一、新时期的智慧城市升级
(一) 城镇化进入新的发展阶段
在社会经济新常态的背景下，城市建设由增量扩张向存量优化转型，空间生产的主体由国家和集体向个人、企业和社会组织等转变 。新型城镇化把人的城镇化作为核心，强调多元社会主体参与，优化城市综合治理体系。城镇化的侧重点由物质空间向社会关系转移，传统的城市管理模式也正在向现代化的城市治理转型。“十三五”规划提出，加强社会治理基础制度建设，构建全民共建共享的社会治理格局，提高社会治理能力和水平。在这样的背景下，应以信息技术为支撑，通过城市管理的智慧化和多方参与的协同互动，从满足人的多元需求入手，实现城市发展模式的演进。
(二) 新型智慧城市：面向城市治理的转型
一段时期以来，我国主流的智慧城市建设模式多由IT公司主导，以信息基础设施等硬件为核心，背后体现了工具理性的逻辑 。技术中心论事实上给城市带来了科技的异化，未能真正有效解决城市的治理问题。信息社会的建构应融合工具理性和价值理性的共同策略，真正实现让技术为人所用，实现人本主义的智慧化发展。
在城镇化发展新阶段，智慧城市发展模式急需强调人本主义的价值观，充分落实国家新型城镇化政策，体现地方特色，创新政策机制，利用信息技术推动公众参与和社会治理。在市场化进程中，新型智慧城市作为知识社会新一代创新环境下的城市形态，将以市民的福祉为根本出发点，通过信息开放、共享共治，有效处理城市公共事务，实现城市由生产管理向服务治理、由技术蓝图向综合治理的转变(图1)。
二、新型智慧城市七大发展原则
古人云：“不谋万世者，不足谋一时;不谋全局者，不足谋一域。”从全局出发，高瞻远瞩地为城市发展确定原则性的方向，是保证其科学发展和运营的必要前提。从系统论的角度看，原则具有顶层决定性和规范统一性，能为城市信息的互联共享创造条件，打破城市智慧发展的制度性障碍。
虽然对智慧城市有着多重定义和解读，但是笔者认为智慧城市建设的核心诉求就是综合运用各种信息技术手段，解决城市发展过程中的各种问题，最终实现治理体系智慧化、科学化的城市社会。信息技术只是实现目标的工具，人们的注意力应更多集中到如何更好地发现和解决城市问题这一重点上，通过具体问题具体分析，逐步、渐进和合理地推动社会结构的优化与城市资源的整合。
笔者团队在总结自身实践和国内外智慧城市建设经验的基础上，提出以问题为导向、以数据为中心的新型智慧城市建设方法论，即以城镇化新阶段人的需求为根本出发点，在发现问题和解决问题两个层面上，确定以人为本的七大发展原则，为新型智慧城市的设计和谋划提供合理的依据与判断标准(图2)。
(一) 发现问题：从问题出发，多元参与寻求路径
要合理、高效地解决城市问题，首先需要准确地发现问题，其次要有良好的寻找解决方案的机制。智慧城市建设应以优化城市治理为要求，从实际问题出发，变目标导向为问题导向，而非为城市预设一个宏伟蓝图。从问题出发，有针对性地寻找解决之道具体包括以人为核心、全面感知、众包和数据开放四个方面的内容。
1. 原则一：以人为核心
“城市即人”— 人是城市的灵魂和城市发展的核心动力。我国智慧城市的建设应重视三个方面：①要以所有人为本;②要让人参与;③要为后人着想。把人纳入到城市多元协作、协商治理的体系中，让人深度参与解决方案的制定过程，可以防止数字鸿沟(Digital Divide) 的拉大，促进智慧技术的人性化转型，推动人和城市共同的智慧化进步。
(1) 国际案例。
国际上智慧城市的建设均将以人为本作为最核心的原则。英国伦敦的智慧城市规划 — 《智慧伦敦2020》中的第一句话就是“伦敦市民是核心”(Londonersat the core)，并指出要成功建成智慧伦敦，必须把市民和企业放在中心位置，以智慧技术手段推动治理优化，这样才能驱动城市的创新(图3)。
(2) 国内案例
国家级贫困县阜平的《智慧阜平总体规划》从时空多维度出发，通过新技术手段的介入，为人的全面发展提供支持。同时，运用互联网平台和大数据分析等现代信息技术，推动精准扶贫工作的开展。在智慧城市建设方面，该规划并没有过于强调智慧基础设施的建设，而是强调采用灵活多样的方式，聚焦民生，发展智慧医疗、智慧教育等服务，为传统扶贫模式植入互联网思维，以期切实改善贫困人口的生活，实现社会治理的优化(图4)。
