智慧城市建设：从顶层设计到项目实施——《武汉光谷中心城智慧城市实施方案》的思考刘卫东，贺文霞摘要：前我国关于智慧城市的建设大多处于探索与起步阶段，武汉光谷中心城智慧城市的建设已有条不紊的开展，这得益于前期制定实施方案既有系统性、综合性的顶层架构，也有针对性、合理性的具体实施项目。
文章分析了光谷中心城智慧城市实施方案（以下简称方案）的作用与现实意义；梳理了方案的核心内容，主要包含三部分：系统与架构、布局与标准、项目与保障；并结合现阶段光谷中心城智慧城市建设实践，从方案定制、建设要求、项目选择等方面进行了有益的思考与探索。
关键词：慧城市，施方案，武汉光谷中心城引言光谷中心城地处武汉东部新城腹地，是武汉东湖国家自主创新示范区功能核心，为匹配其角色定位，在规划之初就从建设理念、开发管理、城市特色等方面提出了创新与示范的要求。
智慧城市建设是充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市建设与运行的方方面面，并做出智能响应，是光谷中心城创新与示范的重要举措之一。
为适应快速发展的ICT 技术，保障光谷中心城智慧城市建设符合未来发展趋势，并与城市开发节奏相吻合，避免大干快上、重复建设，中心城建设管理办公室组织多领域、多部门的中外团队制定了智慧城市实施方案。
1、实施方案的主要作用与现实意义1.1全局观构建顶层架构，保障智慧城市建设有条不紊智慧城市顶层架构是基于长远的发展目标，形成多体系、多维度的总体框架。
从总体建设要求来说，是描绘全面实现智慧城市的蓝图；从实现路径来说，是构建开放式、高度集成、可不断升级扩容的智慧基础保障；从人的智慧感知来说，是工作、生活、游憩、交通全领域智慧应用。
智慧城市的建设是一个长期的、不断更新升级的动态过程，而不是一个静态的结果，因此需要统筹的安排和分阶段的实施要求，这也正是顶层设计的作用与意义。
智慧城市顶层架构是在契合城市近、中、远期发展战略的基础上，制定科学合理的建设目标，并在建设的标准、内容等方面形成统一的指导思想，如明确基础网络的布局和建设标准、数据中心的规模级别与选址、智慧应用的广度与深度等，并结合阶段目标确定阶段性的建设要求。
光谷中心城是一个全新的区域，其建设开发刚刚起步，顶层设计促进智慧城市建设融入城市滚动开发进程中，保障各阶段目标的实现。
1.2建管视角衔接城乡规划，促进建设行为有引导有管控城乡规划已形成“基础研究—主干体系—支撑体系”的完整体系，是城乡建设合理有序开展的重要管控依据。
光谷中心城智慧城市实施方案与城乡规划体系进行了充分融合，不仅开展了智慧城市建设标准、适宜性、可行性等基础研究；而且结合光谷中心城总体城市设计及功能研究制定了智慧城市建设目标，结合控制性详细规划落实智慧设施的布局与指标，结合修建性详细规划布点传感设备、光钎网络等；并将上述内容整合，作为实施方案的重要内容与支撑。
实施方案全面衔接城乡规划体系，实现智慧城市建设由战略目标到设施布局、到网络布线、再到设备布点，均有切实可行的管控和引导，为各领域的智慧应用打下坚实的基础。
1.3实施诉求确定具体项目，契合光谷中心城建设节奏光谷中心城按照总体部署，提出“357”计划，即3年出形象，5年成型，7年成城，按照该计划，有序开展道路、市政管网等基础设施建设，开展政务中心、会展中心、公园等公共服务设施建设，开展北核心街区建设等。
智慧城市建设与城市建设相融合，结合市政基础设施的建设同步开展基础网络建设和传感设备布点，结合政务中心进行数据中心、集成平台、运营中心建设，结合城市公园绿化工程开展智慧生态、海绵城市建设；结合北核心开发开展智慧街区建设。
