合肥市智慧城市建设研究

1、 合肥市智慧城市建设研究摘要智慧城市的建设方兴未艾，以科技和创新为特征的智慧城市建设已成为全球城市竞争的制高点。统计数据表明， 全球范围内， 2 00 多个国家策划创建智慧城市，中国国内许多特大型城市都把智慧城市列为城市重点发展方向，而其他一些城市也把智慧城市的建设列入了当地的“ 十二五” 发展规划。2013 年住建部分别分两批公布了共193 个智慧城市建设试点，目前我国城市发展的方向是建设智慧城市。不过智慧城市的建设应该说没有成熟的先例可以借鉴，因为它是一个崭新的领域。论文通过实例分析法、文献研究法、实践与理论相结合的方法，深入了解智慧城市层次架构、基本特征、技术体系、应用功能，对智慧城市的

2、环境进行分析，总结出智慧城市五种建设运营模式，并以合肥为例，开展了智慧城市建设运营模式选择的实证研究。第一，阐述国内外智慧城市领域的专家学者对智慧城市的定义和总结，并介 绍国内外智慧城市的发展现状。得出智慧城市是一座服务于人，并由智能技术填 充、能够可持续发展的城市形态，总结出智慧城市层次架构、技术体系、应用功能。第二，分析智慧城市建设的环境并总结出智慧城市建设的模式。认为智慧城市建设的政策、经济、社会、技术环境都处于非常契合状态，并对智慧城市五种建设模式进行阐述并分析其优劣势。第三，分析合肥市建设智慧城市的基础，并预期合肥市智慧城市建设目标。目前合肥智慧城市的建设处于起步阶段，之后必然会加速

3、并全面建设智慧合肥。通过前文总结的五种智慧城市建设模式，对合肥市智慧城市建设模式选择提出建议，即以政府与运营商合作，加强技术创新，结合合肥市特点，发挥政府督促、监管，运营商利用自身的优势实施建设的建设方式。AbstractThe construction of Smait City is in the ascendant. Characterized by high technique and innovation, the construction of Smart City has become the competition point among global cities. As h

4、as shown from Statistics, more than 200 countries are planning to create a smart city, and many large cities in China regarding the Smart City as a key developmental direction; whats more, some other cities also listing the construction of Smart City in their local Twelfth Five-Year plan. In the yea

5、r 2013, the Building Department announced two batches of pilot projects of 193 Smart Cities. Clearly, the current trend of urban development is the construction of smart city.However, it can be said that there is no mature precedent for the construction of Smart City to learn mature experience from

6、as it is a new field. This paper, which takes the methods of example analysis, literature researches, and the way of combining practice and theory, firstly looks into the concept, hierarchical structure, the basic characteristics, the level architecture, the technological system, and the application

7、-function of Smart City; then analyzes the operational environment of the Smart City. Finally, the author tries to summarize the five constructional and operational modes by taking the example of City Hefei in an attempt to carry out an empirical study on the selection of the operational mode for sm

8、art city construction.Firstly, this paper expounds the definition and summarization on Smart City bythe experts and scholars in the field and introduces the development of smart cities at home and abroad. It can be concluded that Smart City is an urban form of city that is beneficial to all people a

9、nd a urban form of city that is stuffed with intellectual technology and can keep a sustainable development. The level architecture, the technological system, and the application-function of Smart City are summarized as well.Secondly, this paper analyzes the operational environment of the constructi

10、on of Smart City and summarizes models for building Smart Cities. The author reckons that the construction of smart city is in harmonious relationship with the then political,economic, social and technical envirorunents. Furthermore, explanations of five modes of Smart Cities are described and advan

11、tages and disadvantages are also analyzed.Finally, this paper analyzes the basis of the construction of Smart City of Hefei and makes an expectation of the constructional objectives of Hefei. Currently, the construction of Hefei is still in a fledging period and it will inevitably accelerate its spe

12、ed in becoming a comprehensive construction of Hefei. Based on the summarization of the five modes of the construction of Smart City, this paper put up forwards several suggestions for the selection of the modes for Hefei. The innovation of technology based on the cooperation of government and servi

