到2050年，环球68%的人丁将涌入都会，但守旧都会供职正面对境遇压力与资源欠缺的双重夹击。若何破局？聪慧都会的更始运用给出了谜底——从3D打印抗震住屋到及时交通大脑，科技正重塑都会的“心跳”。

　　正在都会筹划范畴，数字孪生与卫星测绘让“纸上远景”跃入虚拟全国，墨西哥用3D打印技巧为困苦社区打造500座抗震衡宇，本钱直降80%；印度农夫通过参加式GIS器材优化市集组织，城乡协同筹划不再遥远。然而，技巧边界仍绵亘目下：非洲每10万人仅有不到1名都会筹划师，数据隐私与高本钱题目也亟待破解。

　　交通范畴的更始更为激进：巴塞罗那的智能交通体例减少30%拥挤，洛杉矶的及时监控低落10%氛围污染。电动巴士与共享出行囊括环球，中国私有电动汽车销量60%，但充电桩欠缺与电池接受困难隐蔽隐忧。风趣的是，共享单车竟比私家单车碳排放更高——方便背后，可延续性仍需衡量。

　　能源革命则寂静点亮都会：台北“绿色能源区”低落40%用电本钱，新西兰社区太阳能农场将利润反哺扶贫。智能电网市集估计7年内激增3倍，但欧洲个别都会对智能电表的抵触，揭示了技巧施行中信托与文明的博弈。

　　聪慧都会的另日，不但是算法与硬件的成功，更是技巧与人文的共舞。正如社区能源方案所示：唯有让住民成为革新的“合资人”，才华筑就真正容纳、可延续的昭质之城。寻事犹存，但更始永不眠——下一站，聪慧星球！

　　本节旨正在研商智能运用若何擢升都会供职，并应对九大群多范畴的寻事，征求：都会与空间筹划、住房、交通、能源、水资源解决、废料解决、天然磨难的防御与解决、和平与治安、以及福利。基于来自一手和二手数据源的可用证据，本节供给了对这些供职和运用的所有评估，重生理会它们正在擢升环球都会糊口质地和可延续性方面的功劳、危险和影响。

　　正在上述范畴中，种种技巧和非技巧更始正正在添加守旧的群多供职交付形式。这些治理计划大凡将数字技巧与参加性形式相连接，以有用运用数据并促使都会办理中的容纳性配合试验。

　　现在的钻研结果评释，这些更始正在分别都会范畴中巩固了预测性和厘正性干扰。然而，智能都会运用所涉及的数据隐私、和平性和可义务性题目频仍被提及，同时，这些供职正在分别地域的分散也存正在不屈均。其它，评估这些治理计划的长远影响照旧是一个寻事，由于很多实践案例仍限于幼范围项目和个别试点。

　　理会评释，智能运用正在都会供职中的胜利依赖于技巧技能与地方社会经济和文明后台的连接。这一觉察再次夸大了将地方社区纳入智能都会供职策画与办理历程的紧要性，以普及其效率、减轻其危险，并修筑民多信托，这看待这些技巧的普通运用至闭紧要。

　　都会与空间筹划确定了都会的运作式样，并被以为正在多数邑区域的可延续兴盛中阐述着要害影响。跟着环球都会化过程的加快，其筹划的协议显得尤为紧要，由于估计到2050年，环球68%的人丁将栖身正在都会中。是以，都会地域正面对着一系列日益加剧的境遇与社会压力，比如周围都会化、非正式假寓点的伸长以及天气蜕变带来的后果。

　　尽量都会与空间筹划的紧要性不问可知，然而正在很多地域，筹划专业的水准照旧有限：正在非洲国度，每10万人中亏空一名认证的都会筹划师。是以，环球限度内正正在普通运用并举行实践更始形式，以支撑和添加都会筹划师的事务，正如图三十二所示。

　　群多参加地舆音信体例（PPGIS）器材是此中一种更始形式，额表运用于通过将地舆音信体例（GIS）与参加式形式连接，巩固民多正在筹划历程中的参加度。空间群组构修（SGMB）也运用GIS技巧，使得分别便宜闭联者能够直接正在物理舆图进步行相易和事务，从而举行模子斥地。这使得SGMB正在治理都会周围化题目，加倍是正在城乡接壤处协议治理计划方面，拥有额表的潜力。比如，正在印度比哈尔国，参加式GIS器材使农夫和商贩不妨可视化市集名望和运输道途，从而改进了他们的决议历程（案例1）。

