技经观察丨科技赋能现代化城市治理的全球实践

当前，全球主要国家积极出台城市治理战略和规划，并利用人工智能（AI）、物联网（IoT）、5G、数字孪生等前沿技术赋能现代化城市治理。中央高度重视城市治理工作，在7月14日至15日举行的中央城市工作会议中，将智慧城市建设作为重点任务之一，推进实现现代化人民城市建设目标。本文通过梳理和总结主要国家的实践经验，将为我国利用科技赋能城市高质量发展与治理现代化提供借鉴。

一、全球主要国家战略举措

美国加强政策引导与资金支持。在政策引导方面，2024年10月，美国会众议院提出《智能城市和社区法案》（Smart Cities and Communities Act），促进智能技术和系统在社区中的应用。该法案提出成立“智能城市跨机构委员会”，以打破联邦政府内部各机构之间的壁垒，加强在智慧城市相关项目上的协调与合作。美国政府试图通过这种方式，在宏观层面为智慧城市发展提供一个更加连贯和高效的框架，引导全国范围内的智慧城市项目向更协同的方向发展。在资金支持方面，2021年，美国在《两党基础设施法案》中设立“加强移动性和交通革命”（SMART）计划，将其设立为资金池，使州、城市、交通机构、部落组织和其他实体均可以申请资金来测试新技术。法案规定在5年内为这些智能移动项目共拨款5亿美元。2023年，美国交通部发放SMART拨款计划的第一轮资金，为33个州的59个项目提供总计9400万美元的补贴，支持无人机送货、智能交通信号灯和联网车辆等技术发展。此外，美国纽约在2020至2024年实施了约2000个城市更新项目，智慧化项目占比从30%稳步提升至40%，其中约200亿美元投资用于物联网、智慧交通、智慧能源平台的建设。

欧盟注重统一战略与行动计划。欧盟于2021年启动“城市使命”（Mission for Cities）旗舰计划，核心目标是到2030年，支持至少100个欧洲城市实现气候中和，并在此过程中推动城市的数字化转型。入选的城市将获得来自欧盟的资金和技术支持，用于开发和实施创新的、综合性的解决方案，涵盖能源、交通、建筑、废弃物管理等多个领域。该计划强调系统性变革，鼓励城市采用跨部门、跨领域的整合性方法，例如通过数字孪生技术模拟不同政策情景，寻求最优减排路径。欧盟旨在打造一批具有示范效应的“灯塔城市”，引领整个欧洲乃至全球的城市向更加绿色、智慧和可持续的方向发展。同年，欧洲推出“数字欧洲”计划，战略性地投资数字技术，以增强欧洲的竞争力和数字主权。该计划预算达76亿欧元，重点支持数字基础设施的部署、数字技术在公共管理中的应用、网络安全以及高级数字技能的培训。该计划通过加强基础设施建设、公共服务数字化、地方数字孪生等赋能城市治理。

德国政府将智慧城市视为实现“工业4.0”战略在城市层面延伸的重要载体，强调通过数字化和智能化技术提升城市的竞争力和创新能力。2022年8月，德国联邦政府通过了《数字战略》，制定了到2030年实现数字化进步的目标愿景，具体分为三个行动领域，包括网络化和数字主权社会、创新经济、工作世界、科学和研究等。战略设定了19个灯塔项目，利用数字化帮助公民改善生活。荷兰阿姆斯特丹设立了“阿姆斯特丹智慧城市”公私合作平台。该平台汇集了市政府、企业、研究机构和市民等多方力量，共同发起和管理各类创新项目，战略重点也随着城市发展的需求而不断演进，从最初的聚焦于可持续生活、工作和交通，扩展到数字城市、循环经济、市民生活、能源、治理与教育等更广泛的领域。法国的智慧城市战略与其国家级AI战略紧密相连，旨在将AI技术广泛应用于交通、安防、环境、公共服务等城市管理的各个方面。

日本智慧城市发展植根于其“社会5.0”的宏大国家愿景之中。“社会5.0”旨在通过深度融合网络空间与物理空间，解决日本社会面临的少子化、老龄化、资源匮乏等深层次问题，创造一个以人为本、高度智能化的未来社会。日本政府于2024年发布的《智慧城市举措路线图》指出，到2025财年，在全国范围内推动至少100个地区实施智慧城市技术。路线图不仅设定了目标，还详细规划了实现路径，包括推动物联网边缘计算的标准化、促进跨领域数据协作以及加速行政服务的数字化转型等关键举措。这标志着日本的智慧城市政策从分散的示范项目，转向了系统化、规模化的全国性推广阶段。