13、ces providers should be strengthened, and based on the special characteristics of Hefei, the government 如 uld cexert its function of regulation and supervision. Whats more, servicer providers should make use of their advantages to implement the construction of Smart City.Keywords: Smart City; Smart

14、City Constructional Mode; Operational Management; Hefei目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc13340580 1.引言 PAGEREF _Toc13340580 h 7 HYPERLINK l _Toc13340581 1.1.研究背景与研究意义 PAGEREF _Toc13340581 h 7 HYPERLINK l _Toc13340582 1.2.研究方法与研究思路 PAGEREF _Toc13340582 h 8 HYPERLINK l _Toc13340583 1.3.研究内容与创新点 PAGE

15、REF _Toc13340583 h 9 HYPERLINK l _Toc13340584 2.智慧城市理论研究综述 PAGEREF _Toc13340584 h 12 HYPERLINK l _Toc13340585 2.1.国外智慧城市理论研究 PAGEREF _Toc13340585 h 12 HYPERLINK l _Toc13340586 2.2.国内智慧城市理论研究 PAGEREF _Toc13340586 h 14 HYPERLINK l _Toc13340587 2.3.智慧城市及其特征 PAGEREF _Toc13340587 h 16 HYPERLINK l _Toc133

16、40588 3.智慧城市建设现状 PAGEREF _Toc13340588 h 21 HYPERLINK l _Toc13340589 3.1.国内外智慧建设现状 PAGEREF _Toc13340589 h 21引言研究背景与研究意义研究背景从 20 世纪中期开始， 伴随着世界各国经济的快速发展而出现的城市问题日益加剧，包括环境污染、资源匮乏、人口膨胀、交通堵塞等，怎样克服并解决这些难题是世界各国在城市管理方面所面临的严峻考验。在这种大环境下，智慧城市的理念应运而生。智慧城市覆盖城市的方方面面，包括医疗、教育、交通、社区、环保、农业等等，它是基于物联网、云计算基础上的把新一代信息技术运用于城

17、市的各个方面的城市信息化高级形态。智慧城市是基于智慧地球的理念，全世界范围内都已经开始竞相加速发展城市化建设，智慧城市现已成为一种潮流。建立在数字化、信息化基础上的智慧城市，不仅可以解决当前世界所面临的各项问题，并且可以立足于长远，有效的进行可持续性发展。智慧城市因其先进并健康的理念，在各地政府”十二五”规划中都被列为重要内容。研究意义城市的可持续发展和健康发展成为现在城市建设的重点，中国特色城市之路正在进行， 20 12 年住房城乡建设部启动了国家智慧城市试点工作。2013 年的 8 月国家住建部又公布了第二批国 家智慧城市试点， 这次确定了 103 个城市和区域，到目前 为止，国 家智慧城

18、市试点已达 193 个。在合肥市十二五规划纲要中，提出以提升网络宽带化和应用智能化水平为核心，加快推进信息技术与城市发展全面深入融合，建设以数字化、网络化、智能化为主要特征的“智慧合肥”。 因此，在现阶段对智慧城市的建设进行研究，具有重要的理论意义和实践意义。研究方法与研究思路研究方法( 1) 文献分析法本文通过对大量中外文献以及网络资源的参考学习，运用情报学、计算机等相关学科的前沿理论和技术指导，研习各类文献，对智慧城市目前的现状做出阐述和分析。掌握国内外学者、机构对智慧城市的研究结果，并对智慧城市的核心： 物联网技术和云计算技术等相关技术进行学习研究，这为本文的研究分析提供了第一手资料。(

19、 2 ) 比较分析法了解世界各地不同国家和地区建设智慧城市的情况，对目前全球智慧城市的整体状况进行深入研究，在此基础上，对比分析，总结出智慧城市不同的建设模式。根据世界上成功建设智慧城市的相关经验，充分考虑我国国情，结合合肥市特点，提出适合合肥市智慧城市建设的方法。(3 ) 理论联系实际对智慧城市的基础理论和智慧城市建设的相关内容充分研究，在此基础上以合肥市为具体的研究对象，结合合肥市特点，对合肥市智慧城市的建设提出建议， 得出可行的方案，达到理论联系实际的目的。研究思路研究内容与创新点研究内容( I) 智慧城市理论研究r3智慧城市的概念在学术界还没有一个统 一的定论，它是在智慧城市是在以物联

