【原】技經觀察丨科技賦能現代化城市治理的全球實踐

一、全球主要國家戰略舉措

美國加強政策引導與資金支持。在政策引導方面，2024年10月，美國會眾議院提出《智能城市和社區法案》（Smart Cities and Communities Act），促進智能技術和系統在社區中的應用。該法案提出成立“智能城市跨機構委員會”，以打破聯邦政府內部各機構之間的壁壘，加強在智慧城市相關項目上的協調與合作。美國政府試圖通過這種方式，在宏觀層面為智慧城市發展提供一個更加連貫和高效的框架，引導全國范圍內的智慧城市項目向更協同的方向發展。在資金支持方面，2021年，美國在《兩黨基礎設施法案》中設立“加強移動性和交通革命”（SMART）計劃，將其設立為資金池，使州、城市、交通機構、部落組織和其他實體均可以申請資金來測試新技術。法案規定在5年內為這些智能移動項目共撥款5億美元。2023年，美國交通部發放SMART撥款計劃的第一輪資金，為33個州的59個項目提供總計9400萬美元的補貼，支持無人機送貨、智能交通信號燈和聯網車輛等技術發展。此外，美國紐約在2020至2024年實施了約2000個城市更新項目，智慧化項目占比從30%穩步提升至40%，其中約200億美元投資用于物聯網、智慧交通、智慧能源平臺的建設。

歐盟注重統一戰略與行動計劃。歐盟于2021年啟動“城市使命”（Mission for Cities）旗艦計劃，核心目標是到2030年，支持至少100個歐洲城市實現氣候中和，并在此過程中推動城市的數字化轉型。入選的城市將獲得來自歐盟的資金和技術支持，用于開發和實施創新的、綜合性的解決方案，涵蓋能源、交通、建筑、廢棄物管理等多個領域。該計劃強調系統性變革，鼓勵城市采用跨部門、跨領域的整合性方法，例如通過數字孿生技術模擬不同政策情景，尋求最優減排路徑。歐盟旨在打造一批具有示范效應的“燈塔城市”，引領整個歐洲乃至全球的城市向更加綠色、智慧和可持續的方向發展。同年，歐洲推出“數字歐洲”計劃，戰略性地投資數字技術，以增強歐洲的競爭力和數字主權。該計劃預算達76億歐元，重點支持數字基礎設施的部署、數字技術在公共管理中的應用、網絡安全以及高級數字技能的培訓。該計劃通過加強基礎設施建設、公共服務數字化、地方數字孿生等賦能城市治理。

德國政府將智慧城市視為實現“工業4.0”戰略在城市層面延伸的重要載體，強調通過數字化和智能化技術提升城市的競爭力和創新能力。2022年8月，德國聯邦政府通過了《數字戰略》，制定了到2030年實現數字化進步的目標愿景，具體分為三個行動領域，包括網絡化和數字主權社會、創新經濟、工作世界、科學和研究等。戰略設定了19個燈塔項目，利用數字化幫助公民改善生活。荷蘭阿姆斯特丹設立了“阿姆斯特丹智慧城市”公私合作平臺。該平臺匯集了市政府、企業、研究機構和市民等多方力量，共同發起和管理各類創新項目，戰略重點也隨著城市發展的需求而不斷演進，從最初的聚焦于可持續生活、工作和交通，擴展到數字城市、循環經濟、市民生活、能源、治理與教育等更廣泛的領域。法國的智慧城市戰略與其國家級AI戰略緊密相連，旨在將AI技術廣泛應用于交通、安防、環境、公共服務等城市管理的各個方面。

日本智慧城市發展植根于其“社會5.0”的宏大國家愿景之中。“社會5.0”旨在通過深度融合網絡空間與物理空間，解決日本社會面臨的少子化、老齡化、資源匱乏等深層次問題，創造一個以人為本、高度智能化的未來社會。日本政府于2024年發布的《智慧城市舉措路線圖》指出，到2025財年，在全國范圍內推動至少100個地區實施智慧城市技術。路線圖不僅設定了目標，還詳細規劃了實現路徑，包括推動物聯網邊緣計算的標準化、促進跨領域數據協作以及加速行政服務的數字化轉型等關鍵舉措。這標志著日本的智慧城市政策從分散的示范項目，轉向了系統化、規模化的全國性推廣階段。