韩国政府于2024年发布《第四次智慧城市建设综合规划（2024-2028年）》，标志着其智慧城市战略进入了全新的发展阶段。该规划由国土交通部制定，并得到了国家智慧城市委员会的批准，其愿景是打造“共存共进、跨越发展的智慧城市”，旨在应对气候危机、数字鸿沟等全球性挑战以及人口减少、社区老龄化等地区性问题。与前三次规划相比，第四次规划在战略深度和技术广度上均有显著提升，其核心目标不再仅仅是提升城市运营效率，而是转向构建一个更具韧性、可持续性和包容性的未来城市生态系统。该规划提出了四大核心战略，包括扩大可持续空间模型、构建由AI和数据驱动的城市基础、创建对市民友好的产业生态系统、推动智慧城市全球化。

新加坡于2024年推出“智慧国2.0”战略，标志着新加坡的智慧国建设进入了一个更加注重深度影响和价值创造的新阶段。与早期侧重于数字能力建设不同，“智慧国2.0”围绕三大新战略目标构建，即信任、增长和社区，通过更加精准有效地利用科技，塑造新加坡的未来，其基石依靠“3C”框架，即连接、收集和理解。在“3C”框架之上，新加坡的智慧国战略聚焦于三大支柱：数字政府、数字经济和数字社会。新加坡在科技赋能城市治理方面走在了世界前列，其“智慧国”战略并非仅仅局限于单个城市的智能化改造，而是将数字技术全面融入国家治理、经济发展和社会生活的方方面面，旨在打造一个无缝连接、高效运转、以人为本的“智慧国家”。

二、科技赋能现代化城市治理的具体实践

当前，全球主要国家正将AI、物联网、5G、数字孪生以及天基遥感等前沿技术应用于城市建设，突破传统治理的时空与人力局限，驱动全球城市治理向实时响应、全域协同、前瞻决策转型，重塑现代化治理范式。

人工智能通过实时决策与预测分析提升现代化城市治理效率，应用于公共安全、交通执法及政务自动化领域，显著优化响应速度与资源分配。公共安全防控领域，美国纽约规划2025年部署39000台AI摄像头与传感器，覆盖主要街道和地铁系统，通过武器识别算法与行为分析技术实时预警暴力事件，致力于实现将重大案件响应时间从7–9分钟缩短至3–4分钟，并减少30%–40%暴力犯罪。交通执法优化领域，美国宾夕法尼亚州东南部交通管理局在费城150辆公交车中安装AI摄像头，通过计算机视觉自动扫描占用公交专用道的车辆车牌，在2023年开展的70天试点测试中识别违规行为达36000次，有效缓解交通阻塞；阿联酋迪拜道路运输局推出“数据驱动-清晰指南”（Data Drive–Clear Guide）智能数字平台，通过AI算法动态识别拥堵点与突发降速路段，自动生成绕行方案并推送至驾驶员终端。政务自动化与透明治理领域，波兰切斯托霍瓦市作为首个施行PLLuM大模型试点的智慧城市，将利用AI驱动自动化处理居民咨询信函、分析公民诉求并生成文档摘要，缩短政务处理周期30%以上，同时减少对国际AI技术的依赖以强化数据主权；荷兰阿姆斯特丹与芬兰赫尔辛基联合创建全球首个“AI注册表”（AIRegister），公开市政AI系统的算法用途、决策逻辑及数据源，允许市民咨询反馈并参与算法修正，建立公共AI透明化问责机制。

物联网与5G以泛在感知与高速互联优化城市运维，在基础设施智能监控、资源管理优化、环境与交通协同治理等领域显著提升运营效率与响应能力，同时推动低功耗网络与5G专网融合应用规模化发展。基础设施智能监控领域，英国东南水务公司联合沃达丰等9家公司开展物联网数字水表试验，在英国肯特郡2000户家庭部署传感器网络，实时监测水管漏损；新加坡基于“智能城市2015”项目推进物联网传感器广泛应用，将全国约10万盏路灯改造为智能节点，以收集降雨量、温湿度等环境数据、交通监控影像及公共设施状态信息，为城市动态治理提供全域数据支撑；韩国电力公司在济州岛铺设5G智能电网，通过无人机搭载4K摄像头巡检高压输电线，借助5G超低时延特性实时识别绝缘子破损或树障风险。资源管理优化领域，瑞典意昂电力公司联合特利亚公司基于5G部署100万个物联网家庭智能电表，实时监控用户耗电量与太阳能板发电数据，支持微电网电力调度与过剩能源回输；荷兰水务局在22个城市安装47个物联网地下水监测点，利用T-Mobile公司网络采集地下水位数据，显著提升信号连接性和持续使用性；日本柏之叶智慧城市建立区域级能源物联网，使商业区与住宅区实时共享供需数据，利用电价峰谷差异自动调度太阳能电力，紧急状态下可跨设施支援供电。环境与交通协同治理领域，德国电信公司在波恩大学测试物联网智能停车系统，通过超声波传感器实时监测车位占用状态并通过云端推送至司机终端，减少绕行拥堵；日本联合印度开展“多模态智能交通”项目，在海得拉巴高速公路布设蓝牙传感器网络，结合交通摄像头与气体探测器生成低碳交通手册，通过深度学习分析驾驶行为与尾气排放；西班牙巴塞罗那通过“超级街区”项目广泛应用物联网传感器，通过智能公共照明、智能垃圾管理等模式降低城市治理成本。韩国首尔在急救车集成5G车联网系统，通过自动规划最优路线并联动交通灯优先放行，急救抵达时间缩短35%。