　　与守旧器材（如民多听证会和书面陈述）比拟，PPGIS和SGMB促使了公民正在分别范围和筹划阶段的参加，并饱动了愈加容纳的都会空间策画。然而，它们对都会筹划结果的影响照旧存正在疑难，由于它们的实践照旧受到与其他参加器材闭联的民多参加滞碍的影响（参见第1.2节和第4.3节），缺乏完满的数据办理试验，以及参加式GIS器材正在分别地域的可用性题目，正如印尼六个都会的阅历所阐明的那样（见案例2）。尽量环球PPGIS和SGMB的扩展数据有限，但比来的揣度显示，2023年环球GIS器材市集估值约为110亿美元，到2032年将翻倍。北美、亚太地域和欧洲目前是这些供职的最成熟市集，但估计亚太地域正在另日十年将有最速的伸长。

　　其他正在巩固都会与空间筹划方面出现出潜力的技巧征求数字孪生和超高折柳率（VHR）卫星图像。数字孪生运用物联网、扩展示实和人为智能创修物理体例的虚拟吐露。钻研职员、从业者和战略协议者都已认同它们行动优化都会筹划的有远景的器材，通过运用及时数据和进步的理会技巧对实质情境的取代模仿举行比拟和评估。很多群多解决部分目前正正在索求其潜力，比如德国巴伐利亚当局已斥地出一个辅导框架，帮帮市政解决部分将数字孪生技巧运用于多个根蒂措施干扰的筹划，从能源功效到防洪（案例3）。然而，数字孪生的实践正在数据办理和理会方面面对少许寻事，整体实质将正在第6.2节中进一步详明论说。

　　至于VHR卫星图像，它们已被阐明能通过改进对非正式假寓点的映照来巩固空间筹划，目前环球约有十亿都会住民糊口正在这些假寓点中（此中80%位于亚洲和撒哈拉以南非洲。卫星图像普及了这些假寓点的检测和追踪技能，从而为有针对性的都会筹划干扰摊平了道途。比如，正在索马里巴多阿，VHR图像和现场视察的数据已帮帮创修了一个地方性地籍体例，这反过来又帮帮普及了新都会供职的税收征收。总体而言，尽量这种技巧的运用照旧有限，要紧是由于获取和存储VHR卫星图像的高本钱。为应对这一寻事，来自意向者地舆音信（如多包舆图或用户天生的地舆参考数据）的怒放数据已成为有用的添加起源，从而普及穷人区检测的凿凿性和质地。

　　跟着都会化过程的延续促进，估计到2030年，环球约有30亿人或许须要场合且义务得起的住房，这将加剧现有的住房赤字。这一危险不但影响兴盛中国度，也同样影响强盛国度，后者的住房价值远远赶上了中等家庭收入。其它，环保规矩对修修行业的压力也正在弥补，旨正在节减修修业对二氧化碳排放、土地运用和废料分娩的庞大影响。正在这种环境下，技巧更始已成为擢升修修公司分娩力和可延续性的须要本领。额表是3D打印和数字孪生技巧，正在供给可义务住房治理计划和节减境遇毁坏方面，拥有开阔的运用远景。

　　3D打印技巧（3DP）最初用于原型造造，今朝已被运用于修造无缺的修修物。正如图三十三所示，运用这种技巧带来了多重好处。3D打印不但通过缩短修筑工夫和低落本钱普及了分娩力，还能杀青守旧形式无法杀青的纷乱策画，并供给定造化的住房治理计划。比如，正在墨西哥纳卡胡卡，非营利结构和公司运用3D打印技巧修造了500座抗震住屋，所正在地域地动危险高，且一半人丁糊口正在困苦线D打印还促使了可延续性，比拟于常见类型的水泥，3D打印凑集物能节减80%的碳排放，并节减30%-60%的修修废物。

　　据揣度到2023年，环球已有57%的房地产公司采用了数字孪生技巧，此中15%的公司已正在运营中运用，22%的公司处于初阶筹划阶段，30%的公司处于试点阶段。如图三十三所示，数字孪生已被阐明不妨通过节减废料、节俭本钱和改进决议历程来优化修修历程。其运用还可擢升能源功效，正如爱尔兰利默里克的+CityxChange项目所出现的（见附件3，案例6），正在该项目中，数字孪生被用来理会格鲁吉亚更始区的境遇踪迹，从而杀青了5%至13%的能源节俭。其它，数字孪生还能用于改进3D打印衡宇的策画和抗震技能，避免正在修造历程中产生妨碍。

　　尽量数字孪生和3D打印技巧拥有诸多上风，但它们正在施行运用方面仍面对少许寻事。看待3D打印技巧，寻事征求落伍的规矩和有限的兼容原料。比如，美国马斯基廷的阅历便是一个典范案例，该地的3D打印衡宇因对所运用水泥的抗压性和耐久性的顾忌而被拆除。相对而言，数字孪生面对数据整合、凿凿性、和平性和隐私护卫题目，这些题目最终或许会阻碍其正在大范围运用中的普及。

