新冠疫情后智慧城市面临的挑战和发展机遇

一、引子

自今年年初第一例新型冠状病毒感染的肺炎感染者确诊以来，疫情迅速爆发。相较于2003年SARS病毒，新型冠状病毒快速传播除与病毒感染性较强有关外，也与近年来中国城市化高度发展造成的人口高度聚集、区域发展不平衡造成的节假日人流跨区域迁徙有着密切关联。

在病毒迅速传播的同时，政府应对策略也与十七年前大不相同，病毒从最初2020年1月18日死亡3例到2020年1月23日武汉市政府实行交通管制，仅仅隔了5天。这一方面有赖于政府的高度重视和积极应对，另一方面也得益于互联网建设带来的消息传播渠道畅通，同时也与近年来大力倡导的智慧城市、数字政府建设有着密切关联，信息化建设为政府应对疫情协同作战提供了坚实的技术保障。

近年来，为打通城市运行各业务系统和服务，提升资源运用效率，优化城市管理和服务，改善市民生活质量，我国各地开始建设智慧城市，智慧城市在我国发展如火如荼。根据德勤2018年发布《超级智慧城市报告》，全球已启动或在建的智慧城市已达1000多个，中国在建智慧城市项目500个，试点智慧城市290个。

图1 我国智慧城市试点城市分布

智慧城市功能体系包括社会治理、市民服务和产业经济三大类别，具体包括市政、能源、政务、交通、卫健、制造和物流等多个智慧应用。

图2 智慧城市功能体系

二、疫情对现有智慧城市的挑战

新冠疫情对智慧城市的建设和发展提出了多方面的挑战，同时也带来了智慧城市发展的机遇。

1、城镇化带来人口高度集中造成疫情传播强度大

全球经济发展的发展造成了各国市场、资本、劳动力成为了国际性共享资源。作为全球化的重要一环，中国在改革开放30余年的发展过程中，工业化快速发展，对外贸易节节攀升，被誉为世界工厂。工业化的发展造成了巨量的城市劳动人口缺口，国家产业结构变动、人民对美好生活的向往和政策变动，带来了中国的城镇化飞速发展，根据中国社科院在京发布《2020年社会蓝皮书》发布数据，2019年中国城城镇化跨过60%的门槛。

图3 中国城镇化发展趋势

城镇化的快速发展造成了大型城市、特大城市的出现，大城市往往都是经济、文化中心，各类社会资源相对集中，吸引中小城市和农村人打工，极易造成瘟疫病源聚集，形成瘟疫聚集地。2018年末广州市常住人口1490.44万人，城镇化率86.38%，武汉市2018年末人口1100万人，均属病毒爆发地和重度感染地。2003年SARS病毒疫情和本次2020年新型冠状病毒疫情的发生地都从一个侧面上说明了城镇化的发展对于病毒聚集有着推波助澜的作用。

2、传统节假日巨量人员流动使得疫情传播范围大

城镇化的发展造成了区域发展的不平衡，区域发展不平衡和中国人传统的守土情节造成了节假日人员大迁徙。北京、上海、广州等特大城市节假日人口流动现象尤为明显。

图4 2020年北京市迁入来源地人口图（来源：百度地图）

春运、中秋返乡等大型城市人流迁徙带来的交通枢纽聚集性感染以及病毒跨区域传播对整个综合交通体系乃至智慧城市建设带来了巨大挑战。能否在公路运输、城市交通发展和控制病毒等传染源传播中取得平衡，是智慧城市发展的一个重要议题。

3、信息传播需要线上、线下信息传播“全覆盖”和“零死角”

新型冠状病毒疫情防控对信息渠道传播提出了新的要求，确诊及疑似病人信息、医疗物资需求是否能够及时反馈、医疗捐款物资去向、相关预防信息等信息能否及时有效传递都直接关乎到新型冠状病毒感染患者能否安全隔离、医护人员能否有效救治患者、社会资源能否及时发挥作用、人民群众能否及时规避病毒感染。传统信息传播手段包括广播、信息显示屏、手机短信等，伴随着移动互联网的到来，手机app、微信公众号、朋友圈、娱乐综艺节目等新媒体传播手段的加入，在防控病毒消息传播上发挥着越来越多的作用。未来智慧城市建设过程中，需加大宣传传播渠道建设，确保信息渠道畅通，尤其需要做到提高信息渠道覆盖面，以及增加信息传播的手段，最终做到线上、线下信息传播“全覆盖”，“零死角”。

