智慧共生城市案例-生命之城市:基于怀特海有机宇宙论

在1900年，世界上10%的人口居住在城市中；100年之后，世界上60亿人中，已有50%居住在城市中。预计到2050年，世界100亿人口中会有70%的人居住在城市中。支撑如此庞大的人群，社会、科技以及生态机构将会面临更大的挑战。以高密度、混合功能、智慧包容、生态共生的城市建设来应对挑战，一些城市积累了成功经验。通过全民普及教育，推进科学事业的发展，人类通过自己的才智和创造力造就了一个更清洁、更远离灾害的地球。更开放、更包容、更全面的智慧城市被寄予厚望。1990年，在美国旧金山以“智慧城市、全球网络”为主题的国际议会中，智慧城市思想首次被提出。2008年，IBM公司推出“智慧地球”概念，首次提出“智慧地球以城市为基准”的思想。自“智慧地球”提出起，与城市智能化相关的概念已经先后经历了智慧城市、新型智慧城市等，其内涵和复杂程度也在不断提升。作为现代城市发展的一种新模式，智慧城市的实质，是利用先进的信息技术，实现城市管理运行的智能化。德勤发布的《超级智能城市》管理咨询报告显示，目前全球已启动或在建的智慧城市有1000多个。从在建数量来看，中国以超过500个城市而居于首位，占全球数量的一半，成为全球智慧城市建设的最大试验场。智慧城市的概念千人千解，但都指向智慧城市的核心特征——以人为本。智慧城市不只是钢筋水泥的堆砌，也不仅仅是办事柜台的线上化，更重要的是以人为本，有情怀、有温度地服务社会。现代智慧信息网络是各自系统的协同整合的纽带。它用赛博（cyber）空间把各个子系统的空间整合在一起，使得它们能够共生。这种虚拟空间和实体空间共生的关系是智慧城市建设的主要思路。

（一）香港的生态建设

香港特别行政区地处中国华南，珠江口以东，南海沿岸，北接广东省深圳市、西接珠江，与澳门特别行政区隔着珠江口相望，其余两面与南海邻接。香港是全球高度繁荣的国际大都会之一，全境由香港岛、九龙半岛、新界等三大区域组成。管辖陆地总面积1104.32平方千米，截至2014年末，总人口约726.4万人。香港是全世界人口最密集的城市之一，2016年香港人口密度（人口/城市面积）为6619人/平方千米，而从城市建设区人口密度来看，香港以25600人/平方千米位居中国城市之首，世界第三。香港庞大的公营房屋供给、公共交通引导开发、土地混合利用、自然保育等措施和政策，使市民住有所居，出行便利，休憩有道，保障了高密度城市的城市功能和职能的多样化与多元化。在建设多而有序，密而不堵，紧凑、便捷、高效、富有活力的城市之路上，不断探索，形成了其特有的城市形态和发展模式。在海洋和群山的环抱之下，香港就像一个有着特定密度的多姿多彩的结晶，超高密度的中心和占土地面积三分之二以上的自然景观得以共存。

香港在人口密度高，发展空间小的限制下，注重生态环境的保护和营造。水是生命不可或缺的基本要素，能够获取水是一项基本人权。香港作为“海洋之岛”，试图把水结构融入城市社区，以形成一个富有生命力的有机组织。为降低高层高密度的负面效应，改善居民生活环境，香港在高密度城市风环境、步行和邻里设计、垂直绿化及天空花园、室内公共空间设计、公共空间与人口老龄化等规划领域已取得了较好的实践成果，为高密度城市的可持续发展和精细管理提供了新的技术与思路。

高密度宜居城市主要依赖于有效的、高效的和公平的管理制度和管治体系，并以稳健的公民社会来支撑和发展。高密度、有活力的城市是通过鼓励居民步行，促进邻里互动，营造以人为本的，怡人尺度的步行社区。城市为居民的幸福感创造了条件，同时也激发着幸福市民促进城市活力的提升。宜居的城市和社区往往是紧凑、高密度、通达性好、混合利用和易于步行的，以就业为导向（活力就业中心）或以居住为导向（活力居住社区），能够吸引高技能年轻人、企业家和创业者。产生更高的生产效率和更多的创新机会，并具有环境友好性。[16]

（二）澳门的“微绿地网”

澳门特别行政区北邻广东省珠海市，西与珠海市的湾仔和横琴对望，东与香港隔海相望，相距60公里，南临南中国海。澳门属典型的南亚热带季风气候类型，市域由澳门半岛和氹仔、路环两个离岛组成。2014年底，全澳门陆地总面积30.3km2，常住人口63.62万人，平均人口密度达2.05万人/km2。其中，大部分常住人口集中在澳门半岛（澳门统计暨普查，DSEC，2014）。根据世界银行WDI数据库的统计，澳门的城市化率为100%。澳门半岛面积仅9.3km2，目前人口密度达到5.49万人/km2，是世界上人口密度最高的城市之一。

