智慧韧性城市建设框架体系及路径研究_徐雪松.pdf

智慧韧性城市建设框架体系及路径研究DOI 10.15302/J-SSCAE-2022.05.027智慧韧性城市建设框架体系及路径研究徐雪松 1,2，闫月1，陈晓红 1,2，刘星宝 1，粟芸 1，唐加乐 1，彭建军 3（1.湖南工商大学长沙人工智能社会实验室，长沙 410205；2.数据智能与智慧社会国家重点实验室（培育），长沙 410205；3.潇湘大数据研究院，长沙 410001）摘要：在极端天气、突发事件频发的背景下，加强韧性城市和智慧城市融合建设，将全面提升城市抵抗力和恢复力，促进城市管理的现代化、数字化、规范化、可持续。智慧韧性城市指融合智慧城市建设中的新一代信息技术、调度系统，据此强化城市应对突发重大事件的全周期韧性能力。本文阐述了智慧韧性城市的内涵与发展价值，分析了开展智慧韧性城市建设面临的挑战；提出了智慧韧性城市建设的框架、生态、路径、评估指标，相对全面地阐明了领域发展要素及模式。研究建议，合理增加公共财政投入、提升基础设施建设水平，建立健全应急法律法规、完善社会治理体系，注重智能信息技术建设、追求科技赋能发展，发挥政府统筹作用、推进多元协作共治，以此驱动智慧韧性城市建设、支撑城市高质量发展。关键词：智慧韧性城市；数字化转型；城市管理；韧性城市；智慧城市中图分类号：TU984.2 文献标识码：AFramework System and Path of Smart Resilient City ConstructionXu Xuesong 1,2,Yan Yue 1,Chen Xiaohong 1,2,Liu Xingbao 1,Su Yun1,Tang Jiale 1,Peng Jianjun 3(1.Changsha Social Laboratory of Artificial Intelligence,Hunan University of Technology and Business,Changsha 410205,China;2.State Key Laboratory of Digital Intelligence and Smart Society(Cultivating),Changsha 410205,China;3.Xiaoxiang Research Institute of Big Data,Changsha 410001,China)Abstract:In the context of extreme weather and frequent emergencies,strengthening the integration of resilient cities and smart cities will comprehensively enhance the resilience of cities and promote the modernization,digitalization,standardization,and sustainability of urban management.Smart resilient cities refer to integrating the new-generation information technology and dispatching systems of smart cities in city construction,thus to strengthen cities full-cycle resilience capacity to cope with major emergencies.This study elaborates the implication and development values of smart resilient cities,and analyses the challenges faced in smart resilient city construction.Moreover,it proposes a framework,ecology,pathways,and assessment indicators for smart resilient city construction,and clarifies the development elements and modes.Furthermore,we propose the following suggestions:(1)increasing public financial investment to upgrade infrastructure construction,(2)establishing sound emergency laws and regulations to improve social governance systems,(3)focusing on intelligent information technology construction to pursue technology-enabled development,and(4)playing a coordinating role of the government to promote multi-dimensional collaboration and governance,thereby driving the 收稿日期：2022-04-27；修回日期：2022-08-07通讯作者：陈晓红，湖南工商大学教授，中国工程院院士，研究方向为智慧社会、数字经济；E-mail:资助项目：中国工程院咨询项目“智慧社会建设与社会治理的战略和应用示范研究”(2022-XZ-02)，“经济社会数字化转型治理体系研究”(2021-HYZD-12)；国家自然科学基金项目(91846301,71790615)本刊网址： 2023 年 第 25 卷 第 1 期construction of smart resilient cities and supporting high-quality urban development.Keywords:smart resilient cities;digital transformation;city management;resilient city;smart city一、前言保持风险忧患意识、做到居安思危，是城市发展及治理过程的重要原则。