20、网、云计算等新 一代信息技术取得突破性进展的背景下应运 而生的。目前全球智慧城市的建设都处在 飞速发展的阶段， 但基础理论还不够完善 。通过国内外学者机构对智慧城市的研究，论文对智慧城市的概念、特征进行了研究，并剖析了其层次架构与技术体系，对智慧城市的主要应用功能进行了总结，从而达到对智慧城市全面、系统的认识，为下文提供理论支撑。( 2 ) 智慧城市建设环境及建设模式研究智慧城市的建设目前没有一个标准化模式，各个城市、地区都有各自适合自身的的方案，建设智慧城市过程中可变的因素也非常多。论文通过 PEST模型分析智慧城市建设的环境，总结出以政府和运营商为主体的政府独立投资建设、政府投资委托运营商

21、建设、政府运营商合作建设、政府牵头运营商建设 BOT、运营商独立投资建设开种不同的模式，并分析其优劣，为下文合肥市建设智慧城市的模式选择上作出参考。(3 ) 合肥市智慧城市的建设研究合肥科教优势突出，是全国”四大科教基地”之一，目前也是国内唯一的国家科技创新型试点市。论文对合肥市科技创新能力、电子信息化产业、智慧应用丁程等智慧城市建设基础进行研究，并对合肥市智慧城市建设的预期目标进行展望。参考前文智慧城市建设模式，根据合肥市的基础和特点，对合肥市智慧城市建设模式提出参考建议。论文创新点创新点在于一是对智慧城市技术体系进行了分类，二是论文基于政府和运营商这两个主体上概述了建设智慧城市的五种模式，

22、对这五种模式进行详细分析， 总结出各自的优劣势，并以合肥市智慧城市的建设为例，充分分析合肥市智慧城市建设的环境和基础，通过五种建设模式的深入研究与合肥市特点相结合，提出对合肥市创建智慧城市模式选择的建议。智慧城市理论研究综述国外智慧城市理论研究Juan Carlos Augusto 第一个回顾了在生活中计算机的应用模式并叙述 了计算机在当前世界的发展并对未来的的情况作出了预测叫Smart Feature Initiative 智能研究院专家Noebert A. Streitz 在前人的理论上提出智慧城市的建设应该是对于不同人群的需求，明确不同的目的。Andrea Caragliu, Chiar

23、a Del Bo, Peter Nijkamp 运用数据分析，得 出创 新能力这一因素，对城市中环境质量的关注度、教育水平、多形式的互联和行政部分对信息技术的利用度对城市的智慧化起着重要作用。Camgliu 等人认为智慧城市应该在智慧经济、智慧环境、智 慧交通、智慧人群、智慧家庭、智慧空间、智慧政府这六个维度中开展。Jonathan Wareham Sotiris Zygiaris 通过巴塞罗那城市交通系统的范例说明了智慧城市中的智能交通的主要作用。对智慧城市系统与其他城市系统，例如绿色 城市、数字城市等进行了辨析。LeonidasAnthopoulos, Panos Fitsilis 认为，

24、 作为时代的发展，电 子通信技术不仅仅要普及，更要深入到每一个社区每一个用户中，要能够让网络遍布城市的每一个角落，即 韩国和日本实行的无所不在的城市 ( Ubiquitous City ) 叽 这种模式的城市中信息系统包含了整个城市的每个方面，即形成了一个网络循环，使得所有的信息资源能够互联共享。1990 年，在美国加州旧金山召开了一次国际会议，会议以“智慧城市 (smart cities), 快速系统 (fast systems), 全球网络 ( globalnetworks ) 为主题， 探讨了现代城市运用信息技术聚集“智慧”来形成可持续的城市竞争力的成功经验叽会后正式出版的文集 The

