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1、 中國環境與發展國際合作委員會專題政策研究報告中國環境與發展國際合作委員會專題政策研究報告 數字化與綠色技術促進可持續發展數字化與綠色技術促進可持續發展(2024)數字綠色雙轉型與城市可持續發展 中國環境與發展國際合作委員會中國環境與發展國際合作委員會 2024 年年 9 月月 1 專題政策研究項目組成員專題政策研究項目組成員 中外組長中外組長*:中方組長中方組長 o 龔克教授 世界工程組織聯合會(WFEO)前任主席,中國新一代人工智能發展戰略研究院執行院長 外方組長外方組長 o 德克 梅森納教授 德國聯邦環境署(UBA)署長 o 梁錦慧女士 世界經濟論壇執行董事 協調員協調員:中方協調員中方
2、協調員 o 裴蕾 南開大學濱海開發研究院辦公室主任 外方協調員外方協調員 o Stephan Thurm 德國聯邦環境署(UBA)國際事務主任 o 謝茜,世界經濟論壇海洋行動議程中國項目負責人 o 何玲博士,德國環保署,研究員,廢物處理技術和廢物處理技術轉移部門,國際關系部門 核心專家核心專家*:中方中方專家專家 o 劉剛 教授,博士生導師,南開大學經濟研究所所長,中國新一代人工智能發展戰略研究院首席經濟學家 o 邵超峰 南開大學環境科學與工程學院教授、博士生導師 o 代栓平 吉林大學經濟學院教授、博士生導師,吉林大學中國國有經濟研究中心研究員 o 王宇 內蒙古大學經濟管理學院教授 o 劉典
3、復旦大學中國研究院副研究員 o 劉捷 中國新一代人工智能發展戰略研究院講師 o Nick Hajli 英國拉夫堡大學商業與經濟學院教授,國際商務、戰略與創新系主任 o Markus Taube 德國杜伊斯堡-埃森大學東亞研究所及高級研究院院長,德國魯爾都市 孔子學院外方院長、教授 o Mina Tajvidi 倫敦瑪麗女王大學商業與管理學院副教授 o 羅純 中國新一代人工智能發展戰略研究院博士后 外方外方專家專家 o Felix Creutzig 教授 柏林工業大學土地利用,基礎設施與交通工作小組負責人,可持續性經濟學主席 o Keywan Riahi教授,IIASA項目主任兼首席研究學者 o
4、 梁國勇博士 聯合國資深經濟學家 o Leila Niamir 博士,IIASA變革性制度和社會解決方案研究小組研究學者 o Phillip Misselwitz 教授,建筑師和城市規劃師,柏林工業大學建筑研究所前主任兼生活環境部門主席;柏林 Urban Catalyst GmbH 合伙人。o Alice Schr der,德國聯邦環境署(UBA)可持續發展空間和環境評價科科長 o Anna Eckenweber,Urbanizers 咨詢公司顧問;數字區域與城市發展專家 o Marie Neum llers,Urbanizers 咨詢公司創建合伙人,社會和智慧城市發展專家 2 o Jan-P
5、eter Glock,德國聯邦環境署(UBA),項目經理,政策顧問和移動性研究員 o Katja Becken,德國聯邦環境署(UBA),循環經濟、建筑和生產專家 o Daniel Hausmann 氣候、能源、環境與生物多樣性領域 戰略與業務發展經理(德國國際合作機構東亞)o Josefine Hintz,默卡托全球公域與氣候變化研究所訪問學者 o Tommaso Piseddu,斯德哥爾摩環境研究所總部,社會過渡部門研究員 支持專家支持專家:中方專家中方專家 o Chirantan Chatterjee 英國薩塞克斯大學科學政策研究中心創新經濟學終身教授 外方專家外方專家 o Robert
6、 Wagner博士,人工智能和數字化專家,UBA人工智能實驗室負責人 項目管理團隊項目管理團隊:中方中方團隊團隊 o 沈明喆 中國新一代人工智能發展戰略研究院辦公室主任 o 王冠一 南開大學國際組織任職服務辦公室主任 o 景然 中國新一代人工智能發展戰略研究院管理人員 o 張霖 中國新一代人工智能發展戰略研究院管理人員 o 張涵音 中國新一代人工智能發展戰略研究院管理人員 o 劉暢 中國新一代人工智能發展戰略研究院管理人員 外方外方團隊團隊 o Jan-Hendrik Eisenbart 德國國際合作機構中德環境伙伴關系項目三期顧問 o 代敏 德國國際合作機構中德環境伙伴關系項目三期項目經理
7、o Niels Thevs博士 德國國際合作機構中德環境伙伴關系項目三期項目主任 *本項目組長和成員以個人身份參與項目工作。本報告中所表達的觀點和意見僅代表參與此項專題政策研究團隊專家個人立場,不代表其所在組織和國合會的觀點和意見。3 執行摘要執行摘要 一、研究意義一、研究意義 現代城市不僅是人類活動的主要場所,而且是經濟和科技活動的空間載體,是經濟和社會發展的引擎。隨著城市化進程的加速,城市規模的擴張在帶來經濟繁榮的同時,也會產生包括環境污染和交通擁堵在內的諸多社會和生態問題。面對氣候變化和頻發自然災害,如何通過數字和綠色技術的創新應用實現城市可持續發展,是未來城市轉型和發展的方向。在中國城
8、市化的進程中,出現了北京、上海、深圳、重慶、廣州、成都、天津、東莞、武漢和杭州等人口超過1000萬的超大型城市。這種快速的城市化導致了對資源、能源和材料的消耗增加,并產生了負面的環境影響。城市的發展對于實現 2030 年可持續發展議程和可持續發展目標(SDGs)至關重要。目前,全球超過 50%的人口生活在城市中。到 2050 年,全球將有 68%的人口生活在城市及城市地區。如今,僅占陸地面積約 3%的城市卻產生了 50%的垃圾,貢獻了 60-80%的溫室氣體排放,并消耗了 75%的資源,其中僅建筑業就消耗了全球開采資源的 40-50%。2012 年以來,中國政府始終把科技創新作為推動可持續發展
9、的重要支撐和邏輯起點,協同推進經濟高質量發展和生態環境高水平保護。近年來的實踐表明,數字和綠色協同是實現城市可持續發展的基本途徑。一方面,城市轉型為數字和綠色技術發展提供應用場景;另一方面,數字和綠色技術創新及應用為城市發展提供了新動能。在數字綠色轉型促進城市可持續發展方面,中國已經取得了巨大成績。尤其是在智慧城市建設方面,成果顯著。2005 年出臺的數字城市管理政策,以及隨后的 2014 年關于促進智慧城市健康發展的指導意見和2023年數字中國建設整體布局規劃推動了中國的智慧城市的進程。目前,中國的智慧城市已覆蓋全國各省、市、自治區。所有副省級城市、95%以上的地級市和 50%以上的縣級市都
10、已正式規劃建設智慧城市。這些措施發展了智能交通系統、減少擁堵和排放、提高了城市效率。雖然中國在智慧城市發展方面取得了令人矚目的成就,但城市的數字綠色協同發展從而實現向凈零城市的轉型還存在諸多問題。如缺乏系統思維,把城市發展的質量和速度對立起來,尤其是把綠色發展和經濟增長對立起來,只講綠色發展不講經濟增長;又如缺乏數字和綠色協同發展思路,過于強調數字化在城市發展中的作用,輕視甚至忽視綠色創新。因此,應堅持“以人為本”的發展理念,將“可持續的智慧城市”概念作為城市發展的主要范式。二、研究重點二、研究重點 中國環境與發展國際合作委員會(CCICED)專題政策研究“數字綠色雙轉型與城市可持續發展”探討
11、了中國城市層面數字化與可持續性發展的整體融合。該研究旨在通過將尖端的數字技術與成熟的可持續實踐相結合,為建設可持續的智慧城市提供戰略見解和政策建議。課題從復雜技術經濟社會系統的視角,研究數字綠色雙轉型和城市可持續發展的理論框架和發展趨勢。重點從理論層面解釋在氣候變化和第四次工業革命背景下,數字和綠色技術創新應用如何推進城市可持續發展的內在邏輯。在理論研究的基礎上,課題組先后調研了內蒙古鄂爾多斯光伏產業園、北京亦莊自動駕駛中心、維也納智慧城市建設、赫爾辛基智能社區建設等項目,總結和概括全球重點城市數字綠色雙轉型推動可持續發展的前沿實踐和經驗。在理論分析和實證研究的基礎上,通過全球城市比較,總結可
12、借鑒的成功經驗和存在的問題,探索可能的改進方向和值得復制推廣的做法,為中國城市提供了有價值的基準和最佳實踐,增強了城市創新發展的潛力?;诼摵蠂亩x,研究倡導對可持續的智慧城市的全面理解??沙掷m智慧城市利用信息和通信技術來改善城市運營、提高居民生活質量并確保城市經濟、社會和環境的系統性、可持續性的協調發 4 展。研究探討了數字和綠色雙轉型推動城市可持續發展的關鍵機制。重點研究如何通過政府、社區、企業、研究機構、居民等關鍵利益相關者協同的綜合方式有效推進數字綠色技術創新應用,統籌經濟、社會和生態的可持續協調發展。報告具體闡述了數字化與可持續發展戰略發揮作用的關鍵領域,包括利用數字化解決方案改進
13、城市經濟、能源系統和產業就業結構,促進公民參與,發展以人為本的、具有社會包容性的城市規劃,設計緊湊、綠色、高效的公共交通系統,健全城市環境治理等方面,并關注性別、年齡等領域的政策。在結論部分,報告為中國政府提供了一系列的政策建議,包括改善數據和人工智能治理、加強綠色能源和工業基礎設施建設、促進可持續城市規劃、推動社會包容、建立知識生產與共享機制及完善可持續智慧城市評價指標等。這些建議建立在“城市大腦”概念的基礎上,利用數據優化城市管理,在中國城市發展綠色經濟、向可持續智慧城市轉型過程中發揮著關鍵作用。研究最終強調,數字綠色雙轉型不僅對中國未來的城市化至關重要,并且為全球實現城市可持續發展提供了
14、模版。三、關鍵政策建議三、關鍵政策建議 盡管取得了巨大成就,中國智慧城市和綠色城市的發展仍處于兩條不同的軌道上。智慧城市建設需要吸納可持續發展因素,提供智能和可持續的解決方案,推進關鍵技術的創新,促進數字化和綠色化轉型的協同發展。本報告為推動中國可持續高質量發展提供了一系列關鍵的政策杠桿和可操作的政策建議,包括:1)人工智能與數據治理;2)綠色能源和工業基礎設施;3)智慧與可持續的城市規劃;4)社會參與和包容性;5)知識生成和獲??;6)監測和學習??傮w而言,這些具體的行動領域遵循了三個總體戰略,我們將其定義為關鍵政策建議,包括:1.實施以人為本的“可持續智慧城市”戰略 中國城市需將“可持續智慧
15、城市”理念作為下一階段智慧城市發展的主要范式。為此,政府應成立專門的可持續智慧城市委員會,并將可持續性理念全面融入智慧城市建設的各項工作之中,涵蓋環境層面(如溫室氣體排放、數據中心能耗、環境污染、電子廢棄物等)、社會層面(如性別平等、隱私保護、數字弱勢群體等)以及治理層面(科學決策、公眾參與、透明度等)。需要將可持續性因素納入智慧城市建設的各個階段和各個方面,例如數字能力建設投資、提供可持續解決方案和管理數據資源等。積極促進公民和組織的參與,加強社會網絡和地方社區建設,確保智慧城市發展以人為中心。2.加快城市數字能力構建,提供可持續解決方案 可持續智慧城市的建設既要考慮數字能力的建設,也要考慮
16、智慧和可持續解決方案的提供。城市數字能力包括信息與傳播技術基礎設施(硬件、軟件)、信息與傳播技術服務、城市人工智能系統(城市大腦、智慧城市管理中心)等方面;而智慧與可持續解決方案則包括數字孿生城市、智慧交通、智慧能源、智慧工業園區等一般應用場景,解決地方特色城市問題和痛點的具體應用場景,以及各類弱勢群體的特殊需求。提升可持續解決方案的數字能力既需要技術賦能,也需要制度創新。3.推動數字和綠色創新融合關鍵技術的突破 數字和綠色創新在推動經濟和社會轉型和升級中發揮著至關重要的作用。將人工智能等數字技術與綠色技術相結合,是實現中國城市可持續發展的關鍵。應通過更有效地利用資源、快速的流程規劃以及基礎設
17、施的戰略性使用以加強城市空間的彈性。進一步完善國家和部門創新體系,開發和部署促進數字-綠色創新相融合的關鍵技術。具體的行動領域包括:人工智能與數據治人工智能與數據治理理:以人為本的戰略對于數字化轉型至關重要。城市需要優先重視人工智能和數據治理的倫理使用,確保算法處于人類控制之下,具有透明度,并符合公眾利益。需要改進數據管理系統,并減輕數字化帶來的環境和社會風險。綠色綠色能源與工業基礎設能源與工業基礎設施施:城市需要將金融投資引向綠色技術和數字服務,以促進可持續的城市經濟發展,治理政策還需要支持技術和基礎設施的發展。5 智智慧慧與可持續城市規與可持續城市規劃劃:城市需要利用人工智能和大數據的“城
18、市大腦”技術來模擬和預測城市規劃決策對環境的影響。人工智能有助于優化交通、建筑和氣候適應,引導可持續的城市發展并減少環境破壞。環境可持續城市的設計需要使用智能化技術,以實現未來城市發展愿景。社會參與社會參與和和包容包容性性:提供綠色和數字技術培訓計劃,使公民了解可持續性與生活質量之間的關系,以及理解和評判算法系統所需的技能。需要制定強有力且切實可行的治理政策來激勵變革。對于老年人、兒童和低收入者等弱勢群體,政府需要提供培訓,幫助他們使用數字城市服務。此外,還需要在技術發展的各個階段融入性別平等因素。知識生成與獲知識生成與獲取?。撼鞘行枰獎摻〝祿T戶,讓公眾能夠訪問與可持續性相關的指標。增強透明
19、度,鼓勵公眾參與可持續性工作,支持基于實證的氣候行動,并使數據使用方法更簡易。需要通過不同的激勵措施來支持可持續發展領域的社會創新,重視循環經濟發展和可持續商業模式的開發。監測與學監測與學習習:需要制定并采用具有城市特色的指標體系來衡量數字和綠色發展的進程。這些指標應有助于制定長期愿景、跟蹤績效并調整戰略以實現持續改進。城市還應尋求不同監測系統之間的協同效應,以確定有效的可持續性指標。6 目目 錄錄 導言.1 第一章 可持續城市未來的數字能力.3 一、數字時代的城市是技術-經濟-社會的復雜系統.3 1.城市發展的動因和邊界.3 2.數字能力和城市增長邊界的擴張.4 3.城市大腦.4 二、實現城
20、市可持續性的途徑.5 1.未來城市的愿景.5 2.緊湊型城市作為可持續性的焦點.5 3.新歐洲包豪斯作為可持續城市發展的綜合途徑.5 三、數字化與可持續性的聯系:協同作用與風險.6 1.數字化促進城市可持續發展的潛力.6 2.數字化和人工智能的能源需求.6 3.人工智能部署的系統性風險.6 4.人工智能既是技術領域的推動力,也是解決方案.7 5.性別數據差距與偏見.7 第二章 雙轉型和經濟可持續發展.8 一、通過技術創新實現可持續經濟增長.8 1.可再生能源和數字化能源系統.8 2.需求方措施在建筑和交通領域.8 二、雙轉型與產業結構調整.11 1.經濟結構調整.11 2.就業結構.11 三、
21、數字解決方案對共享和循環經濟的推動力.12 第三章 雙轉型與社會可持續發展.13 一、道德因素.13 二、政府服務數字化.13 1.政府結構和關鍵利益相關者.14 2.數字化和包容性策略.15 3.政府服務的數字化未來.15 三、綠色轉型背景下數字化對城市社會規劃的影響.16 7 1.城市數字孿生作為加強地方社區參與的工具.16 2.地方社區參與綠色智慧城市設計.17 四、交叉性:婦女、移徙工人和老年人.17 1.婦女.18 2.移徙工人.18 3.老年人口.19 4.多元共融規劃與數字工具的價值.19 第四章 雙轉型與環境可持續發展.21 一、面向未來城市的城市與環境綜合規劃和發展.21 二
22、、以數字創新再造城市環境保護與發展.23 1.數字化創新與城市環境治理.23 2.在可持續環境發展中應用大數據分析和人工智能.24 三、人人享有可持續的城市交通.25 四、城市發展中的碳減排、資源效率和零污染.26 五、綠藍城市促進氣候適應、生物多樣性保護和人類福祉.27 1.城市地區生物系統的質量和穩定性.28 2.基于生物多樣性的城市公園建設與管理.28 第五章 政策建議.30 一、行動領域之一:人工智能和數據治理.30 1.以人為本,以市場獲得感為出發點,推動人工智能應用和數據治理.30 2.控制算法,確保其服務于公共利益,并遵循道德和透明的使用原則.30 3.改進數據治理,優化數據資源
23、.30 4.降低環境和社會風險.31 二、行動領域之二:綠色能源和工業基礎設施.31 1.針對城市經濟綠色和可持續轉型的目標,調整金融結構和資金流向.31 2.制定促進技術和基礎設施發展的政策措施.31 三、行動領域之三:智慧的、可持續的城市規劃.31 1.遵循未來城市愿景,設計環境可持續的智慧城市.31 四、行動領域之四:社會參與和包容.32 1.防止不平等現象加劇,促進社會公平規劃.32 2.構建高效有力的治理體系,以激勵變革.32 五、行動領域之五:知識生成和獲取.32 1.生成并提供與城市可持續發展相關的數據.32 8 2.支持技術應用的社會創新.32 六、行動領域之六:監測和學習.3
24、3 1.制定針對具體城市的指標,綜合監測數字化和可持續轉型.33 2.改進現有的評估指標體系.33 七、總體戰略.33 1.實施以人為本的“可持續智慧城市”戰略.33 2.加快城市數字能力構建,提供可持續解決方案.33 3.推動數字和綠色創新融合關鍵技術的突破.33 參考文獻.35 附件.45 附件一:人工智能推動鄂爾多斯市能源綠色化轉型.45 附件二:武漢智能網聯汽車產業生態.50 附件三:德國魯爾區的數字-綠色雙轉型與可持續發展.53 附件四:奧地利維也納的數字-綠色雙轉型與可持續發展.55 附件五:芬蘭赫爾辛基的數字-綠色雙轉型與可持續發展.57 附件六:人工智能在廢物管理中的作用.59
25、 附件七:歐洲和中國智慧城市指標 .61 附件八:監測城市在實現社會可持續發展方面的基準和關鍵績效指標.62 附件九:“人工智能+”探索北京亦莊生態環境治理的“數智”模式.63 1 導言導言 本研究旨在深入探討如何在中國城市層面全面整合數字化和綠色轉型。為創建可持續發展的智慧城市,我們建議將久經考驗的可持續發展能力與具有創新性和前瞻性的數字設備相結合。通過理論和實證研究,本報告為中國政府促進數字化和綠色轉型的協調發展提供政策建議,從而更有效地推動可持續發展。實證研究既包括對國內外具體城市的案例研究,也包括對全球城市數字化綠色雙轉型前沿實踐的探索。這些全球層面的研究為中國城市提供了有益的標桿和對
26、最佳實踐的借鑒。城市對于實現 2030 年可持續發展議程和可持續發展目標(SDGs)至關重要。目前,全球超過 50%的人口居住在城市。到 2050 年,68%的全球人口將生活在城市和城區1。如果使用鋼材和水泥等傳統材料,新基礎設施的建設將消耗大部分 CO2 預算(1.5C 情景)。近幾十年來,建筑業已占全球能源需求的 34%左右,占能源和工藝相關的二氧化碳排放量的 37%,成為最大的排放者23。如今,城市僅占陸地面積的 3%,卻產生了 50%的廢物,排放了 60-80%的溫室氣體,消耗了 75%的資源4,僅建筑業就消耗了全球開采資源的 40-50%56。2022 年,中國的城市化率達到 65.