高密度城市常会发生自然景观资源紧缺、生态绿地空间不足、居民生活环境质量恶化等问题，澳门也不例外。澳门重视公众参与，积极引导居民主动参与，充分发挥公众智慧美化家园，充分利用建筑间、道路旁、桥墩边和天桥上等边角隙地实施绿化，结合运用容器栽植和立体绿化构成花园街巷景观。在澳门半岛南部填海区，居住人口密度相对较低，有条件规划建设面积较大的城市公园、花园、滨水绿道、生态湿地等。尤其是尚有一些城市空置地（vacant lot）政府采取置换、租赁、延期开发等方式辟为绿地，并沿海岸开辟绿道串联各类微绿地，形成连续的生活绿廊空间。

采用“嵌入式绿化”，即用新研发的高密度特制营养土，将预制种植箱部分埋入地下（约10cm），这样既能有效减少树木根系对地下密集管网的影响，又能依托道路街巷空间构建“微绿地网”，增加地表雨水收集效率和改善街景。对于高密度城区里无条件拓展绿地的地方，还通过立体绿化的方法增加空间绿量以改善街区绿视率，提高居民的心理绿量。具体措施有：①对人行天桥、电杆灯柱等进行立体绿化；②抬高街旁、墙边砌槽种植攀缘植物等进行绿化；③对垃圾房等市政设施屋顶进行绿化；④鼓励居民在阳台、窗台摆设花木盆景等增绿添彩；⑤在山体护坡和挡土墙边坡处增加绿化等。街区道路绿化在不影响交通的前提下，优先选用冠大荫浓的乔木树种以提高街道绿视率。此外。还尽可能地采用复层植物配置，最大限度发挥其生态功能并增加绿视率，提高居民感知街区的心理绿量。[17]这些做法和经验值得我国内地城市借鉴。

（三）伦敦的智慧城市建设

伦敦和布里斯托尔是英国智慧城市的“领跑者”；伯明翰位列第三，与格拉斯哥、曼彻斯特、米尔顿凯恩斯、利兹和彼得伯勒是“加速者”；诺丁汉和谢菲尔德是“挑战者”。伦敦和布里斯托尔之所以能成为智慧城市的领跑者，是因为它们在众多城市创新领域都领先一步。例如，伦敦推出交通拥挤收费等交通创新项目并建立了伦敦数据仓库（London data warehouse）。布里斯托尔推出独特的“Bristol Is Open”项目，联合布里斯托尔大学、布里斯托尔市议会和行业伙伴，共建全市创新网络。此外，其他城市也推出了创新项目，如伯明翰将东伯明翰地区打造为智慧技术的试验床、曼彻斯特建立物联网城市示范区、格拉斯哥的“未来城市示范”项目以及米尔顿凯恩斯的智慧项目（MK：Smart），旨在与公开大学和其他合作伙伴联合开展物联网项目。伦敦交通局建立智能交通指挥系统（SCOOT），不仅能有效分散车流，最近还研发新技术，让红绿灯检测行人多少，自动调整秒数。除了智能交通，最近伦敦东南部的格林威治皇家自治区，还被评为智慧城市系统的示范区。这里将建立300个智慧停车位、共享电动自行车，利用泰晤士河来提升住宅温度，并安装太阳能板，运用能源管理系统，减少碳排放量。

英国政府通过英国贸易和投资的支撑来促进节能和绿色建筑、智慧电网、物联网和足以支撑城市交通的技术和网络。上述种种都需要依靠英国的ICT（Information and Communications Technology）和智慧技术、环境专业知识以及如何能够支持未来城市的低碳运行。高等教育机构需要高度重视对“数字”和“智慧”的教育与研究。比如说，伦敦帝国学院和ARUP工作合作开设了一门关于智慧城市的执行教育课程，而且主持数字城市向智慧城市转化的研究课题。伦敦政治经济学院建立搜索引擎城市研究，这是一种关注城市设计如何影响社会、文化以及环境的国际性研究。此外，伦敦近来出现很多的技术集群地，比如伦敦科技城。(www.xing528.com)

伦敦十分关注低碳生活的建设，比如它创建了“贝丁顿零化石能源发展”生态社区。贝丁顿社区是英国最大的低碳可持续发展社区，其建筑构造是从提高能源利用角度考虑，是真正的“绿色”建筑。该社区的楼顶风帽是一种自然通风装置，设有进气和出气两套管道，室外冷空气进入和室内热空气排出时会在其中发生热交换，这样可以节约供暖所需的能源。由于采取了建筑隔热、智能供热、天然采光等设计，综合使用太阳能、风能、生物质能等可再生能源，该小区与周围普通住宅区相比可节约81%的供热能耗以及45%的电力消耗。[18]

（四）迪拜——区块链之都

迪拜位于阿拉伯半岛中部、波斯湾南岸，是阿拉伯联合酋长国七个酋长国之一迪拜酋长国的首府，与南亚次大陆隔海相望，与卡塔尔为邻、与沙特阿拉伯交界、与阿曼毗连。迪拜常住人口约280万人，本地人口占15%左右，外籍人士来自全球200多个国家和地区。常住迪拜的华人有约34万，其他外籍人士来自诸如埃及、黎巴嫩、约旦、伊朗、印度、巴基斯坦、菲律宾等。迪拜是现代化的国际大都市，阿联酋人口最多的城市，中东最富裕的城市，中东地区的经济和金融中心，被称为中东北非地区的“贸易之都”。