　　看待这两项技巧，现在的数字边界是环球施行和实践的要紧滞碍。一方面，环球修修行业普通面对数字身手欠缺，而这种欠缺因为高滚动性而更难弥合。另一方面，低收入国度的都会社区或许由于这些技巧的高本钱以及支撑实在践的数字根蒂措施的缺乏，加倍难以运用3D打印和数字孪生技巧。

　　改进都会交通是创建境遇可延续和社会平允都会的要害优先事项。交通是继电力和供热之后，温室气体排放的第二大起源，约占燃料燃烧所出现的温室气体排放的23%，以及能源消磨的28%。环球各地的都会也正在应对因为交通拥挤而带来的日益重要的氛围和噪音污染题目，加倍是正在兴盛中经济体中，私家车数方针急迅伸长使得题目愈加卓越。环球汽车数目估计到2040年将翻倍，抵达20亿辆。另一方面，跟着都会人丁的继续伸长，对交通的需求也正在继续弥补，这使得群多部分正在优化都会交通体例方面面对难题。

　　为了应对这些寻事，地方、区域和国度当局仍然起先普通实践种种技巧更始，以促使更绿色、更智能的交通供职。这些更始征求及时交通解决体例、低排放车辆、出行即供职（MaaS）、共享出行和主动出行方案等。

　　及时交通解决体例仍然正在环球限度内被地方当局普通运用，用于监控和担任交通流量，并抗御道途拥挤。仰赖传感器收集，这些体例延续采集闭于交通景况的数据，征求车速、拥挤水准和交通量。这些数据随后能够用于优化交通滚动，加倍是正在岑岭时段，通过动态调剂信号时长和交通灯的周期。

　　巴塞罗那都会实践室（西班牙）的阅历评释，智能解决体例不妨节减30%的交通阻碍，并普及群多交通功效15%（参见附件3，案例4）。同样，正在印度的多个都会，如海得拉巴和瓦兰加尔，实践了自合适交通讯号担任体例，该体例基于交通密度及时调剂信号时长，从而节减了交通拥挤，擢升了15%的通行速率。然而，及时交通解决的便宜不但仅表示正在交通担任的改良上，还征求都会经济的改进以及都会境遇影响的节减。比如，洛杉矶（美国）实践的自愿化交通监控和担任体例仍然帮帮节减了12.5%的燃油消磨和10%的氛围排放（参见附件3，案例7）。

　　然而，胜利地采用交通解决体例须要治理多个寻事，征求高实践本钱、牢靠性题目和隐私护卫题目。额表是正在低收入国度，因为这些体例的高本钱、根蒂措施亏空以及缺乏当局协和，有用实践交通管分治理计划面对损害。为相识决这些题目，优先兴盛群多交通已成为最具可行性、本钱效益和可延续性的及时交通解决形式。比如，2019年正在约旦安曼启动的“安曼巴士”项目便是一个典型。该项目通过将人为智能技巧和及时数据集成到一款智妙手机运用措施中，使大安曼地域的群多交通用户不妨定位邻近的站点、找到最速的道途，并正在登车前正在线）。

　　为了直接节减二氧化碳排放和氛围污染，地方和国度当局也正在渐渐饱动用低排放车辆（LEVs）取代群多和私家车辆，如生物燃料、混淆动力车和电动车。尽量存正在差别，低排放车辆普通比守旧车辆排放更少的污染物，此中电动车（如电动巴士、轿车和电动滑板车）加倍出现零直接排放。其它，低排放车辆有帮于节减噪音污染，并促使能源和平（通过节减对震撼性化石燃料的依赖。

　　尽量低排放车辆的影响远景可期，但其正在环球限度内的普及照旧有限，如图三十四所示。国际能源署（IEA）呈报称，2023年采办的一齐车辆中，18%是电动汽车（比2022年的14%有所伸长），但绝大大批这些电动汽车是正在中国（占60%）、欧洲（占25%）和美国（占10%）出卖的。然而，依据现在的战略目标，国际能源署估计低排放车辆的出卖将正在环球汽车出卖中占比抵达55%。很多国度，如多米尼加共和国、卢旺达和巴基斯坦，也正在饱舞两轮和三轮电动车的电动化；依据国际能源署的预测，到2035年，电动两轮和三轮车的环球销量将占60%至75%。