4、应急处理需要各个部门和单位整体协调

新型冠状病毒具有传播性强、潜伏期长、危害性高等特点，属于突发性公共卫生安全事件，为应对本次新型冠状病毒，需建立危机事件预警机制和快速反应机制，同时要做到多部门协同作战、避免出现多头分散管理的情况。本次疫情防控部门涵盖：卫生健康部门、公安部门、交通部门等多部门，调度可通过统一指挥管理平台协同。

未来智慧城市建设需要加强统一指挥调度平台建设，同时加强科技创新，如人工智能体温监测、超算疫苗研发、大数据指挥调度、5g，人工智能机器人研发等。

三、疫情后智慧城市总体变化

1、智慧城市建设应该以人为本，加强公共卫生健康和市民服务功能

本次疫情的出现和重大危害为智慧城市建设敲响了警钟，盲目追求经济效益，忽略城市人文关怀在未来的智慧城市建设中显然是不可取的，智慧城市建设过程中应当建立长效的人民生命财产安全保障机制，将危机意识贯彻到衣、食、住、行等方方面面。

2、智慧城市与城市空间规划整体协调，保证规划符合城市发展战略的一致性

智慧城市是长期事业，且涉及面广、连续性强，规划的失误会带来巨大的浪费，纠正将十分困难。智慧城市的规划已经上升到城市战略层面，参与规划的部门与人员必须从城市战略的高度上进行思维，使智慧城市规划符合城市长期发展的战略要求。疫情下频频发生的失误正是城市空间规划在顶层设计时未能考虑完全，信息化等方面规划不足引起的，未来智慧城市规划应当充分考虑此类情况，并与城市整体空间规划相协调。

3、信息资源整合、共享，各个部门组织协调一致

以新型冠状病毒为代表的传染病肆虐影响了各行各业的正常运行，从一定程度上启示了未来城市各行业运行主体将精密关联，要做到疫情的防控一体化，需要各有关部门做到数据整合、共享，打破过去政府各部门各司其职，互不干扰，数据权属不清、管理体制混乱、共享难度高的现有痼疾。只有这样才能在重大突发事件发生时做到协同作战，运行高效。

四、疫情后智慧城市智慧应用发展趋势

这次疫情，我们不得不采用“封城”的措施，才能稳住疫情的发展，要知道人类历史上还没有因为一次病毒而封过一个人口过千万的城市，但是不“封城”根本无法稳住疫情。稳定疫情需要从市内、市域疫情源头定位、传播追踪、社区及交通管控、物资保障、保障生产等多角度切入，尽一切可能阻隔疫情传播，统一协调防疫工作。

智慧城市的建设除了要服务于城市日常管理、企业生产和民众日常生活外，还要重点考虑到各种极端情况下的应急处置方案，配合政府、企业和个人有效地应对各种应急事件的发生。结合2003年应对SARS病毒经验和本次处理新冠疫情的情况，智慧城市可以在以下几个重点领域开发新的应用。

1、智慧公共卫生健康

打造全闭环的智慧公共卫生健康应急系统，做到疫情扩散情况追踪，疫情防控信息及时传递，是打赢疫情期间人民生命财产安全保卫战的重要一环，做好了疫情追踪，就可以对病毒整体传染情况做到整体的把握，有助于防疫系统、国家决策系统及时、准确地做出疫情防疫决策；做好防控信息发布，有助于帮助人民群众及时做好防护措施，减缓疫情传播速度。因此要建设智慧公共卫生健康应急系统，实现疫情监测、疫情追踪、疫情分析和疫情信息服务。

疫情监测

而要做到缩小管控范围的同时又能够稳住疫情发展，需要做到感染源的精准定位和数据采集，做好感染源的精准定位和数据采集，就可以确定感染区域和感染程度，针对性地进行分级患者隔离和治疗，降低疫情造成的经济损失。

如何做好疫情感知，传统应急处理流程主要通过各级医疗机构确诊，感知途径较为单一。未来智慧城市建设中，疫情感知不应仅仅局限在医院、诊所当中，在有条件的情况下疫情感知应当辐射至街区、社区，通过科学的感知设备及时感知潜在疑似患者，并及时提醒其到相关医疗单位进行确诊，同时借鉴商用可穿戴设备（智能手机、手表、手环等），通过软件等手段自动感知患者体温、心跳等数据并上传至疫情控制平台。

除了借鉴设备进行疫情感知外，还可通过大数据人工算法引擎进行舆情监控，及时发现甄别疫情舆情，快速感知疫情位置。同时通过对各类卡口的发热监测数据可以直接监测人员是否有感染病毒的症状。