这些具体的智慧项目建设与城市建设相得益彰，既保证落到实处，又可以尽快发挥效益，还能避免后期反复开挖和重复建设。
2、实施方案的主要内容2.1系统与架构智慧城市总体包含三大体系：支撑体系、运营体系、应用体系。
支撑体系是指基础网络支撑和大数据支撑，这是智慧城市运转的基石；运营体系包含运营中心、管控中心、集成平台等，是智慧城市发挥作用的的中枢和大脑；应用体系是依托支撑体系和运营图1：智慧城市框架体系图片来源：武汉光谷中心城智慧城市专项规划体系在城市管理、基础设施、交通组织、城市能源、产业发展、生态环境、卫生教育等方面的智慧化应用，是服务市民的最终体现。
结合三大体系，形成“2+1+N ”的总体架构：“2”是指两个支撑，即基础网络和大数据的支撑；“1”是指一个中心，即运营及管控中心；“N ”是指多个应用，即上述应用体系中的各领域（如图1）。
由三大体系衍生出来的总体架构可以全领域覆盖智慧城市基础建设及智慧应用的方方面面，实施方案的系统与架构将作为光谷中心城智慧城市的顶层设计，持续引导智慧城市的建设。
2.2布局与标准智慧城市最终体现出来的虽然是ICT 技术的应用，但是从城市建设的角度出发，依然与具体的实体建设内容及建设规模息息相关，如相关设施的选址与建设规模、智慧设备的布点、网络通道的走向与布局等。
城市空间规划是这些实体建设内容落地的有效手段，一是按照城市空间规划要求，对应“核心区、重点区、一般区”的划分形成“高度智慧化建设区、中度智慧化建设区、适度智慧化建设区”三个分区（如图2），并按照分区确定建设标准①；二是结合支撑体系和运营体系的选址要求，明确建设指标②；三是充分考虑人流、车流密集区域（如图3），落实环境监测、摄像、车流检测、车位检测、显示装置、集成灯杆等智慧感知设备的空间布局。
相关感知设备在《光谷中心城智慧街区可行性研究报告》中有详细布局，受篇幅所限，不一一展示，仅以智慧街区建设为例，建设内容和建设标准如表1。
图2：智慧化强度分区 图片来源：笔者自绘图3：智慧感知设备重点布局区域图片来源：光谷中心城智慧街区可行性研究报告表1：智慧街区传感设备建设内容与分区建设标准表格资料来源：光谷中心城智慧街区可行性研究报告2.3项目与保障光谷中心城智慧城市在“2+1+N ”的框架体系下，其建设架构包含网络层、感知层、数据层、平台层、应用层五个维度（如图4），由于五个维度的全面实现是一个长期过程，这就需要在总体建设架构内遴选一些具体项目实现初步的智慧应用。
如智慧街区项目是网络层和感知层的最佳载体，该项目可以有效落实网络层的有线网、无线网，落实感知层中具有采集、监测、展示等功能的设备；数据中心的建设可以实现基础数据库的构建、信息的共享、数据的分析管理等；集成控制平台的建设促成平台层的初步形成；还有智慧交通、智慧能源、智慧生态等项目，是应用层的重要组成部分。
光谷中心城近期具体实施项目基本搭建了智慧城市总体建设框架五个维度的雏形，为后续进一步全面建设智慧城市打下基础。
在项目部署的基础上，保障措施在智慧城市建设中同样至关重要，如组织保障可以明确项目的设计、建设、验收、运营全过程的工作分工和监管；政策保障为智慧城市的创新与探索提供后盾；融资保障为项目顺利建设提供资金支持；人才保障是智慧城市持续建设的基础，信息安全保障是智慧应用推广的技术门槛。
光谷中心城成立智慧城市投资开发有限公司专班，有针对性的落实各项保障措施，以“政府引导，市场主导”为基本原则，推进智慧城市的建设。
