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災后智慧城市建設路徑的反思

文章出處:原創 人氣:92 發表時間:2021-08-09

來源:中國建設新聞網


2021年7月20日,鄭州特大暴雨導致的斷電、斷網,給市民帶來了諸多不便。雨災之后,客觀地審視高速發展的智慧城市建設,無疑將會促進其更為堅實地發展。誠然,智慧城市的建設與發展依托于電力、網絡設施等,一旦電力、網絡、云存儲等基礎設施遭到破壞之后,智慧城市必然就立刻停止其運行與服務。


如果遭遇到黑客攻擊或破壞,智慧城市甚至可能提供錯誤的信息與服務,導致社會經濟的混亂與失控。隨著全球極端氣候的增多、全球地緣政治的復雜化,智慧城市的建設路徑更需要強化其安全性、多元性、協同性、智能性。


自2008年IBM首次提出“智慧星球”概念,形成“智慧城市”發展理念后,國內外城市逐步開展智慧城市的理論和實踐探索。智慧城市本質是運用新一代信息技術促進城市各行業系統高效互聯互通,使得城市變得更容易被感知、被認知、被治理,從而更為有效地化解“城市病”問題,推動戰略新興信息產業高速發展,最終實現城市的可持續發展。


在智慧城市的設計與建設過程之中,災備系統與安全防護系統首先應得到最高的重視,增加數據和系統的韌性能力,強化智慧城市作為生命有機體的彈性活力。一方面,避免單純追求效率的過度集中的部署方式,鼓勵建立分布式的架構,平衡效率與冗余,加強異地與機動災備建設。


另一方面,充分考慮不同技術、不同線路、不同版本、不同地點的多元備份方案,兼顧局域網和邊緣計算設備的自主性,挖掘隱蔽網絡節點,確保在極端災害情況下可保持最低限度的保障和聯通。此外,對于智慧城市的多元能源支撐,充分利用太陽能、風能、自然光能等,推動感知設備的超低能耗發展,使得這些設備在不良災害情況下,還能獲得一定安全緩沖的運行時間。


其次,智慧城市應繼續推動多層次感知預警的建設。城市作為復雜系統,不僅生態、水文、地質等系統對城市的系統性影響越來越明顯,而且城市的社會經濟活動在信息技術的輔助之下變得越來越實時而碎片化,數字虛擬空間也給人們提供了更為便捷且復雜的交往空間。


因此,智慧城市賦予人們更多能力去感知城市之中的自然環境和社會經濟活動及其相關的“災害”,提供了一個嶄新的虛擬世界,包括更為豐富的生產生活方式,也包括潛在的不良風險,如網絡欺詐、黑客攻擊等。隨著物聯網、邊緣計算、區塊鏈等技術的進一步完善,智慧城市的核心目標之一應是使城市轉變為其自身的感知基礎設施。實體城市和虛擬城市中發生的一切事件都可被更好地感知到。


移動感知設備,如智能手機與智能汽車等,也提供了更多的動態數據和場景,可使得人們能更多地體會城市高頻或低頻脈搏。這些實時感知數據結合知識圖譜提供主動預警功能,使得人們及時發現城市中可能會出現的各類潛在“災害”和“風險”的動態征兆。這些預警信息以更快捷、更多元的方式傳遞給市民和相關部門,并在法律范圍之內借助社交媒體進行有效傳播,做好災害發生之前的疏散工作。


再其次,智慧城市應繼續提升多方機構協同應急的能力。借助新一代信息技術,實現跨部門、跨行業、跨頻率的協同是智慧城市的核心目標之一。在救災應急之時,針對復雜多變的場景,需要不同的部門實時溝通、實時調配、實時配合,才能最大可能地安全完成任務。


特別是災害發生的空間之中,智能感知設備能隨時適配相應的頻率,與移動設備或空中救援設施及時聯通,盡早勾畫出災害場景,實時輔助應急方案的制訂與實施。對于這種多方機構協同應急機制的建立,智慧城市還需要推動應急演習,并不時仿真模擬,以此不斷完善各個部門流程之間的互聯互通。這種協同模式需要固化在數字化流程之中,形成自動化的應急治理。


與此同時,這種多方協同的智能化能力建構,還在于針對應急場景,實現人機互動的不斷日常適配,以此使得相關部門、專業團隊、普通市民對智能感知和網絡設備等的使用不再陌生,在緊急情況下都能相對冷靜而熟練地操作起來。因此,針對應急場景,多方協同不僅僅是智能設施之間的適配,而且是人們之間的制度化互動。在這種意義上,數字或智能城市才有可能被智慧地運營起來,形成真正的智慧城市。


最后,智慧城市應繼續強化未來城市生態安全的格局。在城市災害面前,智慧信息基礎設施顯得如此脆弱,也在于城市的生態安全格局有所缺失,從而導致了那些信息基礎設施的布設地區也容易遭受相關災害影響。智慧城市本質是建立起城市的神經網絡系統,其核心目標之一是使得城市更生態、更安全。


這種城市神經網絡系統本身的建設也需要遵循生態安全的原則:一方面,智慧城市在一定程度上消解了“距離”的作用,使得城市不必過度集中發展,讓生態廊道或斑塊進入城市建成區之內,將城市分隔為相對獨立的宜居單元,而又能通過信息化基礎設施保持溝通的及時性與便捷性。


那么,這種相對分散的物質形態布局模式,將對應于分布式的信息基礎設施,并使得這種設施都盡量位于生態安全的地區;另一方面,智慧城市提供了干預城市規劃建設的工具,可以有效地整合諸如水環境、風環境、地質環境、交通、市政等基礎性網絡,研判其對城市發展的影響,實時觀察感知這些基礎性網絡的演變情況,應用到城市運營之中,從而有效地減緩自然環境災害對城市的中長期影響。


總之,災害讓我們意識到當前的智慧城市還不夠成熟,其韌性還遠遠不足。不過,這也提供了很好的機會讓我們去反思智慧城市的發展路徑。


一是安全保障應放在第一位,這不僅是智慧城市需要在極端災害情況下保持最基本的運轉,而且是智慧城市本身的信息失控或失真會導致難以挽回的社會經濟問題。二是多元感知系統是韌性發展的基礎,不同的感知體系將會給智慧城市提供更多選擇,使得其在極端情況下還有可能發揮作用。三是以人為中心的多方楊滔格局的建立,這樣反過來也推動智能設施及其網絡體系的生態安全,以此譜寫生態文明下的智慧城市新篇章。


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