2. 原则二：全面感知
英国经验主义哲学家乔治·贝克莱有一句名言 — “存在就是被感知”;伊塔洛·卡尔维诺在《看不见的城市里》也曾描述到，“城市的信息总是藏在细节之中” 。随着物联网、云计算、大数据技术的广泛应用和宽带的“泛在”互联，以及城市传感技术的终端采集装备不断完善，智慧城市也开始逐步实现对城市环境更为直接和细致的全面感知，这些深度挖掘和综合分析能力将为优化城市政府的公共服务与社会管理职能提供有力的技术支持。
(1)国际案例。
美国芝加哥的城市传感器项目AOT(Array of Things)可以搜集城市环境的各种数据以及手机信号、行人流量和机动车等行为数据，进而为城市政策的制定提供依据。AOT类似城市的“健身记录仪”，可以全面感知城市的各个体征参数，实时为城市的健康运行“把脉”。其具体的应用场景包括交通控制系统、车辆维护管理、智能电网、犯罪活动监控和其他公共服务，如通过实时监测机动车的流量，进行交通管制，加强车流控制，避免道路拥堵。此外，AOT在运行过程中充分尊重人的隐私，如传感器能够捕捉到人的行动，但在进行数据分析之后，图像会被销毁，仅仅留下积累的行动数据(图5)。
(2) 国内案例
基于物联网和互联网的城市运行监测系列项目 — 城市数据网格计划，通过在 100 ～ 1000m 的网格中部署城市环境感知设备，形成城市环境感知网格;通过在路口和公共空间进行布设，与环境感知网格结合，形成城市行为感知网格。从硬件产品到平台应用，项目研究团队在示范项目中持续探索城市运行监测的技术方法路径，构建人流、车流和环境的综合动态数据系统与数据资源共享系统，并结合三维空间信息和可视化动态图表，对区域整体运行态势进行精细化监测与管理，极大地优化了城市存量街区的运营管理和规划建设。
在北京德胜街道开展的第一次地理国情普查采集与应用系统建设 — 首都核心功能区地理国情动态监测系统，是基于城市数据网格的一个示范项目。该项目在德胜街道各社区布设 40 台室外环境质量传感器、8 台人员 / 机动车流量传感器，通过2G网络进行数据传输，并依托软件平台进行可视化展示与分析(图6)。
北京西城区内的阜内白塔寺历史文化保护区是北京旧城的典型样本。白塔寺历史文化保护区智能监测与管理系统研究与示范项目在白塔寺街区部署 30套 City Grid 一体化传感器，实时监测数据通过运行分析支撑平台、可视化运行监测与应用系统，为规划分局、其他部门及公众提供各类应用服务(图7)。
3. 原则三：众包 — 发现看得见的问题
公众参与是城市治理体系的重要组成部分。正如简·雅各布斯所言，“只有在所有人都参与建设的前提下，城市才能为所有人提供一些东西。”信息社会有力地提升了公众的主体意识，在由互联网引领的城市变革中，开源的软件和数据、信息共享及众包，为公众介入城市事务带来了新的途径。ICT 技术可以促进电子参与(E-participation)，促进公众民主意识的增强，进而促进基于信息平台的城市问题共同治理机制的形成，而多元共治的格局也将帮助城市形成完善、成熟的公民社会。
(1) 国际案例
SeeClickFix 是一个在北美流行的APP和网站，其利用移动设备的定位和拍照功能，为市民报告非紧急的公共服务设施特别是市政基础设施的问题 (如道路井盖丢失等 )。当市民发现需要修整的问题时，他们可以利用SeeClickFix在线提交问题，并通知当地城市管理部门。通过信息的及时沟通和有效互动，显著地提高了政府解决基层公共服务问题的效率。在社交网络Facekbook上，SeeClickFix也推出了应用程序，利用游戏机制(如当某个用户完成某些任务后，会获得Civic Points积分奖励)，鼓励市民参与和互动。Facebook应用程序的广泛应用，也提升了市民对城市事务的责任心。
(2) 国内案例