目前，我国在北京、上海、武汉、长沙等30余个城市开展了智慧城市建设，初步显现了智慧交通、智慧医疗、智慧政务等方面的成效，增强了城市的现代化治理能力，也在一定程度上缓解了“大城市病”1。需要注意到，当前的智慧城市建设在抵御不可预料的重大风险，应对自然灾害、传染病疫情等重大突发事件的能力方面仍存在不足。中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二三五年远景目标的建议首次提出了建设“韧性城市”的指导意见：增强城市防洪排涝能力，建设海绵城市、韧性城市，提高城市治理水平，加强特大城市治理中的风险防控。因此，开展韧性城市、智慧城市的融合建设，全面提升城市抵抗力及恢复力，促进城市管理的现代化、数字化、规范化、可持续，显得较为迫切。智慧韧性城市以大数据、人工智能等新兴技术为支撑，旨在提升城市灾时的及时响应、有效抵御、快速恢复等能力，从而尽快恢复到灾前的平衡状态；主要包含“智慧城市”“韧性城市”两个层面的内容。已有研究提出了我国智慧城市建设的实施路径，获得了实践验证2,3。智慧城市侧重通常状况下的城市智能化水平，并不关注（也就不能解决）突发事件对城市的巨大冲击；宜转向韧性城市视角，关注人与自然因素突变时的城市可持续发展课题4。例如，依据韧性城市的基本概念，重新定义了区域经济韧性的内涵5；梳理城市韧性在不同领域的定义，认为韧性城市作为复杂的耦合系统需要多主体协同6。在韧性城市应用场景方面，既有梳理城市灾害韧性的发展情况，总结韧性城市规划的策略研究7，也有配电网8、路网恢复9、台风天气10、公共卫生1113、社区管理14、地震15等具体应用研究，还有借鉴发达国家建设数字韧性城市的经验，提出我国韧性城市建设的初步建议16。就已有文献来看，针对我国智慧韧性城市建设面临挑战提出相对具体的实施路径研究，仍然少见。我国正处于经济结构调整阵痛期、增速换挡期、平衡疫情防控与经济社会发展阶段，“三期叠加”加剧了城市突发风险的应对压力。针对城市建设和运行的突出问题，融合智慧城市、韧性城市特质，研究智慧韧性城市的建设框架、建设内容、评价体系等，兼具学术与实践探索价值。二、智慧韧性城市概念内涵与发展价值（一）智慧韧性城市概念内涵1.智慧韧性城市的基本概念智慧城市指利用新兴技术升级城市基础设施，提高城市人力、社会经济、传统产业的治理水平，实现对自然资源的智慧管理17。韧性城市指城市凭借自身能力积极抵御灾害，通过合理的资源调配实现快速的灾后恢复18。智慧韧性城市是智慧城市、韧性城市的深度有机结合，涵盖了智慧城市的智能性特点、韧性城市面对突发事件的鲁棒性；在技术维度上实现城市的平时智能感知与灾后快速恢复，在组织维度上实现城市的平时精细化管理与灾时协同化管理。智慧城市与韧性城市相辅相成：前者为后者提供信息、技术、硬件等基础，共同为城市应急防灾提供分析与决策支撑。韧性城市在“智慧”的基础上，提升城市对应急防灾的快速响应、治理及恢复能力，为城市智能提供更多的应用场景和实际需求。当前，我国智慧城市应急体系侧重突发公共事件出现后的应急救援、灾后恢复和建设。相比之下，智慧韧性城市不仅强调系统性提高城市的抗风险能力，而且要增强全周期的感知预警、应急决策、学习适应能力（见图1）：面向政府层面，着重提升城市治理和服务水平，预防灾害发生，保障受灾后城市的快速恢复及正常运转，韧性交通、韧性公共服务、韧性能源、韧性基础设施、韧性政务是核心建设模块；面向居民和社会层面，重在提升社会及民生服务水平，在重大突发事件出现时保障居民的基础生活以及提升各领域的学习适应能力，韧性交通、韧性社区、韧性医疗、韧性环保、韧性水011智慧韧性城市建设框架体系及路径研究务、韧性能源是主要建设内容。2.智慧韧性城市发展演进模型加强韧性城市和智慧城市融合建设，全面提升城市抵抗力及恢复力，优化韧性智慧社会治理，强化城市在自然或人为灾害时的韧性能力；支撑城市日常运行的精细化管理，实现智慧城市、韧性城市融合建设在“平疫结合”时间维度、“软硬交互”空间维度上的统一。应对社会发展和居民生活需求，提升智慧化程度和管理创新水平，努力建设安全、健康、宜居的城市人居环境。研究现代化城市的数字化技术、人工智能技术的应用发展史，融入韧性发展理念，建立智慧韧性城市发展演进模型（见图2）。L1数字城市，结合以信息技术为支撑、信息产业为主导、信息服务为中心的一系列数据库与信息系统形成的城市发展模式。数字城市为认识物质城市提供了新视角，为城市的调控、预测、监管提供了新手段，将在电子政务、防灾救灾、环境治理、智能交通、公众信息发布服务等方面产生显著作用。L2智慧城市，以物联网、云计算等信息技术为支撑，基于信息通信技术来感测、分析、集成城市核心系统运行的所有关键信息，智能响应民生、环保、城市服务、公共安全、工商业活动等需求；革新城市组织、政府、居民的交互方式，提高城市管理效率并为居民提供更好的服务。L3新型智慧城市，推动信息技术与城市现代化深度融合并迭代演进，形成治理高效有序、数据开图2智慧韧性城市发展演进模型图1智慧韧性城市内涵012中国工程科学 2023 年 第 25 卷 第 1 期放共享、经济发展绿色开源、网络空间安全清朗的城市综合环境，实现国家与城市协调发展的新生态。L4智慧韧性城市，以新型韧性城市建设为基础，融入韧性发展思维，基于大数据驱动，形成覆盖灾害推演全过程的量化分析及决策模型；提升全社会的风险感知、城市的风险防范及对突发自然灾害的适应能力。（二）智慧