施的数字化改造 数据驱动的新型建造技术建设数字化改造 基于共享经济的城市运营模式 城市数据运营及其商业模式 城市大数据招商运营数字化改造 基于全面感知的新型城市管理办法 基于大数据的城市治理技术管理数字化改造城市全生命周期1.全生命周期框架四、智慧城市全生命周期改造升级传统城市规划统计学&经验判断痛点问题升级方向经验判断11 传统经验判断 海量数据分析 22线性模型预测 算法模型模拟城市演变33重复低效工作 自动化辅助规划设计措施手段A.城市多维实时精细化体检B.自动化辅助设计平台2.规划数字化改造29、四、智慧城市全生命周期改造升级宏观城市级空间结构及功能分布中观实际地块功能识别与评估交通系统优化微观公共空间设计优化改造地块内部交通微循环管理A.城市多维实时精细化体检2.规划数字化改造四、智慧城市全生命周期改造升级A.基础设施数字化升级利用物联网技术将城市的所有资源数字化并连接起来,含水、电、油、气、交通、公共服务等,进而通过监测、分析和整合各种数据智能化地响应市民的需求,并降低城市的能耗和成本。感知对象感知设备感知处理水交通大气环境能源2.建设数字化改造四、智慧城市全生命周期改造升级城市全生命周期数字化改造的基础 通过在水循环系统中的基础设施上嵌入和装备智能传感组件,与管理中心发生交互,完30、成对用水管理、雨洪信息、污水信息的搜集、分析、处理、控制和调整水基础设施升级 通过将计算机网络技术、空气质量传感侦测技术、数字可视化技术进行窖能化、网络化、自动化的集成与整合,形成一个完整的“智能化空气环境监控系统”大气基础设施升级 能源监测优化:形成覆盖各级能源系统的信息数据网络,使各级能源系统信息化和智能化水平相一致 建立精细化的能源管理模式,及时纠正用能浪费情况能源基础设施升级 通过将传感器埋入终端设备,对废弃物的排放、运输、中转、回填、受纳、利用等过程进行智慧监管监控,实时掌握废弃物的状态。废弃物管理设施升级 通过智能传感器的埋入,对交通设施实行全方位全天候的监测 通过管理中心对收集数31、据的分析和模拟,为规划和管理环节奠定基础交通设施升级A.基础设施数字化升级3.建设数字化改造四、智慧城市全生命周期改造升级传统建设环境新型建造环境批量生产灵活改变可持续性受制于结构规范一次性创建B.新型建造技术3.建设数字化改造四、智慧城市全生命周期改造升级 建筑建造方法:预制化建造 材料创新 居住模式:合作居住/微型公寓重复组装/机械化施工/场内外自动化/3D打印技术 高层木结构优先结合结构保温板 建筑类型:Loft结构多用途核心:根据动态需求灵活改变;可变化外壳:改变尺寸3.建设数字化改造四、智慧城市全生命周期改造升级城市运营:后城市时代的前进方向指地方政府及其引进合作的专业化企业,以增值32、为目的,对城市规划、城市基础设施、产业资源、城市管理、城市公共服务以及公共产品进行配置和整合,并把以上各类资产纳入整体进行系统经营,其实质是以市场化的手段进行城市综合资源的优化配置和整合的一种商业化经营行为。其核心是提升城市价值。传统城市运营公寓创新 重资产运营模式 前期投入大,获客成本高,高投入和不对等的规模发展联合办公 房租收入为主,增值服务获利 政策不利,易受到创业市场影响社区服务 高人力成本、高运维成本、高营销成本、低利润汇报家居装饰“重材料轻设计”,家装市场没有形成良性产业链4.运营数字化改造 城市运营商-数据运营商-万物运营商四、智慧城市全生命周期改造升级A.