笔者团队开发的深圳景观建筑负面清单/建筑地图平台，是通过科技手段，在城市规划公众参与、城市发展评估、城市信息分享和城市问题收集等方面，对市民意见和建议进行收集、分析与互动。该项目构建了一个基于WebGIS的地图服务平台，以现有的空间信息数据为基础，对地图服务平台进行应用扩展，建立深圳城市规划信息互动平台，将空间数据与市民参与课题进行有效整合，实现基于地图的公共讨论平台。该平台促进了深圳市民对于城市问题讨论的深度参与，有助于市民从身边的细节入手，借助信息平台来实现利益诉求的表达(图8)。
4. 原则四：数据开放 — 发现看不见的问题
大数据是智慧城市发展的重要基石，而开放数据有利于更好地发现城市中看不见的问题，挖掘出潜在价值。同时，数据开放也是政府体现公正透明、增进与民众互信的有力手段，这间接为更好地与民众沟通，解决城市问题创造了条件。我国需要加快数据资源共享开放，积极推动政务数据资源的互联互通和共享，建设统一的大数据汇聚融合平台，加快市级政务数据资源有序向社会开放，引导政务数据和社会数据的融合利用。
(1) 国际案例。
美国各级政府共推海量政府数据共享平台。2009 年，奥巴马上任伊始即颁布了《透明与开放政府备忘录》和《信息自由法案备忘录》;同年，美国联邦首席信息官委员会启动了data.gov项目，作为所有政府信息的贮存库。目前data.gov上公开的数据集已达191836个，主要涵盖的数据群包括农业、商业、气候、消费、生态、教育、能源、金融、卫生健康、政府、制造业、海洋、公共安全和科学研究等。
韩国智慧城市的建设注重积极推进公共数据的开放，通过市政府官网和手机应用，为市民提供高品质的信息服务，建立用于大数据分析的基础设施，目标是建立让市民满意的智慧城市。其实施策略包括建立公共数据分类系统、开展公共数据需求调查分析、实施数据质量管理、促进市民和开发者的积极互动、支持开放数据的相关活动等。
(2) 国内案例。
由北京西城—清华同衡城市数据实验室推出的北京文化遗产APP，以新媒体手段推广宣传旧城文化遗产，并通过UGC方式与市民互动。该APP以“GPS·遗产定位”、“UGC·用户参与生产遗产图文资料”和“DATA·遗产参观数据”为核心工具，既能帮助一般用户寻找、发现和记录北京文化遗产的参观路线，又能帮助城市管理部门在数据基础之上更好地保护和应用文化遗产。市民通过对文化遗产的保护状况进行打分和评论，并上传实时照片，形成了“城市文化遗产的大众点评网”，极大地促进了旧城文物保护公众参与和社会治理的创新(图9)。
北京文化遗产 APP 是一款导览软件：①该APP为用户在地图上清楚、完整地标示出了所有北京文化遗产的地点( 包括国家级文物、市级文物和区级文物 )，不仅让用户对文化遗产的具体位置一目了然，还让用户对文化遗产的分布有了直观的了解。②该 APP 具有十分便捷的路径导航功能、街景功能，还能根据用户的位置筛选出附近的文化遗产。③该 APP 对每个文化遗产都配有相应的图片和详细介绍，即使用户足不出户，也能对文化遗产有相应了解。同时，该 APP 支持实时拍照、发表评论等功能，可以促进用户之间形成良性互动。④用户能够利用该 APP 中提供的微博、微信分享功能，分享文化遗产的相关信息，在社交网络中进行传播，加快文化遗产的宣传速度，提高文化遗产的关注度。
(二) 解决问题：多方协同，生成系统性解决方案
城市问题的解决方案，不仅仅涉及到技术问题，更涉及城市治理体系，需要多方协同参与，共同解决。城市问题解决机制的构建包括与利益相关方一起寻找解决办法、建设城市数据集成与动态分析平台、推动城市数据运营三个方面的内容。
1. 原则五：与利益相关方一起寻找解决办法
成功的智慧城市治理模式的构建，需要更多利益相关主体的参与。通过公私合作与多元参与，改变政府主导的单一建设模式，可以促进人与人之间信息的交流，并促进政府与公众之间展开有效的合作，有助于“释放”广大市民的智慧，促进公众参与决策，体现“智慧政治” 。智慧的城市规划，应当建立不同利益方信息交流的平台，对涉及多方利益的城市公共事务展开充分的讨论，鼓励各方对各自的利益进行表达，最后在综合各方诉求后得出科学的解决方案。
