中央城市工作會(huì)議把“著力建設(shè)便捷高效的智慧城市”，列為城市工作七個(gè)方面的重點(diǎn)任務(wù)之一，明確提出要“創(chuàng)新城市治理的理念、模式、手段”。

作為國(guó)內(nèi)數(shù)字化治理先驅(qū)，上海一直積極探尋城市治理模式和手段創(chuàng)新。2024年，上海首次披露“量子城市”概念。今年7月，上海市出臺(tái)《上海城市空間治理領(lǐng)域人工智能應(yīng)用暨量子城市空間智能建設(shè)實(shí)施方案（2026—2027年）》，標(biāo)志著這一充滿前沿科技色彩的概念，從理念設(shè)想走向政策實(shí)踐。

當(dāng)前全球AI浪潮奔涌而來，正以前所未有的速度重塑世界。以“量子城市”為切入點(diǎn)，上海全面推動(dòng)人工智能與城市治理深度融合，探索AI賦能超大城市現(xiàn)代化治理的新路徑。

從被動(dòng)“管理”邁向智能“治理”

城市治理創(chuàng)新，AI是破題關(guān)鍵。特別是對(duì)于上海這樣的超大城市來說，“規(guī)?！迸c“復(fù)雜”疊加，治理難度呈指數(shù)級(jí)上升，依靠傳統(tǒng)的管理模式難以應(yīng)對(duì)，亟須借助新技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)治理升級(jí)。

近年來，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新一代信息技術(shù)加速發(fā)展，被廣泛應(yīng)用到城市治理各領(lǐng)域，智慧城市建設(shè)成效顯著?！傲孔映鞘小笔侵腔鄢鞘薪ㄔO(shè)的最新探索。

所謂“量子城市”，是借鑒量子理論有關(guān)概念，利用AI空間智能大模型等新一代信息技術(shù)，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行數(shù)字復(fù)刻，實(shí)現(xiàn)兩者的互聯(lián)感應(yīng)、虛實(shí)相生，通過數(shù)字城市監(jiān)測(cè)現(xiàn)實(shí)運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、推演發(fā)展規(guī)律，實(shí)現(xiàn)治理提升。

與傳統(tǒng)智慧城市概念有所不同，“量子城市”側(cè)重城市空間的數(shù)字化，可以理解為對(duì)城鎮(zhèn)、郊野、海洋等城市全域空間的復(fù)刻。通過多維數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)城市狀態(tài)的數(shù)字化呈現(xiàn)，并借助人工智能進(jìn)行仿真推演，最終將優(yōu)化和改造的方案反饋到現(xiàn)實(shí)城市建設(shè)治理中。

比如在傳統(tǒng)規(guī)劃里，商場(chǎng)數(shù)量是按照區(qū)域內(nèi)的人口數(shù)量來配置的。但如果線上消費(fèi)爆發(fā)式增長(zhǎng)，如何避免商場(chǎng)過剩？未來可借助城市空間大模型，及時(shí)分析區(qū)域人口特性，就能精準(zhǔn)地確認(rèn)區(qū)域需求，減少或優(yōu)化商場(chǎng)配置，把空間資源用于滿足更迫切的需求。

目前，新加坡、東京、倫敦、巴黎等世界頂級(jí)城市，都在這一領(lǐng)域進(jìn)行探索。對(duì)于超大城市來說，這是必不可缺的治理工具，代表未來城市治理方向。

“量子城市”包含兩大核心技術(shù)基礎(chǔ)，數(shù)字孿生技術(shù)和人工智能大模型平臺(tái)。數(shù)字孿生技術(shù)是通過三維建模和仿真推演，創(chuàng)建出與現(xiàn)實(shí)城市對(duì)應(yīng)的虛擬城市。這種技術(shù)使得政府部門可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行各種模擬實(shí)驗(yàn)，預(yù)測(cè)并優(yōu)化城市的發(fā)展策略。

與此同時(shí)，引入AI大模型平臺(tái)，整合來自不同傳感器的數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，實(shí)時(shí)控制和分析城市運(yùn)行數(shù)據(jù)，提出精準(zhǔn)的城市管理和應(yīng)急響應(yīng)方案。

對(duì)城市治理來說，“量子城市”可以實(shí)現(xiàn)三大變革。

一是尺度變革。量子是一個(gè)物理量不可分割的最小單位?！傲孔映鞘小币馕吨鴮?duì)城市的理解和管理，將深入到更小、更精細(xì)的尺度。

上?！傲孔映鞘小睂?shí)施方案中，提出“以建筑的‘間’和基礎(chǔ)設(shè)施的‘段’為最小空間單元”，并將其界定為“米料”，以之對(duì)應(yīng)人工智能大模型的“語料”?！懊琢稀弊鳛榭臻g治理的基礎(chǔ)語料和三維立體空間最小單元，可用于訓(xùn)練空間智能大模型，比傳統(tǒng)規(guī)劃體系縮小了2～3個(gè)數(shù)量級(jí)，對(duì)城市精細(xì)化治理來說無疑是一場(chǎng)革命。