存量时代城市运营优化:33、智慧共享城市运营p 共享经济与城市运营p 增强存量空间的资源利用效率,盘活城市闲置资源 共享经济通过互联网打破空间地域限制,连 接碎片化资源,有效整合,提升互动和交易的效率,让资产、资源、技术、服务的所有者,能够通过第三方平台分享给有需求的人案例:车位共享P2P收益分成产品中嵌入的数据感知终端,其采集的环境与个人数据可以作为空间评估的基础,反作用于城市规划案例:mobike数据运用多方位城市观察实现方式:它的特点是提供硬件产品“智能车位锁”,智能车位锁和相应的手机App连通,手机操作车位锁的升降以实现对车位的管理。车辆在进入停车场之后,完成停车、支付等环节;运营模式:业主参与车位共享产生收益分34、成,为车主解决停车难问题 2C运营模式 对城市和规划的意义以共享单车为例,共享单车轨迹形成的大数据,可以用来发现城市中的问题,在大量旧城更新和慢行系统规划项目中用以进行存量空间评估4.运营数字化改造四、智慧城市全生命周期改造升级B.全方位城市数据运营:通过前期的数字化规划和建设获得海量实时数据,在运营阶段继续创造价值 设备租赁:提供资源的租赁以及供电、联网等租赁运营服务;通过SPV前期投资,租赁给运营商实现长期受益。智慧灯杆智能环保监测系统智能充电桩 广告运营收益:通过LED显示屏、wifi登陆界面、电子站牌、广告位等实现广告受益。智慧公交电子站牌、智慧停车广告位智慧路灯的路况天气等实时信息,35、以及定向广告业务通过城市信息公共服务门户公众号与小程序的广告投放进行收益 2B运营模式:通过给企业提供数据设备和相关服务,实现运营商自身的长期受益4.运营数字化改造四、智慧城市全生命周期改造升级B.全方位城市数据运营:通过前期的数字化规划和建设获得海量实时数据,在运营阶段继续创造价值 合同能源管理费用:EMC-Energy Management Contract是一种新型的市场化节能机制,其实质就是以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能投资方式。数据服务费用:城市中积累的不涉及隐私的数据租用给企业,政府获得智慧城市建设资金,企业进一步对数据的潜在价值进行挖掘,发掘其面向市场的商业价值,从36、而形成新的商机,达成与政府的双赢合作。互联网大数据中心提供计算和存储资源的服务Iaas服务市场评估分析咨询服务SaaS服务售卖与不同服务商服务 e.g.智慧旅游用户轨迹数据智慧路灯采用EMC模式对路灯升级改造:这种方式也是目前路灯改造最为普遍的模式。即由企业投资改造,政府将省下来的电费分期偿还给企业,合同管理到期后,路灯则无偿交给政府。2G商业模式:通过给政府提供数据服务,以及合同能源服务,达成与政府的双赢合作4.运营数字化改造四、智慧城市全生命周期改造升级全感知物联网数据不及时数据不完整设备陈旧城市管理痛点问题升级方向 感知设备单一(只有视频),视频分布覆盖不全,设备陈旧精度不高 数据采集割37、裂,没有统一完整的应用于整个政府系统,缺乏统一的数据感知采集标准将分散在政府管理系统中各个部门的数据,按照统一标准规范,基于主动数据采集模式,采用标准数据采集流程 全网联通,全城覆盖,实现政务管理、治安管理、城市管理、综合治理、交通管理、环保管理、停车管理等政府管理的“多管合一”利用物联网技术将各种信息感知设备,如摄像头、环境传感器、GPS等,整合为一个巨大的智能传感神经网络,实时感知各类信息。采集标准不统一5.