构建智慧城市：基于AI的大数据、大模型与大算力

构建智慧城市：基于AI的大数据、大模型与大算力

韩小康 张帅 路欣宇 刘宇 韩博文 杨文

（北方自动控制技术研究所，山西,太原，030006）

摘要：新型智慧城市是城市数字化向智能化、进一步向智慧化发展的必然要求，是实现高质量发展的重要环节。本文首先介绍了智慧城市的背景和基本概念，随后探讨了新型智慧城市的技术支撑，然后探讨了智慧城市的建设，重点关注以技术和社会需求为驱动力的高质量城市发展，最后阐述了人工智能和城市大模型的使命。诠释了新型智慧城市建设的目标是实现可持续、高效和以人为本的高质量城市发展。

0、引言

随着数字孪生、区块链、云计算、人工智能等前沿技术的发展和应用，以宜居、韧性、创新、智慧、绿色、人文为特征的新型智慧城市成为城市新的发展方向。早在2015年，中央网信办、国家互联网信息办就提出了“新型智慧城市”概念。国家“十三五”规划纲要则首次将“建设一批新型示范性智慧城市”纳入政策性文件。2022年11月2日，国家信息中心发布《新型智慧城市评价指标》（GB/T 33356-2022），更进一步明确了新型智慧城市建设的目标与方向。在计算层面，三维建模、数字孪生、元宇宙等技术的发展为新型智慧城市建设提供了重要支撑[1-2]。

综上，智慧城市和新型智慧城市实质上是数字城市的更高级阶段，其发展过程是城市发展从信息化向智能化，最后走向智慧化的集中体现[3]。这3个城市发展阶段所依赖的核心技术和主要目标分别为：① 数字城市主要依赖计算机网络、空间信息、数据库、虚拟现实等技术，旨在实现城市信息数字化，重在信息基础设施建设； ② 智慧城市则依赖时空大数据、云计算和物联网等技术，旨在实现城市生活、交通、医疗、服务、治理等方方面面各个系统的联通，重在搭建统一的数字化平台以便于智能化管理； ③ 新型智慧城市一方面利用数字孪生、区块链、元宇宙等技术，来实现城市各要素的全面融合；另一方面还应基于人工智能打造智能生命体，并以虚实互通的方式参与决策，最终实现城市的智慧化管理。总体来看，新型智慧城市应以提升人民群众的幸福感和满意度为核心，重在以“人”为 本[4]。新型智慧城市作为适应我国国情发展的重要概念表述，反映了我国城市经济、社会发展的现实需求，开启了我国智慧城市高质量发展的新阶段。

1、新型智慧城市建设的背景与意义

党的二十大报告指出，要加强数字中国建设整体布局，建设数字新型基础设施，推进5G规模化应用，促进产业数字化转型，发展智慧城市。2020年3月，习近平总书记赴浙江考察时指出，通过大数据、云计算、人工智能等手段推进城市治理现代化，大城市也可以变得更“聪明”。2022年7月，《“十四五”全国城市基础设施建设规划》[10]提出要加快新型城市基础设施建设，推进城市智慧化转型发展。可见，城市从智能化向智慧化转型成为智慧城市建设的新目标。

当前，我国已经进入经济高质量发展阶段，发展新型智慧城市是提升城市管理水平和改善人民生活品质的应有之义，事关科技竞争、经济发展、国家重大需求以及人民的生命健康。具体而言，新型智慧城市的建设有以下4个方面的重要意义。

（1）面向世界科技前沿；

（2）面向经济主战场；

（3）面向国家重大需求；

（4）面向人民生命健康。

高质量发展是我国新时代经济发展重要理论创新和实践创新，强调在经济增长的过程中，注重结构的优化与升级，以及效率的提升。这种发展模式转变了以往依靠物质资源消耗和数量扩张为主导的粗放型高速增长，而是更加重视创新驱动、技术进步、劳动者素质提升，以及管理和制度创新。此外，高质量发展倡导绿色发展理念，认为经济活动应与生态环境保护协调发展，实现社会、文化和环境的全面可持续性。在推动经济发展的同时，也强调社会公平和正义，努力解决发展的不平衡和不充分问题，确保发展成果公正分配，让全体人民共享发展的福祉。简而言之，高质量发展旨在实现更加均衡、全面、可持续的社会进步。

新型智慧城市建设与高质量发展目标不期而遇，是实现高质量发展的重要抓手。具体来说，智慧城市主要通过以下4个方面服务于高质量发展目标：① 打造创新驱动的集约型经济：智慧城市通过整合高端生产要素如信息技术和人才，促进产业升级和商业模式创新。这不仅推动了经济总量增长，更关注结构优化和效益提升，有利于实现经济增长方式的转变； ② 推动绿色可持续生态发展：通过节能减排、绿色交通等措施，提升城市绿化和空气质量，利用大数据和物联网技术监测环境，深入支持可持续发展； ③ 促进协同化城市治理与服务：智慧城市利用技术赋能，实现跨领域、跨部门的智能 管理和决策支持，提高城市治理的精细化和效率； ④ 服务人民健康福祉为导向：智慧城市以提升居民生活质量为目标，通过智慧医疗等技术，提供便捷、高效的医疗服务，增强公共卫生应急管理，保障居民健康。

2、新型智慧城市建设的主要技术支撑

从数字城市到智慧城市的演变过程中，强大的信息基础设施建设是实现智能城市管理的关键性前提。因而，智慧城市从“智能化”向“智慧化”升级，会愈加依赖于能够更高效、全面且系统地获取并管理城市信息的技术作为支撑，从而实现关于人与城市各种要素的互联共通。

（1）三维建模技术；

（2）数字孪生技术；

（3）元宇宙技术。

3、新型智慧城市建设的展望

人工智能是通往未来新型智慧城市建设的桥梁。随着智能感知技术的发展，已经进入了一个一切皆可能“量化”的时代，因为有数据就能进行计算，未来的社会将是一个“计算型社会”。城市是一个多元、复合、动态的生命体，更是经济、商业和生活的载体。人工智能和城市大模型的使命就是学习、理解和研判我们的城市体。

（1）AI+物联网，构筑泛在互联的智慧化城市生态系统；

（2）AI+大数据，打造数据驱动的创新型城市发展模式；

（3）AI+大模型，驱动城市建设的全面智慧化升级；

（4）AI+大算力，提高数字经济时代的城市生产力水平。

4、结语

新型智慧城市作为经济高质量发展阶段新的实践取向，其目标是推动城市发展方式从智能化走向智慧化，进一步提升人民群众的幸福感和满意度。新型智慧城市的构建是多维度、跨学科的综合型问题，它不仅仅涵盖了技术的进步与应用，更关乎于如何高效、可持续地提升城市居民的生活质量，同时实现经济发展、社会进步和环境保护的和谐统一。

参考文献：

[1] 李德仁. 数字孪生城市智慧城市建设的新高度[J]. 中国勘察设计, 2020(10):13-14.

[2]向玉琼, 谢新水. 数字孪生城市治理:变革、困境与对策[J]. 电子政务, 2021(10):69-80.

[3]张新长, 廖曦, 阮永俭. 智慧城市建设中的数字孪生与元宇宙探讨[J]. 测绘通报, 2023(1):1-7,13.

[4]唐斯斯, 张延强, 单志广, 等. 我国新型智慧城市发展现状、形势与政策建议[J]. 电子政务, 2020(4):70-80.