27、22%,到 2050 年可能上升到 71.2%。在城市化進程中,中國出現了人口超過 1000 萬的特大城市,包括上海、北京、深圳、重慶、廣州、成都、天津、東莞、武漢和杭州。以數字化城市管理試點為標志,我國智慧城市建設實踐始于 2005 年。2014 年,國家發改委關于促進智慧城市健康發展的指導意見出臺,并于同年下半年建立了相關的部際協調機制。自此,智慧城市建設成為中國國家層面的官方政策。2016 年,國家發改委會同國家網信辦、國家標準化管理委員會制定了新型智慧城市評價指標,隨后多次更新。2023 年,中國政府印發了數字中國建設總體布局規劃,這意味著智慧城市建設進入了一個新的、更加重要的階段。過
28、去二十年來,中國對智慧城市進行了戰略性投資,從密集的城市傳感器網絡到基于云的人工智能計算,再到智能應用,從而提高了汽車運輸效率,減少了交通擁堵。然而,盡管中國的智慧城市能力令人印象深刻,中國也秉持人與自然和諧共生的理念,將二氧化碳減排、污染控制、生物多樣性保護放在首位,尋求綠色發展,但城市仍然是中國二氧化碳排放和空氣污染的主要來源。在此背景下,數字技術與可持續發展能力的融合(也稱為 雙重轉型)顯然尚未在中國實施,而且正如我們在下文中將論證的那樣,實現凈零排放城市的轉型將從根本上取決于邁向可持續的智能城市的雙重轉型的戰略實施。因此,我們建議探討如何調動數字技術來應對城市中的全球性挑戰。具體來說,
29、我們建議研究以下一系列問題:1)如何引導數字基礎設施實現可持續性;2)如何提高數字能力以提供有效的可持續解決方案;3)哪些指標有助于監測進展情況;以及 4)如何管理與數字化相關的風險?我們建議在中國智慧城市的規劃和發展中將對可持續的智慧城市的整體理解納入主流。根據聯合國的定義,可持續的智慧城市是 利用信息通信技術和其他手段提高生活質量、城市運行和服務效率以及競爭力,同時確保滿足當代人和子孫后代在經濟、社會、環境和文化方面需求的創新型城市 7。如圖 1 所示,本研究的主體部分將闡述在城市發展的重要領域整合可持續發展和數字化的最重要戰略。本報告的第一章旨在討論中國城市的發展現狀,以及在數字化和氣候
30、變化時代城市所經歷的根本性變化。第二章探討了通過數字化手段實現城市經濟、能源系統和產業的可持續轉型。第 3 章討論了公民參與、以人為本的城市規劃以及對社會包容和性別偏見的考慮,第 4 章涉及緊湊型和綠色城市的設計、公共交通和環境治理。在整個研究中,簡短的案例研究展示了數字和可持續最佳實踐的實際應用。報告最后在第 5 章中提出了一系列關鍵政策杠桿和可操作的政策建議,為實施可持續的智能城市鋪平道路。這些杠桿點提供了以下方面的指導:1)人工智能和數據治理;2)綠色能源和工業基礎設施;3)智慧的、可持續的城市規劃;4)社會參與和包容;5)知識生成和獲??;6)監測和學習。2 圖 1.數字綠色雙轉型與城市
31、可持續發展:概念和分析框架 3 第一章第一章 可持續城市未來的數字能力可持續城市未來的數字能力 面對氣候危機、經濟動蕩和社會緊張局勢,城市發展正面臨日益嚴峻的挑戰。與此同時,數字化為提升城市治理能力和拓展城市發展邊界提供了前所未有的機遇。第一章建立了 SPS 研究的概念框架,內容組織如下:第一節討論了城市發展的驅動力和邊界,并介紹了“城市大腦”的概念;第二節闡述了城市所擁有的主要可持續發展能力;第三節則探討了城市數字化帶來的重要潛力和風險。一、一、數字時代的城市是技術數字時代的城市是技術-經濟經濟-社會的復雜系統社會的復雜系統 城市是包含技術、經濟、政治、社會、文化和生態諸多子系統的巨復雜系統
32、。作為城市環境因素的基礎設施和生態環境承載能力,是城市發展的限制因素。而技術系統和經濟系統互動過程中產生的科技創新和產業變革能力,則是突破城市成長邊界的關鍵。進入 21 世紀,全球科技創新越來越聚焦于人工智能,正在形成人智協同的科技創新范式和生產方式,為構筑數字能力實現城市經濟、社會和生態的統籌協調發展創造了條件。1.城市發展的動因和邊界 工業革命之前,城市規模有限且發展速度緩慢。工業革命以來,科技創新驅動的經濟活動和人口在地理空間的集聚,是城市的根本動因。愛德華 格萊澤認為,城市發展的奧秘在于經濟活動主體密度的增加帶來的交易增長和效率提升8。人口和經濟活動的空間集聚促進財富創造的機制包括共享
33、、匹配和學習9。共享主要是指城市交通等公共基礎設施的分享。匹配是供給和需求的對應,尤其是人與工作的匹配。學習則是是指因集聚而帶來的正式和非正式信息和知識流動,是科技創新的基礎。城市,尤其是超大規模城市創造了超過 80%以上的人類財富和幾乎全部科技創新成果10。作為人口和經濟活動集聚的空間載體,城市是具有多重屬性和功能的復雜網絡。其中,包括交通在內的基礎設施網絡是城市發展的物質基礎,決定了城市人口和企業聚集的規模和效率。同時,城市財富創造能力還取決于包括正式和非正式制度、教育水平、人才數量和質量在內的諸多關鍵因素。城市人口和經濟活動的集聚在帶來財富增長的同時,帶來了新的問題和挑戰。例如,犯罪率上
34、升,疾病傳播,交通擁堵和環境污染。聚集的外部消極效應推動人口和經濟活動從城市中心向郊區的遷移,成為城市擴張的限制。同時,隨著氣候變化和生態危機的出現,城市發展面臨更加嚴峻的挑戰。從經濟學視角看,如果人口和經濟活動集聚是城市發展的根本驅動力量,那么城市增長停滯的條件是集聚的邊際收益等于邊際成本。從這個基本條件出發,可以發現影響城市邊界擴張的因素包括:第一,基礎設施建設的限制。一方面基礎設施建設需要大規模資金投入,另一方面在特定的城市空間范圍內,城市基礎設施建設不可能是無止境的。第二,生態和環境承載能力。第三,科技創新。從城市發展歷史看,科技創新是城市發展的永恒動力??萍紕撔聨淼幕A設施改善和環
35、境承載能力提升,在促進了人口和經濟活動的進一步集聚的同時,能夠帶來經濟效率的持續提升。在三類因素中,假設生態和環境承載能力是一定的,基礎設施和科技創新是決定城市規模擴張的基本因素。在既定技術條件下,基礎設施投資和建設屬于亞線性增長,對人口和經濟活動集聚的影響是報酬遞減的。與之相反,科技創新則屬于超線性增長,對人口和經濟活動集聚的影響是報酬遞增的??萍紕撔聦Τ鞘羞吔鐢U張的報酬遞增效應表現在三個方面:一是創造新基礎設施投資機會,降低和提高現有基礎設施建設的成本和效率;二是提高經濟活動的效率,包括生產效率和交易效率;三是改善和提高生態和環境承載能力。例如,綠色能源的使用和共享經濟的發展。4 2.數字
36、能力和城市增長邊界的擴張 一般而言,對城市發展產生重大影響的技術體系變革屬于通用目的技術創新。通過在城市各個層次網絡的創新應用,通用目的技術不僅能夠促進生產效率的提升,而且能夠對社會和生態發展帶來影響。人工智能是第四次工業革命的核心引擎,將對城市發展帶來深刻影響。作為通用目的技術,人工智能屬于技術體系變革。首先,作為人類腦力的替代,人工智能是包括智能芯片、計算架構、機器學習平臺和關鍵硬件在內的巨復雜技術體系;其次,人工智能屬于基于網絡空間發展的數據智能。人工智能能夠通過網絡空間的數據和算法優化和控制物理和社會空間,實現城市資源配置方式變革;第三,人工智能能夠引發經濟社會結構變革。人工智能的廣泛
37、應用不僅能夠變革現有產業結構,而且能夠帶來創新范式、生產和生活方式變革,是經濟社會結構性變革的關鍵推動力量;第四,人工智能能夠提升生態和環境承載能力。到目前為止,人工智能已經被廣泛應用于包括智慧交通和水污染治理在內的生態環境改善和保護領域?;诰W絡空間發展的人工智能通過推動城市數字化轉型過程中數字能力的構筑,對城市發展帶來深刻影響。主要表現在如下方面:第一,隨著人工智能的創新應用,城市發展將不再完全依賴物理空間基礎設施,而是更加依賴網絡空間基礎設施。同時,人工智能對物理空間基礎設施的改造會進一步提高現有基礎設施的運行效率。網絡空間是新的資源配置方式。在理論上,交易活動在網絡空間的聚集是無限的。
38、網絡空間打破了斯密定理的物理空間界限,市場不再由物理空間定義,而是由網絡空間定義。網絡空間交易活動的發展可以在更大范圍上促進勞動分工和專業化的深化和發展。人工智能能夠促進交通和物流效率的提升。尤其是通過共享交通工具的方式,能夠使公共基礎設施支撐能力快速擴張。人工智能+能夠帶來產業結構變革,尤其是能夠消除“鮑莫爾病”的限制,促進第三產業生產效率的提升。經濟增長和財富創造對地理空間人口集聚的依賴程度在降低;人工智能促進科技創新范式的變革。近年來,AI for Science 的興起和應用,極大地化解了科學研究中的數據維數災難,極大地推進了自然和社會科學的發展。人工智能促進了城市經濟、社會和生態的統
39、籌協調發展。到目前為止,人工智能不僅帶來經濟效率提升,而且幫助“社會痛點”問題的化解和促進生態環境的保護。人工智能的創新應用能夠提高城市韌性和對環境的適應能力。尤其是在面對極端天氣變化頻繁發生的背景下,更強和更靈感的城市感知和決策系統使城市能夠敏捷地對包括自然災害和流行疾病做出反應。人工智能推動的城市數字化是數字能力的構筑過程。對城市而言,數字能力是指運用數字技術解決城市經濟、社會和生態協調發展中問題的能力。數字能力是通用性的,既能夠解決經濟效率提升問題,又能夠化解社會和生態發展問題。從近年來中國智慧城市發展的實踐前沿看,城市大腦是構筑城市數字能力的基石和載體。3.城市大腦 面對日益嚴峻的城市
40、交通問題,2016 年 4 月,中國科學家王堅首次提出了城市大腦概念。在他看來,“城市大腦”是基于網絡空間發展的融合數據和算力的城市數字基礎設施11。網絡空間的發展能夠打破原有條塊分割,通過把數據資源運用于城市運營,實現從局部優化到整體優化的轉型,進而統籌經濟、社會和生態協調發展。城市大腦是基于網絡空間技術體系發展而形成的新的城市資源配置方式和機制。作為一個巨復雜系統,城市各個子系統的局部最優的結果有可能導致城市系統的整體崩潰。城市大腦通過大數據關聯和算法實現城市的整體優化和效率提升。城市大腦由物聯網、大數據、人工智能、云計算、邊緣計算、5G、信息物理系統和數字孿生在內的相互嵌套技術構成的復雜
41、技術體系。由人工智能技術體系所形成的智能屬于類腦智能。人類的智慧和機器智能的協同,是城市大腦和智慧城市發展的根本驅動力量。在人工智能技術支撐下,城市構建感知神經系統、決策系統和推行系統,從整體最優的視角為人類的決策行為提供支持和幫助。5 同時,城市大腦是基于網絡空間的資源配置方式,通過網絡空間、物理空間和社會空間互動,優化和控制物理空間和社會空間經濟和社會活動,實現資源整體優化配置。作為一個巨復雜系統,城市系統包括交通、經濟、社會和生態諸多子系統。城市大腦能夠從整體上超越各個子系統進行資源優化配置,為城市的發展提供持續動力。2016 年以來,包括北京市、深圳市、上海市、杭州市、廣州市、重慶市、
42、成都市、青島市、天津市、南京市、鄭州市、武漢市、西安市和濟南市在內的中國城市紛紛提出適合自身城市發展的城市大腦計劃。盡管城市大腦計劃由政府推動,但是技術創新則是由企業主導。在中國,包括華為、阿里云、中國移動和中國聯通在內的人工智能企業是城市大腦建設的創新主體。以華為為代表的頭部科技企業是基礎軟硬件技術體系和產業創新生態的主導者,推動垂直領域軟硬件技術體系的發展和應用領域的擴展。頭部科技企業主導的城市大腦產業創新生態不僅包括頭部科技企業,而且包括大學、科研院所、新創企業和傳統產業企業。頭部科技企業主導的中國城市大腦企業簇群結構通過基礎和垂直軟硬件技術體系的開發和應用,推動城市大腦在各個領域的應用
43、。從中國城市大腦企業賦能的領域看,廣泛涉及包括城市治理、智慧交通、智慧政務、新型基礎設施、智慧安防、智慧能源、智慧社區、智慧園區、智慧校園、智慧建筑、智慧水務、智慧環保、智慧氣象在內的諸多領域。城市大腦計劃的建設,中國城市的數字化轉型過程中積累起包括基礎和垂直領域軟硬件技術體系在內的數字技術和能力。其中,頭部科技企業和人工智能中小企業的協同構成的企業簇群是數字技術和能力的搭建者。數字能力的積累不僅支撐城市經濟、社會和生態的統籌和協調發展,而且為城市的人口和經濟的持續集聚創新了條件。更加值得關注的是,在人工智能支撐下,新的網絡空間產業體系在資源配置上打破傳統的地理空間限制,正在構建新的城市與城市
44、和城市與鄉村關系。城市大腦的建設是塑造城市未來的關鍵變量。二、二、實現城市可持續性的途徑實現城市可持續性的途徑 城市可以通過多種方式發展關鍵能力,以提高其可持續性,從而提高市民的整體生活質量。在此,我們將介紹三個核心概念,即未來城市的愿景、作為可持續發展焦點的緊湊型城市以及作為綜合性可持續城市發展途徑的新歐洲包豪斯。1.未來城市的愿景 德國環境署的出版物明日城市為未來的城市生活提供了一個愿景,重點是創建可持續發展、宜居和高效的城市,強調城市發展需要一種平衡環境、社會和經濟因素的綜合方法。該計劃提出了十項協調措施,以建設擁有緊湊型住宅和多功能區、無障礙綠地、環保交通和低噪音水平的城市(見第第四章
45、第一節)。2.緊湊型城市作為可持續性的焦點 緊湊型城市是可持續城市發展的一個重要范例,具有多重優勢。在緊湊型城市中,距離很短,結構緊湊,四通八達的城市無需汽車即可到達,對汽車的依賴降至最低,這為環境的可持續發展、公共衛生和社會公平提供了巨大優勢。在緊湊型城市中,保持較短的距離可確保步行或騎自行車即可到達基本服務和目的地。這就減少了長時間通勤的需要,降低了交通排放,并促進了體育鍛煉。此外,優化建筑設計以提高能效有助于大幅降低能耗,從而減少溫室氣體排放和運營成本。鼓勵人們從使用汽車轉向步行和騎自行車,可大幅減少城市空氣污染,緩解交通擁堵,并通過增加體育鍛煉來改善公眾健康(見第四章第一節)。3.新歐
46、洲包豪斯作為可持續城市發展的綜合途徑 新歐洲包豪斯(NEB)是一種以過程為導向的未來城市生活愿景,并堅持以人為本的變革理論。新歐洲包豪斯由歐盟委員會主席馮德萊恩在其 2020 年國情咨文中提出,旨在將文化和創意融入歐洲綠色交易。馮德萊恩將其描述為 塑造我們希望生活的世界(2020 年)的一種方式,而不是被動地讓未經審查的社會和技術發展來塑造這個世界。該倡議的重點是設想和實現環境可持續、包容和美麗的城市未來。它提倡將變革作為一個民主、共同創造的過程,鼓勵在各種規模上采用自下而上的方法,從設計可持續家具到重建社會弱勢社區。6 這種方法利用了大量的社會和技術創新,同時強調可持續性、包容性和美感是未來
47、城市生活的核心參數。然而,城市建筑、交通和藍綠基礎設施創新的實施取決于當地的有利條件,而這些條件在很大程度上受到地方和國家治理的影響12?!靶掳浪沟厍颍∟eues Bauhaus Erde)計劃旨在解決建筑行業急需革新的問題,因為建筑行業是全球二氧化碳排放的主要來源?!靶掳浪沟厍颉钡闹饕獌热莅沙掷m建筑:地球新包豪斯提倡使用木材和竹子等有機和可再生建筑材料,而不是混凝土和鋼材等傳統材料。這種轉變可以大大減少建筑物的碳足跡,并形成一個巨大的二氧化碳匯。三、三、數字化與可持續性的聯系:協同作用與風險數字化與可持續性的聯系:協同作用與風險 為了擴大可持續發展能力在城市發展中的潛力,我們建議將其
48、與數字技術相結合,例如上文介紹的人工智能驅動的城市大腦。雖然整合將為城市可持續性帶來改善,但城市數字化本身也帶來了風險,值得進一步闡述。1.數字化促進城市可持續發展的潛力 數字化和綠色化協同是生態文明戰略的內在要求,強調運用數字化技術實現綠色化,通過綠色化帶動和引領數字化發展,進而實現可持續發展。同時,從工業發展的視角看,數字化和綠色化協同不僅包括生產的智能化和低碳化,而且包括產品和產業的高端化。數字化和綠色化協同發展包括兩個層次的涵義:一是數字化是實現綠色化的技術基礎。在數據要素的驅動下,我們可以通過網絡空間優化和控制物理空間,從而為綠色化和低碳化提供技術路徑和解決方案。尤其是基于網絡空間的
49、優化屬于整體性優化,對節能減排降碳具有十分重要的意義和價值,能夠促進經濟、社會和生態效益的統籌和協調;二是綠色化為數字技術應用提供場景,能夠促進數字技術應用和數字經濟發展。綠色化一方面包括新能源和低碳技術的運用,另一方面包括現有能源使用效率的提升。數字技術在這兩個方面都能夠發揮良好作用。同時,在數字化核心產業部門中要高度重視綠色技術的運用。尤其是隨著生成式人工智能大模型的創新應用,算力及其綠色化技術運用成為數字核心產業部門發展中引起高度關注的問題。因而,在數字經濟時代,數字化和綠色化協同發展對全球經濟長期發展具有十分重大的戰略價值。2.數字化和人工智能的能源需求 數字化促進經濟和社會發展在促進
50、能源利用效率提高的同時,同樣存在碳足跡13。數據顯示,2021 年全國數據中心的總耗電量達到 2166 億度,碳排放量達到 1.35 億噸,占全國二氧化碳排放量的1.14%左右。中國信通院中國綜合算力指數(2023)報告顯示,我國算力產業保持高速增長,其中人工智能算力在整個算力結構中的占比已經超過 25%。截至 2023 年 6 月,我國算力的規模已突破了1080E 字節(1E等于 100萬 T)。2022 年以來,隨著 OpenAI 提出 ChatGPT 生成式人工智能大模型,國內人工智能企業加快大模型的研發,人工智能算力需求快速增長。大模型的開發和應用推動的城市數字化轉型的加速,將進一步帶
51、動智能算力的快速增長。算力的快速增長帶來的碳足跡需要發展綠色能源。盡管綠色能源具有環保、可再性和安全性等優勢,但是受到成本、技術和市場接受度的挑戰,綠色能源發展和廣泛應用受到制約。激勵政策和人工智能應用有助于減少這些障礙(見第五章)。3.人工智能部署的系統性風險 在智慧城市和云運營中部署人工智能會帶來重大但不確定的系統性風險(見圖 2)。這些技術會集中經濟力量,擴大貧富差距,破壞社會結構的穩定,加劇城市緊張局勢14。人工智能驅動的錯誤信息和兩極分化會破壞社會凝聚力,導致內亂。此外,雖然人工智能可以提高機構決策和效率,但它也可能產生依賴性,削弱獨立運作,使治理容易受到失敗和網絡攻擊的影響。在深圳
52、、杭州、北京和上海等中國智慧城市的背景下,有必要進行謹慎管理,以降低這些風險。針對人工智能素養、全民基本收入和再就業計劃的促進政策有助于公平分配人工智能帶來的好處。健全的事實核查算法和透明的機制對于打擊錯誤信息至關重要。通過匿名數據和合成總體(模擬的人口 7 數據)確保人工智能監控中的隱私和人權,可以防止數據濫用。適當的監督、授權的機構和人類自主權的保障對于在保護社會利益的同時充分發揮人工智能的潛力至關重要。圖 2.城市人工智能部署的系統性風險 4.人工智能既是技術領域的推動力,也是解決方案 華為、百度、騰訊、阿里巴巴等人工智能超級平臺企業正在綠色能源和社會領域廣泛布局人工智能。華為數字能源部
53、聚焦碳中和過程中的能源化、智能化、移動化轉型,強調智能光伏儲能發電機,將光伏、風電、儲能一體化,建設高品質、數字化的清潔能源基地。華為計劃到 2024 年至少建設 10 萬個超級充電站,支持新能源汽車的發展。在教育和衛生領域,華為通過技術創新推動數字化進程。數字化與綠色化的協同對可持續發展至關重要,通過數字化途徑優化和控制物理空間,實現低碳化。綠色化為應用數字技術、提高能效、支持數字經濟提供了應用場景。綠色技術與數字產業的融合,尤其是與人工智能大模型的融合,對中國數字時代的經濟發展至關重要。5.性別數據差距與偏見 數字技術,尤其是人工智能,以及它們的設計方式,并非不分性別,而是包含了性別偏見。
54、性別偏見可以理解為 基于性別的偏見行動或思想,認為女性在權利和尊嚴上與男性不平等15。這種偏見是特定社會文化背景的一部分,也是作為分析基礎的數據和算法的一部分。這些都會影響數字技術的設計 16。例如,生成式人工智能往往會復制現有的刻板印象,而近期旨在糾正這種影響的實驗尚未取得成功。數字技術中的性別偏見往往是性別數據差距造成的,即缺乏按性別分列的可靠數據,導致對現實的了解不全面17。因此,不存在關于性別差異的數據意味著城市規劃往往對性別問題視而不見18。目前,根據聯合國的估計,中國在可持續發展目標方面的性別數據差距為 78%,這使得大規模、可持續和包容性地使用人工智能變得更加復雜19。負責設計和
55、開發人工智能解決方案的軟件工程人員中男性居多,也會造成偏見。如果系統不是由多元化團隊開發,就很可能無法滿足所有人的需求20。雖然在縮小性別數據差距和管理性別偏見方面沒有放之四海而皆準的解決方案,但關鍵方法包括按性別分類的開放數據集和積極主動的偏見管理。在可持續智慧城市背景下解決性別數據差距和性別偏見問題,可提高城市安全性和宜居性,造福所有人 21。8 第二章第二章 雙轉型和經濟雙轉型和經濟可持續可持續發展發展 第二章旨在闡明城市經濟的綠色轉型和數字轉型,重點關注可持續發展的經濟層面。在第一節討論了城市層面可持續經濟增長的供需雙方之后,第二節和第三節分別討論了雙轉型對城市經濟結構和就業的影響,以
56、及對共享經濟和循環經濟的影響。本章著重強調技術創新的重要性。一、一、通過技術創新實現可持續經濟增長通過技術創新實現可持續經濟增長 通過技術創新,解決城市發展的供需兩方面問題,可以極大地推動可持續經濟增長。在供給方面,投資可再生能源和數字化能源系統可以提高效率、減少碳足跡,從而推動建立更清潔、更具彈性的能源基礎設施。同時,在需求方面,城市可以利用數字平臺來優化資源利用、改善公共服務,并在居民中推廣可持續做法。通過將智能技術融入城市規劃和服務提供,城市可以提高經濟效益,創造綠色就業機會,營造更可持續的城市環境,從而實現經濟增長與環境管理的和諧統一。1.可再生能源和數字化能源系統 數字化為提高能源供