管理数字化改造四、智慧城市全生命周期改造升级痛点需求交通 交通监控视频覆盖率低 交运部门无法获取运营单位的车辆轨迹的监控视频交通监控系统:使用基于高清视频探头的道路监控和重要地段雷达测38、速两种系统对交通基础设施进行不间断记录交通综合管控系统:从数据资源中心采集数据,通过时空地理信息共享平台为公共服务、行业监测等上层应用做支撑环保 监管无力:稀疏的监测体系无法感知污染物的生成和扩散 信息共享和利用仍以人工手填表多维环境监测系统:全域范围内实时环境数据,充分描述环境质量现状、变化趋势、污染源状况、风险等环境综合管理信息系统:建立污染源模型为环境事故提供应急治理方案,电子化审批服务、环境数据公众信息服务城管管理信息获取滞后,依靠人为发现智能识别城市问题,从时间空间维度分析城市管理问题的全过程,辅助城市问题发现机制实时监控形成精细化网格的城市问题主动发现机制,及时发现数据异常,及时处39、理冲突和事故安防设备陈旧精度不高,视频丢失率高治安监控系统:基于监控网络的全覆盖和视频处理技术,通过视频轨迹追踪,提高案件侦办效率5.管理数字化改造四、智慧城市全生命周期改造升级多维数据汇聚分发系统人口人口规模人口分布职住分析空间活动特征人群环保环境监测气候分析噪声分布工地扬尘污染监控交通车流统计车牌识别停车管理违章监控出行特征规划空间功能分布功能混合度公共设施活力设施影响范围产业潜力分析安防犯罪人员追踪电子围栏防护消防隐患监测自然灾害预警紧急事故相应 图像 声音 视频 报警信号 环境数据 电子设备信息 远程采集/存储和处理 分类清洗/多维数据关联/各部门及应用分发 5.管理数字化改造四、智慧40、城市全生命周期改造升级五、智慧城市顶层设计(课题团队自绘)顶层设计任务:1.以数据为驱动的城市整体数据采集、传输、储存、分析挖掘和价值创造的规划,以及各项数据标准的确立;2.城市各项应用功能体系的建立,功能设施标准的设计;3.各系统之间的数据共享机制与实现手段;4.针对城市管理的痛点有针对性的设计城市运营管理模式。顶层设计致力于对智慧城市的“规划建设管理运营”全生命周期进行智慧化全面升级,打通现代城市运营、管理体系中的各个流程环节。1.顶层设计框架五、智慧城市顶层设计绿色生态基础设施幸福城市各项应用(课题团队自绘)六、智慧城市应用与场景绿色生态:采用各种以物联网为基础的新型城市基础设施和智能硬41、件技术,实现城市的绿色、低碳、可持续发展。幸福城市:依托移动互联网、物联网等技术的城市管理、公共服务、商业服务新模式,以市民的自由、自主为特征,实现城市生活的幸福。(课题团队自绘)基础设施与各项应用1.绿色生态与幸福城市六、智慧城市应用与场景一级目录:分类二级目录:愿景三级目录:措施四级目录:产品水生态A.提高城市用水服务水平A1.循环水智能控制系统热水管家A2.园林绿化智能灌溉系统环境传感器A3.水流失智能管理系统智能感知传感器节点A4.智能家用水管理系统无线远传阀控水表B.海绵城市:增强城市韧性B1.海绵城市径流控制系统B2.智能灰色基础设施智能污水径流量排放系统B3.智能绿色基础设施城市42、生态连接走廊、绿色屋顶、智能贮水器、智能池塘C.污水处理最优化C1.分散式污水处理系统智能传感、生产数据优化系统C2.水质监测系统水体质量传感器、SCADA系统大气生态A.改善环境空气质量A1.环境智能监测感知Citygrid传感器能源管理A.能源生产去碳化,主动配电A1.微电网分布式电源、能源转换装置A2.新能源技术模块化太阳能面板、风机B.能源监测优化,高效运行B1.智能电网高速双向通信系统、参数测量技术 B2.能源监视器自动检测设备、微处理电子技术B3.