疫情追踪

对确诊感染病毒人同处人的追踪，包括病毒感染时间段和范围确认、交通工具同乘人查找、场所同处人查找等。通过视频人脸识别技术可以寻找特定的疑似病毒感染者。通过智慧交通卡口系统可以检测特定的车辆。

疫情分析

利用大数据技术和智慧城市各个应用系统采集的数据，并进行数据采集、清洗、挖掘，可对疫情的范围、特点进行分析，辅助政府决策。利用手机信令数据、移动互联网大数据分析人员流动、疫情隔离等情况；利用公共交通工具实名购票大数据分析与病毒感染人同乘情况；利用视频人脸识别和交通卡口数据发现和追踪病毒感染人员和车辆情况。相关分析结果可借助可视化引擎进行展示。

疫情信息服务

采用电视、广播、互联网、微信等多种渠道，及时发布疫情信息、通告政府法令、宣传疫情防护措施。

图5 国内疫情图（2020.2.4）

在线诊治

针对现有医疗系统医护资源紧缺、患者就医困难问题，应当建立大数据在线诊治平台。以大数据作为重要支撑，网络为媒介，及时沟通患者和各级医院。并建立大数据平台整合救治信息，以此来形成智能化急救模式，针对疫情环境下对隔离、上报和自行辅助治疗以及健康管理有重要价值。

2、区块链可回溯出行即服务（MaaS）

通过MaaS整合区域内交通（地面公交、轨道交通、共享汽车、共享单车）资源及城际交通（民航、高铁、长途客运）的出行方式，基于公共交通智能调度、个人习惯分析、绿色出行优先等，整合互联网的支付能力，实现出行行程预定、路径一键规划、公共交通无缝衔接、费用一键支付等功能，整体提升公众公共交通出行满意度，提高公众绿色出行良好体验，同时可以方便地回溯出行过程。

一键出行订票

同时区块链技术使得每一次的出行的信息记录都保留在案且不可更改，对于疫情期间出行形成追踪有着重要的作用。

图6 MAAS出行即服务

出行避开疫区规划

利用MaaS的路径规划功能，根据疫区封城对道路/铁路/航线造成断路的影响，可以重新规划出行者的出行路线，为出行者提供安全出行路径。

出行追踪、回溯

对于使用MaaS规划出行，很容易回溯出行者的起止点、出行路径、乘坐的交通工具、时间。对查询和发现与感染病毒接触的人有事半功倍的效果。同时也可以保护出行人自己的安全。

图7 典型的出行过程示意图

出行追踪及回溯是应对疫情期间追踪感染人员的有效手段，区块链一站式订票记录使得公众出行的每一条记录都可以被追踪获得，发现感染者后，结合电子档案迅速查询获得感染者前一段时间所到达过的场所或交通工具，划定被病毒污染的范围和时间段，据此寻找同处或同乘人员进行疫情排查。公共交通工具同乘人员可根据实名购票的信息进行排查；公共场所可使用手机信标数据或移动互联网大数据的位置数据排查。

3、智慧物流供应链城市配送

应急物资保障，关系到防疫期间能否遏制病毒扩散、保障医护人员和人民群众安全；生活物资保障、关系到人民群众的基本生活。防疫期间，如何做到物资供应充足、品类齐全、干净卫生，是保障疫情防控期间人民生命财产安全的重要一环。防疫期间，应急物资、生活物资保障的关键就是保障配送通道畅通，同时确保运输物资安全。智慧物流供应链城市配送主要包括应急物资配送、生活物资配送和货物回溯等服务。

应急物资配送

随着新型冠状病毒肺炎疫情防控进入关键期，保障全国各地医疗机构急需药品及防护物资供应，成为阻击疫情的关键一环。做好应急物资配送，需要统一调配、定点输送，确保应急物资能够安全高效的送到每一个医护人员和患者手中，同时可通过网络gps定位实时观测防疫物资运输情况，通过大数据云平台做好供需管理，合理安排配送线路和人员进行应急物资配送。

生活物资配送

保持生活必需品价格稳定、供应充足需要协同各国家有关部门、生产商、供应商，会同电商平台，结合群众历史购物记录、购物习惯，运用大数据技术对群众生活物资的供应进行精准推算，同时打通供应链上下游，提高物资供应效率，确保生活物资供应充足。

疫情影响下，超市、菜市场等人流密集区域人流量出现一定程度上的分流，相当一部分的公众选择在线采购生活物资作为第一选择，各式配送平台和上门服务平台（美团/盒马鲜生/叮咚买菜）等业务得到发展。暴增的需求在给平台增加业务的同时，考验着平台后台存储计算等业务能力，同时以无人零售、无人餐饮、无人机配送等业务以其无人化带来的隔绝传染优势，相信在未来也将成为配送领域的一大主流力量。