数字孪生通过高精度建模与动态仿真重构城市决策模式，在智慧城市优化、灾后韧性重建、能源系统动态调控等领域实现跨系统协同与前瞻性治理，推动城市运维向实时化、可视化与自适应转型。智慧城市规划领域，新加坡通过“虚拟新加坡”数字孪生项目建模高精度3D城市模型，实现对城市的图形化监控、仿真优化和规划决策等功能；法国雷恩市使用3D模型和仿真技术创建城市3D数字孪生体，将地形、人口、交通等数据合成为统一的视觉模型，使城市内外利益相关方以横向协作的方式规划和管理设备、基础设施或环境倡议项目；日本东京工业大学联合美国弗吉尼亚理工大学开发“智慧移动出行数字孪生”系统，计划通过实时聚合车辆传感器数据，构建全域交通动态孪生体，自动为车辆规划避让行人及停放车辆的优化路线，验证混合自动驾驶系统的可行性。灾后韧性重建领域，瑞士ABB公司联合美国Cosmic Buildings公司在加州火灾区合作部署移动机器人微工厂，集成IRB 6710工业机器人与“机器人工作室”数字孪生软件，现场精准制造结构墙板并自动组装，较洛杉矶传统方案缩短工期70%且降低30%费用；日本大林组建筑公司应用MR数字孪生平台预演东京武藏小杉地铁站扩建工程，通过1:1施工流程仿真在夜间地铁停运的4小时内完成结构改造，避免日间主干道交通中断。能源系统动态调控领域，英国Test Consulting公司为北美超50家公司构建光伏系统数字孪生平台，通过天气数据模拟预期发电量并与实际输出对比，实时定位低效太阳能板，减少公司发电损失；阿联酋阿布扎比市政交通部于2022年启动城市级数字孪生项目，通过航拍与激光雷达扫描构建建筑内外3D模型，模拟能源管线泄漏场景，优化能源系统空间设计以及应急响应方案。

天基遥感依托卫星高频监测与多源数据融合，在能源协调优化、灾害预警防控及生态保护等领域实现全域精准管控，推动城市治理向动态化、智能化与低碳化转型。能源协调优化领域，德国慕尼黑利用卫星地表温度数据结合地下温湿度传感器网络，动态优化地热供暖系统分配策略，延长设备寿命并降低区域能耗；南非开普敦Oya混合发电站整合卫星光照强度图与风力分布遥感数据，协调太阳能板、风机输出提供稳定电力，减少化石能源依赖。灾害预警防控领域，美国环保局应用GOES-16地球同步卫星高频遥感数据，实现火力发电厂碳排放与发电量的实时协同监测；欧盟OSIRIS项目在西班牙巴利亚多利德部署卫星协同传感网络，实时采集二氧化氮、臭氧浓度及气象数据，结合无人机大气采样生成污染物扩散模型，指导有毒气体泄漏事故的应急疏散。生态保护监测领域，葡萄牙马德拉岛依托卫星遥感构建智慧电网控制系统，整合水力、风电及太阳能发电数据，提升再生能源供电稳定性；丹麦在萨姆索岛部署卫星协同的能源管理平台，结合潮汐预测与港口船舶用电需求，调度太阳能电力供给夜间停泊的游艇，实现码头区域100%可再生能源供热。

三、启示

从美国的联邦协调与市场驱动模式，到欧盟的顶层设计与成员国协同，再到亚洲各国的国家战略引领，全球范围内正在形成多样化的智慧城市发展路径，相关战略布局和具体实践对我国推进城市现代化建设工作具有借鉴意义。