(1) 国际案例。
开放协同的多元参与是发达国家智慧城市建设的普遍模式。美国商务部国家电信与信息管理局 (NTIA) 针对社区发布了工具包，服务当地各类公民团体，促进构建公私合营的伙伴关系;合理评估各个利益相关方在社区智慧化发展中的贡献，推动多方合作协议的达成。在美国旧金山，由旧金山市政府、市议会、市科技局、市长社区服务办公室以及本地的非盈利组织 — 旧金山规划与城市更新协会(SPUR)等共同建立了ImproveSF社区问题解决平台。社区组织或机构在该平台的网站上创建社区项目，社区领袖在项目页下阐释问题，并借助信息平台促进社区成员和相关利益集团对问题展开讨论。通过向多方征集问题的解决方案，最后选出合理的方案并实施。
(2) 国内案例。
在乌镇总体规划中，笔者团队从互联网小镇的特色化智慧城市发展路径出发，构建乌镇智慧城市运营平台，完善智慧信息基础设施建设，构建乌镇智能移动感知网络，搭建大数据实验室和线上乌镇运营中枢，以实现优化政府治理、创新商业模式及鼓励公众参与的发展目标。
乌镇公众参与与协商平台是以大数据和共享信息为基础，建设的“感知—应用—管理—共享信息”的城市规划、建设、管理公众参与和协商平台。该平台汇集民智，寻求社会共识，构建尊重企业、市民及政府等主体的利益诉求表达机制，在微信端为社会各界提供了参与规划的途径。“乌镇发布”公众号设置了“乌镇规划公众参与”菜单，为关注者提供了乌镇概念性总体规划内容，并提供了评论功能。规划团队和政府可以随时获取意见，并对规划进行相应的调整(图10)。
2. 原则六：建设城市数据集成与动态分析平台
城市数据集成与动态分析平台是智慧城市的神经中枢，由数据收集、数据挖掘分析及智慧模块组成，融合了城市地理空间尺度的GIS数据以及建筑尺度的BIM数据、城市人口数据和法人数据，并对各维度、各尺度的城市数据进行整合。共享数据库的建立，可以打破信息壁垒，实现不同行业和部门间的信息畅通，统筹城乡信息。当前，日益成熟的机器学习、深度学习等技术手段越来越多地被运用到城市多源数据分析与决策过程中，使城市数据集成与动态分析平台逐渐具备了评价、预测和辅助决策功能，进而提升了城市的管理水平。
(1) 国际案例
荷兰阿姆斯特丹的智慧城市数据系统通过数据和系统整合推动城市建设。其通过 11 个不同的控制中心来管理城市水、电、燃气等主要基础设施，实现了市政和交通基础设施的智能化、自动化管理，有效保证了城市道路和管网等的安全、高效、稳定及可持续的运行。
在韩国首尔的智慧城市建设中，构建了首尔开放数据平台 (Seoul OpenData Square，简称“SODS”)。SODS集成了城市管理、社会福利、文化、旅游、环境和安全等 33 个公共信息系统及 880 个数据库，有效整合了各个部门的数据，并提供了辅助决策和在线服务。
(2) 国内案例
在乌镇智慧小镇建设中，乌镇城乡 CIM 平台实现了各学科专业技术在不同空间层次上的集成、分析和协同，推动了传统建造业向先进制造业转化，并整合了智慧传感网络，为城市提供了系统全覆盖的智慧管理和服务。通过城乡 CIM 平台整合数据运营，最终在乌镇实现了智慧化公共体系建设，把不同部门分散的智慧城市单项技术变成集成技术。伴随着内容的逐渐完善和丰富，城乡 CIM 平台将逐渐成为乌镇智慧城市的运营管理平台和最核心的智慧中枢(图11)。
上海城市体征数据云平台则是根据上海各个部门提供的现状数据和规划数据，以及合作的互联网企业提供的人的行为数据，综合形成的城市体征数据平台。该平台可以基于多源多维城市大数据集成分析，提出城市问题解决方案，实现对“城市病”从“循证医学”到“精准医学”治疗的升级。例如，根据城市各空间单元的OD数量，标定各空间单元相关属性标签，初步刻画其职住功能及功能强度;根据全天各时段空间单元内OD数量的变化曲线，挖掘各空间单元内人的出行特征，据此进一步标定空间单元功能(图12，图13)。