智能电表远程读取电表C.能源调度,减少消耗C1.季节性储能可再生太阳能和自然界的冷热量C2.余热利用高温废气余热、冷却介质余热、废气废水43、余热等D.能源使用控制,管理节能D1.城市智能照明无线Zigbee、WiFi、GPRS等物联网和IT技术废弃物管理A.提高终端产品智能化,提高回收效率A1.智能垃圾桶太阳能供电、智能感应投放口超声感应器、垃圾满溢物联网通知提供实时收集时间表B.优化运输路线,减少服务成本B1.智能环卫车自动驾驶、可视化车辆运营平台绿色交通A.打造绿色交通环境,提高效率,减少污染A1.新能源汽车驱动绿色交通纯电动汽车混合动力汽车(HEV/PHEV/EREV)可充电高速公路A2.多模式的电动汽车充电电动汽车交流充电桩A3.步行发电让动能转化为电能可发电步道铺装绿色建筑A.建筑运行降低能耗A1.室内自动化控制系统室内44、传感器:中央管理系统:能耗监测平台:A2.智能照明系统智能灯泡、智能灯座、智能控制盒A3.被动式节能屋B.定制化建造服务与灵活的建筑改造B1.预制化建造与装修3D打印技术B2.材料创新高层木结构、菌丝体、硅藻泥B3.模块化建造B4.定制化屋顶节能技术太阳能集热屋顶、可控制通风屋顶一级目录:分类二级目录:愿景三级目录:措施四级目录:产品智慧社区A.安全的社区生活A1.居家智能安防出入管理系统防盗报警A2.智慧社区安防视频监控系统出入管理系统周界报警系统B.舒适的居家生活B1.智能家电智能网关与家庭物联网智能电器多功能智能窗B2.智能家庭看护人体状态监测设备智能情感语音交互B3.智能居家环境监控室45、内环境传感器C.高效的物业管理C1.智慧物业管理物业信息管理平台C2.社区物联网系统社区环境监测系统智能环卫系统D.便捷的社区服务D1.智慧社区服务无人快递系统社区商业平台智慧教育A.信息技术与学科教学深度融合A1.大数据、人工智能深度融入教学过程智慧教育设施智慧教学系统A2.基于大数据,科学分析与评价智能评估A3.高效的教育管理智慧校园管理智慧医疗A.提高医疗诊断效率A1.医院信息化改造电子病历EMR医学影像存档管理系统临床决策系统A2.远程医疗系统电子健康档案远程会诊区域卫生信息平台智慧商业A.优化购物体验,重塑业态结构A1.O2O 打通线上线下流量店铺选址平台A2.精准的客户画像改善体验46、用户管理和分析系统A3.物联网和人工智能技术提升坪效室内定位导航系统无人零售系统一级目录:分类二级目录:愿景三级目录:措施四级目录:产品智慧交通A.向“无缝移动性”系统演进A1.Maas出行即服务整合型出行服务APPA2.“微枢纽”无缝换乘公交信息显示屏网约车停靠站智能换乘引导系统B.智慧街道创造友好的慢行环境B1.道路设施智能LED可变道路无障碍过街设施智能触控指示牌B2.智慧街道家居智能路灯杆智能垃圾桶互联网厕所智能座椅B3.骑行系统单车智慧停放点共享单车智能调度管理系统C.共享出行成为核心选择C1.共享汽车服务分段无人驾驶租车系统C2.共享化公交服务智慧微型公交D.无人驾驶技术的未来已来47、D1.车联网系统车载终端云计算处理平台数据分析平台D2.自动驾驶技术车载传感器自动驾驶控制系统V2X系统F.创新停车策略F1.智慧停车系统停车诱导系统智能地锁F2.精细化的路缘管理路缘实时管理系统G.物流模式的革新G1.多线路协同物流管理系统车货匹配系统运力资源调度平台G2.无人化物流设施仓储机器人末端自动驾驶货运智能快递柜G3.地下物流系统轨道式物流系统愿景目标措施手段1.概念定义2.应用场景3.实施要点4.