加强技术融合，从单一应用到多技术协同。当前，全球科技赋能城市治理最显著的趋势之一是从单一技术的应用转向多种技术的深度融合与协同。例如，数字孪生城市的构建，需要依赖物联网传感器实时采集物理城市的数据，通过5G网络高速传输至云端，利用大数据和AI算法进行分析和模拟，最终在数字空间中创建一个与物理世界同步的虚拟模型。多技术协同模式使城市能够实现更高级别的智能化，例如通过AI算法分析交通流量数据，实时调整交通信号灯，并利用数字孪生模型预测不同交通管控策略的长期影响，从而实现全局最优的交通管理。这种技术融合的趋势，不仅提升了城市治理的效率和精准度，也为解决环境污染、资源短缺、公共安全等复杂城市问题提供了全新的、系统性的解决方案。

推进建设目标升级，从效率提升到韧性可持续。全球智慧城市发展的目标正在经历一场深刻的演进，从早期单纯追求运营效率的提升，转向更加注重城市的韧性、可持续性和居民福祉。这一转变反映了全球对气候变化、公共卫生危机等系统性风险的日益关注。城市不再仅仅将技术视为节省成本、提高生产力的工具，而是将其作为应对未来不确定性、保障城市长期健康发展的战略资产。例如，许多城市正在利用智能技术构建更具韧性的基础设施，如通过智能电网整合可再生能源，以应对能源供应的波动；通过部署传感器网络监测水质和空气质量，以保障公共卫生安全。此外，可持续发展也成为智慧城市战略的核心目标。城市利用技术推动循环经济发展，例如通过智能垃圾分类和回收系统提高资源利用率，或通过数字孪生技术优化建筑能耗，减少碳排。这种目标的演进，意味着智慧城市的评估标准也从单一的经济效益指标，扩展到涵盖环境、社会和治理等多个维度的综合性指标体系，强调技术应用的最终目的是创造一个更宜居、更公平、更具韧性的城市环境。

构建新型治理模式，从政府主导到多方参与。传统的城市治理模式通常是自上而下的，由政府主导规划和决策。然而，在科技赋能城市治理的新范式下，治理模式正朝着更加开放、协作和多方参与的方向发展。政府、企业、学术界、非政府组织和市民等多元主体正在形成一个复杂的协作网络，共同参与城市治理的各个环节。这种转变的背后，是技术本身带来的赋能效应。开放数据平台使得市民能够获取城市运行的数据，从而更有效地监督政府决策、参与公共事务讨论。众包平台和移动应用则为市民参与城市问题发现和解决提供了便捷的渠道，例如报告道路损坏、垃圾堆积等问题。同时，公私合作伙伴关系在智慧城市项目中的作用日益凸显，政府通过与科技企业合作，共同投资、建设和运营智慧城市基础设施和服务，分担风险、共享收益。例如，“阿姆斯特丹智慧城市”作为典型的多方协作平台，汇集了政府、企业、研究机构和市民，共同发起和管理智慧城市创新项目。这种多方参与的治理模式，不仅提升了决策的科学性和民主性，也增强了城市治理的灵活性和适应性，能够更好地应对快速变化的城市需求。

加强数据驱动，从数据孤岛到开放共享。数据是智慧城市运行的“血液”，而数据治理模式的转变是科技赋能城市治理的关键。过去，城市各部门的数据往往相互隔离，形成“数据孤岛”，严重制约了数据价值的发挥。如今，打破数据壁垒、实现数据的互联互通和开放共享，已成为全球智慧城市建设的共识。城市正在积极构建统一的数据平台和数据空间，以促进跨部门、跨领域的数据融合与应用。例如，欧洲正在推动“欧洲智慧社区数据空间”（DS4SSCC）计划，旨在建立一个跨部门、跨国界的数据共享框架，以实现安全、可信的数据交换，从而提升公共服务效率和创新水平。开放数据政策也日益普及，政府将非敏感的公共数据向社会开放，鼓励企业和开发者利用这些数据开发创新的应用和服务，从而激发市场活力，创造新的经济价值。但数据开放共享也伴随着对数据安全和个人隐私的担忧，因此，如何在促进数据流动和保护数据安全之间取得平衡，建立完善的法律法规和技术保障体系，也将成为各国在数据治理方面面临的重要课题。

作者简介

张嘉毅国务院发展研究中心国际技术经济研究所研究六室

研究方向：航空航天领域形势跟踪及关键核心技术、前沿技术研究

云仲伦国务院发展研究中心国际技术经济研究所研究六室

研究方向：航空航天领域形势跟踪及关键核心技术、前沿技术研究

参考文献：

1. H.R.9892 - Smart Cities and Communities Act of 2024[EB/OL].(2024-10-1). https://www.congress.gov/bill/118th-congress/house-bill/9892

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编辑丨郑实

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