二是敏捷提升。敏捷性是智慧城市的重要要求，要求城市治理體系能夠?qū)?shí)時(shí)變化作出快速響應(yīng)。由于城市中人的需求和各類活動(dòng)是高度變化和不確定性的，這與微觀粒子的特性具有相似性。在這種情況下，越精細(xì)反應(yīng)速度越慢，精細(xì)和敏捷似乎是一對(duì)矛盾體。而“量子城市”能夠借助先進(jìn)的感知技術(shù)和模型算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市各要素之間實(shí)時(shí)互動(dòng)的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)與分析，從而快速調(diào)整治理策略，更好地回應(yīng)市民、企業(yè)需求。

三是范式革命。傳統(tǒng)城市治理多為被動(dòng)式響應(yīng)，問題發(fā)生了再應(yīng)對(duì)治理，或者基于經(jīng)驗(yàn)和簡(jiǎn)單參數(shù)分析進(jìn)行預(yù)判。而在新范式下，通過數(shù)字孿生技術(shù)和AI大模型，能夠?qū)Τ鞘邪l(fā)展進(jìn)行精準(zhǔn)模擬和動(dòng)態(tài)推演，為城市治理決策提供更科學(xué)的依據(jù)。從被動(dòng)的“管理”邁向智能化“治理”，這是量子城市建設(shè)的重要目標(biāo)。

總體上看，“量子城市”從空間智能的角度，提供了一個(gè)城市空間治理整體的、系統(tǒng)性的方案，為智慧城市建設(shè)提供了新的思路和框架。

龐大的系統(tǒng)工程

2024年3月，上海市成立了由市規(guī)劃資源局牽頭的量子城市空間智能創(chuàng)新工作組，聯(lián)合多領(lǐng)域、多專業(yè)精銳力量，與清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、商湯、庫帕思、阿里云等60余家行業(yè)龍頭單位，組建開放聯(lián)創(chuàng)工作營(yíng)，采用“眾創(chuàng)分享、開放研討、循光而進(jìn)、集成共進(jìn)”的志愿工作模式，共同探索城市空間智能治理路徑。

城市空間智能是全新領(lǐng)域，也是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程。其中，核心技術(shù)攻關(guān)是關(guān)鍵。2024年12月，“上海量子城市時(shí)空智能創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”揭牌。2025年4月，30支尖兵團(tuán)、百余名技術(shù)力量齊聚復(fù)興島，啟動(dòng)時(shí)空智能大模型百日攻堅(jiān)行動(dòng)；6月，“型域智城”業(yè)務(wù)創(chuàng)新工作營(yíng)成立，30名青年技術(shù)骨干集中攻關(guān)空間營(yíng)造集成法則和核心算法；7月，在世界人工智能大會(huì)量子城市專題論壇上，系列核心成果重磅發(fā)布，展現(xiàn)了上海城市治理創(chuàng)新的“加速度”。

構(gòu)建新的空間法則和空間計(jì)算元規(guī)則是基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)規(guī)劃中，容積率等指標(biāo)構(gòu)成了城市空間的強(qiáng)聯(lián)系規(guī)則。但在量子城市的語境下，需要對(duì)這些規(guī)則進(jìn)行重新梳理和整合，構(gòu)建一套新的元規(guī)則體系，涵蓋時(shí)空基準(zhǔn)、空間類型、空間單元、空間編碼等多方面的定義。這些法則如同城市運(yùn)行的“基本法”，為后續(xù)的平臺(tái)建設(shè)和應(yīng)用提供基礎(chǔ)。

建設(shè)城市空間治理大模型和新的空間治理操作系統(tǒng)是核心任務(wù)?？臻g是城市的基礎(chǔ)資源和運(yùn)行載體，各方面要素和功能都要在這樣一個(gè)平臺(tái)上運(yùn)行。為此，需要打造一個(gè)全新的城市空間操作系統(tǒng)，為各類應(yīng)用場(chǎng)景提供基礎(chǔ)的運(yùn)行環(huán)境。

今年7月，上海發(fā)布了首個(gè)三維時(shí)空治理模型——云宇星空大模型。首批啟動(dòng)的28個(gè)業(yè)務(wù)率先上線，涵蓋城市治理、低空經(jīng)濟(jì)、城市安全等場(chǎng)景。

比如在商務(wù)樓宇單元方面，以間層樓為空間單位，掛載區(qū)域條件、建筑情況、商務(wù)服務(wù)、社會(huì)貢獻(xiàn)與經(jīng)濟(jì)效益等24項(xiàng)指標(biāo)，包括樓齡、空置率、租金等監(jiān)測(cè)指標(biāo)，為監(jiān)管部門和企業(yè)提供數(shù)據(jù)支持和決策依據(jù)。當(dāng)樓宇老化、空置率過高時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出預(yù)警提示。