核心产品结构化分级实现1.绿色生态与幸福城市六、智慧城市应用与场景愿景目标措施手段1.概念定义2.应用场景3.实施要点4.核心产品结构化分级实现1.绿色生态与幸福城市六、智慧城市应用与场48、景(课题团队自绘)2.宏观智慧交通六、智慧城市应用与场景愿景措施A.向“无缝移动性”系统演进A1.Maas出行即服务A2.“微枢纽”无缝换乘愿景措施C.共享出行成为核心选择C1.共享汽车服务C2.共享化公交服务D.无人驾驶技术的未来已来D1.车联网系统D2.自动驾驶技术愿景措施B.智慧街道创造友好的慢行环境B3.骑行系统MaaS是Mobility-as-a-Service的英文缩写,中文为“出行即服务”,这是一种新的出行服务模式。MaaS的内涵是旨在深刻理解公众出行需求的基础上,通过将各种交通模式全部整合在统一的服务体系与平台中,从而充分利用大数据决策,调配最优资源,为用户规划包括多种交通模式49、实时信息在内的无缝衔接出行路径,并以统一的APP进行统一支付服务。智慧枢纽是综合性的整体化系统,为了人们在不同交通工具之间转换的无缝接驳,既包含了无人公交、轨道交通、无人共享汽车、共享单车等交通方式的配置;以及各种功能设备,如公交信息显示屏、智能单车存取等,配合MaaS服务可实现一次支付在枢纽无缝换乘多种交通。2.宏观智慧交通六、智慧城市应用与场景(课题团队自绘)3.中观邻里社区六、智慧城市应用与场景绿色生态类型愿景措施水生态A.提高城市用水服务水平A2.园林绿化智能灌溉系统B.海绵城市:增强城市韧性B3.智能绿色基础设施智慧海绵雨水花园智能灌溉系统由传感器、智能网关和后台监控系统以及供水系统50、等共同组成。智能网关:负责发出、接受各种程序指令,是控制系统的中枢;传感器:智能灌溉系统中需要用到的传感器包括温湿传感器、雨量传感器、光照传感器、风速传感器和土壤湿度传感器,分别采集土壤湿度信号、是否有雨、太阳强度、风速等环境的数据,为判断是否需要灌溉提供依据。绿色生态类型愿景措施水生态A.提高城市用水服务水平A3.水流失智能管理系统C.污水处理最优化C1.分散式污水处理系统能源管理B.能源监测优化,高效运行B1.智能电网B2.能源监视器智慧市政管网能源监视器主要是通过安装智能仪表(电表、水表、蒸汽表、流量计等),将能耗数据及设备运行数据通过网络传送到管理中心。通过采集区域热网、区域电网、分布51、式能源系统和各企业建筑能源信息,完成数据分析和处理,实现能源系统的实时管理。3.中观邻里社区六、智慧城市应用与场景不同时间段,不同路缘使用模式不同的路缘空间用途商贩公共座椅数字基础设施货运装卸点绿色基础设施快递储存柜市集上下课区域公交站点(资料来源:NACTO未来交通2017)智慧路缘管理街道资产化运营规划设计人员根据道路的功能定位,对“路缘空间弹性管理、按需分配”。在满足公共交通的前提下,剩下的路缘空间可以用来营造更好的城市空间,比如迷你公园、海绵设施,以及提供小汽车和网约车的临时上落客车位,和根据需求配置的多种形式的停车位,包括半小时停车位、一小时停车位、多小时停车位、及更长期的“车辆储存”车位。根据不同需求进行收费运营。幸福城市类型愿景措施智慧交通F.创新停车策略F2.精细化的路缘管理4.微观路缘管理六、智慧城市应用与场景智慧路缘管理街道资产化运营4.微观路缘管理六、智慧城市应用与场景智慧街道&二级智慧枢纽示意图(课题团队自绘)5.微观智慧街道六、智慧城市应用与场景全息传感智慧社区&自动驾驶应用示意图(课题团队自绘)6.微观智慧社区六、智慧城市应用与场景