韓國政府于2024年發布《第四次智慧城市建設綜合規劃（2024-2028年）》，標志著其智慧城市戰略進入了全新的發展階段。該規劃由國土交通部制定，并得到了國家智慧城市委員會的批準，其愿景是打造“共存共進、跨越發展的智慧城市”，旨在應對氣候危機、數字鴻溝等全球性挑戰以及人口減少、社區老齡化等地區性問題。與前三次規劃相比，第四次規劃在戰略深度和技術廣度上均有顯著提升，其核心目標不再僅僅是提升城市運營效率，而是轉向構建一個更具韌性、可持續性和包容性的未來城市生態系統。該規劃提出了四大核心戰略，包括擴大可持續空間模型、構建由AI和數據驅動的城市基礎、創建對市民友好的產業生態系統、推動智慧城市全球化。

新加坡于2024年推出“智慧國2.0”戰略，標志著新加坡的智慧國建設進入了一個更加注重深度影響和價值創造的新階段。與早期側重于數字能力建設不同，“智慧國2.0”圍繞三大新戰略目標構建，即信任、增長和社區，通過更加精準有效地利用科技，塑造新加坡的未來，其基石依靠“3C”框架，即連接、收集和理解。在“3C”框架之上，新加坡的智慧國戰略聚焦于三大支柱：數字政府、數字經濟和數字社會。新加坡在科技賦能城市治理方面走在了世界前列，其“智慧國”戰略并非僅僅局限于單個城市的智能化改造，而是將數字技術全面融入國家治理、經濟發展和社會生活的方方面面，旨在打造一個無縫連接、高效運轉、以人為本的“智慧國家”。

當前，全球主要國家正將AI、物聯網、5G、數字孿生以及天基遙感等前沿技術應用于城市建設，突破傳統治理的時空與人力局限，驅動全球城市治理向實時響應、全域協同、前瞻決策轉型，重塑現代化治理范式。

人工智能通過實時決策與預測分析提升現代化城市治理效率，應用于公共安全、交通執法及政務自動化領域，顯著優化響應速度與資源分配。公共安全防控領域，美國紐約規劃2025年部署39000臺AI攝像頭與傳感器，覆蓋主要街道和地鐵系統，通過武器識別算法與行為分析技術實時預警暴力事件，致力于實現將重大案件響應時間從7–9分鐘縮短至3–4分鐘，并減少30%–40%暴力犯罪。交通執法優化領域，美國賓夕法尼亞州東南部交通管理局在費城150輛公交車中安裝AI攝像頭，通過計算機視覺自動掃描占用公交專用道的車輛車牌，在2023年開展的70天試點測試中識別違規行為達36000次，有效緩解交通阻塞；阿聯酋迪拜道路運輸局推出“數據驅動-清晰指南”（Data Drive–Clear Guide）智能數字平臺，通過AI算法動態識別擁堵點與突發降速路段，自動生成繞行方案并推送至駕駛員終端。政務自動化與透明治理領域，波蘭切斯托霍瓦市作為首個施行PLLuM大模型試點的智慧城市，將利用AI驅動自動化處理居民咨詢信函、分析公民訴求并生成文檔摘要，縮短政務處理周期30%以上，同時減少對國際AI技術的依賴以強化數據主權；荷蘭阿姆斯特丹與芬蘭赫爾辛基聯合創建全球首個“AI注冊表”（AIRegister），公開市政AI系統的算法用途、決策邏輯及數據源，允許市民咨詢反饋并參與算法修正，建立公共AI透明化問責機制。

物聯網與5G以泛在感知與高速互聯優化城市運維，在基礎設施智能監控、資源管理優化、環境與交通協同治理等領域顯著提升運營效率與響應能力，同時推動低功耗網絡與5G專網融合應用規模化發展。基礎設施智能監控領域，英國東南水務公司聯合沃達豐等9家公司開展物聯網數字水表試驗，在英國肯特郡2000戶家庭部署傳感器網絡，實時監測水管漏損；新加坡基于“智能城市2015”項目推進物聯網傳感器廣泛應用，將全國約10萬盞路燈改造為智能節點，以收集降雨量、溫濕度等環境數據、交通監控影像及公共設施狀態信息，為城市動態治理提供全域數據支撐；韓國電力公司在濟州島鋪設5G智能電網，通過無人機搭載4K攝像頭巡檢高壓輸電線，借助5G超低時延特性實時識別絕緣子破損或樹障風險。資源管理優化領域，瑞典意昂電力公司聯合特利亞公司基于5G部署100萬個物聯網家庭智能電表，實時監控用戶耗電量與太陽能板發電數據，支持微電網電力調度與過剩能源回輸；荷蘭水務局在22個城市安裝47個物聯網地下水監測點，利用T-Mobile公司網絡采集地下水位數據，顯著提升信號連接性和持續使用性；日本柏之葉智慧城市建立區域級能源物聯網，使商業區與住宅區實時共享供需數據，利用電價峰谷差異自動調度太陽能電力，緊急狀態下可跨設施支援供電。環境與交通協同治理領域，德國電信公司在波恩大學測試物聯網智能停車系統，通過超聲波傳感器實時監測車位占用狀態并通過云端推送至司機終端，減少繞行擁堵；日本聯合印度開展“多模態智能交通”項目，在海得拉巴高速公路布設藍牙傳感器網絡，結合交通攝像頭與氣體探測器生成低碳交通手冊，通過深度學習分析駕駛行為與尾氣排放；西班牙巴塞羅那通過“超級街區”項目廣泛應用物聯網傳感器，通過智能公共照明、智能垃圾管理等模式降低城市治理成本。韓國首爾在急救車集成5G車聯網系統，通過自動規劃最優路線并聯動交通燈優先放行，急救抵達時間縮短35%。