57、應系統的效率、可持續性和可靠性提供了重要機遇。能源供應方面的主要措施包括:電網電網管理。管理。人工智能可以通過多種方式優化可再生能源與電網的整合。它可以幫助預測風能、太陽能和其他可再生能源的生產模式,從而確保穩定可靠的能源供應,盡管可再生能源本身存在變數。智能電器智能電器。利用人工智能的智能電器可以減少家庭能源需求和碳足跡,并使需求與間歇性可再生能源供應更好地匹配,進而減少對不穩定且成本較高的煤炭發電依賴。因此,人工智能有助于進一步提高需求的 靈活性,從而與可變可再生能源相匹配。預測性維護。預測性維護。人工智能驅動的預測性維護能在能源基礎設施發生故障前識別出潛在故障,從而確保不間斷的能源供應并
58、延長電網組件的使用壽命。改進預測和規劃。改進預測和規劃。人工智能模型可根據歷史數據和實時輸入預測未來的能源需求,從而更好地規劃和分配資源,滿足預期需求。資源管理。資源管理。人工智能通過管理發電廠燃料等原材料的采購和分配,優化能源生產供應鏈,確保及時、經濟高效地交付。物流與配送。物流與配送。數字化工具簡化了物流和分銷網絡,實現了循環,減少了延誤,并將與能源資源運輸相關的碳足跡降至最低。通過利用這些數字和人工智能驅動的創新,數字化可以成為電氣化的關鍵推動因素。在能源供應系統變得更加高效、可靠和可持續的同時,它們還有助于城市能源轉型,確保在面對日益增長的需求和環境挑戰時仍能穩定供應能源。為了實現這一
59、轉變,治理創新和新的基礎設施將至關重要?,F代化和數字一體化城市的特點是電力和數據密度更高,需要對電網和數據連接基礎設施進行前期投資。在利用資金的同時,還需要進行電力市場改革,以允許激勵計劃和實時定價,并與管理系統可靠性和彈性的行為者共享設備控制。2.需求方措施在建筑和交通領域 實現可持續城市需要在建筑、交通、城市規劃和工業等各個領域進行快速而廣泛的系統轉型。這種轉型涉及幾個關鍵戰略:避免戰略旨在大幅減少能源和材料需求-例如,推廣遠程辦公以減少對交通的需求。轉變戰略涉及利用共享和循環經濟平臺實現資源共享和協同消費。改進戰略側重于提高現有技術的效率,包括高效設計、施工、改造,以及通過材料替代和交通
60、電氣化最大限度減少能源和材料消耗的戰略。9 在全球與能源相關的二氧化碳排放量中,建筑和建造業占了近 40%22。這些排放源于不同階段:施工期間,使用水泥和鋼材等碳密集型材料;運行期間,供暖、制冷和其他用途的能源消耗以及制冷系統的制冷劑泄漏;以及拆除期間23。實施充分性措施至關重要,其中包括限制建筑面積增長和優化供暖和制冷室溫等戰略24。減少建筑面積可大幅降低建筑材料需求以及空間供暖和制冷所需的能源。推廣聯合辦公和共同居住可以進一步減少人均建筑面積,促進服務共享252627。鼓勵改變行為和生活方式,例如調節室內溫度,也可以在減少能源需求方面發揮重要作用。26。城市規劃應支持緊湊型建筑和城市形態,
61、從單戶住宅轉向更緊湊的多戶住宅,以避免無序擴張,并發揮建筑和交通部門在減排方面的協同作用 2829。循環方法為避免浪費和減少對原始原材料的需求提供了重要機會。重新利用現有建筑比新建建筑產生的排放要少得多,應優先考慮重新利用現有建筑 2530。此外,非物質化、輕量化設計和城市采礦(包括城市建筑報廢后的材料回收和再利用)等戰略有助于減少拆除廢物和對新材料的需求 31。以自然為基礎的解決方案在應對減緩和適應挑戰方面具有巨大潛力,同時可提供一系列共同效益 32。綠色屋頂和外墻可吸收二氧化碳,改善空氣質量,并提高城市居民的生活質量33。為了更有效地促進節能行為,行為暗示和鄰里競賽等策略可以利用社會和心理
62、影響來鼓勵家庭采用更高效的做法。分區法應有利于多戶住宅,并應投資于支持緊湊型城市發展的基礎設施。為建筑物的再利用提供稅收激勵或補貼,強制使用回收和再利用材料,以及城市采礦計劃,這些都是提高建筑環境可持續性的綜合政策方法的重要組成部分。建筑戰略應側重于加快從化石燃料系統向高效可再生能源和供暖、制冷、烹飪和照明電氣化的過渡,這對減少溫室氣體排放至關重要3435。這一過渡包括采用熱泵、太陽能光伏發電和高效電器等技術36。摒棄傳統的生物質和煤炭,尤其是在低收入地區,不僅對減緩氣候變化至關重要,而且對減輕貧困和通過減少室內空氣污染改善公眾健康也至關重要37。政策應鼓勵使用現場可再生能源,如太陽能光伏發電
63、、風力渦輪機和城市一體化分布式發電,這可以提高能源供應的可靠性并減少碳足跡。此外,在人口稠密的城市地區實施區域供熱和制冷系統可持續滿足建筑能源需求,同時進一步減少對環境的影響2638。減少建筑物溫室氣體排放的改進戰略和政策建議應側重于提高現有技術的效率,這可占潛在減排量的 30%至 70%39。優先考慮高能效建筑圍護結構和被動房,包括隔熱和適應氣候的設計策略,可以顯著降低運行能耗需求,同時改善室內舒適度344041。需要改進的關鍵領域包括采用低排放技術系統,如先進的供暖、通風和空調系統,以及推廣節能電器和照明。新建建筑和現有建筑都能以與傳統建筑相當的成本達到凈零能耗標準,因此它們對實現凈零能耗
64、目標至關重要42。建筑改造戰略應針對特定的氣候條件,以有效減少供暖和制冷需求。政府應支持這些努力,按照零能耗標準改造公共建筑,并利用智能家居技術和物聯網來優化建筑運行,鼓勵節能行為。采用低碳和生物基材料,如木材、竹子和生物質,可減少碳排放并提供長期碳儲存,到 2050 年,管理良好的生物基材料可減少高達 40%的行業排放 344344。除使混凝土、鋼材和鋁材等傳統材料脫碳之外,還需要財政和政策支持來推廣這些材料,因為這些材料是全球排放的重要來源。利用可再生能源實現生產電氣化、增加再生材料的使用以及促進創新是改造建筑環境和實現大幅減排的必要步驟。數字化大大提高了電氣化、現代化和城市一體化可再生能
65、源等轉變措施的效果。雖然數字化在避免和改進措施(如非物質化和節能建筑圍護結構)中發揮了一定作用,但其最顯著的影響在于推動高效智能家居技術的發展,從而促進經濟增長并減少對環境的影響(見表 1)。表 1.數字化對最大限度地發揮建筑需求方措施的潛力以實現節能減排和經濟增長的影響 需求方措施需求方措施 數字化對最大限度發揮潛能的影響數字化對最大限度發揮潛能的影響 避免避免 減少建筑面積 中型(通過遠程辦公)改變行為和生活方式 中型(通過新的智能電器和小工具)緊湊型建筑和城市形態 低 避免材料浪費,重新利用 低*非物質化、輕量化設計 中高(通過 3D 打?。┗谧匀坏慕鉀Q方案 低(通過智能設計)10 輪
66、班輪班 電氣化 高 太陽能光伏發電等現場可再生能源 高 城市一體化分布式發電 高 改進改進 節能建筑圍護結構 中-高 智能家居技術 高 低碳和生物基材料 低 交通系統是減少溫室氣體排放、改善城市空氣質量以及通過最大限度地減少人為熱量來降低城市溫度的核心。因此,改造城市交通對于發展可持續的宜居城市至關重要。按照人工智能方法,城市交通部門的脫碳戰略包括 主要的避免戰略包括電子通勤和線上辦公,盡管據估計,總的減排量不超過運輸溫室氣體排放總量的 1%3945。城市規劃、街道空間的重新分配、智能物流系統和街道連通性的提高縮短了出行距離,在減少出行需求方面具有巨大潛力 39。對于新建城市而言,這些策略可在
67、 2050 年前將城市能源使用量減少 25%46。城市規劃和分區策略對于減少長途通勤需求和鼓勵可持續交通方式至關重要。設計土地混合使用、高密度開發、靠近公共交通樞紐的城市有助于推廣步行和騎行的出行方式。擴大 15 分鐘城市或超級街區等概念的實施范圍,可以進一步提高這些效益4748。發展積極的交通基礎設施,如安全便捷的步行和騎行設施,鼓勵非機動化交通,從而減少短途汽車出行,改善公眾健康。這種方法在結構緊湊、適宜步行的城市尤為有效。推廣高效、便捷的公共交通系統,如公共汽車、有軌電車、地鐵和輕軌,鼓勵使用共享交通工具而非私家車,從而降低總體排放量。共享交通解決方案,包括汽車共享和自行車共享,通過減少
68、汽車保有量和提高負載率,進一步支持去碳化。在 移動即服務 的推動下,將各種交通模式整合到一個統一的移動系統中,可以簡化城市出行,鼓勵人們放棄私家車。實施城市貨運物流解決方案,如電動貨運自行車、整合交付路線和安全的非機動化最后一公里交付基礎設施,可大幅減少排放。此外,發展城市物流微型樞紐和集運中心,通過增加非機動化交付的比例,有助于進一步減少排放。這些策略在規劃完善、布局緊湊的城市地區尤為有效。電氣化是減少交通排放的重要戰略。鼓勵私人客運、商業和快遞車隊向電動汽車(EV)轉變,可以顯著減少排放。為促進這一轉變,提供補貼、稅收減免和電動汽車免費停車等激勵措施,可有效提高個人車主的采用率。此外,公交
69、車、出租車和其他共享交通工具的電動化也能進一步降低排放,尤其是在以汽車為中心的城市,其他解決方案可能不會產生立竿見影的效果。協調這些政策可以創建更宜居的城市。要成功實現城市交通的去碳化,需要采取綜合方法,將城市規劃、技術、政策和社區參與結合起來,并根據每個城市的具體需求量身定制??傊?,數字化對避免措施(如遠程辦公和遠程工作)有很大影響,可以顯著減少能源使用和排放,其好處也延伸到建筑領域。在換乘措施方面,數字化大大提高了公共交通、共享交通基礎設施和城市貨運物流解決方案的效率。在改進現有系統方面,車輛電氣化極大地受益于數字和技術的進步,為提高能效和減少環境影響提供了巨大潛力(見表 2)。從材料的角
70、度來看,工業部門的戰略將在建筑部門中討論。下一節將討論與供應和結構調整有關的戰略。表 2.數字化對最大限度地發揮交通需求方措施的潛力以減少能源消耗和排放以及經濟增長的影響 需求方措施需求方措施 數字化對最大限度發揮潛能的影響數字化對最大限度發揮潛能的影響 避免避免 遠程辦公 高 城市規劃和分區戰略 低(通過新的智能應用和傳感器)主動移動 中型(通過智能應用程序和平臺)輪班輪班 公共交通 中-高 共享交通 中-高 城市貨運物流解決方案 中-高 11 改進改進 電氣化(電動汽車)高 二、二、雙轉型與產業結構調整雙轉型與產業結構調整 綠色與智能技術不僅能夠提升城市運行效率和表現,同時也在不斷重塑城市
71、結構和功能。特別應該注意到,城市作為人口的集中地,城市的雙轉型將會影響到居民的生活質量,而且不一定是全部是正面的。1.經濟結構調整 城市雙轉型已經為新技術部門發展的新土壤,它使得諸如新型通訊技術、大數據、人工智能等部門成為城市發展的關鍵驅動力 49。這些前沿動態在重構經濟激勵結構和治理框架,更多利益相關方特別是新興技術領域的企業和個人都成為城市的重要力量51;在城市商業領域,新的商業模式和框架52、數字化平臺53將會層出不窮而且難以預測。與此同時,新興技術也在城市管理者賦能造就新城市治理方案(Ersoy and Alberto,2019)54。在新的情景下,越來越多的數據和技術被廣泛地應用于綠
72、色建筑,垃圾管理、水管理、可持續交通、智慧教育、智慧醫療等領域,進而推動這些傳統經濟部門也在新的愿景下轉型并持續發展。欣欣向榮的智慧城市對城市管理者而言,機遇和挑戰并存。例如,大數據分析可以在城市危險材料運輸55和城市大腦56等有廣泛的應用??梢灶A見,智慧城市將會消耗大量的能源,所以綠色能源部門的發展是城市雙轉型的核心。與傳統城市發展模式不同,如今的智慧城市在同等規模上的能源消耗更高,因此,智慧城市必須在強化綠色能源和降低環境和公眾健康等方面做好工作。數字技術融入城市發展同樣為各類相關資本,例如,金融資本、物質資本和人力資本等,在一定程度上鎖定了未來收益57。數字化轉型引發的其他經濟部門到數字
73、部門的資本再配置對城市經濟的影響同樣深遠58。一些與數字經濟聯系較少的部門將會逐漸衰落,相反聯系緊密的部門將會蓬勃發展。在新情景下,城市的數據管理和能源供應等越來越依賴城市之外甚至地理上很遠的經濟活動。因此,城市間的空間依賴程度以及城鄉關系將呈現出前所未有的特征,例如,智慧城市對不再是對較遠距離的城市能源消耗,相反將會有顯著的正向溢出。所以,可以預見的是,城市經濟活動的空間結構和組織將會被重塑,不過目前我們對城市間的差距的判斷還知之甚少。德國魯爾區案例研究德國魯爾區案例研究 2020 年,一項新的重大舉措已經啟動,其愿景是將魯爾區改造成 世界上最綠色的工業區。這一綠色基礎設施戰略的理念是建立一
74、個具有戰略規劃的自然或半自然綠色開放空間網絡,將魯爾區的各個工業區和居住區連接起來。在北萊茵-威斯特法倫州政府的領導下,該項目將采用靈活的參與式開發流程。約 100 個單個項目將逐步建立和實施。主要行動領域包括網絡化的交通-短距離、成功的經濟-良好的工作、生活的多樣性-強大的凝聚力、安全的能源-健康的環境 和 最佳的教育-卓越的研究。必須指出的是,數字化并沒有被指定為一個單獨的行動領域,而只是對其他具體目標起輔助作用。(詳見附件 3)2.就業結構 城市的雙轉型原則上會確保經濟利益的改進,但是對民眾的生活質量影響是復雜的。就業就是其中很關鍵的方面。由于智慧城市在新技術和基建的大量投入,城市就業水
75、平得以提升是很合理可預期的59。數字化轉型使得企業用高級工具和技術來替代工人和降低成本,特別是在非生產環節的低技能工人和管理人員受影響更大60。不過,數字化驅動的智慧城市會將創造新的工作機會 61并且使得個人可以更靈活的方式就業進而提升整體就業規模 62。而且,城市可持續轉型將會創造更多的綠色工作63。例如,與環境保護和自然資源的商品和服務會帶來綠色工作需求的增長,勞動市場的綠色轉型會將勞動力越來越多地重新配置到可再生能源技術、綠色建筑和新興基礎設施建設等部門64。12 與雙轉型相適應的新工作創造同樣將會重塑就業和技能結構。面對勞動需求和產業部門的調整,不同地區通常有特定的技能和默會知識,都要
76、做相應回應。擁有與雙轉型適應的本地化多樣性能力的城市在勞動力方面顯示出了較強的韌性。不過,目前我們還處于可持續轉型的前夕,企業和產業間應該為未來更深層次的轉型及時更新能力基礎65。低技能劣勢群體受可持續和智能轉型影響較大66。勞動市場上的弱勢群體受影響更大。例如,年輕一代勞動者在2008年經濟危機以來一直飽受影響,而如今他們又不得不面對雙轉型的影響而去重新獲得必要的技能67。三、三、數字解決方案對共享和循環經濟的推動力數字解決方案對共享和循環經濟的推動力 中國市場對數字化解決方案的采用兌現了所謂 第四次工業革命 的承諾6869,將為國家經濟發展做出巨大貢獻的承諾。我們曾多次嘗試衡量這些貢獻,2
77、011 年的數字徘徊在國內生產總值的 4.8%左右,2016 年則躍升至 20%以上70。以下機構提出的審查建議綜述顯示,信息和通信技術(ICT)部門和嚴重依賴該部門的制造業活動對經濟增長和總體生產率表現都大有裨益:2001-2018 年期間,信息和通信技術(ICT)部門和嚴重依賴該部門的制造業活動分別以 15.7%和 11.4%的年增長率大大超過了所有其他經濟部門。這些部門也是對全要素生產率增長貢獻最大的部門。對最后一個變量的影響已通過對中國各省的額外研究得到進一步證實。之前的文獻也證明了數字經濟有助于改善環境。雖然這種影響的方向和表現形式不盡相同,但中國所有省份的數據都反映了數字技術的使用
78、對環境的積極貢獻71。數字技術產生積極影響的一些渠道包括,例如,通過減少能源損耗和降低能源需求來提高能源產出7374。共享經濟這一理念背后的推理源于以下認識 75,在發達國家,有相當一部分商品和資源是私人持有的,而且往往分配不當或使用嚴重不足。作者認為,保障多用戶使用這些資源將減少浪費和低效。迄今為止,還沒有哪個國家能像中國這樣充分挖掘共享經濟的經濟潛力。2014 年,中國共享經濟的規模為 150 億美元,預計到 2025 年將飆升至 335 美元 7677。中國擁有世界上最大的共享經濟公司:截至 2023 年,美團擁有約 115,000 名全職員工,總收入達 2,760 億元人民幣,是 20
79、19 年的三倍。數字解決方案的采用有可能極大地促進共享經濟和循環經濟的發展。例如,活躍在循環經濟領域的公司所面臨的主要挑戰之一就是如何保證其產品來源的可追溯性7879。創建數字產品護照有助于解決可追溯性問題,使消費者更清楚地了解所購產品的材料來源,并使公司對其供應鏈戰略更加負責80。這些解決方案大多基于區塊鏈技術,而中國在這一領域的研發已處于全球領先地位82。然而,盡管區塊鏈有助于改善公司業績,但中國公司似乎仍未能充分挖掘這項技術的潛力83。來自中國碳市場行業開發者的見解可能表明,以下領域仍可能對該技術的充分利用構成挑戰:普遍態度和社會規范、數據準確性和真實性、刺激采用的融資機會、可使用戶和非
80、專業人士更容易采用該技術的功能特性84。更廣泛地采用區塊鏈技術或任何其他技術驅動的監測和跟蹤服務,也有可能解決共享經濟倡議所需的信任度問題,但這種信任度往往是缺乏的85。數字解決方案還有可能幫助處理大量產生的城市固體廢物(MSW),這是快速城市化的一個特征性副產品 86。中國的快速城市化加劇了這一問題87。為推動當地循環經濟產業的發展,同時解決城市范圍內空間有限的問題,香港因使用數字解決方案改進都市固 體廢物的收集、分類和編目工作而備受贊譽89。通過與廈門市的比較,作者得出結論,中國大城市在城市固體廢物領域采用數字化解決方案的潛力仍然巨大。13 第三章第三章 雙轉型與社會雙轉型與社會可持續可持
81、續發展發展 社會可持續發展對于成功實現雙轉型至關重要。城市不僅是物理單位的聚集,也是一個復雜的系統以滿足城市居民的需求。促進綠色和數字化轉型必須與城市生活質量的各個方面相關,例如教育、醫療保健和交通便利性。在此背景下,我們提出了一個可持續性術語,其中包括社會方面,并提倡以人為本的可持續智慧城市。為了確定如何加強數據和人工智能驅動的城市發展與人們參與創建宜居城市的相互結合,本章探討了在人工智能時代,城市社會可持續發展的幾個關鍵方面。一、一、道德道德因素因素 在數字時代,健全的隱私和安全框架對于建立政府與公民之間的信任至關重要。優先采取這些措施可以確保道德標準,增強公眾信心,支持社會包容和利益相關
82、者的有效參與。信任是社會包容和利益相關者有效參與的基石,它取決于個人數據是否得到最大程度的尊重和保護。政策制定者必須優先考慮嚴格的隱私保障和強有力的安全措施,以防止未經授權的訪問和濫用敏感信息。這樣做不僅符合道德標準,還能增強公眾對數字計劃的信心。這種信任對于鼓勵社區積極參與,確保技術進步積極促進社會公平和包容,從而加強數字時代透明度和問責制的基本價值觀至關重要。二二、政府服務政府服務數字化數字化 政府服務的數字化是指將傳統的、基于紙質的政府運作和服務轉變為可在線訪問和使用的數字形式的過程。這種轉變旨在使政府服務變為更加高效、可及和用戶友好型服務。同時,城市基礎設施的可及性、公平性和包容性是政
83、府服務數字化過程中的重要考慮因素。城市基礎設施的可及性、公平性和包容性指的是城市中所有居民,無論其社會經濟地位、性別、種族、年齡或殘疾情況如何,都能公平享受基礎設施服務。政府服務的數字化轉型通過消除數字鴻溝來改善城市基礎設施的可及性。它旨在將那些數字素養最低、最難采用數字技術的群體也納入數字城市基礎設施的范疇。這也意味著道路、水、電力和支付系統等基礎設施服務在數字化過程中不應導致群體歧視。城市數字基礎設施中的可及性差距通常表現為連通性、數字素養和技術公平使用方面的差異。為了有效彌合這些差距,評估關鍵利益相關者的角色及其在數字化過程中面臨的復雜性至關重要。例如,新興技術如智慧城市、物聯網(IoT
84、)和人工智能(AI)的整合有潛力改善城市生活。然而,如果這些進步沒有包容性的設計和治理,可能會無意中擴大數字鴻溝90。首先,服務系統整合。成功數字化轉型的政府服務具有全程在線辦理的特點,政府服務事項無論是在線還是線下接收和處理都遵循相同的標準,沒有區別。這要求在系統建設中實現服務內容和組織結構的一致性,從政府服務的最高行政部門到線下服務窗口、自助終端、服務中心、便民服務中心和移動終端應用程序,實現信息互聯互通。數字和物理操作具有同等效力,實現實時交互驗證和線上線下協同操作。例如,在線申請后可以線下領取結果,或者在線下提交材料后可以在線查看進度、修正材料并領取結果。國家統計局的能源統計服務負責收
85、集和分析全國能源生產、消耗和效率數據。數字化可以提高數據收集效率,增強數據分析能力,為能源政策制定提供更準確的依據。其次,服務操作標準化。政府服務系統的建設應遵循統一標準。各級政府服務的垂直整合服務平臺和基于功能的服務平臺應按統一標準建設。否則,可能會出現信息瓶頸甚至信息孤島,導致政府服務信息流通不暢,影響用戶體驗。系統建設標準包括各種業務流程、數據應用終端和政府服務平臺的管理。各項政府服務事項應實施詳細的標準化,明確政府服務事項的名稱、代碼、類型和依據等基本內容,納入統一管理系統進行一致管理和發布。同時,政府服務機構應根據規定及時更新政府服務事項的相關內容和信息,并及時向公眾公開服務指南。最
