当前，新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起，数字化正以不可逆转之势深刻改变人类生产生活方式。城市大脑作为新基建的重要内容，越来越成为推动城市治理体系和治理能力现代化的重要抓手，“十四五”发展纲要将数字化发展单独成篇，提出分级分类推进新型智慧城市建设，推进城市数据大脑建设，探索建设数字孪生城市。本文聚焦城市大脑未来形态，首先从城市治理、产业发展等维度研究提出城市大脑发展需求，其次介绍城市大脑发展整体现状、特征及存在问题，分析探讨城市大脑未来形态，提出城市大脑落地实施建议。

一、城市大脑成为数字化转型重要抓手

城市大脑是基于云计算、物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术，打通横向各部门、纵向各层级的业务壁垒，充分推进城市数据资源网络共享、集约整合、高效开发、全面赋能，支撑城市运行生命体征感知、公共资源配置优化、重大事件预测预警、宏观决策指挥的新型基础设施。城市大脑的建设不仅仅是技术创新，更是社会创新，它揭示了城市未来的发展模式，预示着城市文明新阶段的到来。年3月31日，习近平总书记在视察杭州城市大脑运营指挥中心时指出，运用大数据、云计算、区块链、人工智能等前沿技术推动城市管理手段、管理模式、管理理念创新，从数字化到智能化再到智慧化，让城市更聪明一些、更智慧一些，是推动城市治理体系和治理能力现代化的必由之路，前景广阔。

城市大脑是数据治理与运营的“催化剂”。城市大脑通过政务数据编目，汇聚融合各类数据，形成数据治理体系，统一提供数据接口、共享和开放服务，逐步形成本地化的大数据资源中心，支撑城市各项智慧应用建设。通过搭建城市公共数据资源赋能平台，可以打造一批数据调用服务组件，对外提供电子证照、地理信息、房屋等基础数据调用服务，也可通过数据赋能，推动治理向基层下沉，减轻基层日常工作负担。

城市大脑是城市治理的“使能者”。随着我国新型城镇化进程逐步推进，交通拥堵问题严重、公共安全事件频发、城市污水和垃圾处理能力不足、环境污染加剧等“大城市病”日益突出，城市治理需要更高、更宽的视野和更新、更灵的工具，城市大脑作为城市治理者的全新工具，通过全社会数据融合和资源整合，提升政府整体数据分析能力，为有效处理复杂社会问题提供了新的手段。基于数据的科学决策能够推动政府管理理念和社会治理模式的进步，加快建设法治政府、创新政府、廉洁政府和服务型政府，逐步实现政府治理能力现代化。

城市大脑是产业发展的“助推剂”。城市大脑为产业升级和创新提供了赋能平台，促进传统产业转型升级，培育战略性新兴产业。通过搭建数字经济“产业大脑”，可以绘制数字经济产业图谱，全方位多角度展示产业发展状况、产业全景图和重点企业，并围绕产业链短板和提升节点，精准推荐招商靶向企业，为政府提供精准、专业、实时的线上招商服务。

二、城市大脑整体处于发展起步阶段

“十四五”期间城市大脑投资规模可达千亿。据不完全统计，截止年10月底共个项目以“城市大脑”为名进行招标，平均中标金额约为万元，成为当前新型智慧城市建设热点。在全国36个省级城市（含直辖市、计划单列市）、个地级市和个县级行政区中，完成或正在建设的城市不足2%，根据中国信息通信研究院测算，年全国智慧城市投资总规模约为1.7万亿元，而城市大脑占智慧城市总投资比例约为4%，预计未来几年城市大脑项目可能保持%以上增速，十四五期间城市大脑投资规模可达千亿。此外，在地域分布上，东部地区城市大脑建设数量遥遥领先，占比达到60%，其中，浙江省共17个市县开始建设城市大脑，建设普及率全国第一。

技术演进方面，数字孪生技术作为城市大脑的重要技术方向，纳入国家和地方发展战略体系。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和年远景目标纲要》明确提出要“探索建设数字孪生城市”。年，国家发改委、科技部、工信部、自然资源部、住建部等部委密集出台政策文件，有力推动城市信息模型（CIM）及建筑信息模型（BIM）相关技术、产业与应用快速发展，助力数字孪生城市建设。随着数字孪生城市在雄安新区先行先试，数字孪生建设理念深入到各地新型智慧城市规划中。上海市发布《关于进一步加快智慧城市建设的若干意见》，明确提出“探索建设数字孪生城市”；海南省发布《智慧海南总体方案》，提出“到年底，基本建成‘数字孪生第一省’”；浙江省提出建设数字孪生社区。据中国信息通信研究院统计，年城市信息模型（CIM）相关投标项目全国仅有两项，年新增8项，年（截至年10月）新增19项，增长迅猛，标志城市信息模型已加速进入到探索推广阶段。

业务功能方面，一网统管成为城市大脑的发展方向，着力构建跨领域、跨层级高效调度体系。各地城市大脑着重提升协同联动能力，深化“一网统管”建设，一方面聚焦公共安全、应急管理、规划建设、城市网格化管理、交通管理、市场监管、生态环境等重点领域，实现态势全面感知、风险监测预警、趋势智能研判、资源统筹调度、行动人机协同；另一方面打破“层层上报、层层审批”传统上传下达方式，改变数据采集慢、融合难、整理耗时等顽疾，着力构建“市、区、街道社区”三级联动体系，实现快速灵活综合调度。例如疫情防控初期，传统数据报送处理方式层级多，数据从采集、整理、摸排、上报到发布要一天左右，海口城市大脑疫情防控智能指挥平台建立“市、区、街道社区”三级联防联控体系，基层人员和公众可直报数据到城市大脑，城市大脑处置命令直达工作人员，实现命令下达、执行跟踪、摸排上报、群防群治全链路快速闭环，避免了多级数据采集和命令传达。

应用支撑方面，城市大脑发挥城市基础设施作用，助力应用快速开发，为应用场景开发节省时间和成本。疫情前期发展迅速，急需快速搭建疫情监测、人口排查、防控指挥等新应用，城市大脑可基于基础支撑平台、成熟应用组件库、基础数据库等，快速搭建疫情防控新平台。例如杭州基于城市大脑快速开发健康码平台，将开发周期从常规的4周缩短到16小时；北京海淀区基于城市大脑的“时空一张图”和“AI计算平台”等快速上线疫情防控平台。

产业生态方面，企业基于四大核心优势入局城市大脑领域，形成群雄逐鹿产业格局。一是以云数为内核的生态整合实力，基于“云+数”优势，通过打造城市级“云数”平台，面向合作伙伴打造“合作生态”，合作伙伴基于平台快速构建应用层，提供最后一公里的服务。如华为依托同时提供云管端协同ICT产品与解决方案的能力，打造数据底座，提供云计算服务、新ICT能力和行业使能，构建开放的数字化生态。二是以AI为核心的技术实力，基于AI核心技术，提供更多具有“AI思维”的解决方案，迅速打开市场空间。如百度基于百度大脑和AI核心技术，提出AI智能城市“ACE王牌计划”，引入自动驾驶汽车、智慧道路车路协同，提升车和路的智能化水平，引入自主泊车，帮助驾驶员节省找停车位的时间。三是便捷触达公众优势，依托城市服务平台便捷触达公众优势，让城市智能中枢的应用工具和应用场景的多样性上具有得天独厚的优势，形成技术与场景的点线面结合。如腾讯提出构建“WeCity未来城市”，以腾讯云的基础产品和能力为底层，为数字政务、城市治理、城市决策和产业互联等领域提供解决方案，并通过

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