數字孿生通過高精度建模與動態仿真重構城市決策模式，在智慧城市優化、災后韌性重建、能源系統動態調控等領域實現跨系統協同與前瞻性治理，推動城市運維向實時化、可視化與自適應轉型。智慧城市規劃領域，新加坡通過“虛擬新加坡”數字孿生項目建模高精度3D城市模型，實現對城市的圖形化監控、仿真優化和規劃決策等功能；法國雷恩市使用3D模型和仿真技術創建城市3D數字孿生體，將地形、人口、交通等數據合成為統一的視覺模型，使城市內外利益相關方以橫向協作的方式規劃和管理設備、基礎設施或環境倡議項目；日本東京工業大學聯合美國弗吉尼亞理工大學開發“智慧移動出行數字孿生”系統，計劃通過實時聚合車輛傳感器數據，構建全域交通動態孿生體，自動為車輛規劃避讓行人及停放車輛的優化路線，驗證混合自動駕駛系統的可行性。災后韌性重建領域，瑞士ABB公司聯合美國Cosmic Buildings公司在加州火災區合作部署移動機器人微工廠，集成IRB 6710工業機器人與“機器人工作室”數字孿生軟件，現場精準制造結構墻板并自動組裝，較洛杉磯傳統方案縮短工期70%且降低30%費用；日本大林組建筑公司應用MR數字孿生平臺預演東京武藏小杉地鐵站擴建工程，通過1:1施工流程仿真在夜間地鐵停運的4小時內完成結構改造，避免日間主干道交通中斷。能源系統動態調控領域，英國Test Consulting公司為北美超50家公司構建光伏系統數字孿生平臺，通過天氣數據模擬預期發電量并與實際輸出對比，實時定位低效太陽能板，減少公司發電損失；阿聯酋阿布扎比市政交通部于2022年啟動城市級數字孿生項目，通過航拍與激光雷達掃描構建建筑內外3D模型，模擬能源管線泄漏場景，優化能源系統空間設計以及應急響應方案。

天基遙感依托衛星高頻監測與多源數據融合，在能源協調優化、災害預警防控及生態保護等領域實現全域精準管控，推動城市治理向動態化、智能化與低碳化轉型。能源協調優化領域，德國慕尼黑利用衛星地表溫度數據結合地下溫濕度傳感器網絡，動態優化地熱供暖系統分配策略，延長設備壽命并降低區域能耗；南非開普敦Oya混合發電站整合衛星光照強度圖與風力分布遙感數據，協調太陽能板、風機輸出提供穩定電力，減少化石能源依賴。災害預警防控領域，美國環保局應用GOES-16地球同步衛星高頻遙感數據，實現火力發電廠碳排放與發電量的實時協同監測；歐盟OSIRIS項目在西班牙巴利亞多利德部署衛星協同傳感網絡，實時采集二氧化氮、臭氧濃度及氣象數據，結合無人機大氣采樣生成污染物擴散模型，指導有毒氣體泄漏事故的應急疏散。生態保護監測領域，葡萄牙馬德拉島依托衛星遙感構建智慧電網控制系統，整合水力、風電及太陽能發電數據，提升再生能源供電穩定性；丹麥在薩姆索島部署衛星協同的能源管理平臺，結合潮汐預測與港口船舶用電需求，調度太陽能電力供給夜間停泊的游艇，實現碼頭區域100%可再生能源供熱。

三、啟示

從美國的聯邦協調與市場驅動模式，到歐盟的頂層設計與成員國協同，再到亞洲各國的國家戰略引領，全球范圍內正在形成多樣化的智慧城市發展路徑，相關戰略布局和具體實踐對我國推進城市現代化建設工作具有借鑒意義。