86、后,用戶便利性。政府服務平臺和終端應在各種適用設備上進行自適應部署,包括但不限于移動設備。政府服務機構應根據實際情況推動政府服務事項向移動平臺和自助終端引入。對于申請材料 14 多、信息不清晰導致多次往返和辦理時間長等問題,應在各級政府服務終端平臺上明確標注接收單位、受理條件、所需材料和可暫時省略的材料清單,并動態更新。特別要關注特殊群體、老年人等數字弱勢群體,提供無障礙、便捷的政府服務和申請指南。數字化轉型面臨的挑戰包括數據隱私、網絡安全、技術成本以及基礎設施缺乏等問題,特別是在邊緣化社區9192。為克服這些障礙,以利益相關者為導向的方法至關重要。這包括促進公私伙伴關系,政府機構制定鼓勵數字
87、包容的政策,而私營實體提供基礎設施支持和創新93。還必須解決可負擔性問題,確保所有公民都能獲得必要資源,而不會造成經濟壓力。擴展基礎設施到服務不足的地區,加強數字素養項目,培養社區主導的努力也可以在縮小數字鴻溝方面發揮關鍵作用94。另一個關鍵的包容性戰略在于有意識地讓代表性不足的群體參與數字服務的設計和實施。這包括非歧視性地獲取數字身份證,并確保婦女和女童從數字公共基礎設施項目中受益95。維也納維也納案例研究案例研究 為了成為一個開放的數字化城市,維也納逐步實現了所有程序的數字化。在決定哪些程序優先于其他程序時,對氣候變化的影響和市民的需求是兩個關鍵因素。更具體地說,該市商定了 12 項數字化
88、原則,如性別平等或環境可持續性。這些原則已在各種數字化戰略和項目中付諸實踐,如 數字健康 或數字平臺 Sags Wien(告知維也納),市民可以在該平臺上報告任何基礎設施故障或問題,然后由城市進行處理。該市擁有數字化能力,并將繼續推進和調整數字化能力,即該市有一名首席技術官和一名首席創新官,促進各部門之間的合作,與維也納城市創新公司(創新公司)和各公司密切合作。例如,在與創新公司的合作中,城市利用衛星數據監測綠地、土地覆蓋變化或停車場使用情況,并利用機器學習檢測公共空間的使用模式。詳見附件 4 1.政府結構和關鍵利益相關者 利益相關者指對特定主題、業務、問題或產品有直接或間接利益的任何人。直接
89、利益相關者包括員工、管理層、客戶、供應商、承包商和股東;間接利益相關者可能包括壓力團體、政府、監管機構、競爭對手、代理商、潛在合作伙伴,甚至是一般公眾?;诶嫦嚓P者的治理理論認為,多個利益相關者或利益相關者群體必須包括在利益相關者范圍內,如公司的員工、客戶、供應商、融資方、社區、政府機構、政治團體、行業協會、工會,甚至競爭對手,因為他們也會影響公司。在數字化過程中,從數據角度來看,任何提供數據或受數據影響的個人或組織都應成為數字政府服務的利益相關者。提供數據的利益相關者基于準確信息為數字政府服務的具體實施提供決策依據。在最大化利益相關者效用的同時,政府服務的實施激勵利益相關者持續提供相關數據
90、以支持后續政府服務。從社會角度來看,個人信息數據的開放和共享最終會產生外部性,這些外部性是積極還是消極取決于政府服務提供的質量。公私伙伴關系(PPPs)也在彌合數字鴻溝方面發揮著基礎性作用。通過利用私營部門的創新和資源,PPPs 可以提高數字基礎設施的可及性和質量,使數字服務更具包容性。例如,那些由于缺乏技術獲取而可能被邊緣化的社區可以從這種旨在將數字服務擴展到所有社會經濟群體的合作中受益96 97。社區參與作為包容性數字治理的關鍵組成部分脫穎而出。當社區成員積極參與數字舉措的設計和實施時,其采用率會顯著提高。這種方法確保數字解決方案能夠有效地針對地方挑戰和需求進行定制。眾包平臺和開放數據倡議
91、等技術不僅讓公民參與治理過程,還通過將社區見解納入城市規劃和服務提供來刺激創新??傊?,城市基礎設施數字化轉型的包容性取決于確保廣泛獲取數字服務、利用 PPPs 優勢、滿足人口多樣化需求以及積極讓社區參與治理過程的策略。這些策略代表了構建公平、響應迅速和包容性數字治理生態系統的整體方法,從而提高整體城市生活質量和治理水平。公共部門數字化轉型舉措的一個關鍵方面是關鍵利益相關者的動態參與。利益相關者包括各級政府部門、私營部門合作伙伴、公民團體、學術機構和普通公眾。每個利益相關者在塑造和指導數字化項目成果方面都發揮著獨特作用。例如,政府實體通常發起和資助數字化轉型努力,這是由提高服務交付和運營效率的需
92、求驅動的。同時,私營部門貢獻技術專長和創新解決方案,這對現代化老化基礎設施和流程至關重要9697。15 公共機構和私營企業之間的協同合作可以帶來更強大和有效的數字基礎設施,正如 Agbeko、Effah 和Boateng 的研究中指出的加納成功實施電子采購系統所例證的那樣96。此外,公民團體和當地社區在提供實地反饋和倡導數字服務包容性方面發揮著關鍵作用。他們的參與確保數字化轉型不僅僅滿足技術方面的需求,還能解決社會需求和可及性問題。正如ScholarSpace96所描述的,理解和納入利益相關者的觀點和反應對于減少項目失敗和提高數字化舉措的有效性至關重要。最后,作為數字政府服務的用戶,普通公眾可
93、能是最關鍵的利益相關者。他們對數字平臺的采用和接受程度衡量了轉型努力的成功。反饋機制,如調查、用戶反饋平臺和公共論壇,使政策制定者能夠收集有關用戶體驗和需要改進領域的見解??傊?,這些關鍵利益相關者的參與不僅帶來了多樣化的觀點和專業知識,還確保了數字化舉措得到廣泛支持和采用。它強調了成功實現城市基礎設施數字化轉型所需的復雜相互依存關系和合作。2.數字化和包容性策略 數字化轉型是一個多方面且復雜的過程,尤其是在考慮轉變城市基礎設施以彌合可及性差距時。在分析利益相關者在這一數字化過程中的作用時,至關重要的是要理解利益相關者不僅包括政府實體,還包括私營部門參與者、非政府組織、社區和國際組織。他們的合作
94、對推動以利益相關者為導向的數字化轉型至關重要,這種轉型將可及性和包容性置于優先地位。例如,建立專門的國家數字包容辦公室可以作為一個強有力的協調機構,倡導政策變革并確保問責制,正如 Ehimuan98所建議的。這些辦公室可以密切監控數字包容舉措,根據需要進行調整,以確保實現包容性目標。此外,利用公私伙伴關系,如 Ehimuan98和 Monika Palani91所述,可以匯集各個部門的資源和專業知識,將連通性擴展到服務不足的人群,這是一個重大挑戰。這種伙伴關系常常產生創新解決方案,如社區網絡或促進數字健康創新的采用99,這可以增強獲取醫療保健和其他關鍵服務的機會。另外,解決互聯網服務和設備的可
95、負擔性對于彌合數字鴻溝至關重要,如 Nick Awad 指出的99。像 FCC 的 Lifeline 計劃這樣的項目可以減輕低收入家庭的經濟負擔,促進數字獲取的更公平分配。Gustavo Streger 的見解表明,邊緣化社區由于獲取數字資源不平等而面臨重大劣勢100。因此,專注于擴展寬帶基礎設施、提高數字素養和實施可負擔性措施的策略是數字包容綜合方法的關鍵組成部分??梢缘贸龅慕Y論是,以利益相關者為導向的數字化轉型方法涉及旨在提高數字素養、促進創新和實施政策改革以支持包容性數字生態系統的協調一致的努力。策略應該是具體情境的,并解決不同人口群體面臨的獨特挑戰,確保技術進步不會讓任何人落后,而是作
96、為一座橋梁,縮小數字賦權者和服務不足者之間的差距。3.政府服務的數字化未來 政府服務數字化的好處是多方面且廣泛的,深刻地革新了政府機構與公民互動和管理運營的方式。從本質上講,數字化旨在提高效率、推動成本節約并顯著提升客戶滿意度101。例如,采用在線平臺、電子簽名和聊天機器人簡化了服務交付,并促進了政府機構與公民之間更具響應性的互動101。除了服務交易的即時改進,數字化轉型將其好處延伸到治理的更深層次的戰略層面。通過采用先進的數據管理技術,如數據湖和人工智能(AI),政府可以有效分析大型數據集,從而做出更明智的政策決策和服務改進101。這種轉變不僅增強了服務能力,還加強了網絡安全措施,為應對網絡
97、犯罪分子日益增長的威脅提供了強有力的保護,考慮到政府持有信息的敏感性,這一點至關重要101。數字化還開啟了前所未有的透明度和問責制。政府現在可以提供開放數據平臺和在線績效儀表板,與公眾分享有關服務交付和政策決策的重要信息,從而營造信任和協作治理的氛圍101。后端流程的自動化和數字化不僅改進了內部工作流程,還為實現快速成果提供了重要機會,這可以在數字舉措中產生公眾好感和信任102。因此,數字政府不僅僅是技術升級,而是對公共部門服務設計、交付和與社會互動的根本性重新構想。它承諾重塑對社會福利至關重要的部門,包括醫療保健、教育、基礎設施和更廣泛的治理,確保這些關鍵服務能夠在日益數字化的世界中適應、維
98、持和蓬勃發展103。16 在城市基礎設施的數字化轉型中吸引關鍵利益相關者的參與對確保包容性和彌合可及性差距至關重要。政府、私營部門實體、社區組織和居民都必須在這一過程中發揮積極作用。這些群體之間的合作有助于創建對每個人都可及的數字服務,包括殘障人士,從而增強社區賦權并確保公平獲取政府服務和城市設施??傊?,在彌合城市數字基礎設施可及性差距方面吸引關鍵利益相關者的參與需要多層次的方法。它要求政府、私營部門、社區組織和居民之間的合作。每個群體在確保數字城市服務具有包容性、可及性并響應所有社區成員需求方面發揮著獨特作用。這種協作方法不僅提高了數字服務的效力,還培養了社區所有權和賦權感,有助于建設更公平
99、和包容的城市環境。三、三、綠色轉型背景綠色轉型背景下下數字化對城市數字化對城市社會社會規劃的規劃的影響影響 城市社會規劃在雙轉型中發揮著核心作用。通過社會可接受的城市規劃和流程設計方法,結合不同參與者的經驗和知識,將綠色和數字發展結合起來,使所有人口群體的生活條件都能得到公平對待。需要強調的是,向綠色和數字城市的雙轉型不僅要在國家甚至城市層面上做出決 定,還需要考慮到社區層面。未來的綠色城市和數字城市將 更緊密、更公共、更靈活104。因此,當地社區(居民和其他利益群體)的參與是一個至關重要的方面。南京市南京市棲霞區棲霞區案例研究案例研究 棲霞區政府在管理和服務多樣化人口方面面臨著巨大挑戰。隨著
100、官員游戲規則的改變,棲霞區領導層最先迷茫的是如何執行上級政府在 五位一體 計劃下的新指示。為了實現目標,棲霞區的年輕干部們在2016年主動出擊,建立了747個微信群,覆蓋全區119個街道社區。雖然微信是一個非正式、私密交流的社交媒體,但區干部們看到了利用微信創新治理的機會。到 2018 年已經吸引了全區 15 萬多訂閱者,并利用微信的多種功能創建公告欄、專門群組等服務功能。對于問題、意見和舉報,官方承諾在兩小時內及時回復。他們還信守承諾,對每項請求都作出回應。正如我們在上文的討論中所預測的那樣,這些年輕的官員在職業發展上非常依賴績效,但他們在行政選擇上仍然積極主動,勇于創新。1.城市數字孿生作
101、為加強地方社區參與的工具 從根本上說,城市數字孿生能在多大程度上改善當地社區生活質量取決于綜合數據的質量和數量。本章的重點是可持續發展的社會方面,因此所有相關數據包括個人數據(與個人相關)、公共數據(由政府機構收集或付費)、企業數據(由市場機構收集,但與個人信息無關)和商業數據(由公司商業化的專有數據)。因此,由誰來控制數據的收集和使用就成了最重要的問題。為了使數字孿生對社區有意義,所包含的數據應該以社區為導向。例如,如果不明顯縮短出行距離,將交通方式轉向多模式和更積極的出行方式,數字綠色雙轉型就不會成功。這種轉變的規劃數據只能在個人的幫助下收集。中國有在地方規劃過程中使用參與式地理信息系統(
102、PGIS)和公眾參與式地理信息系統(PPGIS)的成功范例。這可以系統地納入地方層面的城市數字孿生項目。鼓勵以公民科學為基礎的項目,以便讓社區參與進來,并收集有關噪聲和其他威脅健康問題的數據,促進數字孿生項目的發展。人工智能在復雜城市系統中的應用迅速增加,因此有必要制定一套規則,并解決由誰來控制算法的問題,特別是像 城市大腦 那樣,由私營公司提供軟件,由公共機構提供用于訓練系統和維持系統運行的數據。為了建立人們對綠色和數字化轉型的信任,他們需要知道自己的權利,他們需要知道自己的權利是否得到尊重,他們需要知道自己的數據是否被用于正確的目的。在這方面,個人信息保護法提供了重要的指導原則,但必須不斷
103、加以審查和更新。全世界和中國的智慧城市論述都把重點放在特大城市、大城市和新開發的居住區上,這意味著缺乏資源和信息技術知識的小社區有被拋在后面的危險。這與社區層面數字轉型發展的理念背道而馳。為社會目的開發和使用 城市數字孿生 需要一種整體方法,在技術進步與社會公平、隱私和道德考慮之間取得平衡。通過優先考慮利益相關者的參與、數據的可獲取性和持續改進,城市可以利用數字孿生體提高復原力、可持續性和所有居民的生活質量。17 2.地方社區參與綠色智慧城市設計 數字技術有可能為人們及其社區服務,改善所有人的生活條件(即以人為本的智慧城市)。要以有針對性和以人為本的方式使用數字技術,每個人都需要參與其中。此外
104、,不僅是數字問題,氣候問題也與社會問題密切相關。社區層面在此發揮著核心作用,這不僅體現在規劃本身,還體現在社區被認為是社會凝聚力的核心,并帶來了成功轉型的關鍵因素。通過讓當地社區參與進來,可以更好地了解當地情況(Eigenart),并以人為本地解決問題。實現雙轉型的一個杠桿在于社區的參與,公正的轉型要考慮社區的需求和關切。轉型進程的目標應是加強社會結構和改善社區福祉。所有公民都應能平等地從進步中受益,平等地享受數字化和可持續發展的優勢。如果不充分考慮社會方面的問題,雙轉型可能會導致某些人群與技術的隔絕,現有的不平等現象也會加?。ㄒ姳菊碌谌潱?。在中國,數字技術具有改變環境政策的潛力?;谛畔⒑?/p>
105、通信技術的中國環境研究表明了這一點。根據該研究,信息和通信技術提高了透明度、問責制、公民與政府之間的溝通、效率和服務的提供。然而,這種潛力主要被那些在數字和環保方面已經十分活躍的群體所利用。這些工具沒有讓新的社會群體參與進程。這就造成了數字技術可能加劇社會政治不平等的風險。此外研究表明,中國公民往往將解決環境問題的責任歸于政府,從而推卸個人責任105。社區參與智慧城市設計,為城市注入了顯著附加值,數字化手段在此扮演了關鍵角色。它不僅簡化了復雜關系,提升了公眾對自身影響力的認知與敏感度,還促進了公民科學的數據收集與民眾間的互動。具體而言,透明化的數字規劃表展現了規劃進程,可視化、增強現實及游戲化
106、工具寓教于樂,情景制圖直觀呈現問題,數字參與平臺構建了利益相關者網絡,而制圖 APP等則便捷了數據驅動的公眾參與105。在使用新數字方法與格式的同時,我們亟需加強知識的獲取與傳遞效率。因此,目標應聚焦于用新興數字形式,豐富并優化現有的模擬參與手段,以拓寬城市社會中各目標群體的參與渠道。實現這一目標的先決條件在于,這些數字基礎設施必須設計得簡單直觀、趣味盎然,并能為個人帶來實際價值。此外,這些工具應服務于社區與城市規劃,促進公眾對城市及其發展進程的深入理解,共同推動構建可持續發展的未來城市。通過這一系列措施,我們不僅能加深社區融合,還能激發更多創新思維,共同繪制智慧城市的美好藍圖。社區參與的核心
107、目標在于促進包容與融合,這一理念尤其強調對弱勢群體如殘疾人、缺乏數字媒體經驗的老年人、語言障礙者及女性的關注。為實現這一目標,首要任務是設計多樣化的數字產品,確保這些產品能夠適應不同人群的能力需求,即遵循“為所有人設計”的原則,正如智慧城市憲章所倡導的,推動地方數字化轉型的可持續發展(2017 年)。在將數字工具引入智慧城市設計流程之前,需要深入了解市民的需求,包括他們對這些工具的認知水平、潛在擔憂以及對數字解決方案的接受程度。為此,需針對特定目標群體提供定制化支持,如建立支持體系、提供指導與建立交流網絡,以確保新群體也能有效參與設計過程。同時,公共場所的數字設備與軟件應具備高度的可及性,使公
108、眾能夠輕松信賴并有效利用這些數字基礎設施。重要的是,城市應保障居民在無法或不愿使用數字手段時,仍能通過傳統方式獲得必要服務,確保服務的全面覆蓋與無障礙獲取106。維也納維也納案例研究案例研究 維也納以其龐大的建筑存量著稱,擁有約 220,000 座建筑,這一特點在推進建筑領域的氣候適應行動時成為獨特優勢,尤其是在私人所有權普遍構成挑戰的背景下。維也納能夠憑借廣泛的公共建筑所有權,獨立于私人市場,有效實施如“Raus aus Gas”(至 2040 年建筑供暖淘汰化石燃料計劃)等大規模去碳化舉措,展現了其在綠色建筑轉型中的引領地位。詳見附件 4 四、四、交叉性:婦女、交叉性:婦女、移徙工人移徙工
109、人和和老年人老年人 200 多年來財富和收入分配的歷史趨勢表明,平等是一個緩慢的趨勢。然而,在過去十年中,全球范圍內的不平等現象有所加劇 107。本節的目標是平衡地闡述智慧城市、數據和數字技術如何促進這一趨勢的發展,并展望如何利用這些技術進行補救。本章的關鍵概念是交叉性和性別平等。交叉性是指兩種或兩種以上的身份重疊,從而導致某些類型的不平等。例如,老年婦女可能因其性別和年齡而遭受不同形式或綜合形式的不平等。如果所有性別身份的人都享有同樣的權利、責任和機會,那 18 么性別平等就實現了。我們認為,交叉性使性別不平等問題變得更加突出。在中國,不平等現象呈全面上升趨勢,且交叉性更強。自 20 世紀
110、80 年代以來,中國的基尼系數從 0.25 左右上升到 0.4 以上,成為全球最不平等的國家之一。然而,與 20 世紀 80 年代相比,中國取得了巨大進步,成功地使 7.7 億中國人擺脫了絕對貧困。1.婦女 在過去的 50 年里,中國的性別平等狀況與全國的趨勢同步惡化,盡管從絕對值來看,婦女在接受教育、醫療保健和獲得財富方面的狀況有了顯著改善。中國是少數幾個不走 U 型曲線的國家之一:婦女的相對社會地位通常會隨著工業社會向服務型社會的過渡而提高。相反,中國的發展更像一個 L 型曲線,沒有相對改善的跡象108。迄今為止,智慧城市的發展也助長了這一趨勢。例如,在開發和管理智慧城市所需的高薪 STE
111、M 勞動力中,女性所占比例不到 30%。不同性別在城市中的經歷有很大差異。婦女往往身兼數職,需要高效的交通系統來滿足不同的需求,而且通常交通預算較少109。男性主要表現為線性移動模式,而女性則在旅途中兼具多種目的 110。例如,在北京女性的所有出行中,通勤出行只占 39.67%,男性則少 10%。35%的女性出行是為了購物,比男性多 13%;8.91%的出行是為了接人,比男性多 2%110109。此外,許多數字出行服務并不符合護理出行的需求,例如共享單車不適合運送貨物或接送兒童 111。城市環境中的安全問題是性別主流化的核心問題。在武漢和烏魯木齊進行的一項對比調查發現,70%的女性在公共交通中
112、表示焦慮109。與此同時,性騷擾事件的報告率很高:武漢為 24.6%,烏魯木齊為 19.3%,而未報告的案件數量很可能要高得多110。婦女遭遇的大多數性騷擾和暴力事件都發生在公共交通工具上,但也有許多婦女在車站或途中受到攻擊 112。這些動態解釋了為什么中高收入婦女更傾向于選擇更安全的私人交通工具 113。最后,許多婦女進入了“零工經濟”,這是當今智慧城市不可或缺的一部分,它提供了靈活工作和懷孕后重新就業的低門檻等機會。2021 年,約有 2 億人受雇于中國的 零工經濟,預計到 2036 年,這一數字將翻一番114。雖然沒有關于 零工經濟 中男女比例的可靠總體數據,但 2021 年,在滴滴出行
113、的 1300 萬名員工中,有 237 萬名女性,略高于 18%115。在 零工經濟 中,女性往往會受到厭惡女性的刻板印象和暴力侵害。不穩定的工作、沒有居住權以及在工作之余獨自承擔養育子女的責任等不利因素對女性的影響尤為嚴重。最近的一項研究發現,許多經濟平臺對工作場所的性騷擾指控反應遲鈍,一般不容易追究責任 115。2.移徙工人 關于農民工家庭1,存在兩大挑戰:首先,對智慧城市的大力關注可能會將資源引向已經富裕的城市。其次,中國 7.34 億勞動力中有近 3 億是農民工,由于他們所從事的行業受到數字化進程的威脅,他們可能會被甩在后面。在外來務工人員中,女性尤其脆弱,平均而言,她們更集中于低技能工
114、作,健康水平低于男性。教育是了解農民工狀況的一個關鍵指標。在全中國,只有 36.6%的勞動適齡人口(25-64 歲)受過高中教育(經合組織平均水平:83%),10%的人擁有學士學位(經合組織平均水平:19%),碩士和博士學位占 1%(經合組織平均水平:14%)(經合組織,2022 年)。盡管沒有關于城鄉教育差距的現成數據,但一些估計表明,21%的女性農民工受過小學及以下教育,而男性農民工中只有 9%受過小學及以下教育。然而,在工作中使用電腦的女性外來務工人員較少,只有 44%的女性使用電腦,而男性則為 50%116??傊?,斯科特-羅澤爾(Scott Rozell)對 隱形 中國農村的研究充分說
115、明,中國在經合組織中的地位較低,主要是因為農村人口的教育水平較低,因此農民工的教育水平也較低。由于自動化和智慧城市的發展不僅需要大量人才(見第二章),而且還可能減少對低技能勞動力的需求,因此相對缺乏技能的農村勞動力(其中許多是農民工)面臨著被拋在后面的風險 117。許多非技術工人和農民工受益于“零工經濟”。但除了經濟上岌岌可危的處境,零工 們還反映平臺經濟導致社會關系破裂。以滴滴司機為例,過去出租車司機的工作時間是有規定的,這意味著他們要與其他出租車司機共享一些時間。此外,他們必須取回并交還自己的汽車,這也是他們見面聊天的機會?,F在,每個人都有自己的車,工作從出門開始118。1在中國,農民工一