3. 原则七：推动城市数据运营
如果对共享服务平台整合的海量数据缺乏深度分析，那么数据挖掘则没有意义。依靠开放数据，通过建立城市数据实验室与城市数据研究院等，可以整合智慧城市的各个系统数据，以数据挖掘、分析、研发和运营为中心，推进商业应用、政策研究和科研创新的集成示范。城市数据运营将变静态、物质性、阶段性的智慧城市建设为动态、人本、全周期的智慧城市运营，对社会关系机制进行协同调控，并通过信息的双向和多向反馈，实现智慧城市“自下而上”和“自上而下”的结合。
(1)国际案例。
世界各地的高等院校、科研机构、企业和政府广泛开展了城市数据运营的合作，联合成立了各种类型的城市数据实验室。例如，美国MIT的建筑系成立了跨学科的感知城市实验室(SENSEableCity Lab)，旨在研究当代数字科技是如何影响人们日常生活及改变城市面貌的，其在海量数据的可视化和实时展示上进行了较深入的探索 ( 图 14);美国哥伦比亚大学的建筑、规划与历史保护学院(GSAPP)成立了空间信息设计实验室(Spatial Information Design Lab)，以数据可视化为主要研究目标，通过多方的数据合作，对城市数据和空间信息进行深度分析。
(2) 国内案例
北京清华同衡规划设计研究院技术创新中心与地方政府合作，共同建设了北京西城—清华同衡城市数据实验室( 图 15)、两江新区—清华同衡城市数据实验室和清华同衡海西城市数据实验室等，联合打造开放数据平台。通过对共享服务平台及各个应用系统收集的数据进行专业、深入的大数据分析以及各种应用的研发，为城市政府、企业和研究机构提供专业数据服务，促进与地方政府和数据企业、研究机构的合作，实现城市数据的采集、开放和研究的市场化应用。
数据实验室的主要业务内容包括数据全程运营实验，促进城市规划的延伸和转型;“政产学研”合作，对数据开放进行有效监管;开放平台，吸引各类研究者和企业参与数据分析与产品研发;前端对接政府管理，为政府提供决策支持，后端对接市场，为公众提供产品和服务;孵化信息技术产业和中小企业等。
三、启示与建议
(一) 发展启示
新型智慧城市是在以人为本的城镇化转型期，内涵不断丰富、理念不断提升的智慧城市升级版，是城市管理和社会治理现代化的必然要求。通过提供开放、多元融合、全程式的服务，智慧城市的核心价值越来越体现出为居民提供高质量的生活(Quality of life)。合理制定智慧城市的发展原则，可以从原则上保证人性化的智慧城市顶层设计，为城市的规划、投资建设与运营设立以人为本的门槛，保障城市的智慧化发展，不断提升居民福祉。以问题为导向、数据为中心，遵循以上七大原则，将有效突破固有模式，促进创新要素的智能融合和应用，推动大众参与城市管理，实现城市综合治理的精细化和智慧化。
(二) 相关建议
1. 通过灵活多样的模式，开展智慧城市建设
新型智慧城市建设与传统的一刀切、标准化的城市建设不同，应采用弹性、渐进和多元化的模式，针对各地不同的情况，不拘泥于一套标准体系和项目标准，灵活多样地开展建设。通过因地制宜的智慧城市建设，从多维度出发，以多元运作方式促进不同发展阶段、不同空间尺度的城市空间管理体系与社会治理机制的动态融合，促进城市社会体制机制现代化的动态调整和管理。
2.通过技术集成，促进城市管理体系的复合集成
通过互联网、物联网和大数据等多重技术方法的集成，通过多元多维的数据分析，构建网格化智慧城市管理体系。特别是通过建设传感器网络，采用智能感知技术，提供全体居民行为与城市环境的海量数据库，为更准确地分析和预测城市问题提供依据，帮助管理者对城市各元素进行深度分析和智能控制。
3.搭建多元主体交流平台，促进协同治理
智慧城市技术的重要应用即为城市开放治理模式的创新提供支持。通过开放数据竞赛，吸引社会各界力量参与城市数据分析和治理优化。通过SOLOMO 新媒体技术等的应用，开创“多对多”机制，链接公众媒体和自媒体，使公众与政府、公众内部、政府内部能有频繁的互动，从而搭建动态化、机制化的平台，实现多元主体参与的协商共治。