迪拜是全球性国际金融中心之一，成为东、西方各资本市场之间的桥梁，同时也成为重要的物流、贸易、交通运输、旅游和购物中心。拥有世界上第一家七星级酒店（帆船酒店）、世界最高的摩天大楼（哈利法塔）、全球最大的购物中心、世界最大的室内滑雪场等，以活跃的房地产、赛事、会谈等近乎世界纪录的特色吸引了全世界的目光。迪拜凭借优越的地理位置，实行自由和稳定的经济政策，大力发展转口贸易业、房地产业、旅游业等非石油产业，还着重发展现代高科技产业，建成了一系列现代化配套基础设施。

区块链技术对于迪拜而言，不仅仅是第四次工业革命，更是另一个巨大的“油田”。在实现智慧城市梦想的过程中，迪拜希望创建一个平台，使其公民能够与公共交通保持联系、减少能耗，为学生创造在线图书馆和资源，并使企业能够共享资源。“区块链之都”的发展战略推动创建了em-Cash——迪拜的首个国家级数字货币。这种加密货币将被用于支付政府和非政府服务费用，以及咖啡、儿童学费、公共事业、资金转移等各种应用，未来还可能向整个阿联酋推广。对于emCash，政府的愿景是希望它能改变人们在迪拜生活和做生意的方式。它的出现标志着这座城市已经朝着利用改变游戏规则的创新、提高商业便利和改善生活质量的方向迈出了重大一步。有了emCash，emPay用户就可以选择使用这种更加安全的数字货币，而商户也可实时收款，无须中间商经手。

RTA（迪拜道路交通管理局）宣布，计划在2020年推出基于区块链的车辆生命周期管理系统，该系统将为客户提供从“制造商一路到废品场”的历史记录。DTCM（迪拜旅游局）宣布将在迪拜设立一个以区块链为技术基础的在线交易平台，用于订购酒店客房。该交易平台将在两年内推出，将提供一个安全、透明和实时的交易环境。并且会扩展至酒店之外，将旅游景点和活动等更广泛的旅游生态系统中的要素纳入进来。KHDA（迪拜教育监管部门）与区块链初创公司Educhain合作，推出一项在区块链上记录学术证书的举措。该项目将使学生能够通过区块链网络向学术机构申请并获得证书。文件可以在学校和机构之间相互分享，可用于转校、大学申请和工作申请。

RTA公布了区块链车辆管理系统的计划，车主可以在车辆的使用过程中跟踪他们的车辆——从制造商一路到废品场。该平台使许多利益相关者受益，包括汽车制造商、经销商、监管机构、保险公司、购买者、销售商甚至车库，在车辆交易中提供透明度和信任，防止纠纷和降低服务成本。它跟踪所有权、销售和事故历史，以创建更智能、更高效的供应链系统。迪拜交通管理局也将与美国跨国技术巨头IBM合作，后者将对该项目的战略进行磋商。根据阿拉伯商业、迪拜海关、迪拜警察、迪拜经济发展部、阿联酋标准化和计量局、阿联酋ID和内政部也将与车辆跟踪平台合作。Dubai 10X计划的目标在于使迪拜政府领先其他城市10年，X代表勇于实验、打破常规、着眼未来以及指数思维。无疑，迪拜10X正在顺利实施并且得到了很好的应用，在第四次工业革命的区块链技术时代，迪拜的区块链应用正在飞速发展。

（五）5G技术为天津生态城“添翼”

作为未来“万物互联”的关键载体，5G技术被业内誉为智慧城市的“基石”，对智慧城市构建起到了突破性作用。天津生态城计划于2020年年底前建成12座5G基站，初步实现利用5G网络进行智慧城市图像高清视频采集回传及监控功能。截至目前，和风路与中新大道交口、国家动漫园楼顶两处基站已经建成并完成网络及业务演示，实现中新大道部分区域的5G网络连续覆盖。

建设试验基站和开展相应业务应用示范项目，将为未来5G商用后的基站以及相关应用在生态城的快速部署提供铺垫，相关创新实验也将积极提升5G以及无人机创新在城市管理、环境监控、地理测绘、执法指挥等方面的领先应用，提升城市感知管理和服务能力。未来，生态城还将在此基础上积极推进探索无人机城市管理应用的运营服务模式，拉动区域5G、无人机和科技相关产业链企业的发展。[19]

目前，已经在区域内完成了88个基站的NB-IoT（Narrow Band Internet of Things）系统升级和测试工作，2020年将完成全部相关智能管理设施的部署及应用工作。从而推动窄带物联网技术在城市公共设施管理的创新应用实践，将为后续更为全面地普及至城市感知管理提供经验。生态城也将结合相关经验，不断梳理并提出新的思路和解决方案。加大物联网技术在智慧城市运营中的应用，逐步增加城市智慧感知触点，提升城市管理决策数据支持能力，进一步推动智慧生态城建设。