116、般被理解為居住在城市、具有農村戶籍的工人。19 3.老年人口 從 2020 年到 2022 年,60 歲以上人口在中國勞動力中所占比例將從 8.8%上升到 12.8%。預計 60 歲以上人口占總人口的比例將從略高于 20%上升至 30%左右。國家基礎養老金很低,每月最低為 123 元,許多退休人員現在只有一個子女供養他們。農村老年婦女的處境尤為不利,因為她們的平均收入僅夠支付 21%的開支 119。老年婦女往往比男性長壽,但與男性相比,她們更容易罹患慢性疾病,健康狀況普遍較差 120。婦女未得到滿足的老年護理需求也更高 121。迄今為止,數字工具、智能城市和平臺的出現并沒有起到補救作用,反而有
117、可能使老年人更加落后。關于所謂 灰色數字鴻溝的文獻將老年人參與數字化轉型的四大障礙分為動機、物質障礙、技能和使用。城市環境中的老年人使用各種各樣的數字設備,但許多人反映存在問題。這些問題既包括視力等健康問題,也包括缺乏理解能力。尤其是數字化轉型的速度和深度讓老年人對未來是否有他們的位置感到焦慮。政府為改變這種狀況而采取的干預措施面臨著一個棘手的挑戰。一方面,老年人希望政府介入并支持他們,但另一方面,他們中的大部分人又不愿意向家庭以外的人尋求幫助,特別是不愿意向政府項目尋求幫助 122。4.多元共融規劃與數字工具的價值多元共融規劃與數字工具的價值 為了創建可持續的智慧城市,本節建議將城市設計建立
118、在具有包容性的多方利益相關者規劃基礎上,并使用數字工具來推動。首先,包容性的多利益相關方規劃。中國的智慧城市通常以命令和控制的方式實施。因此,當地社區和利益群體很少參與規劃和決策。不過,也有例外:聯合國開發計劃署與貴州省共同開發了一種方法,讓當地社區參與進來,納入他們的直接需求,并制定反映這些需求的指標。這種方法明顯不同于中國政府的智慧城市標準,即最近批準的 GB/T 33356-2022。此外,諸如環境保護、社會和諧等領域未能作為獨立部門,系統性地融入規劃與決策框架之中,導致這些領域的訴求被邊緣化。此現狀下,地方政府機構間信息共享渠道不暢,尤其是關乎可持續發展干預措施規劃與決策的核心數據難以
119、順暢流通,限制了政策制定的全面性和有效性(參考附件八)。印度印度的的多方利益相關者合作數據平臺多方利益相關者合作數據平臺 印度城市數據交換(IUDX)平臺通過實現城市與各利益相關方之間安全、實時的數據共享,推動印度未來城市的發展。作為一個開源項目,IUDX 促進了印度 40 多個城市的城市官員、私營部門合作伙伴和民間社會之間的合作。IUDX 依靠的是高質量的數據、利益相關者之間的合作、數據價值教育以及促進數據共享的政策。例如,在浦那,IUDX 支持一款通過數據分析幫助市民找到最安全路徑的應用程序。它整合了社區反饋、街道照明和犯罪統計等各種來源的實時數據,為人們推薦路線,最大限度地減少不安全因素
120、的影響,尤其是對婦女和兒童而言。該應用程序已在印度許多城市推出,并在全球范圍內使用,例如在哥倫比亞波哥大。第二,數字技術可以發揮關鍵作用,將性別平等主流化納入城市規劃,確保城市的公平性和包容性12321124。性別平等主流化和社會公平規劃要求將具體需求納入政策和決策的各個方面21。數字工具可以幫助規劃者了解和分析這些動態變化 114。馬尼拉馬尼拉人工智能人工智能賦能賦能的城市規劃的城市規劃 在德國國際合作機構數據實驗室的支持下,德國國際合作機構的 亞洲國家可持續發展交通倡議 和 TUMI 婦女動員婦女 項目采用了一種基于人工智能的方法,以包容和交叉的方式審視城市規劃,創建了人工智能生成的馬尼拉
121、真實地點的圖像。這些圖像納入了安全設施(如照明、攝像頭、女性安保人員)、殘疾人無障礙基礎設施(如坡道、觸覺人行道)以及滿足人口不同需求的公共設施(如無障礙廁所、綠地)等元素,幫助參與者和決策者更好地直觀了解城市空間的潛在改進措施。因此,人工智能可以在創造更安全、更具包容性的城市環境中發揮至關重要的作用。20 回到本節最初提出的問題,即智慧城市、數據和數字技術是否會助長全球日益加劇的不平等現象,抑或是一種補救措施,我們已經非常清楚地認識到,技術本身并不能解決問題,但謹慎、具有社會意識、尤其是具有包容性地使用技術,可以為促進社會公平的發展。21 第四章第四章 雙轉型與環境雙轉型與環境可持續可持續發
122、展發展 氣候變化、原材料過度消耗或土地占用率高等多重環境挑戰表明,必須轉變城市發展方式,實現可持續城市發展,包括建設緊湊、安全和健康的住區,提供可持續和高效的出行方式,并增強抵御氣候變化的能力125。面對氣候變化、環境污染和生物多樣性喪失,需要加快全球城市的可持續環境發展,以保護宜居和具有氣候復原力的城市地區。數字化可以推動這一發展。從環境角度來看,有必要分析數字化如何有利于可持續發展,以及技術創新和數字化如何與可持續發展相聯系。本章展示了數字化基礎設施和工具,作為通過城市規劃實現預定可持續環境發展目標的手段。本章就如何釋放數字化潛力并將其引導到正確的渠道提出了建議。一、一、面向未來城市的城市
123、與環境綜合規劃和發展面向未來城市的城市與環境綜合規劃和發展 自 2016 年 1 月 1 日2030 年可持續發展議程的 17 個可持續發展目標(SDGs)實施以來,聯合國秘書處和各大國際組織一直致力于評估可持續發展目標的進展情況。從已有的評估結果來看,地球、人類、環境和生態系統的復原力和福祉正在退化,世界“嚴重偏離”了在 2030年的最后期限前實現可持續發展目標的軌道。依據2024 年可持續發展目標報告,中國生態環境領域涉及的 7 項 SDGs和 33項評價指標中,水下生物(SDG14)和陸地生物(SDG15)評價為“紅色”,清潔飲水和衛生設施(SDG6)、經濟適用的清潔能源(SDG7)和可
124、持續城市和社區(SDG11)評價為“橙色”,無綠色SDGs,中國生態環境領域可持續發展目標在全球排名中處于相對較為落后的狀態,亟需以減污降碳為主抓手推進綠色轉型,推動現代化、智慧化城市環境基礎設施建設,提高自然資源使用效率,保護和恢復淡水生態系統,遏制生物棲息地和生物多樣性的減少;在全球發展倡議框架下深化國際數據合作,以“數據之治”助力落實聯合國2030 年可持續發展議程,攜手構建開放共贏的數據領域國際合作格局,為可持續發展提供新的動力和活力。德國環境署提出未來城市愿景 126。該愿景旨在建設緊湊型綠色城市、多功能區、環保交通和減少噪音。它提出了未來城市生活的愿景,重點是創建可持續發展、宜居和
125、高效的城市,強調城市發展需要采取綜合方法,平衡環境、社會和經濟因素。它提出了十項相互關聯的一攬子措施,旨在系統地解決這些問題,應對交通擁堵、空氣污染、噪音和缺乏綠地等核心挑戰。緊湊型多功能城市。緊湊型多功能城市。這一愿景提倡更密集、混合用途的城市發展,以盡量減少長時間的通勤并加強社區聯系。這種方法被稱為 雙重內部發展,旨在創建住宅、商業和娛樂空間共存的社區。例如,可以將城市汽車密度降低到每千名居民 150 輛。城市綠地和公共區域。城市綠地和公共區域。增加綠地對于改善空氣質量和娛樂活動至關重要。愿景包括公園、綠色屋頂和垂直花園,建議將未充分利用的區域改造成綠色地帶。例如,將舊工業用地改造成社區公
126、園,帶來顯著的環境和社會效益。減少噪音。減少噪音。防治噪音污染的策略包括限速、減少噪音的路面和安靜區。愿景設定了雄心勃勃的目標,如遵守世界衛生組織關于夜間噪音水平不超過 40 分貝(A)的建議。實施這些措施可以減輕壓力,改善城市生活條件。主動交通網絡。主動交通網絡。加強步行和騎自行車的基礎設施至關重要。愿景要求建立連續、安全、有吸引力的人行道和自行車道網絡。例如,發展自行車道和人行道網絡可以大大減少對汽車的依賴,促進更健康的生活方式。綜合交通服務和電動交通。綜合交通服務和電動交通。未來的城市交通應將各種交通方式整合成一個可通過數字平臺訪問的無縫系統。這一愿景支持電動汽車和汽車共享計劃,以及強大
127、的充電基礎設施。奧斯陸等城市已成功普及電動汽車充電站,支持向電動交通過渡。改善公共交通。改善公共交通。提高公共交通的質量和便利性至關重要。這一愿景包括增加服務頻率和可靠性,以及過渡到電動公交車和火車。例如,布賴斯高地區弗賴堡已將電動有軌電車和公共汽車整合在一起,大大減少了城市廢氣排放。22 可持續城市物流??沙掷m城市物流。城市物流應有利于環境,減少送貨車輛及其影響。這一愿景提倡將電動貨運自行車用于最后一英里配送和城市集運中心。例如,阿姆斯特丹已采用電動貨運自行車來簡化送貨流程,減少交通擁堵。管理機動車交通。管理機動車交通。交通管理戰略包括征收擁堵費、停車管理和低排放區。該愿景旨在減少交通流量,
128、促進可持續交通。倫敦的擁堵收費區就是一個例子,它有效地減少了中心城區的交通量和排放量。生態友好型數字化城市規劃。生態友好型數字化城市規劃。數字工具和智慧城市概念在現代城市規劃中至關重要。該愿景鼓勵開放數據、智能交通管理和數字平臺,以提高公眾參與度。巴塞羅那的智慧城市計劃利用實時數據有效管理交通和公共服務。參與式合作規劃。參與式合作規劃。讓市民參與規劃過程,對于創造符合居民需求和愿望的城市環境至關重要(見第三章第三節)。該愿景主張采用參與式方法,如生活實驗室和對話論壇,確保社區參與。它還建議使用數字工具和平臺來促進這種參與,使居民更容易為規劃和決策過程做出貢獻。這方面的例子包括維也納的參與式城市
129、規劃項目,讓居民參與決策過程。這些措施的實施需要中央和地方政府的共同努力,也需要私營部門和社區的參與。實施這些措施需要大量投資、支持性法律框架、中央和地方各級增加資金投入,以及重新分配現有資金。由于公共財政有限,中央措施包括取消對環境有害的補貼,并將這些資金轉用于可持續城市發展舉措。在市政一級,綜合城市規劃是城市實現這些目標的關鍵機制。緊湊型城市以及對有限城市空間資源的多功能和高效利用,是氣候友好型城市發展的關鍵127。策略包括利用重新密集化的潛力以及對現有建筑的保護、翻新和改造。與此同時,緊湊的建筑結構必須與充足且方便使用的開放空間和綠地相結合,以避免在健康、氣候適應能力(如城市熱島效應)和
130、生活質量方面出現偏差(見第四章第五節)。三重內部城市發展的城市規劃模式是一種綜合規劃和設計方案,旨在對建筑、交通和綠地進行新的空間分配128,其目標是將城市中緊湊型建筑的發展與綠色和開放空間的安全和質量保證,以及減少私人機動化交通以利于公共交通和主動交通聯系起來。對交通區域進行(重新)設計和重新分配會對氣候保護和適應、提供休閑場所和城市自然環境、提高空氣質量和減少噪聲污染,進而對人類健康有著至關重要的影響。三重內部城市發展得益于全面且最新的地理數據,這些數據是建筑物和空地登記、綠地信息系統、交通建模甚至數字孿生模型的來源。除了分區規劃和綜合城市發展概念等傳統的綜合城市規劃工具外,各城市正在越來
131、越多地開發氣候、環境和資源保護方面的智能概念。德國智能城市憲章就城市如何以可持續和積極的方式實現數字化提出了指導方針和建議129。數字化工具可以從不同方面支持城市規劃。首先,城市和環境規劃的數字化為數據收集和環境監測提供了新的可能性,可以根據新的、可靠的數據,更經濟地確定和實施措施(見第四章第二節)。其次,數字化工具可以成為措施本身的一部分,這在交通領域最為突出(見第四章第三節)。第三,數字工具可以支持所有相關利益方進行新形式的溝通,支持公眾參與規劃過程(見第三章第三節)。對數字化和城市可持續發展的案例研究分析表明,智能解決方案只有與城市可持續發展的非數字化措施(如城市基礎設施的改造或擴建)相
132、結合,才能為實現氣候和環境政策的總體目標做出重大貢獻 130。例如,要實現自行車交通模式的轉變,除了智能交通燈之外,還需要擴大自行車交通基礎設施。最后,提出了以下建議,以更好地整合智慧城市和城市環境保護概念130:智能解決方案的設計應無害環境,利用其潛力,避免可能的風險和反彈效應。應實施智慧城市的城市環境監測和評估系統,以確保透明度和可比性。在數字化和智慧城市的資助計劃中,應解決保護城市環境的問題。應加強所有相關利益方(城市管理部門、基礎設施公司、服務提供商、市民等)在開發環保型智能解決方案方面的意見和信息交流。應為環保型智能解決方案提供試驗平臺。23 人工智能促進可持續城市規劃人工智能促進可
133、持續城市規劃 越來越多地獲取大數據和可擴展的人工智能(AI)模型使城市可持續性解決方案進入了一個新時代 131,通過高分辨率和高度情景化的方法開展工作。數據可用性、先進的分析模型和前瞻性能力的協同增效,標志著我們在設計和實施有效的本地化城市可持續發展戰略的能力方面實現了重大飛躍。例如,基于人工智能的城市規劃可根據不同城市地區的具體需求和背景量身定制可持續性和氣候解決方案,同時將生物多樣性、綠色發展或包容性等其他優先事項納入分析。二、二、以數字創新再造城市環境保護與發展以數字創新再造城市環境保護與發展 環境治理是“治理”概念在生態環境領域的延伸與應用,目的在解決環境污染、生態破壞、氣候變化、生物
134、多樣性喪失等突出問題,實現人與自然和諧共生。把數字創新和智慧環保作為智慧城市的重要內容,是全球城市環境治理共同的訴求和大勢所趨。1.數字化創新與城市環境治理 數字技術創新生態治理路徑和模式,為公眾提供系統化的環境服務、為政府提供智慧化的環境決策。作為一種現代化的城市生態環境治理方式,數字化導向下的生態環境智慧治理建設通過將大數據、5G、人工智能等數字技術有機嵌入城市生態環境保護與建設,在數字化與綠色化的深度融合中,不斷提升城市生態環境治理的科學化、精細化、智能化水平。建設生態環境智慧治理,重點在于統籌好數字化和綠色化的關系,推動二者相互促進、協同發展。推進數字化建設,借助人工智能等技術發現數據
135、背后的規律,能夠為生態環境治理提供重要引擎,有助于達到高效、可持續的生態環境治理效果。推進綠色化發展,是建設數字生態文明的應有之義。以數字技術創新拓展城市生態環境治理路徑,實現城市生態環境的以數字技術創新拓展城市生態環境治理路徑,實現城市生態環境的“數據之治數據之治”。借助海量數據和強大算力,運用大數據、云計算、人工智能等數字技術手段,能夠有效提升生態環境保護的系統性、協同性、精準性,推動山水林田湖草沙一體化保護和系統治理。例如,為推進精準治污、科學治污、依法治污,我國一些地方運用數理統計、數字模擬、基因算法、大數據、機器學習等智能手段,融合多維環境數據,著力構建從污染源排放到環境質量變化的完
136、整數據鏈,為在環境污染防治中實現精準溯源和精準預測提供了有力技術支撐。數字技術的廣泛應用,為生態環境治理裝上了高效監測和主動預警提供了科學分析和有效應對,豐富和拓展了生態環境治理的路徑。以數字技術創新推動生態環境治理向系統化、協同化轉變。以數字技術創新推動生態環境治理向系統化、協同化轉變。長期以來,由于生態環境數據信息在區域、部門、單位之間共享不夠,導致生態環境治理在一定程度上存在碎片化現象,一些地方生態環境治理中“反復治理、治理反復”的問題較為突出。通過高效的數據匯聚和人工智能、云計算、數字孿生等先進技術,可以有效提升環境治理所必需的統攬全局能力、頂層設計能力、監測感知能力、預警預報能力、智
137、慧決策能力和應急處置能力,為生態治理全系統全流程提供智慧支撐,為人民群眾提供系統化的環境服務。以城市水系統為例,隨著城鎮化進程加快,城市水系統面臨城市水安全風險、水生態破壞、水資源短缺、水環境污染等挑戰。通過建立基于 AI+大數據的城市水環境智慧管控系統,聯動城市廠站網河體系,通盤考慮城市水資源、水環境、水生態、水安全、水文化,可以實現對地表水、污水、生態用水、自然降水、地下水等統籌管理、綜合保護與系統利用。以數字技術促進城市發展方式綠色升級,幫助企業推進綠色轉型。以數字技術促進城市發展方式綠色升級,幫助企業推進綠色轉型。數字技術的快速發展為促進減污降碳協同增效提供了新思路新方法,推動污染防治
138、從末端治理轉向源頭控制,在數字化、綠色化協同轉型中建立健全綠色低碳循環發展經濟體系,推動經濟社會發展全面綠色轉型。一方面,數字技術有助于節能減排。通過采集、加工、處理生產數據,數字技術可以對生產全鏈條進行實時監測,并能根據需求變化精準調控生產管理方式,提升資源配置效率,減少資源能源的消耗和浪費。例如,在能源轉型升級方面,鄂爾多斯市利用數字技術和智慧能源技術建設新型電力系統,推動數字化、大數據、人工智能技術與能源清潔高效開發利用技術有機融合,發掘和培育能源產業轉型升級的增長點(見附件 1)。24 生態工業園案例研究生態工業園案例研究 在生態工業園區建設方面,天津市經濟技術開發區綜合運用工業物聯網
139、、標識解析、人工智能等技術構建起集安監、環保、能源等多元化監管與應急聯控為一體的“工業環境大腦”,為建設資源友好、綠色可持續發展的智慧工業園區積累了寶貴經驗。另一方面,數字技術可以為企業提供信息共享平臺,降低企業研發創新的不確定性,支持企業從事創新活動,提升企業生產效率,降低單位產值的碳排放量與污染物排放量。生產運營數字化已經成為企業重要的減碳著力點,與人工智能相關的技術減碳貢獻占比將逐年提升,發揮越來越重要的作用。以數字化應用引領和推動城市居民養成可持續生活方式和消費模式。以數字化應用引領和推動城市居民養成可持續生活方式和消費模式。綠色發展既是生產方式的變革,也意味著生活方式的轉變。伴隨數字
140、技術的發展,綠色消費、綠色出行、綠色家居等方面的數字化應用在日常生活中更加普及,正在吸引越來越多的人加入到綠色智慧生活的行列中來。目前,深圳市在智慧社區建設中堅持以群眾需求為導向,積極拓展數字技術的應用服務場景,著力創新政務服務、公共服務方式,推動就業、健康、衛生、醫療等服務“指尖辦”“網上辦”“就近辦”,通過讓數據多跑路、群眾少跑腿,高效聚合社區周邊生活服務資源,建設便民惠民智慧生活服務圈,更好滿足社區居民的多元化生活需求。此外,線上課堂、智慧醫療、智慧圖書館等數字技術的場景應用,在給社會生活帶來便利,滿足群眾日益多樣化、個性化需求的同時,也從技術層面強化了全社會的節約意識、環保意識、生態意
141、識。2.在可持續環境發展中應用大數據分析和人工智能 人工智能和大數據技術的應用,為改善城市環境質量帶來了新的機遇。智能交通系統、智能垃圾處理以及智能環境監測等應用可以有效地減少交通擁堵、改善垃圾處理效率和優化環境污染控制。同時,通過大數據的分析,可以實現科學的城市規劃、精細化的環境治理以及智慧城市管理。建設生態環境智慧治理可重點從平臺構建、數據挖掘、數智融合、政策保障等方面協同發力,形成“一張網”“一張圖”,研發數據價值挖掘算法,推進數字技術在生態環境領域的深度應用,發揮好數字生態環境科技在美麗中國建設中的基礎性、引領性作用(詳見附件九:“人工智能+”探索北京亦莊生態環境治理的“數智”模式)。
142、根據地方特點,中國自 2016 年以來選擇有代表性的省、市開展生態環境大數據創新應用,探索應用模式,推動試點成果的推廣和實施。經過近十年的發展實踐,大數據和人工智能已經被證明環境監管和治理的有效措施,并被作為環境保護和管理的新模式得到廣泛推廣。建設生態環境全要素監測系統,覆蓋大氣、水、土壤、固廢、噪聲等,實現全面監測功能。通過科學部署感知終端與感知網絡,建立覆蓋轄區范圍內各項生態環境要素的監測網絡,實現感知信息數據的實時傳輸。建設生態環境綜合業務應用系統,實現管理考評與監察執法功能。以污染源全生命周期的監督管理為主線,對政府責任部門、排污單位、治污企業等監管對象,進行精準化監督管理與考核評價,
143、建立起“橫向到邊、縱向到底”的網格化環境監管體系。比如:環境監察移動執法系統、環境網格化管理系統、IC 卡排污總量控制系統、污染源“一企一檔”系統等 建設生態環境決策支持管理系統,實現決策指揮功能。融合生態環境監測數據資源和其它專業數據資源,建立“環保一張圖”智能決策管理系統,為政府部門提供準確、及時的數據信息和科學、高效的指揮平臺。例如蘇州工業園區搭建的環境綜合管理應急監測預警及指揮平臺。在發生環境事件時,系統可以實時提供現場情況、應急方案,污染溯源管理等功能,輔助環境決策。建設智慧環保民生服務系統,實現公眾服務功能。通過智慧環保平臺的開放應用,進行環境質量發布、環境問題投訴、行政許可申辦、
144、行政處罰公示等,形成政府與公眾良性互動、共建共享的生態格局 探索大數據和人工智能在環境治理中的應用場景。人工智能技術通過計算機視覺技術和機器學習算法,可以對垃圾進行分類和識別,實現自動化處理,提高垃圾分類的效率和準確性。25 大數據和人工智能在環境治理中的應用場景大數據和人工智能在環境治理中的應用場景 法國蘇伊士集團創新研發技術“Autodiag”智能識別技術的固廢處理中心,該中心負責巴黎地區100多個城市的固廢垃圾的收集和分揀。據悉,有了這項直接在垃圾分揀線上連續自動作業的質量控制技術,垃圾分揀效率將更高且結果也更可靠。Autodiag 智能識別技術已成功應用于塑料垃圾的分類檢測,成功率高達
