随着我国城镇化率突破65%,城市资源供需错配、利用效率偏低的问题逐渐成为制约城市高质量发展的核心瓶颈,传统依赖人工经验的粗放式资源管理模式已难以适配高密度城市的运行需求,在此背景下,依托物联网、大数据、人工智能等技术开展智能城市资源管理优化研究,对提升城市运行效率、落实双碳目标、保障民生服务质量具有重要的现实意义。
当前智能城市资源管理体系仍存在三类共性痛点,是优化研究需首先破解的核心障碍:一是跨部门数据壁垒突出,多数城市的智能管理系统由不同职能部门分别搭建,交通、水务、能源、市政等领域的数据标准不统一、端口不互通,难以形成全局调度的决策依据,例如部分城市的路灯管控系统与交通流量数据未联动,夜间低车流路段仍保持全功率照明,造成电力资源不必要的浪费。二是算法模型的场景适配性不足,现有不少智能管理系统采用通用算法框架,未结合城市的资源禀赋、人口结构、产业特征做本地化校准,导致调度决策与实际需求脱节,例如南方多雨城市的水资源调度模型若照搬北方干旱地区的参数设置,既容易引发汛期内涝风险,也无法实现雨水资源的高效回收利用。三是需求侧协同机制缺失,当前多数智能资源管理仍以政府端的自上而下调控为主,未充分调动居民、市场主体的参与积极性,需求侧的资源使用反馈难以传导到供给端,导致错峰用电、节水减排等政策的落地效率偏低。
针对上述问题,智能城市资源管理优化可从三个核心方向推进路径创新:首先要搭建全域统一的资源数据中台,明确各部门数据共享的标准规范和权责边界,整合物联网感知终端采集的实时资源动态、各部门的历史运行数据以及公众反馈的需求数据,形成覆盖城市全资源品类的“数据一张图”,以上海城市运行管理平台为例,其整合了18个部门的200余项数据资源,可实现对电力、供水、交通运力的全局动态调度,仅2023年就帮助城市降低公共资源消耗12.7%。其次要开发场景化的动态调度算法体系,针对不同资源的运行特性开发定制化模型,比如针对能源管理可结合气象预报、产业生产周期、居民用能习惯构建负荷预测模型,提前调整电力、燃气的供给节奏;针对水资源管理可搭建供水管网漏损AI识别模型,可将管网漏损率控制在8%以内,远超全国城市平均水平。最后要建立供需双向互动的响应机制,通过智能终端、政务服务平台等渠道向公众推送个性化的资源使用建议,配套阶梯定价、补贴激励等政策引导公众主动参与资源节约,例如深圳推出的智能用电小程序,可向居民实时推送错峰用电补贴信息,2023年夏季用电高峰期间累计引导120万户居民参与错峰,有效避免了拉闸限电情况的出现。
从长期研究趋势看,下一步的优化研究可重点聚焦数字孪生技术与资源管理的深度融合,搭建城市资源运行的数字孪生镜像,实现资源调度的事前仿真模拟、事中动态调整、事后效果评估的全流程闭环,同时要进一步完善数据安全保障体系,防范城市核心资源数据泄露风险,筑牢智能资源管理的安全防线。智能城市资源管理优化是一项涉及技术迭代、制度完善、公众参与的系统性工程,唯有打破部门壁垒、贴合城市实际、调动多元主体参与,才能真正实现城市资源的高效配置,为城市的可持续发展注入持久动力。
本文由AI大模型(Doubao-Seed-1.6)结合行业知识与创新视角深度思考后创作。