货物回溯

货物在送达后，为保障货物运输及时、同时保障货物安全卫生，需建立长效的货物回溯系统，通过电子路单，在线gps等手段及时追踪货物运输情况，确保货物安全送达的同时，提升货物运输效率。

4、智慧交通监管

以铁路、公路为代表的市域级交通运输要道以及以公交、地铁为代表的城市交通运输工具防疫期间成为了病毒传播的重要通道。遏制疫情蔓延，切断病毒传播途径，需要实行交通管制。在做好高速公路、国省干道封路，铁路、公交减少发车频次乃至停运等措施的同时，应当辅以智能交通管控技术，实现交通监管的精细化，同时做好疫情交通管控信息的有效宣传。实现大范围的应急交通管制措施主要包括公共交通运行管控、疫情隔离交通管控、私人交通调节等。

交通应急管理

根据疫情的发展情况和及时启动相应级别的应急预案。对公路客运、铁路、航空和城市公共交通进行相应的管控。同时兼顾市民生活和重要物资生产的需要。

疫情隔离交通管控

发现疫情时最好办法封城和封小区进行隔离。需要确定隔离区域的范围、进出口卡口管理、公交停运、物流保障等。

图8 浙江省高速公路“疫情防控”交通管制图

公共交通工具管控

通过交通管控平台及终端，调整地铁、公交车发车频率，同时地铁、公交等交通工具配备智能检疫设施，对上下车乘客进行体温监测，并通过视频识别技术智能识别确诊患者，杜绝患者二次干扰，配合车辆消毒、人员防疫手段可有效降低因公共交通出行造成的病毒感染。

私人交通调节

为了减少公共交通上出行人员密切接触，本次疫情许多城市对公共交通工具进行了限制。特别是湖北一些城市甚至停运了城内公共汽车运营。这给城市内的生活带来了不便，需要部分地放开平日对私人交通的通行限制。通过智能交通管控平台及终端发布信息，智能调节私人交通，调整私家车出行政策，满足市民的刚性出行需求。

5、智慧社区防控

社区是我国城市治理的最小单元，社区防控是疫情防控的基础和关键环节。面对严峻的疫情，各地社区通过“线下+线上”的立体布防，有效地在疫情防控的第一线布下了天罗地网。重点通过外来人员管理，卡口、门禁，进出车辆管理等手段实现智慧社区防控。

外来人员管理

通过对外来人员建立人员档案，同时安防人员通过消息问询等手段明确外来人员出行历史，明确其是否有过疫情感染区域逗留史，对疑似患者进行劝返。

卡口、门禁

通过社区卡口、门禁智能识别进出社区人员，发现确诊及疑似患者及时上报，同时对相关人员进行语音提醒和劝返。

进出车辆管理

做好社区车辆管控，建立社区进出车辆车辆档案，一旦发现疑似车辆及时上报。同时社区要发挥智慧平台的互联互通优势，服务问题跨级或联合解决。在疫情防控中，利用智慧社区平台，实现医疗资源、人员流动信息与周边街道共享；人员防控信息、保障问题发现及时向上级治理单位汇报，寻找资源支持。

6、智慧居家办公

疫情防控期间，国家为保障人民生命财产安全，对除关乎国家重要民生物资外的行业进行了延后上班的建议安排，企业为维持正常运营，可借助远程居家办公手段应对疫情期间无法集中办公的现实情况。智慧居家办公主要包括公司管理和协同办公等服务。

公司管理

在出门办公受到疫情影响的情况下，可通过远程软件钉钉、企业微信、welink等进行打卡、审批等远程公司管理。

 协同办公系统

疫情重压下，远程办公成为首选。据阿里旗下在线办公平台钉钉数据显示，全国上千万企业、近两亿人开启了“云办公”模式。远程协同办公造成如钉钉、企业微信、Welink等远程办公软件会议访问量激增，出现短暂限流情况。随着各行各业企业数字化程度的提高，中国远程办公市场还有着广阔的发展空间，未来市场将持续保持高速发展。

图9 居家办公环境

五、小结

城镇化和综合交通体系的发展创造了更多人与人的连接，促进了社会的繁荣发展，但一定程度上为以新型冠状病毒为代表的流行病的传播打开了方便之门。疫情的出现打破了现有城市运行格局，带来了新的挑战的同时催生了更多新技术的发展。未来智慧城市发展需要适应这种趋势,发展新技术，从而更好的服务人民与社会。