145、約 98.5%。2023 年,北京市懷柔區廟城鎮投入 127 套垃圾分類智能監控系統,工作人員在辦公室就能實時監測 20個社區(村)的 127個垃圾分類驛站的垃圾分類情況,從而有針對性地開展分類工作,以24小時智能監測模式替代人工督導模式,節省人力物力的同時提高生活垃圾分揀率。浙江省平湖市曹橋街道景都佳苑內,AI 機器人以“智”替人,這一人工機器人能夠 24 小時開啟智能督導模式,降低人工成本,并且通過對問題發現、取證、宣教的閉環管理,建立垃圾分類長效化監管機制,解決了社區在垃圾分類工作中人工督導成本高、違規取證難、執法難、整改清理不及時、業務數據不準確等管理痛點問題,為城市的垃圾分類工作打開
146、了新模式,助力垃圾分類加速實現智能化、數治化、精準化。盡管人工智能幫助環保機構和相關企業更加高效和精準地進行環境監測、垃圾分類、碳排放監測、環境規劃和環境治理等方面的工作,也有廣泛的應用前景,不過,其大范圍應用也面臨一些挑戰。例如,數據對環境具有重要意義,只有對現狀的準確認知,才能做好總量控制。但人工智能技術需要大量的數據來進行訓練和學習,目前,人工智能還需要加強環境數據的收集和管理,提高數據的質量和數量,以支持人工智能技術的應用。同時,人工智能的前期投入十分巨大,不論是技術、人力還是硬件基礎設施,都有十分龐大的需求。并且,其框架搭建的過程需要一定時間,運行期間的費用也十分高昂,對于體量較小、
147、經濟薄弱的城市而言存在著較大壓力。三、三、人人享有可持續的城市交通人人享有可持續的城市交通 交通區域是城市環境發展的關鍵,其原因有三 132。首先,交通區域占城市空間的很大一部分,可用于氣候適應措施等。其次,大部分交通區域密封性很強,增加了氣候風險(如降水徑流或熱島效應)。此外,這些區域主要用于機動化的個人交通,這種空間效率低、排放密集型的交通模式加劇了氣候變化,成為上述風險的驅動因素。交通轉型是解決這三種影響以及與交通相關的當地環境問題(如空氣污染或噪音)、交通安全或社會公正和性別問題(如交通可達性、空間分布)的過程。其目標可概括為:避免不必要的交通(如規劃緊湊型城市),從個人機動化交通轉向
148、公共交通或主動機動化交通(步行、騎自行車等),以及提高以(化石)燃料為基礎的個人交通的效率(如改用電力驅動134,見第二章第一節)。然而,改進措施很少產生有益的空間效應。交通轉型作為城市可持續發展的一種手段,可在多個方面受益于數字化。自動駕駛和聯網駕駛將改變人們的出行行為,創造新的商業模式,并對交通系統產生巨大影響135。這種影響是否符合城市可持續發展的目標,取決于工具的使用和影響??梢酝ㄟ^強制要求對各種交通模式進行技術評估來避免潛在風險,以防止對環境友好型交通產生負面影響。利用數字工具可以帶來不同:自動駕駛汽車可以提高個人交通或公共交通的吸引力。這可以通過與技術進步同步的法規來管理。例如,統
149、一數據和強調開放數據的法規將有可能增加依賴共享數據的多式聯運 APP 和平臺的有益影響,并促進從個體機動交通向公共交通的轉變。但也可以通過資金進行管理,例如公共研究基金優先考慮公共交通的自動化研發,而不是機動化的私人交通。此外,在利用數字創新提高效率的同時,還應為減少汽車保有量制定有針對性的政策,如管制空駛或為共享車輛減稅。另一方面,由于自動駕駛汽車的通勤更具吸引力,無節制的交通數字化可能會導致城市無序擴張和更長的旅行距離。26 利用機器學習推斷建成環境的交通排放利用機器學習推斷建成環境的交通排放 Nachtigall 等人最近的一項研究(2023 年)136 解決了在考慮居民自我選擇偏差的同
150、時準確估算建成環境對誘發的交通二氧化碳排放的影響這一難題。該研究提出了一個雙機器學習框架,其中包含以下兩個機器學習模型:一個用于估算居民自我選擇偏差,另一個用于預測誘發的交通二氧化碳排放,同時考慮這種偏差。研究結果表明,所提出的雙重機器學習方法在考慮居民自我選擇和提高估算與建成環境相關的交通二氧化碳排放量的準確性方面非常有效。例如,基于對柏林的案例研究和 32000 名居民的旅行日記,他們發現建成環境導致柏林中心區和郊區的家庭旅行相關二氧化碳排放量大不相同,這主要是由于目的地的可達性不同。通過適當考慮居民的自我選擇偏差,模型對建成環境因素對交通排放的因果影響提供了更可靠的估計。這對城市規劃和政
151、策制定具有重要意義,因為這樣可以做出更明智的決策??傊?,這項研究強調了在城市可持續性研究中采用先進的機器學習技術的重要性。四、四、城市發展中的碳減排、資源效率和零污染城市發展中的碳減排、資源效率和零污染 本節概述了數字化和人工智能如何幫助釋放各種工具和方法,并將其主流化,以實現建筑物和基礎設施的建筑環境轉型。根據政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的數據,通過在建筑領域采取減排措施,工業化國家可減少高達 90%的溫室氣體排放,發展中國家可減少 80%的溫室氣體排放 3。本節將概述數字化如何在塑造資源節約型、氣候友好型和無污染型城市發展道路方面做出決定性貢獻,從而為人類和環境帶來積極成果。數字化
152、工具、標準化方法和流程可以系統地繪制和評估應對現有建筑翻新挑戰所需的信息,制定翻新和新建建筑的能源、材料和污染標準,從而幫助管理日益復雜的問題,為實現歐盟綠色新政提出的到 2050 年在建筑領域實現溫室氣體中和的政治目標。以及中國在 2030 年前達到二氧化碳排放峰值并在 2060 年前實現二氧化碳中和的政治目標做出貢獻。了解建筑物的全部環境成本,以此作為發展的基礎。了解建筑物的全部環境成本,以此作為發展的基礎。正如第 2 章所述,變革的一個關鍵杠桿是圍繞滿足關鍵的社會需求調整建筑經濟的重點,同時抑制不必要的過度生產,從而避免出現未充分利用或空置的建筑,造成高昂的環境和社會成本。需求往往可以在
153、現有建筑中得到滿足。政策應抑制拆除行為,消除對建筑再利用、再使用、改造、擴建和密集化的監管障礙,促進城市的緊湊、混合使用和以人為本,同時避免或減少與新建建筑和城市擴張相關的碳排放、材料投資和進一步的環境干擾(第 2 章表 1 概述了數字化對需求方措施的影響)。一個關鍵的政策杠桿是在規劃階段進行環境影響評估,承認并評估現有建筑的內含碳量,從而抑制拆除行為。丹麥等國的創新規劃立法137表明,數字化、易于獲取的工具可幫助將全生命周期碳核算納入主流,為將規劃許可與碳預算(當地確定的最大碳排放和資源消耗目標)掛鉤奠定基礎,并有助于 a.)在可節省排放和資源的情況下,優先考慮現有建筑的再利用、翻新或者擴建
154、,而非拆除;b.)在可能的情況下,激勵優先使用可持續的自然材料和回收產品,而非傳統的高能耗和碳密集型材料。使用新材料進行規劃和設計。使用新材料進行規劃和設計。由于改進了隔熱性能和其他措施,建筑物運行(供暖、制冷、熱水等)造成的溫室氣體排放比例正在不斷下降 4,據預測,這一比例將從目前的 70%降至 50%。因此,建筑物的環境足跡中越來越重要的一個因素將是建筑物的隱含碳排放量,即建造和安裝所需材料的開采和生產所產生的排放量。因此,新建建筑和翻新建筑材料的選擇對于實現預期的碳減排、資源效率和零污染目標至關重要。指導方針和數字化規劃與評估工具對于將氣候友好型和資源節約型設計主流化至關重要,可確保在建
155、筑物的整個生命周期內最大限度地減少碳排放,優化材料效率和廢物減量,并提供廣泛的可持續材料選擇。氣候友好型材料應遵循 避免-替代-改進 的模式。一方面應利用需求杠桿來避免不必要的材料投資,另一方面應充分利用各種努力來使主要由混凝土和鋼材組成的城市建筑材料組合脫碳。這兩項措施都不可能在短期內扭轉建筑行業對氣候的影響,因為大多數脫碳方案和低溫室氣體強度到零溫室氣體強度的生產工藝仍處于試驗到接近商業化的階段151,成本高昂,且尚未得到大規模驗證。因此,除了在使用混凝土和鋼材時提高效率外,還需要對建筑行業進行系統性改革,同時用各種再生、生物基和土基材料取代大量的碳密集型材料需求,以滿足迫切的住房和基礎設
156、施需求以及全球現有住房的 27 改造需求。這將包括基于自然的碳捕獲的力量和基于建筑的碳儲存的潛力,而不是將重點放在對生產和施工階段可能產生重大影響的基本上未經證實的技術解決方案上。建筑業從化石經濟向生物經濟過渡,為更均衡地分配社會經濟機會提供了機遇。羅斯瓦格-克林格等人(2022 年)138證實,通過在建筑施工和長期維護中大量使用木材和木質材料,建筑行業在一定條件下可以實現溫室氣體中和。木材的使用可以抵消施工階段大量減少的、必要的混凝土構件所產生的溫室氣體排放。目前正在開發遙感等數字工具和人工智能,以更好地評估和指導自然材料的可持續采購,評估數量和安全供應鏈,或幫助了解如何優化更廣泛的自然材料
157、的應用??蓴底只u估的環境產品申報標準化系統可確保只有由可持續采購的可再生原材料(如生物基材料或二次材料)(在某些情況下是脫碳礦物材料)制成的建筑產品才能在市場上銷售,并滿足以下有關循環性的要求。確保循環性。確保循環性。在設計階段之外,相關數據記錄和所有相關數據的長期可用性是確保翻新或新建結構的材料投資不會被浪費的關鍵。簡單易用的標準化程序和文件,如產品和建筑護照、建筑數據庫或數字孿生,是以經濟可行的方式管理建筑材料循環的關鍵因素。這些數字協議可以成為拆卸設計方法的一部分,提前規劃未來的再利用,并在后續建筑中逐級使用建筑部件,以最大限度地延長材料壽命和提高可回收性。在將這些工具納入主流的同時,
158、還需要進行監管干預:只有完全可回收或至少增加了可回收材料的比例、有害物質含量低、可多次使用、經久耐用且可修復的建筑產品才能投放市場139。對建筑材料和結構以及建筑材料和產品的可回收性進行相關評估需要方法和原則。必須進一步制定這些方法和原則,并以與基本數據一樣普遍適用的方式向利益相關者提供和傳播152。數字化支持、模塊化、系列化的建筑和翻新對于通用建筑類型的翻新尤其具有前景。節約成本、縮短施工時間、為工廠生產高效采購材料、消除施工現場的浪費、提高回收材料的利用率以及模塊的再利用都是經常提到的優勢。解決污染問題。解決污染問題。建筑物及其建造、運行和拆除也會造成空氣、水和土壤污染,從而導致相關污染,
159、特別是在城市中心。要求用于翻新和新建的建筑材料必須保證基本不含有害物質,就是為了解決化學品造成的污染問題。例如,從抹灰、外墻涂料(如殺菌劑)或屋頂防水卷材(如根部保護劑)中滲出的有機添加劑。建筑產品也是室內污染物的主要來源。由于建筑產品事后很難更換,因此在規劃階段選擇材料和建筑產品時,需要了解建筑產品所含物質的相關知識。這可能包括事先對建筑產品進行檢測,只有這樣才能做出明智的決定,避免日后采取成本高昂的拆除措施。此外,無污染的建筑材料是其回收利用的先決條件139。讓社會接受并創造動力。讓社會接受并創造動力。即使現在很多技術已經可以實現,但社會討論和接受度以及政治手段和措施也很重要??沙掷m性證書
160、、最佳實踐范例、生態標簽或獎項可以提高公眾意識。以市場為基礎的手段,如二氧化碳影子價格、可持續融資手段或貨幣激勵措施,可以支持建筑業主選擇可持續材料和施工方法。針對公共建筑業主的規范是影響市場的一種選擇。此外,還有許多可能的監管措施,如碳足跡閾值、低排放要求、能效要求等。五、五、綠藍城市促進氣候適應、生物多樣性保護和人類福祉綠藍城市促進氣候適應、生物多樣性保護和人類福祉 鑒于世界范圍內持續的城市化以及氣候變化和生物多樣性喪失等多重危機,城市綠地在國際上越來越受到重視140141142143?;谧匀坏慕鉀Q方案,包括藍色(水)和綠色(植被)基礎設施,對于減緩、適應、人類福祉和城市生物多樣性至關重
161、要。它們可提供多種生態系統服務,如調節溫度、水量平衡、改善空氣質量、提供娛樂和社交空間等144。因此,城市藍綠基礎設施是城市生活和環境質量的關鍵因素,與技術、數字和社會基礎設施同等重要。必須根據五項規劃原則戰略性地開發和維護城市綠藍基礎設施,這五項原則包括提高質量、創建綠藍城市網絡、促進多種用途、同步開發綠色和灰色基礎設施以及鼓勵跨機構合作與協作145。實施手段包括城市、開放空間和部門規劃工具,以及為建立和管理城市藍綠色基礎設施提供充足的資金。另一個重要手段是將開放空間供應的量化水平以及綠色和藍色空間的可及性與質量要求相結合。維也納市就是一個最佳實踐范例,該市規定了綠地和開放空間供應參數,作為
162、城市擴建項目和現有城市結構的最低量化要求。關于氣候變化不可避免的影響,城市密集的人口和重疊的基礎設施增加了氣候誘發的風險,尤其是熱浪或暴雨造成的風險。與此同時,如果將氣候適應理解為一個轉變過程,而不是任何城市基礎設 28 施抵御外部影響的能力,那么城市將為利用氣候適應、公共服務和環境保護之間的協同作用提供許多機會132。海綿城市概念側重于城市綠藍基礎設施在城市水循環中的功能,旨在提高城市的抗災能力146。它標志著一種范式的轉變,即從傳統的將水盡快排出城市的方法轉變為重新思考城市空間的能力,即分散儲存雨水、允許雨水滲入或以較低的速度排出雨水。這樣可以緩解廢水處理基礎設施的壓力,使其更具彈性 14
163、7148。此外,雨水還可用于管理城市植被,從而節約淡水資源。數字解決方案能夠以多種方式支持城市生物多樣性、基于自然的解決方案和藍綠色基礎設施的建模、規劃和監測。遙感技術有助于繪制城市藍綠色基礎設施地圖,作為支持城市規劃過程的綠地信息系統的數據基礎。例如,德國的 UrbanGreenEye 項目旨在建立用于確定氣候適應相關參數的衛星數據,作為市政管理和規劃過程的工具149。數字氣候建模工具有助于估算現有和新建建筑結構對未來氣候的影響。此外,數字解決方案還可支持城市綠色基礎設施的管理,例如通過與天氣預報的耦合優化雨水管理,或利用傳感器監測樹木狀況。利用機器學習了解城市形態特征和溫度變化利用機器學習
164、了解城市形態特征和溫度變化 Zekar 等人最近的一項研究(2023 年)150調查了城市形態特征如何影響柏林、蘇黎世和塞維利亞環境溫度的時空變化。該研究探討了了解城市熱島效應及其對當地氣候條件影響的重要性。通過比較不同的城市形態,作者旨在找出造成所研究城市環境溫度變化的主要特征。為了開展研究,作者使用機器學習模型分析了城市形態特征與環境溫度變化之間的關系。所提出的模型能夠繪制出城市內部的溫度差異和空間變暖模式,并為受影響地區的決策提供有價值的見解。分析土地利用對白天和夜間的影響表明,柏林的水體和植被對白天的氣溫影響很大,最多可降低 2 C。相反,密集發展區的存在在夜間氣溫波動中非常明顯,對城
165、市變暖產生了顯著影響。所繪制的熱圖提供了對城市單位層面小氣候的詳細了解,有助于確定需要有針對性氣候解決方案的優先區域,以降低熱強度,尤其是在易受不利影響的社區。1.城市地區生物系統的質量和穩定性 城市生態系統是城市居民與周圍生物和非生物環境相互作用而形成的一類具有一定功能的網絡結構,也是人類在改造和適應自然環境的基礎上建立起來的特殊的人工生態系統,由自然系統、經濟系統和社會系統復合而成,這三大系統之間通過高度密集的物質流、能量流和信息流相互聯系,其中人類的管理和決策起著決定性的調控作用。城市生態系統作為人類起主導作用的人工生態系統,其人為性、開放性和不完整性決定了它的脆弱性。增加物種數量和營養
166、結構的復雜程度,可提高城市生態系統抵抗力與穩定性。當前,城市生態系統質量提升的重點在于增加城市生物多樣性,減少硬化空間,發展海綿城市,加大城市代謝途徑研究,維持城市生態系統的穩定性、并提升其韌性。根據生態優先、綠色發展的要求,中國實施加強生態保護修復、提升生物多樣性和生態系統功能、促進人與自然和諧共生、保障經濟社會可持續發展等國土空間管控的自然資源管理實踐,確定了生態環境管控的“三線一單”和城市發展的國土空間規劃融合管理體系,基于生態保護、農業生產、城鎮建設 3 類空間劃定需求,差異化構建評價體系,將土地資源、水資源、礦產資源及環境、生態、災害6 個單項要素,集成為國土空間在生態保護、農業生產
167、、城鎮建設 3 個功能指向下的承載能力等級,確定城市發展定位和規模,整合自然、綠色基礎設施與無生命的灰色基礎設施,構建集生物多樣性保護、水土氣安全、防災避險、文化休閑等功能一體化的生態網絡,提升城鎮空間生態景觀的連通性,促進城鎮內部的水系、綠地和城鎮外圍的河湖、森林、耕地之間的聯系,形成協同共生的生產生活生態支撐體系。2.基于生物多樣性的城市公園建設與管理 世界工業化、城市化進程在創造巨大的物質財富和精神文化的同時,也產生了城市空間無邊界擴張、要素資源低效率占用、公共服務供給不足、城市形態千城一面等必須正視和解決的嚴峻挑戰,亟待全新的城市理念和城市形態來提供“整體解決方案”。城市公園的建設,要
168、以瞄準公園城市的發展需求,統籌城市管理人口和服務人口需求,構建綠色生活生態消費應用場景,推行小尺度街區、人性化空間、窄密路網和口袋公園。29 傳統的城市公園往往作為城市景觀或城市綠色基礎設施,滿足城市居民的休閑需要,提供休息、游覽、鍛煉、交往,以及舉辦各種集體文化活動的場所。因此,城市公園往往是政府財政投資驅動下進行建設,是投資導向的,但是并未形成良好的經濟效益。公園城市,就是希望通過數字技術手段展示城市的真實特征,通過整合、調配與設計各類資源要素提升城市品質,讓“人”獲得更好的居、業、游體驗。公園城市建設的核心就是要充分利用數字化技術生成空間形態方案,建立“人行活動”與“城市空間形態”的相互
169、作用路徑,統籌城市空間的生態營造、人文營造、產業營造,推進以數字產業、生態居住為主導的產城融合,探索自然與人無界共生的未來城市。30 第五章第五章 政策建議政策建議 城市是人類文明的核心,其創造了超過 80%的社會財富和 90%的技術成果。然而,人口和經濟活動在城市地區的集聚也帶來了社會痛點、環境退化等挑戰。進入 21 世紀第二個十年,人工智能(AI)領域的創新變得日益重要,為更好地了解城市進程,并通過有針對性的激勵措施適應未來發展創造了新的機會。面對氣候變化和地緣政治對經濟帶來沖擊,如何推動數字和綠色化雙轉型,實現超過 5%以上的綠色經濟增長是中國經濟面臨的挑戰。圍繞六大核心行動領域,本章給
170、出了一系列有操作性的政策建議,幫助政策制定者推進城市的可持續性和數字化轉型,并在最后提出了三項總體戰略。智慧城市的發展沒有標準的解決方案。每個城市的人口、發展水平、經濟結構、歷史和文化各不相同,這決定了智慧城市建設的路徑也千差萬別。在完善智慧城市頂層設計的過程中,必須強調因地制宜、堅持務實導向、貫徹包容性可持續發展原則。在實際政策制定層面,中國城市應首先確定最重要的方針和戰略,在提升技術效率的同時,發展充滿活力的社會網絡和社區。COVID-19 疫情期間的經驗表明,網絡和社區能夠迅速應對新興挑戰并調動各種資源,成為城市韌性的強大源泉。一、一、行動領域行動領域之一之一 :人工智能和數據治理:人工
171、智能和數據治理 加強城市數據治理需要同時解決能力和控制兩方面的問題。關鍵措施包括加強數字基礎設施建設,以確保數據收集、存儲和處理的能力強大且安全。為了進一步加強市政數據治理,人為決策和領導的制度化至關重要。確保決策者信息暢通并能夠解讀復雜數據有助于保持透明度和推行問責制。此外,應促進學術界、行業和民間社團等各方利益相關者之間的合作,通過吸納不同的觀點和專業知識以增強治理框架。這有助于在城市規劃項目中涵蓋各種場景、降低參與門檻。具體而言,城市可以通過實施以下政策,健全和發展數據和人工智能治理能力:1.以人為本,以市場獲得感為出發點,推動人工智能應用和數據治理 城市數字化轉型過程中要以人為本,滿足
172、人民日益增長的物質和文化需求。隨著城市發展,居民的需求不僅多樣化而且質量越來高。例如,對綠色交通出行的需求,對教育的需求。通過數字和綠色技術解決居民的剛性需求,在使居民擁有獲得感的同時,能夠帶動新興技術和產業的發展。2.控制算法,確保其服務于公共利益,并遵循道德和透明的使用原則 首先,確保算法的透明度,要求供應商和開發人員提供關于算法運作、決策及使用數據的清晰文檔,同時對城市官員和公眾開放。其次,應用監管框架來監督算法的使用,包括制定人工智能道德準則、進行定期審計以及設立獨立監督機構進行合規性監測并防止偏見。第三,算法開源,促進行業審查和協作,允許公民和專家審查和改進這些系統。第四,建立反饋和
173、補救機制,允許公民報告對算法決策的擔憂,并確保這些問題得到有效解決。最后,制定并實施全面的數字隱私和安全框架,保護公民個人數據,確保透明度和問責制并防止數據濫用。該框架應包括數據收集、存儲和共享的明確指導方針,以及預防數據泄露的嚴格措施。此外,還應定期進行審計和評估,以確保遵守隱私標準。3.改進數據治理,優化數據資源 數據是智慧城市運行的核心,是連接數字能力和解決方案的紐帶。數字中國建設整體布局規劃指出,為夯實數字中國的基礎,一方面要建設充足且高效的數字基礎設施,另一方面要促進數據資源的順暢流通,這一原則同樣適用于新型智慧城市建設,加強數據作為關鍵生產要素的賦能作用。應改善數據治理,強調數據共
174、享,建立開放的數據管理系統,避免數據重復采集和封閉使用導致的“數據孤島”問題和資源浪費,發揮數據促進民生及經濟發展的作用。在數據收集方面,依托智能交通和智能能耗系統,加強對個人、家庭和組織層面的可持續性相關數據(如“碳足跡”和“碳信用額”)的收集。31 4.降低環境和社會風險 首先,與專業機構合作、關注性別角度、共享智慧城市數據,確保人工智能系統的設計采用多樣化的數據集,減少性別數據差距和偏見,提高城市發展的包容性。其次,定期評估智慧城市中人工智能和數字化工作對環境的影響,建立監測系統,跟蹤數據中心和人工智能業務的能源消耗和碳排放,動態調整政策,保持數字增長和可持續發展目標之間的平衡。二、行動