25、Technopolis phenomenon:smart cities,fast systems,global net-works, 成为关千智慧城市研究的早期代表性文献。国内智慧城市理论研究以“智慧城市” 主题为检索 词， 在中国知网 ( CNKI) 中检索， 可搜到 4745篇相义又献 ， 但在 2009 年之前总共只 有 48 篇， 说明智慧城市是近年 来才逐渐发展起来的。国内智慧城市是近年来的热点，诸多学者、研究机构都开始了智慧城巾的研究，但还没有形成一定的规模，也没有形成一个统一的标准，但通过中国智慧城市逐步建设，相关的理论也会逐渐健令完善。巫细波、张永民、杨再高等人认为智慧城市实际

26、是技术升级的城市，也就是 “物联网互联网智慧城市 或者“数字城市物联网智慧城市 。姜德峰在智慧城市规划建设论坛上提出，智慧城市不应该有个统一的模板或者标准，每个城市都有不同的历史背景、地域环境、人文特点等，应该按照每个城市的独特性建设智慧城市，要抓住各个城市建设智慧城市的核心问题，避免套模板进行建设。王家耀、刘螺等从智慧城市的本质和目的角度出发，认为智慧城市的本质是 让城市中的居民更加智慧， 而目的是让城市更智能、更智慧。中国智慧城市体系结构与发展研究报告中指出智慧城市是一种新型的城 市形态，它是菲于电子信息技术，即物联网、云计算、宽带光网等使得城市中零散的信息系统统一起来，使其发挥史重要的作

27、用，能够更及时、更使捷的对城市中的居民的实时情况作出智能响应，使整个城市管理层能够更好的为市民服务。逄金玉认为，作为城市发展的必然阶段，智慧城市将是必然选择。逄金玉以宁波和上海两座城市作为实例，充分说明了智慧城市建设中存在的共性，包括建设路径、技术层面、应用路径等，以及在这些方面的相异性并提出来推动特大城市发展智慧城市的建议。史潞认为我国通过建设智慧城市能够加速我国的城市模式转变、推动城市经 济的发展、改善环境污染以及提高政府公共服务能力等，智慧城市的发展在以上 方面将得到重要体现 。陈山枝、张永鸣、张陶新等人把智慧城市中的应用功能分了类，可以概括为： 智能交通、智慧电网、智慧医疗、智慧政府等

28、等 。 这些应用领域的发展也必然会带动智慧产业的发展。冯茂岩、蒋兰芝认为智慧城市最核心的部分是其技术体系，技术的支撑给城市带来了全新的形态，这些新兴技术，包括网络技术、传感技术、通讯技术等能够带动一系列的产业链， 软件硬件都存在着商业价值。黄超、李云鹏从智慧旅游的角度出发展开研究，对如何通过对智慧城市的建 设促进智慧旅游的发展壮大，如何借助智慧城市建设的平台发展智慧旅游体系， 如何提高在旅游中参与者的智慧体验等问题进行了探索研究。张云霞、来劫、成建波认为我国建设智慧城市有两个难点，一是城市中的信息资源共享程度还不是太高，二是对智慧城市还没有建立一个完善的评估体系，而陈铭、王乾晨等总结了针对南京

29、市的智慧城市评价指标体系，具体分为四个模块：智慧服务、智慧产业、基础设施和智慧人文。通过这四个领域的建设， 结合南京实际情况， 实现了南京市建设智慧城市的初步预期 。中国电信智慧城市研究组编著的智慧城市之路：科学治理与城市个性中提出，智慧城市应该具备四个特征，即以人为本、全面感知、智能协同和内生发展。这与IBM 不同，这 本书提出了以人为本和内生发展的新理念。在智慧城市中，建设的重点应把人的需要作为核心，智慧城市最终还是服务于人，所以以人为本是重点，而内生发展则是智慧城市中城市内部驱动力，通过持续创新发展， 使城市中各个要素之间实现优化和整合 ， 最终让城市变得更加美好。谭铁牛在全球城市信息化

