正在阅读: 新基建的基建,数字孪生城市

扫一扫下载界面新闻APP

新基建的基建,数字孪生城市

相比于传统基建,新基建具有怎样的内涵?新基建的基建建构了怎样的社会?

文|陈根

两会正在全国如火如荼地进行。两会上,“新型基础设施建设”被写入2020年《政府工作报告》,“新基建”也被不断提词。

传统的基建主要是指铁路、公路、桥梁、水利工程等大建筑,对于一个大陆型国家,基础设施建设是经济稳定的基础。没有现代化的公路、铁路、电力和通讯系统,现代工业就无法运行。

但是传统基建大水漫灌式的建设方式,极大地推高了资产价格。2008年的全球经济危机,政府的四万亿投资虽然起到了很好的效果,却也带来了房价飙升的副作用。传统的基建刺激了经济的增长,却无法促进经济结构的转型,甚至在后期造成了产能过剩。无论怎样建设传统基建,经济始终是粗放式增长,财富附加值非常有限。

相比于传统基建,在两会期间热度不断攀升的新基建具有怎样的内涵?新基建的基建又是什么?后疫情时代,新基建能否释放的我国经济发展的巨大潜力和强大动力?

新基建带来新产业革命

英国经济学家佩蕾丝曾经提出一套技术经济的范式,该范式把工业革命划分成五次产业与技术革命,即早期机械时代、蒸汽机与铁路时代、钢铁与电力时代、石油与汽车时代以及信息与通信时代。当我们回顾产业技术革命时就会发现,不同的历史发展阶段有着不同的基础设施,一代基础设施支撑一次产业革命。

第一次产业技术革命以1771年英国阿克莱特在克隆福德设立工厂为标志,当时的基础设施是运河与水道、收费公路、水力(经过改良的水力涡轮)。

第二次产业技术革命始于1829年蒸汽动力机车火箭号在英国实验成功,当时的基础设施包括铁路(蒸汽动力)、普遍的邮政服务、电报(主要在一国铁路沿线)、大型港口和航行世界的轮船、城市煤气。

第三次产业技术革命始于1875年的卡内基酸性转炉钢厂在匹兹堡开工,人们进入钢铁、电力、重工业时代。当时基础设施包括钢制的高速蒸汽轮船在世界范围内的航运,世界范围的铁路、大型桥梁与隧道,世界范围的电报、电话(一国范围)以及电力网络(照明与工业)的出现。

第四次产业技术革命,以1908年福特产出T型车为标志。当时的基础设施包括公路、港口、高速公路和机场组成的交通网络,石油管道网络,普遍的电力供应,世界范围内的远程通信等组成更新的基础设施。

第五次产业技术革命则以1971年英特尔微处理器发明为标志,人们迈向信息和远程通讯时代。当时的基础设施包括数字远程通讯、互联网服务、多种能源、高速物流运输系统。

每一次引导产业技术革命的基础设施都由一组技术相互作用而成,这些技术共同构成技术体系进而形成一个平台,而这个平台为其他创新提供了可能。当技术体系形成一代完善的基础设施时,就有可能会孕育一场产业革命。

在第二次产业技术革命早期,就有一系列技术存在。这些技术并不是在同一时间发明,也不是在同一时间商业化,但是它们共同组成了一代完善的基础设施,让第二次产业技术革命得以实现。这些基础设施的技术包括高压蒸汽机、精密机械零件和改良过的冶金术。还有一些不是技术层面的创新,例如公司有限责任制和股票市场,它们为建造铁路需要的大量资金创造了可能,最终促进了基础设施的建设,引导了产业技术的革命。

此外,产业技术革命有其周期性,每次产业技术革命大概历时45~60年时间,可以分成两个阶段:前30年安装期和后30年拓展期(deployment)。每一次产业技术的兴起,伴随着新基础设施的建设,都会带来传统利益格局、产业体系、制度文化的重构。

第二次产业技术革命的基础设施——铁路的发明,解决了一个问题,就是把煤块从从矿山运到码头。在那里它可用船装载,但铁路的成就远非如此,它更满足了人们一个广泛而基本的需求:快速、廉价地搬运东西。铁路不仅仅能把煤从矿山搬到船上,它更为城市间运载货物、传递邮件以及人们的跨城市出行提供了可能。这些都促使许多其他产业蓬勃发展。于是,一场技术革命最终改变了整个经济系统。