图4：智慧城市建设架构图片来源：光谷中心城智慧街区可行性研究报告3、思考与探索3.1方案制定：多专业协调渗透，注重系统性与综合性智慧城市是一个要素复杂、应用多样、相互作用的综合性系统，实施方案的制定需要对智慧城市的系统性、综合性有充分的认识，避免信息孤岛和碎片化建设。
光谷中心城智慧城市实施方案主要包含信息化架构设计、基础管网综合设计、项目选址落地、集成感知设备、智慧应用分支等诸多领域，这些领域又涉及众多专业，如软件工程、土建、规划、工业控制、能源、项目管理等，只有各领域互融互通，各专业人员齐心协力，才能制定适合光谷中心城的智慧城市实施方案。
目前，光谷中心城邀请国内外多家设计单位，按照“2+1+N”的架构分工协作，使实施方案能够得到规划、建设、管理、工程、技术等全面的支撑，近期启动项目具体分工协作如表2。
表2：近期启动项目分工责任表表格资料来源：根据光谷中心城智慧城市实施计划与进度安排整理而来3.2建设要求：与城市开发相协调，避免大干快上光谷中心城智慧城市建设与城市开发充分协调，主要体现在：与建设理念相融，与基础设施同步、与发展阶段相结合。
光谷中心城“立体城市”理念提出四个一体化：地上地下一体化、步行空间一体化、市政管廊一体化、交通组织一体化，智慧城市建设与一体化建设理念相融合，结合地下空间建设地下智能综合管控系统，提高地下空间利用效率；结合步行空间建设全面感知的智慧健康出行系统，增强游憩空间的趣味性和便捷性；结合综合管廊建设智能检测、预警系统，保障基础设施供应的稳定与安全；结合交通运行建设智能交通系统，全面改善交通出行和小街坊密路网街区的交通微循环。
另外城市新区的智慧建设具有得天独厚的先发优势，可以与城市道路、绿化环境、水系改造、公共设施等同步建设，避免后期反复开挖。
但也需充分考虑城市的阶段发展特征，如光谷中心城处于建设初期，城市规模、人口规模均较小，已启动智慧项目容量不宜过大，智慧应用领域也不宜全面铺开，应结合实际情况合理确定容量、预留接口，为后续扩容、扩展打好基础，避免初期阶段大干快上。
3.3项目选择：突出特色、关注民生光谷中心城有别于一般区域具有三大特色，一是地上地下一体化的“立体城市”，二是构建“小街坊密路网”的城市空间格局，三是强调顺应自然地形、自然风向，尊重现状水系、现状植被的生态本底。
地上地下一体化最基本的建设项目是地下空间统筹联合开发，诚如前文所述，选择建设智慧地下空间管控系统，有效提高地下空间的使用效率、舒适性、安全性的同时，进一步彰显立体城市的一体化建设、一体化管理等特色。
“小街坊密路网”城市街区的明显特征有开放社区、步行优先、交通微循环等，相应在智慧项目选择上需要关注几点：开放社区更高的安防要求，街道设施的高度集成要求，交通信号的绿波控制与单循环交通组织要求等，这些要求明确了智慧建设的内容和侧重点。
另外为突显光谷中心城的生态本底特色，智慧生态项目是对公园、自然植被、水系、人居环境等要素进行实时的监测与预警，并结合现状自然特征构建管控系统，为光谷中心城维持良好的生态环境保驾护航。
智慧项目的选择在契合城市特色的同时，也应关注民生的热点与痛点，如PM2.5、噪音、雨洪等的监测与预警，便捷的市民出行，高效的市民服务等，为居民提供更为安全、便捷、健康、愉快、高效、绿色的智慧化生活环境。
结语光谷中心城智慧城市实施方案的制定历经两年之久，基本形成“有体系、有框架、有布局、有指标、有项目、有特色”的研究成果，但依然处于边探索边完善阶段。
目前智慧网的建设已纳入光谷中心城基础设施同步建设，努力实现“路网、绿网、水网、管网、智慧网”统一设计、统一建设，为设计与管理的无缝衔接打下基础，提升城市建设水平和未来基础设施的承载力，也为光谷中心城智慧城市建设迈出坚实的一步。