30、论坛 (GCIF) 发表题为“ 创新信息技术，建 设智慧城市”的主题演讲，主要内容可以概括为智慧城市的”五化”特征： a.泛在化， 也就是信息技术的全城覆盖，无所不在； b.效用化，一些信息技术的基础设施以及应用将会越来越普遍； c智 能化，这些 逐渐建设的基础设施和应用将更加智能和高端； d绿 色化，在城 市可持续发展过程中，通过信息技术将会解决很多问题， 将发挥重要作用； 隐性化，信息技术的发展不仅仅注重硬件的制造，在以后的智慧城市中更加会在软件和服务方面进行加强和创新。在北京国脉互联信息顾问有限公司发布的首届中国智慧城市发展水平评估报告中提出，对智慧城市的概念、特征、发展阶段、规律等全面

31、分析，并在智慧城市建设的上选取十个评测指标，对每个指标进行量化处理，最终按照智慧城市发展阶段分为 A (领先者）、B (追赶者）、C (准备者）三个梯队， 总结得出首届中国智慧城市初级评估结果。上海市城市科学研究会秘书长王震国在其著作智慧城市建设的全球共识与我国的提振策略中指出智慧城市的建设是城市发展史上具有里程碑意义的一场 革命，目前全球范围都开展了智慧城市的建设，在未来的几十年里，智慧城市将 会迅速发展并崛起，全世界的城市都将迎来一个城市发展的机遇期。并在文中对 我国智慧城市的建设提供了建议和策略 。智慧城市及其特征智慧城市的概念现今关于智慧城市的概念还没有一个统一的标准。它最早是从田M

32、提出的“智慧地球”中出现的，智能城市的概念，国内外的研究机构和学者从不同的角度对其不同的理解和解释。IBM 公司认为： 城 市在发展中， 其管辖的环境、城市服务、公用事业、公民和本地产业发展中， 应充分利用信息通信技术OCT, 分析和应对经济调控， 地方政府市场监管的继承，在相关的活动和需求的过程中，政府的社会管理和公共服务职能，创造一个更好的生活、工作、休息和娱乐环境，在机遇出现的时， 并且为了创建可持续发展的繁荣，现代城市需要有相应的举措，应变得更加智慧， 智慧城市运用新型信息技术，使用电网、铁路、桥梁、隧道、公路和其他对象的每一个角落，协助政府、港口、机场、社区、学校、医院等系统整合起来

33、，使各地方资源运用更有效率， 让城市因此变得更加聪明。华为公司则认为： 智慧城市是充分运用信息和通信技术 OCT 手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、商业活动在内的各种需求做出智能的响应，为人类创造更美好的城市生活。国际电信联盟秘书长哈马德图埃认为，信息技术的发展是必然趋势。随着信息技术的发展，计算能力会有着很大程度的提高，而融合三网也将被逐步推进。信息技术将使城市变得更 加健康、高效和人性化 。国务院参事、第三世界科学院院士牛文元认为，智慧城市是自动识别功能， 自我创新功能，智能管理功能，时空压缩功能集千一身的高度网络化、数字化、精准

34、化、智能化的信息集合体，它包含一些关键技术，他认为，根据目前的情况来看中国，发展阶段，发展特点和发展潜力，智慧城市可以分为能源和环保产业， 信息产业，先进制造业，医疗和生物产业，智能交通运输业，商贸业和航空航天业等七个行业。致公党中央常务副主席、国际欧亚科学院院士王钦敏认为，智慧城市应该是利用信息技术，整合优化现有资源，提供更好的服务，它应该包括环境保护系统、 能源管理系统、公共安全系统、城市指挥中心系统、城市智能交通系统等。中国科学院、中国工程院院士李德仁认为：智慧城市是运用云计算和物联网 的手段，提升数字城市，在城市全面数字化的基础上建立城市智能化管理和运营。 用一个公式表达，即数字城 市