反观当下,导体、集成电路、人工智能、软件、计算机网络等技术集群酝酿了新一代基础设施,大数据进一步催生了新基建的成熟。中国信息通信研究院发布的《中国数字经济发展与就业白皮书(2019年)》显示,2018年我国数字经济规模达到31.3万亿元,同比增长20.9%,占GDP比重为34.8%。产业数字化成为数字经济增长的主引擎。而新基建本质上就是信息数字化的基础设施,包括5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车相关设施、大数据中心、人工智能、工业互联网。

第五次产业技术革命到今天已经过去了近50年,我们正在进入新一轮产业革命关键时期,未来20-30年将是新一轮基础设施安装期。在这个关键节点,我们只有充分认识和理解新基建,树立新基建的全局观和未来观,才能把握新基建带来的新产业革命规律。

新基建的基建是数字孪生城市

从基础设施的视角看,数字技术在解构一个旧世界,同时也在建立一个新世界,即一个数字孪生世界。数字孪生的世界,就是在比特的汪洋中重构原子的运行轨道。数字孪生世界的意义在于,通过物理世界与数字孪生世界的相互映射、实时交互、高效协同,在比特的世界中构建物质世界的运行框架和体系,构建人类社会大规模协作新体系。从这个意义上来看,数字基建是就构建数字孪生世界大厦的“地基”。

数字基建正带领我们走向一个数字孪生的新世界,这一历史进程将会持续二三十年。数字社会的终极版图就是在赛博空间构建起一个与物理空间泛在连接、虚实映射、实时联动、精准反馈、系统自治的数字孪生世界,而数字孪生世界的起点一定是数字孪生城市的构建。

城市作为人类聚居的主要载体之一,是人类经济、政治和精神活动的中心,城市的发展在后疫情时代尤为重要。城市的高度集聚功能能够吸引区域的人口和其他经济要素,而城市的高度扩散功能能够对区域产生强烈的经济辐射作用,这也意味着,数字孪生城市的构建将成为新基建的基建。

数字孪生城市的本质是实体城市在虚拟空间的映射,也是支撑新型智慧城市建设的复杂综合技术体系,更是物理维度上的实体城市和信息维度上的虚拟城市的同生共存、虚实交融的城市未来发展形态。

数字孪生城市具有精准映射的特性,即能够通过空中、地面、地下、河道等各层面的传感器布设,实现对城市道路、桥梁、井盖、灯杆、建筑等基础设施的全面数字化建模。同时也能对城市运行状态进行充分感知和动态监测,从而形成虚拟城市,在信息维度上对实体城市进行精准信息表达和映射。而在《数字孪生:一场新生产要素的革命》一书中也对数字孪生城市进行了更为深入、全面的探讨。

此外,城市基础设施、各类部件建设都留有痕迹。城市居民、来访人员上网联系即有信息。在未来的数字孪生城市中,在城市实体空间可观察各类痕迹,在城市虚拟空间可搜索各类信息。城市规划、建设及民众的各类活动,不仅在实体空间,而且在虚拟空间也得到了极大扩充。虚实融合、虚实协同将定义城市未来发展的新模式。

新基建的基建就是以城市信息模型为关键技术建设数字孪生城市,全面推动海量数据的跨领域融合应用。构建安全、有序的数据开放生态,充分释放数据资源价值,打造融合城市灾害预警、应急管理、公共服务等功能的一体化智能城市管理服务模式。推动城市运转的全面数字化、智能化,让城市居民生活更舒适、更方便。

新基建的数字基建将不断融入传统的城市基础设施建设,推动城市朝着更加智能、便捷、高效、智慧的方向不断演变。新基建不仅为接下来经济的发展奠定了新的基础,同时也将服务于政府、企业与个人,最终将推动人类社会迈向数字社会新时代。

本文为转载内容,授权事宜请联系原著作权人。
表情
您至少需输入5个字

评论 0

暂无评论哦,快来评价一下吧!

为你推荐

下载界面新闻

微信公众号

微博