又如在低空運(yùn)輸方面，可以利用云宇星空大模型統(tǒng)籌低空空域利用，挖掘未來城市可拓展的空域價(jià)值，建立未來城市治理的低空視角，謀劃未來城市繁榮的空中走廊。

實(shí)現(xiàn)廣泛的場(chǎng)景應(yīng)用和開放共享的治理生態(tài)是重要目標(biāo)?；谠朴钚强招袠I(yè)基座大模型和共享的數(shù)據(jù)資源，政府、企業(yè)、居民等各類主體能夠開發(fā)各種垂類應(yīng)用場(chǎng)景，共同參與城市治理，形成一個(gè)開放創(chuàng)新的空間治理生態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)城市治理持續(xù)升級(jí)。

未來城市治理的升維革命

“量子城市”最重要的基礎(chǔ)設(shè)施是各類智能傳感器。虛擬世界不會(huì)憑空誕生，而是需要無數(shù)的傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)城市的動(dòng)態(tài)變化，就像人的感知和神經(jīng)系統(tǒng)。

經(jīng)過專業(yè)人員測(cè)算，市區(qū)每平方公里需布設(shè)30萬個(gè)感知終端，才能滿足城市治理和安全保障需求。這些傳感器可以實(shí)現(xiàn)物理空間與數(shù)字平臺(tái)的精準(zhǔn)對(duì)應(yīng)，超越了傳統(tǒng)城市數(shù)字化管理的范疇，更側(cè)重打造實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互與雙向互動(dòng)。

在上海靜安區(qū)的南京西路商圈，上萬個(gè)智能井蓋，既是物理世界的應(yīng)力傳感器，也是虛擬城市中實(shí)時(shí)演算的“量子比特”，其內(nèi)置應(yīng)力傳感器0.02秒內(nèi)可預(yù)測(cè)管網(wǎng)故障的72種疊加態(tài)可能性。

靜安公園智能長(zhǎng)椅搭載量子壓力傳感器，可探測(cè)使用者的情緒變化。當(dāng)焦慮指數(shù)超越閾值，次聲波發(fā)生器觸發(fā)量子相干調(diào)控，使腦電波趨于穩(wěn)定。黃浦江沿岸的燈光藝術(shù)裝置，則通過量子隨機(jī)數(shù)生成器，將人流密度與天氣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為色彩情緒圖譜。

外灘SOHO的智能幕墻展現(xiàn)量子世界的波粒二象性。其32000塊光伏玻璃既是發(fā)電單元，也是分布式量子計(jì)算節(jié)點(diǎn)，構(gòu)成分布式能源網(wǎng)絡(luò)，表面納米涂層根據(jù)PM2.5濃度自主切換凈化空氣模式。

臨港立體交通樞紐正實(shí)踐“量子芝諾效應(yīng)”，地下15層的自動(dòng)駕駛隧道、地面磁懸浮軌道與空中無人機(jī)航道的垂直整合，創(chuàng)造了三軸延展的交通維度，AI調(diào)度系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)平衡流量。

這些看似孤立的技術(shù)節(jié)點(diǎn)，實(shí)則是城市感知和神經(jīng)系統(tǒng)的具象化。在未來的城市建設(shè)和更新過程中，這些傳感器將成為新型城市基礎(chǔ)設(shè)施，為城市治理帶來一場(chǎng)升維革命。

走在城市的街頭巷尾，人們或許察覺不到“量子城市”的存在，但可以實(shí)實(shí)在在感受到城市生活變得更便捷、智能和安全。比如，馬路上的信號(hào)燈會(huì)根據(jù)路況為人們智能開啟一路綠燈；空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)可以精確到每一個(gè)街區(qū)；人流活動(dòng)可以動(dòng)態(tài)捕獲并智能預(yù)測(cè)；城市能提前預(yù)判諸如內(nèi)澇、氣候變化等風(fēng)險(xiǎn)，并提出化解方案。

當(dāng)傳感系統(tǒng)與AI“大腦”，以及不斷迭代升級(jí)的場(chǎng)景應(yīng)用，共同組成一個(gè)相互關(guān)聯(lián)、彼此賦能的完整技術(shù)生態(tài)，形成動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)、自我強(qiáng)化的智能閉環(huán)，就會(huì)帶來一場(chǎng)真正的城市治理智慧革命，而我們現(xiàn)在就處在變革的前夜。

正如量子物理學(xué)家玻爾所言：“預(yù)測(cè)未來的最好方式是創(chuàng)造它?！睆纳虾！傲孔映鞘小彼{(lán)圖中，人們可以窺見未來城市的雛形。

（作者單位：浙江財(cái)經(jīng)大學(xué)新經(jīng)濟(jì)研究中心）