加強技術融合，從單一應用到多技術協同。當前，全球科技賦能城市治理最顯著的趨勢之一是從單一技術的應用轉向多種技術的深度融合與協同。例如，數字孿生城市的構建，需要依賴物聯網傳感器實時采集物理城市的數據，通過5G網絡高速傳輸至云端，利用大數據和AI算法進行分析和模擬，最終在數字空間中創建一個與物理世界同步的虛擬模型。多技術協同模式使城市能夠實現更高級別的智能化，例如通過AI算法分析交通流量數據，實時調整交通信號燈，并利用數字孿生模型預測不同交通管控策略的長期影響，從而實現全局最優的交通管理。這種技術融合的趨勢，不僅提升了城市治理的效率和精準度，也為解決環境污染、資源短缺、公共安全等復雜城市問題提供了全新的、系統性的解決方案。

推進建設目標升級，從效率提升到韌性可持續。全球智慧城市發展的目標正在經歷一場深刻的演進，從早期單純追求運營效率的提升，轉向更加注重城市的韌性、可持續性和居民福祉。這一轉變反映了全球對氣候變化、公共衛生危機等系統性風險的日益關注。城市不再僅僅將技術視為節省成本、提高生產力的工具，而是將其作為應對未來不確定性、保障城市長期健康發展的戰略資產。例如，許多城市正在利用智能技術構建更具韌性的基礎設施，如通過智能電網整合可再生能源，以應對能源供應的波動；通過部署傳感器網絡監測水質和空氣質量，以保障公共衛生安全。此外，可持續發展也成為智慧城市戰略的核心目標。城市利用技術推動循環經濟發展，例如通過智能垃圾分類和回收系統提高資源利用率，或通過數字孿生技術優化建筑能耗，減少碳排。這種目標的演進，意味著智慧城市的評估標準也從單一的經濟效益指標，擴展到涵蓋環境、社會和治理等多個維度的綜合性指標體系，強調技術應用的最終目的是創造一個更宜居、更公平、更具韌性的城市環境。

構建新型治理模式，從政府主導到多方參與。傳統的城市治理模式通常是自上而下的，由政府主導規劃和決策。然而，在科技賦能城市治理的新范式下，治理模式正朝著更加開放、協作和多方參與的方向發展。政府、企業、學術界、非政府組織和市民等多元主體正在形成一個復雜的協作網絡，共同參與城市治理的各個環節。這種轉變的背后，是技術本身帶來的賦能效應。開放數據平臺使得市民能夠獲取城市運行的數據，從而更有效地監督政府決策、參與公共事務討論。眾包平臺和移動應用則為市民參與城市問題發現和解決提供了便捷的渠道，例如報告道路損壞、垃圾堆積等問題。同時，公私合作伙伴關系在智慧城市項目中的作用日益凸顯，政府通過與科技企業合作，共同投資、建設和運營智慧城市基礎設施和服務，分擔風險、共享收益。例如，“阿姆斯特丹智慧城市”作為典型的多方協作平臺，匯集了政府、企業、研究機構和市民，共同發起和管理智慧城市創新項目。這種多方參與的治理模式，不僅提升了決策的科學性和民主性，也增強了城市治理的靈活性和適應性，能夠更好地應對快速變化的城市需求。

加強數據驅動，從數據孤島到開放共享。數據是智慧城市運行的“血液”，而數據治理模式的轉變是科技賦能城市治理的關鍵。過去，城市各部門的數據往往相互隔離，形成“數據孤島”，嚴重制約了數據價值的發揮。如今，打破數據壁壘、實現數據的互聯互通和開放共享，已成為全球智慧城市建設的共識。城市正在積極構建統一的數據平臺和數據空間，以促進跨部門、跨領域的數據融合與應用。例如，歐洲正在推動“歐洲智慧社區數據空間”（DS4SSCC）計劃，旨在建立一個跨部門、跨國界的數據共享框架，以實現安全、可信的數據交換，從而提升公共服務效率和創新水平。開放數據政策也日益普及，政府將非敏感的公共數據向社會開放，鼓勵企業和開發者利用這些數據開發創新的應用和服務，從而激發市場活力，創造新的經濟價值。但數據開放共享也伴隨著對數據安全和個人隱私的擔憂，因此，如何在促進數據流動和保護數據安全之間取得平衡，建立完善的法律法規和技術保障體系，也將成為各國在數據治理方面面臨的重要課題。

作者簡介

張嘉毅 國務院發展研究中心國際技術經濟研究所研究六室

研究方向：航空航天領域形勢跟蹤及關鍵核心技術、前沿技術研究

云仲倫 國務院發展研究中心國際技術經濟研究所研究六室

研究方向：航空航天領域形勢跟蹤及關鍵核心技術、前沿技術研究

參考文獻：

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