175、領域之二:綠色能源和工業基礎設施二、行動領域之二:綠色能源和工業基礎設施 確保能源需求和能源供應能夠靈活匹配,支持將間歇性可再生能源整合到能源系統中,依賴智能工業和智能家居系統,并輔以動態定價。具體來說,城市可以實施以下政策,利用數字化手段改造能源部門和工業基礎:1.針對城市經濟綠色和可持續轉型的目標,調整金融結構和資金流向 首先,有針對性地提供補貼和稅收優惠,鼓勵廣泛采用數字服務和綠色技術,鼓勵數據中心使用新建的可再生能源(太陽能、風能、電池)供電。其次,引導公共和私人投資于綠色和數字技術研發,建立創新中心并形成戰略合作伙伴關系。第三,促進公共部門、企業和學術界之間的合作,以開發可持續的商業
176、模式。調整稅收政策以鼓勵綠色化和數字化解決方案。2.制定促進技術和基礎設施發展的政策措施 首先,實施市場改革,消除綠色和數字技術應用的障礙。更新法規,整合可再生能源,支持分散式生產,促進工業、交通和廢物管理等領域的創新。其次,協調地方和國家多層次治理體系,確保政策的一致性、資源分配的高效性以及與氣候目標的協同。第三,投資人工智能和數據驅動平臺,優化工業系統和城市的可持續發展,在數據開發開放的過程中保護隱私。三、行動領域之三:三、行動領域之三:智慧智慧的、可持續的城市規劃的、可持續的城市規劃 將城市大腦技術融入城市規劃,利用人工智能模擬和預測交通及建筑領域的干預措施對溫室氣體排放以及氣候適應力的
177、影響,提升城市發展的可持續性。促進人工智能在交通領域的應用,使用高分辨率的空間數據及先進的數據驅動方式,制定城市規劃戰略并指導城市可持續發展,提升居民生活質量。具體而言,城市可以通過實施以下政策,利用數字化手段發展可持續的城市規劃:1.遵循未來城市愿景,設計環境可持續的智慧城市 首先,設計緊湊、綠色、空間靈活、環保出行及低噪音的智慧城市,其核心在于采用新的方式管理有限的城市空間?!叭爻鞘袃炔堪l展”的規劃模型促進了城市土地的重新分配,并與海綿城市理念相一致154?;谌斯ぶ悄艿某鞘幸巹澒ぞ吣軌蜓杆俦O測、評估、預測并指導低碳和有韌性的居民區建設,其發展潛力巨大。其次,鼓勵交通領域的數字化創新,同
178、時解決因效率提升而可能產生的副作用。公共交通和私人出行方式構成了可持續城市交通系統的主干,對減少城市交通空間的需求至關重要。應研究城市出行數據、實施法律和財政機制、利用數字化手段提升城市交通的高效和安全性。第三,發展標準和主流的存量建筑數字評估工具以及易獲取的生命周期碳核算工具,用于確定建筑行業中的脫碳、降低有害物質、優化資源消耗,為可持續轉型設定監測目標和指標,實現氣候友好和以人為本的建筑環境。第四,立法應明確低碳、可拆卸、零污染建筑的環境目標,通過財政激勵與監管措施推動實施,并建立監測體系。逐步淘汰水泥、鋼結構等高碳建材,并通過建筑教育領域的革新項目,積極倡導可再生建筑材料的廣泛應用。此外
179、,應向采用創新材料的建筑企業提供財政資助與風險緩釋機制,以激發市場活力。在可持續智慧城市發展過程中,城市環境保護需融入監管,建筑轉型伴以可持續融資與激勵,如可持續性認證、最佳實踐及生態標簽,共筑智慧綠色城市。32 第五,從居住環境到城市區域,保護、開發和提升網絡化、多功能和可接入的城市綠藍基礎設施。通過綜合基礎設施的規劃和管理,為城市空間的開放性和便捷性設定量化指標,并通過可持續的融資支持來實現。數字工具應支持城市綠藍系統的建模、規劃和監測。第六,借助數字技術創新,推動城市生態環境管理的系統化和協同化。未來城市建設應考慮將人工智能等數字技術有機嵌入城市生態環境治理。為此,應支持生態環境數據收集
180、,鼓勵城市居民采用可持續的生活和消費模式,為美麗中國建設和城市環境可持續發展目標的實現提供強大動力。四、四、行動領域行動領域之四之四:社會參與和包容:社會參與和包容 向市民提供數字素養培訓項目,旨在提升其理解和批判算法系統的能力。通過引入參與式設計流程,讓社區成員、專家及城市官員共同參與,確保算法開發過程中融入多元化意見,從而應對潛在偏見,并與社區價值觀保持一致。此外,通過公眾咨詢、研討會和論壇等形式讓市民廣泛參與,進一步揭開技術的神秘面紗,增強他們在治理過程中的主動參與度。具體而言,城市可通過實施以下政策來確保數字參與的普及性和社會發展的包容性:1.防止不平等現象加劇,促進社會公平規劃 首先
181、,為老年人、兒童和經濟欠發達地區居民等弱勢群體提供培訓,確保他們能夠享受到數字城市服務。其次,在利用數字技術解決城市挑戰、促進城市發展的各個階段融入性別平等因素。通過納入所有性別的視角,智能設備能夠平衡其使用數據中存在的偏見。2.構建高效有力的治理體系,以激勵變革 首先,向政府提供科學研究成果,支持其在社區參與下設計可持續的智慧城市方案(即實現知識自上而下的傳遞),同時開展城市間的同行評審。其次,在國家層面設計并推廣員工培訓項目,提升公務員的能力,使其能夠支持綠色智慧城市的設計過程。第三,采用積極的參與方式,確保所有相關利益方的參與并提供包括性別預算在內的充足預算支持,以確保資源的公平分配。五
182、、五、行動領域行動領域之五之五:知識生成和:知識生成和獲取獲取 建立數據門戶網站,提供可持續發展相關指標的訪問途徑,通過預測性人工智能建模,采取循證氣候行動。通過讓公眾獲取數據并參與其中,可以提高城市可持續發展工作的透明度和包容性。此外,還應讓數據使用方式更便捷。未來的城市應擁有研討和實驗的空間,使不同的參與者(市民、公司、科學家和雇主)都能根據自己的需求使用數據、創造知識。1.生成并提供與城市可持續發展相關的數據 首先,開發低碳城市規劃預測模型,利用高分辨率空間數據和人工智能提高能源效率。人工智能方法可以確定低碳城市規劃戰略,例如,最大限度地減少新定居點,從而減少新增交通量。算法還可以通過分
183、析建筑形態來推斷建筑年代,并找出從節能改造中獲益最多的舊建筑。這種數據驅動的洞察力能讓城市更有效地分配資源,確保改造工作帶來最大的環境效益。其次,獲取全面的移動性數據,包括 GPS 數據和交通使用模式,幫助城市規劃者設計更高效的公共交通網絡。通過分析這些數據,城市可以識別服務不足的區域,并優化交通路線,以減少與出行相關的溫室氣體排放。最后,通過繪制城市熱力圖加強氣候適應能力。詳細的城市溫度空間數據有助于識別極端天氣事件中熱應力最脆弱的區域。機器學習模型可以分析溫度變化,并將其與城市形態特征(如綠地和建筑密度)相關聯。這種方法使城市能夠實施有針對性的干預措施,如在易受熱浪影響的地區增加城市綠化,
184、以緩解熱浪的影響。2.支持技術應用的社會創新 首先,通過公共活動、教育和激勵措施鼓勵可持續發展行動,促進節能、可持續運輸和減少廢物排放。其次,支持開發以循環經濟和可持續性為重點的商業模式,利用數字平臺減少浪費,創造新的經濟機會。33 六、行動領域之六:監測和學習六、行動領域之六:監測和學習 智慧城市指數是明確雙轉型長期愿景和方向的重要工具,用于衡量進展、在過程中進行靈活調整并評估成果。智慧城市指數應考慮一系列廣泛的標準,以評估城市的數字化和綠色化進展。城市未來的任務之一應是研究現有各學科監測系統之間的協同效應,并確定可持續智慧指標。具體而言,城市可通過實施以下政策,推進可持續智慧城市的發展:1
185、.制定針對具體城市的指標,綜合監測數字化和可持續轉型 首先,應盡早制定智慧城市指標,綜合考慮發展(投入和產出)及其影響,將研究結果作為政府部門有針對性規劃和決策的基礎,并通過宣傳和溝通提高公眾意識35。其次,反映每個城市的具體特點,確保政策的相關性和有效性。應由各利益相關群體共同設計制定指標及其收集方式。最后,在監測城市綠色化和數字化進程的框架中納入倫理因素,考慮代際公正、社會公正、環境公正、財務公正、自治程度、誠實度和問責制等問題。2.改進現有的評估指標體系 新型智慧城市評價指標(2022 年最新版,2023 年 5 月 1 日實施)從兩個角度對智慧城市建設進行評價:一是客觀指標,包括公共服
186、務、治理結構、生態宜居、信息基礎設施、信息資源、產業發展、信息安全和創新發展;二是主觀指標,即市民體驗。該指標體系涵蓋了智慧城市建設的各個主要方面,主要針對地級及以上城市。2019 年共有 275 個城市參與評估。目前,如何完善新型智慧城市評價指標中的“生態宜居”部分的內容和權重值得思考。七、七、總體戰略總體戰略 中國的智慧城市項目已覆蓋全國各省、市、自治區。所有副省級城市、95%以上的地級市和 50%以上的縣級市都已正式規劃建設智慧城市。近期,結合新基礎設施建設,如 5G、大數據中心、人工智能和工業互聯網等,智慧城市建設正在加速推進。據統計,2023 年中國智慧城市產業規模達到了11535.
187、4 億元。然而,盡管取得了巨大成就,中國智慧城市和綠色城市的發展仍處于兩條不同的軌道上??傮w而言,智慧城市建設需要吸納可持續發展因素,提供智能和可持續的解決方案,并推進關鍵技術的創新,促進數字化和綠色化轉型的協同發展。1.實施以人為本的“可持續智慧城市”戰略 中國城市需將“可持續智慧城市”理念作為下一階段智慧城市發展的主要范式。為此,政府應成立專門的可持續智慧城市委員會,并將可持續性理念全面融入智慧城市建設的各項工作之中,涵蓋環境層面(如溫室氣體排放、數據中心能耗、環境污染、電子廢棄物等)、社會層面(如性別平等、隱私保護、數字弱勢群體等)以及治理層面(科學決策、公眾參與、透明度等)。需要將可持
188、續性因素納入智慧城市建設的各個階段和各個方面,例如數字能力建設投資、提供可持續解決方案和管理數據資源等。積極促進公民和組織的參與,加強社會網絡和地方社區建設,確保智慧城市發展以人為中心。2.加快城市數字能力構建,提供可持續解決方案 可持續智慧城市的建設既要考慮數字能力的建設,也要考慮智慧和可持續解決方案的提供。城市數字能力包括信息與傳播技術基礎設施(硬件、軟件)、信息與傳播技術服務、城市人工智能系統(城市大腦、智慧城市管理中心)等方面;而智慧與可持續解決方案則包括數字孿生城市、智慧交通、智慧能源、智慧工業園區等一般應用場景,解決地方特色城市問題和痛點的具體應用場景,以及各類弱勢群體的特殊需求。
189、提升可持續解決方案的數字能力既需要技術賦能,也需要制度創新。3.推動數字和綠色創新融合關鍵技術的突破 數字和綠色創新在推動經濟和社會轉型和升級中發揮著至關重要的作用。將人工智能等數字技術與綠色技術相結合,是實現中國城市可持續發展的關鍵。應通過更有效地利用資源、快速的流程規劃以及基礎設施的戰略性使用以加強城市空間的彈性。進一步完善國家和部門創新體系,開發和部署促進數字-綠色創新相融合的關鍵技術。34 結語:結語:城市大腦是智慧城市運行的核心。在人工智能、大數據和云計算的推動下,城市大腦可以極大地提高城市運行效率,為可持續發展奠定基礎。然而,一個城市只有高效的大腦是不夠的,還要有一顆溫暖的心。這顆
190、心關注環境和自然,熱愛城市中的每一個人。既有高效的大腦,又有仁愛之心,是城市成功實現數字化和綠色化雙轉型的關鍵。此外,雙轉型的核心是人,為了更好地服務于人對美好生活的追求,有效的市場和有為的政府都應發揮作用。在高效大腦和仁愛之心的指揮下,無形的手和有形的手將共同發揮作用,只有兩者相互協作,才能創造可持續發展的城市未來。35 參考參考文獻文獻 1 United Nations,Department of Economic and Social Affairs,Population Division.World Urbanization Prospects:The 2018 Revision M.
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292、uwirtschaft.pdf.44 致致 謝謝 非常感謝中國環境與發展國際合作委員會(國合會)設立并支持“數字化與綠色技術促進可持續發展”政策研究課題,為中外方專家提供了一個充分討論和交流的平臺。特別感謝國合會中方首席顧問劉世錦先生、外方首席顧問 Scott Vaughan 先生在課題實施過程中提供的咨詢建議,感謝國合會秘書處處長張慧勇先生、副處長劉侃女士、高級項目主管郝小然女士為本課題提供的咨詢、組織和協調等方面的支持。同時項目組對以下專家和同事為本項目研究所做出的重要貢獻表示感謝:國合會國際支持辦公室(SISO):Sam Zhang,鄭琦,Brice Li,Isaak Bowers 世界
293、經濟論壇:周海玲,朱春全,那娜,夏冰 柏林工業大學:Ge Ke 暨南大學經濟學院院長:王春超教授 中國科學院城市環境研究所:陳偉強教授 中國科學院城市環境研究所:宋璐璐副研究員 45 附件附件 附件附件一:一:人工智能推動鄂爾多斯市能源綠色化轉型人工智能推動鄂爾多斯市能源綠色化轉型 1.鄂爾多斯市基本情況及其能源產業轉型愿景 鄂爾多斯坐落于內蒙古自治區西部的黃河中游地區,年平均氣溫在 5.38.7,7 月平均氣溫為 2125,氣候涼爽宜人,非常適合居住。該市下轄 2 個市轄區和 7 個旗,總面積 8.7 萬平方千米,占內蒙古自治區總面積的7.35%。到2023年,鄂爾多斯常住人口222.03萬
294、人,城鎮化率達到79%,全年 GDP總量 815.42 億美元,人均 GDP為 36.50 萬美元,人均 GDP 排名中國首位。在中國浩瀚的版圖之上,鄂爾多斯市擁有獨特的地理位置和資源稟賦,是國家重要能源基地。鄂爾多斯全市天然氣資源儲量超過 10 萬億立方米,煤層氣資源量 4.21 萬億立方米,天然氣年產量現已突破 300 億立方米??晒╅_發的太陽能、風能均在千萬千瓦以上,是全國最大的能源輸出地級市,十四個大型煤炭基地之一,九大煤電基地之一,四個國家現代煤化工產業示范區之一,并已經獲批建設 2 個千萬千瓦級新能源大基地,資源優勢明顯。面對全球氣候變化的嚴峻環境,鄂爾多斯能源產業高質量發展充滿挑
295、戰。2023 年,鄂爾多斯電力、熱力、燃氣及水生產和供應業增加值同比增長 18.0%,能源產品供給穩定。然而,長期以來,以煤炭為代表的傳統能源產業占鄂爾多斯經濟總量的 50%以上,且主要依靠“賣煤挖煤”等低端產業拉動經濟增長,這種低端的生產經營方式難以為繼。為適應資源型城市發展新要求,鄂爾多斯開始轉變經濟發展方式,將煤炭等傳統資源產業與新能源產業齊頭并進,順應信息化發展新趨勢,同時,把發展人工智能作為產業轉型升級的重要舉措。綠色發展理念影射出鄂爾多斯城市能源結構的多維提升。鄂爾多斯通過全力推動 5G 技術入礦、打造智慧礦山、綠色礦山,推動煤炭產業向精細化、深加工發展,穩步提升煤炭產業能效。并構
296、建集能源生產、裝備制造、應用示范于一體的“風光氫儲車”產業集群。兼顧非煤產業增長、高新技術企業發展和綠色能源發展。鄂爾多斯正處于轉變發展方式、優化能源產業結構的轉型新階段,正向著追求高質量增長的模式轉變。2.鄂爾多斯能源轉型路上的挑戰和困難 鄂爾多斯市的人均 GDP 近全國人均 GDP 的 3 倍,但其人均碳排放也大幅高于全國平均水平,屬于典型的煤炭資源強依賴型城市。截至 2023 年底,鄂爾多斯全市電力總裝機 4599 萬千瓦。其中火電裝機 3559 萬千瓦、占總裝機的 77.4%,可再生能源裝機 1040 萬千瓦、占總裝機的 22.6%。一方面,鄂爾多斯經濟發展長期依賴煤炭產業,能源結構單
297、一;另一方面,能源資源豐富是一項巨大的稟賦優勢,鄂爾多斯需要找到傳統能源產業和綠色能源產業齊頭并進的“平衡點”,而非一味排斥傳統能源產業?!半p碳”目標下鄂爾多斯能源轉型和環境治理壓力巨大,持續高強度的煤炭能源開采帶來了一系列資源環境問題,表現為大氣污染嚴重,水土流失加劇,生態承載力急劇下降;例如,張家梁煤炭公司露天堆放易產生揚塵的煤炭 950 平方米,且未進行密閉處理;鄂托克旗棋盤井區域 4 家煤礦企業在生產過程中超量疏干約 700 萬立方米,導致煤礦周邊地下水水位下降,對地下水生態環境造成嚴重損害。鄂爾多斯探明煤炭儲量約占全國的 1/6,探明天然氣儲量占全國的 1/3,能源、化工產業發展水平
298、較高。2022年鄂爾多斯年碳排放量為 1.93億噸,人均碳排放為全國人均水平的 6.9倍;2023年,鄂爾多斯三次產業結構為 3.5:67.3:29.2,二產增加值占 GDP比重高達 67.3%,且大部分生產產品都屬于初級產品。雖然太陽能、風能等新能源產業也在穩步啟航,但鄂爾多斯目前能源現狀決定了以煤炭為主的能源結構以及以第二產業為主的經濟發展局面短時間內無法從根本上改變。如何擺脫“資源詛咒”,是鄂爾多斯在實現能源產業轉型道路上面臨的重大考驗。當前,鄂爾多斯新能源商業尚未形成完整的一體化產業集群,高科技、高附加值的技術密集型企業數量少,企業自主研發能力有限,加之綠色能源原材料價格持續走高,企業
299、經營成本大幅提升,尤其是光伏發電在生產過程中能耗高、污染重,報廢處理代價較大,綠色能源項目開發壓力大。要素投 46 入和創新是經濟增長的動力,而人才是創新的主體。鄂爾多斯的人力資本優勢微弱,缺乏高層次人才,尤其需要接續能源產業轉型發展的人才。鄂爾多斯具備資源和基礎設施優勢,但在技術、資金、人才等配套能力方面存在不足,因此,傳統能源產業向綠色能源產業轉型阻礙重重,難以探明持續健康的發展路徑。3.人工智能助推能源產業轉型發展的解決方案 鄂爾多斯對標國內或同行業先進標準,推動工業行業綠色化改造,以人工智能與煤炭開采技術融合發展為契機,推進煤礦智能化建設,提升煤炭開采的自動化水平。鄂爾多斯新建煤礦全部
300、按照綠色礦山標準建設,以充分發揮綠色礦山成功修復的示范作用,打造全國綠色礦山建設樣板區。鄂爾多斯依托豐富的綠色能源資源,推進風光等可再生能源高比例發展,推進新能源倍增工程,優化風光發電項目布局,充分利用荒漠化治理區2、干旱硬梁區3、采煤沉陷區露天排土場4以及孔兌兩岸5等區域,加快建設集中式大型風電、光伏發電基地。如伊金霍洛旗烏蘭木倫鎮昔日的 50 萬千瓦采煤沉陷區,現已被改造為占地面積約 4.2 萬畝的智能光伏田園綜合體,形成板上綠色發電、板下種植養殖良性發展模式,該項目是鄂爾多斯建設綠色礦山工作的縮影,旨在維護區域生態環境平衡。鄂爾多斯光伏產業 改造傳統能源產業,一是發揮國有企業中堅力量,支
301、持市數字投資有限公司建立以市場和客戶需求為導向的國有網絡貨運企業,依托數字煤炭產銷服務平臺為更多物流企業提供服務。市數字投資有限公司積極參與智慧能源等數字化建設項目,主動承擔政府機關及企事業單位信息化項目的開發、運維等服務。二是推進煤炭行業安全生產標準化、生產智能化和礦山綠色化融合建設,加速煤炭行業智能化,內蒙古智能煤炭公司麻地梁煤礦運用全視頻調度通訊系統、5G+智能采煤系統、5G+智能掘進系統等 10 大智慧礦山系統,致力于將煤炭產業由人力驅動向科技驅動轉型發展。鄂爾多斯市計劃在2024年底前實現正常生產煤礦的全部智能化,到 2025 年底前符合條件的所有煤礦都將實現智能化。鄂爾多斯市將傳統
302、能源產業融合綠色能源產業發展,支持現代煤化工與綠氫耦合發展。支持現代煤化工企業通過“煤化工+綠氫”一體化發展,降低項目碳排放總量和強度。以烏審旗中天合創風光融合綠氫示范項目為例,該項目是全球最大、全自治區第一個綠氫耦合煤化工項目,旨在用“綠氫”替代原工藝中的“煤氫”,助力企業做強、做大煤制烯烴及下游高端材料產業。從宏觀層面,促進城市整體智能化發展,開展低碳、零碳、負碳關鍵技術攻關,打造碳中和技術平臺和產業鏈。鄂爾多斯以 CIM基礎平臺為底座,圍繞智慧工程、智慧住房、智慧城建、智慧城管四大領域,加快城市基礎設施物聯感知和數字監管應用。深化應用建筑信息模型(BIM)技術,加強建筑全生命周期管理。2
303、 荒漠化治理區即針對已經發生或即將發生荒漠化的地區,通過植樹造林、草場恢復、水土保持等措施,進行生態修復和治理的區域。3 干旱硬梁區通常指的是在干旱或半干旱地區,由于長期的水分缺乏和土壤侵蝕,形成的一種地表堅硬、植被稀疏、土壤貧瘠的區域。4 采煤沉陷區是由于地下煤炭開采導致地表巖層移動和變形,形成的地表沉陷區域。5 孔兌兩岸是指干旱半干旱地區河流或溝谷兩側的陸地區域。47 鄂爾多斯城市信息模型 City Information Modeling(CIM)4.鄂爾多斯能源產業轉型的實際效果 傳統能源產業方面,通過工業操作系統國產化和智能礦山建設,推進其智能化進程。全國首個國產化工業操作系統“礦鴻
304、”已在鄂爾多斯投入應用,建成智能化采煤工作面 70 處、智能化掘進工作面41 處,52 處煤礦接入 5G 網絡,全市煤炭主產區共建設 7 處綠色智能陸港助力發展;目前,鄂爾多斯市共有符合條件的 178 處煤礦列入智能化建設名單,智能化煤礦涵蓋產能 6 億噸/年,占全市在產煤礦產能的 70%。綠色能源產業方面,新能源消納能力及項目并網規模擴大,布局快速。鄂爾多斯將人工智能技術引入城市電網主網架項目,提高電力系統智能化水平。以蒙蘇經濟開發區零碳產業園綠色微電網項目為例,該項目實現了綠電的 100%就地消納,工業余能利用率高達 70%以上。全市新能源項目并網規模逐年倍增,2024年并網總規模超240