35、物联网云计算智慧城市 。在学习了不同的机构，学者的分析结论后，智慧城市应该有广义和狭义之分， 广义智慧城市城市发展的一种阶段，是在信息技术的基础上形成的一种城市智能化的高级形态，它是人们对千今后生活的种理想和向往，它展示的是一种可持续的、和谐的、智能的生产方式和生活方式，它是作为一个整体被城市的管理者管理，所以，他的发展路径是没有限制的，应该是城市发展的最终形态，而狭义的智慧城市是指：以广电网、互联网、电信网、物联网、无线宽带网等多样化的网路组合为基础，更加广泛深入地推进各类信息资源开发利用以及基础性与应用型信息系统开发建设，优化现有投资组合的各种元素，一个更复杂的和有效的管理生产和生活，技术

36、集成，形成高端发展，现代信息技术的广泛应用，网络化， 智能化的城市，它有一个更全面、更灵活的人，事，物与入的互操作性和相互感知，更有效的和安全的信息处理和信息资源整合能力，更科学的监测，分析，预警，预报和决策能力，一个高层次的执行和智能远程控制执行能力，更协调的跨部门，多层次，点的远程协作能力以及更强的创新发展能力，是以智慧技术、智慧管理、智慧产业、智慧服务、智慧人文、智慧生活等为主要建设内容，以实现经济和社会活动达到最佳的城市发展的新模式和新的形式。智慧城市的特征通过研习各方学者、机构对智慧城市特征的认识，从智慧城市整体建设实施的过程以及运营情况来吾，它应该具有以下几个方面的特征：( I)

37、网络广泛覆盖对于智慧城市来说，如何做到对城市各类海量信息进行及时获取、分析处理以及反馈，就需要信息感知网络全面广泛的覆盖。只有通过网络的全面覆盖才能对不同种类和不同范围的信息进行搜集，智慧城市的中心管理系统才能对搜集的数据进行整合、分析、反馈，更准确的对城市情况作出判断。现今物联网的快速发展，对信息感知网络的建设起到了强大的推进作用。然而信息感知网络的广泛覆盖并不是一味的在全市每个角落都做到呈现，这是不可能的，城市信息的采集原则应是在既不浪费成本又追求效果的基础上进 行，不能够过度。( 2 ) 网络深度互联互联网、以太网、移动终端、固定电话、无线 PDA 等等都是信息网络，智 慧城市的信息网络

38、的基础正是建立在这些信息网络之上。这些网络构成了一个错 综复杂的系统，网络的深度互联就是把这些看似杂乱的网络串联成一个有效的连 接，最终达成信息的有效交互，并构成一个能够互通访问的系统，实现各类信息 资源的整合，以方便被使用者利用的目的。梅特卡夫法则指出，网络的价值同网络节点数量的平方成正比气智慧城市建成后，这些错综复杂的网络是由多个自成系统的小网组合成的互相连通的大 网，在组合的过程中，能够极大程度的增加信息的交互，使得用户对网络信息的利用达到最大，并且使得网络的整体价值上升，从而能够吸引更全面的因素加入网络，形成网络在城市中的全面覆盖和节点扩充并能够增强信息的反馈。(3 ) 资源协同共享城

39、市中的各种资源分类繁杂，并且一些实体资源被其所拥有的企业、部门、行业等等形成的保护屏障所隔绝，这些实体资源不能够做到互通互联，而且组织的方式也是零散的，建设智慧城市最重要的目的之一就是对这些原本不能够互联的资源形成协同共享，打破以往的资源持有环境，最终形成一个城市资源统一体系，消除信息不对称的情况。对于智慧城市中资源的协同共享来说，就是在智慧城市的任意一个环节中只要有资源的需求，就可以对相关联的资源进行调用或操作，使得所有的资源都能发挥其最大的作用。这些在以前的城市中不能够共享的资源，在智慧城市下能够按照预期的目标进行统一的调配，在这种资源高度共享的体系中，发挥的作用远远大于每个单个子系统简单相加的价值。( 4 ) 系统智能处理信息网络以及各种实体资源构成智慧城市的基础，这些庞大的、复杂的资源体系，需要城市中心体统对其进行处理，智慧城市的智慧正是表现在这个方面。能够对采集到的海量信息进行智能处理，对信息进行深加工，产生