305、0萬千瓦,建成儲能200萬千瓦、綠氫產能規模11.8萬噸。2025年并網總規模超過 5000 萬千瓦,建成儲能 600 萬千瓦、綠氫產能規模 20萬噸。庫布其沙漠水生態治理效果顯著 產業結構方面,以數字化、綠色化轉型構建了新型產業鏈。鄂爾多斯全力打造集能源生產、裝備制造、應用示范于一體的“風光氫儲車”全產業鏈,產業基礎雄厚,消納條件良好。如今鄂爾多斯已經沿杭錦旗、鄂托克旗和鄂托克前旗建成沿黃高質量風電基地,全市新能源裝機并網規模已突破1000萬千瓦,累計獲批新能源發電項目超 7000 萬千瓦。2024 年上半年,鄂爾多斯市光伏裝備制造業同比增長 5.6 倍,太陽能發電 49 億千瓦時,同比增長
306、 112.2%。根據規劃,到 2025 年,鄂爾多斯新能源裝機將超過5000萬千瓦,占電力總裝機比重超過50%,“風光氫儲車”五大產業鏈總產值超697.85億美元。2020 年,鄂爾多斯市清潔能源發電占全部發電比重只有 5.8%,到 2030 年,可再生能源發電總裝機容量達到 1億千瓦,清潔能源發電占全部發電比重達到 50%。48 鄂爾多斯風力發電 產業效益方面,綠色能源產業發展的經濟效益和生態貢獻顯著。以達拉特旗年產 500 萬米預應力混凝土光伏管樁項目為例,該項目建成后可實現年產值 3489.23 萬美元,可上繳稅收 348.92 萬美元,項目具備可觀的投入產出比,經濟效益較高,可以作為地
307、方財政的穩定稅源。庫布其沙漠中的光伏發電應用領跑基地,已穩定發電 16 億千瓦時,同時固沙治沙,使庫布其沙漠的植被覆蓋率達到 53%。鄂爾多斯全市風沙危害與水土流失基本得到控制。達拉特旗光伏發電應用領跑基地 5.鄂爾多斯經驗匯聚的轉型之道(1)加大政策支持和制度建設。加大政策支持和制度建設。鄂爾多斯市制定了支持能源產業綠色轉型的若干政策,積極爭取國家、自治區產業轉型有關專項和政策支持,統籌鄂爾多斯生產方式轉變與能源產業轉型發展,并促進城市人工智能公共服務平臺建設和系統解決方案供應商培育。(2)實行人才引進和科技創新。實行人才引進和科技創新。聯合知名能源研究機構,開展綠色能源產業研究,積極創造條
308、件引進綠色能源產業領域的國內外優秀人才和團隊。鄂爾多斯通過建設國家級創新實驗室、引進高端創新平臺和人才、推動智能化和綠色化發展等措施,建設互聯互通的市場環境,推動土地、勞動力、資本、技術、數據等要素在區域內自由流動,顯著提升了能源產業的科技含量和競爭力。(3)建設智慧化基礎設施體系。建設智慧化基礎設施體系。優化升級現有數字煤炭產銷服務平臺、智慧物聯科技服務平臺、煤炭交易綜合服務平臺,為煤炭企業提供全流程、全鏈條、全周期、可溯源數字化閉環綜合服務,有效規范煤炭交易市場。(4)打造數字政府和低碳社會。打造數字政府和低碳社會。通過推進城市智能體建設、全面推進數字政務建設、推進一流營商環境建設,實現打
309、造新型數字政府任務。通過加強水生態數字治理、加強林草濕生態數字治理、高效益發展富民產業,構建提升黃河流域生態保護數字化水平重要舉措。通過大氣污染防治數智化、水污染防治數智化、土壤污染防治數智化、固廢污染防治數智化 4 個重要工作,構建加強環境污染綜合整治數智化能力重要舉措。通過推動循環經濟數智化發展、大力發展綠色能源、推進全域節能管理、推進國家碳檢測試點城市建設,鼓勵低碳生活,使綠色低碳的行為習慣在全社會蔚然成風,為綠色經濟的發展提供了民眾基礎。6.總結和結論(1)政府部門創造人工智能應用場景需求。政府部門創造人工智能應用場景需求。鄂爾多斯市能源產業轉型正在推進階段,主要以政府部門創造需求為導
310、向,吸引市場企業提供人工智能服務,通過政府大量采購,創造人工智能試驗場 49 地,引導上下各界利用人工智能技術,滿足社會對智能化場景的需求,大力推動傳統能源產業向綠色能源產業轉型,促進城市“碳中和、碳達峰”目標的實現。(2)發揮人工智能集成創新特征,提供城市能源轉型智慧方案。發揮人工智能集成創新特征,提供城市能源轉型智慧方案。人工智能憑借強大的算力和復雜的算法設計,可以代替傳統的人工和部分機器生產。多模態人工智能技術的最大的亮點在于能夠無縫集成并高效處理來自不同感知領域的多元化數據,能夠將風電、光伏等新能源技術滲透、擴散和應用到以煤炭為代表的傳統產業當中,進行技術集成,大大降低了傳統能源產業轉
311、型成本,改變主導技術和生產方式更為容易。此外,運用人工智能技術提高城市管網、微電網的智能化水平,建成多種能源形式的協同供應體系,將可再生能源和高載能產業直接結合,推動能源產業跨越式發展。(3)利用人工智能解決復雜問題能力,選擇最優技術路線推動城市能源轉型。利用人工智能解決復雜問題能力,選擇最優技術路線推動城市能源轉型。從企業的技術應用、組織協調、結構適應水平等多方面進行衡量,選出具備先進數智技術的新能源企業。根據對企業在不同應用場景下多樣性技術路線的篩選,結合我國當前能源產業轉型發展規劃,進行對比分析,總結出有利于企業整體盈利,催生人工智能技術和能源產業走向成熟的最優技術路線,并積極推動該技術
312、路線的試驗、示范和推廣。50 附件二附件二:武漢武漢智能網聯汽車產業生態智能網聯汽車產業生態 1.中國智能網聯汽車道路測試及示范應用不斷拓展 截至 2023 年底,中國共建設 17 個國家級測試示范區、16 個智慧城市與智能網聯汽車協同發展試點城市,7 個車聯網先導區、全國累計完成 22000 公里開放測試道路,發放測試示范牌照超過 5200 張,累計道路測試總里程8800萬公里,自動駕駛出租車、無人巴士、自主代客泊車、干線物流以及無人配送等多場景示范應用在有序開展。包括北京、上海、廣州、深圳、重慶、武漢、長沙在內的10余個城市允許自動駕駛汽車在特定區域、特定時段從事出租汽車、城市公共汽(電)
313、車等商業化試運營,且應用規模不斷擴大。其中,北京起步最早,武漢落地最快。2022 年 4 月底,北京市智能網聯汽車政策先行區率先發布首批“無人化示范應用道路測試”通知書。2022 年 8 月,武漢也發布了自動駕駛全無人商業化試點政策,車內無安全員的自動駕駛車輛率先在社會道路上開展商業化服務;隨后,廣州、上海、深圳等地也陸續開啟無人化載人道路測試和示范應用。在政策法規方面,隨著測試示范加速向縱深發展,無人化測試、商業化運行加速推進,地方立法突破迎來全國新高潮,測試結果互認持續推進,智能網聯汽車向規?;痉缎码A段演進,相關部委加強產業發展創新政策供給。北京、上海、廣州、深圳、武漢、重慶六個城市都發
314、布了針對無人駕駛汽車測試和示范應用申請、運營以及監管方面的政策法規。2.武漢市智能網聯汽車應用落地迅速 2016 年 11 月,國家工信部和湖北省簽署建設“基于寬帶移動互聯網的智能汽車與智慧交通應用示范”項目并落戶經開區,“中國武漢智能網聯汽車示范區”成為中國第六個智能網聯汽車示范區。2019 年 9 月 22 日,國家智能網聯汽車(武漢)測試示范區正式揭牌,百度、海梁科技、深蘭科技等企業獲得武漢市交通運輸部門頒發的全球首批自動駕駛車輛商用牌照。截至 2023年 9月 5日,武漢市向百度集團發放國家智能網聯汽車(武漢)測試示范區第1000張自動駕駛測試牌照。經過多年的建設和發展,國家智能網聯汽
315、車(武漢)測試區已建成“開放+封閉+仿真”三位一體的智能網聯汽車測試體系。2019年 12 月,武漢市經開區在全國率先建立 108公里 5G覆蓋的車路協同自動駕駛測試道路。此后,武漢市分三批逐步擴展了約 321 公里的開放測試道路。2023 年 1 月,武漢市開放第五批智能網聯汽車測試道路,344公里里程的道路全部位于武漢市經開區。武漢市經開區累計開放道路里程 669.6公里,是我國中部地區首個全域開放智能網聯汽車道路的區域。2023 年 7 月,武漢市發布第六批 60 公里智能網聯汽車測試道路。新開辟道路首次將高速路和跨江線路納入智能網聯汽車道路測試范圍。由漢陽區延伸到天河機場,包括 40.
316、1公里高速道路和 18.9公里的城市高架道路。2023年 8月,武漢市第七批開放 651.35公里測試道路,覆蓋面積約為 500平方公里,屬于武漢市同一批次道路開放里程最多和覆蓋面積最大的一次。主要分布武漢三個行政區,其中硚口區開放道路48.14 公里,漢陽區開放道路 177.65 公里,東西湖區開放道路 425.56 公里。東西湖區和漢陽區三環內的區域接近全域開放,逐步從新城區向中心城區延伸,其中漢陽區與漢口區實現了跨區連片道路開放。截至 2023 年 12 月,武漢開放的智能網聯汽車測試道路 3378.73 公里(單向里程),覆蓋 3000 平方公里范圍和 770 萬人口;建成占地 131
317、2 畝的武漢市智能網聯汽車封閉測試場,是全球唯一一個 T5級測試場和 F2級賽道相結合的封閉測試場;累計為 19家自動駕駛企業發放 1581張測試牌照,車城網平臺累計接入智能網聯車 675輛;實現智能網聯汽車測試累計總里程 780萬公里,測試總時長超 53萬小時;進行常態化測試和運營的智能網聯汽車超過 387 輛,2023 年全年自動駕駛出行服務訂單超 73.2萬單,服務 90 萬人次,位居全國前列。全無人6自動駕駛車輛達 300 輛,單程最長距離達 95 公里。其中,截至 2024年 7月,百度“蘿卜快跑”自動駕駛示范運營車輛達到 400輛。到目前為止,武漢市是自動駕駛商業化訂單最多的城市。
318、6 自動駕駛汽車在行駛過程中沒有配置安全員。51 在持續加強道路測試的基礎上,2022 年初,武漢市發布全國首個城市級智能網聯道路建設標準(智能網聯道路建設規范(總則),為武漢全市智能網聯道路的風險評估和開放測試提供依據。該標準的制定不僅填補了我國智能網聯道路建設地方標準的空白,而且為智能網聯道路省級標準、行業標準乃至國家標準的形成提供先行經驗和參考。2021 年,為了提升我國城市基礎設施的智能化水平,加快智能網聯汽車產業發展,形成可復制可推廣經驗,國家住建部和工信部共同確定北京、上海、廣州、武漢、長沙、無錫為首批全國 6 個“雙智”試點城市。7“雙智”試點啟動以來,武漢市積極推進智能化基礎設
319、施和車城網平臺建設,8推動自動駕駛示范應用和商業化運營。2023 年 10 月 31 日,住建部、政信部公布全國 6 家首批“雙智試點城市驗收考核成績單”,武漢市綜合得分 87.47 分,排名第二,僅次于上海。武漢市經開區作為“雙智”試點核心承載區,積極探索“雙智”試點示范,推動智能網聯汽車的技術創新、標準制定、測試驗證和示范應用。在“雙智”城市基礎設施建設方面,武漢市經開區累計建成 5G 基站 1014 個,實現 5G 信號全覆蓋。建成 106 公里 5G 全覆蓋車路協同自動駕駛開放測試道路,具備 L4 級以上自動駕駛汽車測試運行條件,是目前國內規模最大,場景最豐富和首個全 5G 接入的開放
320、道路自動駕駛示范區。同時,武漢市經開區基于車路協同搭建了“開放、包容、共享”的車城網平臺,建成 160 平方公里的高精度城市三維空間模型,實現人、車、路、物、云之間的互聯互通。2023年,在國家智能網聯汽車示范區綜合能力評估中,武漢被評為“2023年智能網聯汽車測試示范區綜合能力評估領先單位”,位居全國第二,國家智能網聯汽車與智慧交通(京冀)示范區、國家智能網聯汽車(長沙)測試區分列第一和第三。在“封閉場地測試能力評估”中,被評為“2023 年智能網聯汽車測試示范區封閉場地測試能力評估通過單位”,國家智能網聯汽車與智慧交通(京冀)示范區、國家智能網聯汽車(長沙)測試區、國家智能網聯汽車(武漢)
321、測試示范區位列前三。3.武漢市智能網聯汽車產業生態 作為武漢市科技創新和經濟發展的主戰場,經濟技術開發區是我國傳統汽車、新能源汽車和智能網聯汽車產業的重要聚集地,被稱為“中國車谷”。近年來,武漢經濟技術開發區緊緊抓住汽車產業電動化和智能化發展機遇,通過創新資源和產業資源的集聚,快速成長為我國新能源汽車和智能網聯汽車產業集群。截至 2023年 6 月,“中國車谷”聚集了 9家整車企業、13 座整車工廠、500多家零部件配套企業,是我國汽車產業集中度最高的地區之一。2021 年,武漢市經開區汽車產業完成產值2298.8億元,整車產量94.3萬輛,占武漢市的67.7%,湖北省的45%,全國的3.6%
322、。2022年,以“中國車谷”為龍頭,“武襄十隨”汽車產業集群獲評工信部國家級“先進制造集群”。武漢市經開區把智能網聯汽車作為主攻方向,重點通過智能網聯汽車示范區建設,形成了全國排名前列的產業集群和富有活力的產業創新生態。圍繞汽車產業的智能化,2022 年,武漢市經開區出臺武漢經開區新能源與智能網聯汽車產業戰略提升行動方案(2023-2025 年)(簡稱行動方案)。行動方案提出,到2025年實現新能源與智能網聯汽車產業發展五大目標。一是汽車生產規模上臺階。汽車產能達到 300 萬輛,其中新能源汽車產能達到 150 萬輛。汽車整車產量突破 150 萬輛,其中新能源汽車產量超過 60 萬輛,力爭超過
323、 100 萬輛;二是顯著提升品牌影響力。打造 10 款以上具有標識度的新能源與智能網聯汽車和關鍵零部件品牌;三是實現核心技術突破。新能源與智能網聯汽車三電系統、車規級芯片等關鍵技術實現國內領先,智能駕駛和智能座艙等終端系統技術加速產業化;四是完善產業生態。培育優化新能源與智能網聯汽車研發、設計、制造、測試和應用等全產業生態;五是創新應用勇立潮頭。涌現出一批新能源與智能網聯汽車示范和典型應用場景,形成常態化可持續的商業化運營場景,推動 L4 級智能網聯汽車實現規?;虡I應用。7 同年 12 月,重慶、深圳、廈門、南京、濟南、成都、合肥、滄州、蕪湖、淄博 10 個城市被確立為第二批“雙智”試點城市
324、。8 武漢經開區打造了全國首個車城網平臺武漢車城網。2021 年 4 月 25 日,第四屆“數字中國”建設峰會在福州隆重開幕。作為住建部的重點示范項目,來自“中國車谷”的武漢車城網受邀參加了本次峰會。車城網平臺入選國家兩部委雙智協同發展最佳實踐案例。52 行動方案提出,未來三年,武漢市經開區全力打造新能源與智能網聯汽車示范和典型應用場景,支撐武漢市申報國家智能網聯汽車準入和上路通行試點城市,開放測試道路2500公里,不斷提升自動駕駛汽車投入量,形成 1000 輛商業化運營規模,發放相關牌照超過 1800 張。行動方案的制定和實施明確了武漢市經開區發展智能網聯汽車的戰略要點,為一下深化發展指明了
325、方向。2016 年以來,武漢市經開區緊抓智能網聯汽車應用場景開放,吸引和集聚科技創新資源,整合現有汽車產業資源,加快人工智能產業的發展,形成了較為完整的智能網聯汽車產業鏈和產業創新生態。應用場景開放帶動了智能網聯汽車企業和科研機構的進入和發展。到目前為止,武漢市集聚了包括東風悅享、億咖通和芯擎科技在內的智能網聯汽車產業鏈核心企業 130 多家(其中,4 家獨角獸企業9),創建了包括聯合創新實驗室和國家級智能交通技術創新中心在內的多家科研機構。隨著開放測試路網的擴充和自動駕駛車輛的增加,5G 通信、北斗定位和智慧交通領域的企業加速聚集。智能網聯汽車企業和科研機構聯合 195 家相關企業共同組成“
326、智能汽車與智慧城市協同發展聯盟”,形成了包括“研發+測試+應用”諸環節在內的智能網聯汽車創新產業生態。在武漢市經開區智能網聯汽車產業發展過程中,一批具有高成長潛力的企業開始出現。2023 年湖北省經信廳發布的關于湖北省第五批專精特新“小巨人”企業和第二批專精特新“小巨人”復核通過企業名單公示中,東西博澤汽車系統有限公司、東風馬勒熱系統有限公司、武漢理工氫電科技有限公司、華礪智行(武漢)科技有限公司、湖北三六一一應急裝備有限公司等 11 家武漢市經開區企業成功入選。截止 2023年 6月,湖北省共有 217家企業入圍專精特新“小巨人”企業名單,武漢市共有 103 家企業入選,武漢市經開區新增 1
327、1 家,累計 37 家。在智能網聯汽車領域,包括華礪智行(武漢)科技有限公司在內的新創企業經過研發積累成為產業創新生態重要的組成部分。2023 年 9 月 19 日,畢馬威中國發布第六屆中國汽車科技 50 榜單,武漢市經開區的華礪智行、東軟睿馳、博雷頓、鎂佳科技和輕舟智航等企業入選。其中,東軟睿馳武漢公司主要從事智能駕駛、車云一體、汽車基礎軟件產品等的研發。通過與嵐圖的合作,重點研發下一代自動駕駛控制器。2023 年 1 月 30 日,福布斯中國發布 2022 年新晉獨角獸企業名單,湖北省新增 4 家獨角獸,武漢市經開區獨占 2 席,分別是嵐圖汽車和芯擎科技。2021 年,武漢市經開區企業億咖
328、通科技、路特斯科技成為獨角獸企業。嵐圖汽車、路特斯科技、億咖通科技和芯擎科技都屬于智能網聯汽車產業領域。依托國家智能網聯汽車示范區,武漢市經開區集聚了包括東風領航、東風悅享、元戎啟行、億咖通、清華大學和武漢大學在內的智能網聯汽車產業企業和聯合實驗室,形成了覆蓋自動駕駛解決方案、芯片、激光雷達、毫米波雷達、高精度地圖和V2X等關鍵和核心技術的產業創新生態。尤其是擁有強大研發和輻射能力的產業鏈鏈主企業的出現,為武漢市智能網聯汽車產業的發展奠定了堅實的基礎。作為智能網聯汽車產業鏈鏈主企業,芯擎科技專業從事高性能車規級芯片和解決方案的研發和生產,成功量產國內首款 7nm 車規級智能座艙“龍鷹一號”,實
329、現了國產高端汽車芯片領域的技術突破。搭載“龍鷹一號”的領克 08、睿藍 7 和領克 06EM-P 等車型已經實現量產和市場銷售。計劃 2024 年初,芯擎科技推出對標國際最先進產品的高階自動駕駛芯片 AD1000,AI 算力將達到 256POPS,為車企艙駕一體化技術架構提供強有力技術支持。2016 年以來,武漢市通過應用場景開放,實現了智能網聯汽車產業創新資源的聚集和發展,初步形成了產業創新生態,為下一步發展創造了條件。如何進一步加快應用場景開放,推動科技創新和產業資源的加快聚集,實現關鍵核心技術突破,完善產業鏈和產業創新生態,是武漢市進一步推動智能網聯汽車產業發展的戰略選擇。9 截至 20
330、23 年 12 月,武漢市共有獨角獸企業 7 家。53 附件附件三:三:德國魯爾區的數字德國魯爾區的數字-綠色雙轉型與可持續發展綠色雙轉型與可持續發展 魯爾區,作為德國國內最大的城市群,以其超過 500 萬的人口規模和近 4500 平方公里的廣袤土地,雄踞歐盟第五大城市群之列。魯爾區的輝煌歷史可追溯至1870年,當時,這片原本的農業區域經歷了向重工業集群的劇變,當地煤炭也得到廣泛開采。這一變革成功孕育了強大的煤炭和鋼鐵工業,吸引了眾多相關企業云集,包括煤炭、鐵礦和鋼鐵行業的公司,以及機械工程、汽車制造等行業的廠商,帶來了豐厚的資本和勞動力資源。然而,與此同時,工業化浪潮也帶來了環境資源的急劇枯
331、竭和自然資源的顯著退化。煤炭開采導致地下基巖被掏空,引發了地面塌陷和廣泛的地質不穩定。當地工業生產中的有毒化學品使用,以及有害廢料的積累,對環境和公共健康均造成了長遠的負面影響。早在 20 世紀初,流經魯爾區的埃姆舍河就因嚴重污染而臭名昭著,從一條自然流淌的河流淪為了露天的人造排污系統。在這一背景下,魯爾區致力于推進數字-綠色雙重轉型并實施可持續發展戰略,這不僅是一項充滿挑戰的艱巨任務,而且該地區在此過程中積累的成功經驗,對于其他地區開展類似的轉型努力具有極高的參考價值和借鑒意義。埃姆舍河的復興是標志著當地消除重工業擴張帶來的負面影響、引導該地區重返可持續發展軌道的關鍵里程碑。自 1992年起
332、,埃姆舍水系(流域面積達 865平方公里)的生態轉型項目歷經三十年的持續努力,于2022年圓滿完成。在整個過程中,數字和人工智能模型的使用相對有限,項目的總投資額約為 54 億歐元,主要聚焦于三個核心領域:魯爾區的中央污水處理系統的建設、地下污水管道網絡的構建,以及埃姆舍河及其支流的生態恢復工作 這些關鍵工程的實施是在 1970 年代和 1980 年代末期爆發的地面沉降問題得到基本控制之后才成為可能。也正是在這一時期之后,才得以在 10 至 40 米深的封閉地下污水管道中安全地排放廢水。其中,埃姆舍運河作為新排水系統的主要干線,全長 51 公里,連接了多特蒙德-德尤森污水處理廠與位于丁斯拉肯-
333、奧伯豪森-杜伊斯堡城市三角區的埃姆舍河入??谖鬯幚韽S,為約 230 萬居民及眾多工業和商業區域提供污水收集與處理服務。這些污水隨后通過與埃姆舍河支流同步建設的地下管道系統被輸送至主運河。這一關鍵措施為埃姆舍河的凈化和生態恢復奠定了基礎,如今該河段已無廢水直排。埃姆舍爾河現已轉變為一條綠色走廊,貫穿魯爾區的工業景觀,不僅為當地生態提供了棲息地,也為本地居民提供了一個與自然和諧共處的空間。沿埃姆舍河畔 200 公里的舊工業道路也得以翻新改造,更好的服務于公共用途的同時,也為可持續交通理念的創新提供了契機。例如,NEMO-可持續未來的智能交通 項目旨在將這些廢棄的工業道路整合納入區域交通網絡,并促進多式聯運(自行車、公共交通、電動汽車、自動駕駛等)融合發展。不過,這些項目當前仍處于實施階段。盡管魯爾區在建立高度數字化和人工智能化的智慧城市網絡方面做出了顯著努力,但并非所有嘗試都取得了卓越成效。