　　同样，电动巴士的普及照旧要紧限造于少许地域，但估计将正在环球限度内伸长。如图三十五所示，截至2023年，中国占环球电动巴士出卖的50%，紧随其后的是欧洲（占13%）。然而，正在欧洲内部，也能够寓目到少许明显的差别，比利时、挪威和瑞士的电动巴士销量占比赶上50%。正在环球南方，电动巴士的采用要紧由少许大型首京都市饱动，如达喀尔，波哥大和圣地亚哥，这些都会比来已投资使其公交车队电动化。少许国度当局——比如厄瓜多尔、尼泊尔和所罗门群岛——也已推出了旨正在节减群多交通碳排放的战略。依据现在趋向，国际能源署（IEA）揣度到2035年，电动巴士将正在环球巴士出卖中占领30%的份额。

　　电动汽车普及的要紧滞碍之一是缺乏足够的充电根蒂措施，加倍是正在人丁辘集的都会，私家充电点的运用大凡更为受限。为应对这一寻事，环球各地的市政政府正正在主动支撑群多充电点的安置——截至2023年，这类措施已占环球装置的电动汽车充电点总量的90%。其它，地方当局正正在运用数字技巧优化电动汽车充电电网的运用功效，日本京都展开的试点项目便是典范案例：表地电动汽车充电解决中央通过及时数据理会，胜利节减了电网拥挤并擢升了驾驶者的充电体验（参见附件3，案例9）。

　　为支撑低排放车辆（LEV）市集兴盛，地方层面实践的其他战术征求将此类车辆融入都会物流体例，以及设立低排放区（LEZ）。前者通过连接电动卡车与电动货运自行车，节减货运运输带来的污染和交通拥挤。哥伦比亚波哥大胜利执行的项目便是例证——该市运用太阳能电动自行车举行末尾配送，有用帮力节减二氧化碳排放（参见附件3，案例10）。钻研评释，货运自行车与电动自行车举座可节减71%的二氧化碳排放量。低排放区同样对大都会氛围质地改进效率明显：数据显示，英国伦敦自2008年至2019年通过实践该战略，氛围污染物排放量低落12%，另日减排潜力最高可达40%。

　　然而，正在评估低排放车辆（LEV）及其闭联步伐的全性命周期境遇影响时，必需相识到这类车辆是饱动锂、钴等稀土矿物消磨伸长的要紧范畴之一——这些矿物的开采已正在多个低收入国度酿成重要的境遇毁坏（参见《2024年环球聪慧都会预测》呈报）。其它，电池接受（加倍是锂离子电池）正成为要害寻事，欠妥解决会带来庞大境遇危险，或许导致水体和泥土污染。饱动低排放车辆当地化分娩可能是治理这些境遇题方针可行计划，如加纳的净零阿克拉项目所示——该项目通过运用接受原料饱动电动货运自行车当地化成立，成为试验典型（参见附件3，案例11）。

　　低排放车辆（LEV）纷乱且多面的影响，正饱动都会解决者考试出行即供职（MaaS）和共享出行这两种更始都会交通形式，以期节减都会中私家车辆的总体数目。MaaS通过将多种交通式样整合至团结平台，已成为饱舞民多运用群多交通的普及化器材——该平台既是获取多式联运音信的入口，也是支出归纳出行供职的终端。而共享出行则全力于低落都会住民对私有车辆的依赖，通过智妙手机运用供给便捷租赁的共享车辆供职。

　　最新数据显示，这两项更始正在环球各地域的施行过程存正在明显差别。迄今为止，大大批MaaS试点项目聚合正在欧洲——该地域依赖支撑性规矩和坚硬的政企配合，胜利饱动了出行即供职的兴盛。比拟之下，北美因私家车主导名望卓越、群多交通体例碎片化及战略支撑亏空，损害了MaaS的大范围运用。其他地域正在经验慢慢起步后，正渐渐珍惜这一形式，并着重调剂核情绪念以合适本土需求：比如索求取代性线下接入式样，或采用节减平台集成商依赖的低技巧门槛计划。

　　闭于共享出行，国际群多交通协会（IAPT）宣布的一份呈报聚焦于五大洲的46个多数邑区（见图三十六），指出共享单车是这些供职中最常见的（正在43个都会中有供给），其次是共享电动滑板车（39个）、共享汽车（38个）和共享摩托车（15个）。正在其样本中，卡萨布兰卡（摩洛哥）、约翰内斯堡（南非）和班加罗尔（印度）是仅有的三个缺乏任何共享出行供职的环球都会，而有13个都会供给了一齐四种供职（中国北京；德国柏林；比利时布鲁塞尔；匈牙利布达佩斯；土耳其伊斯坦布尔；英国伦敦；西班牙马德里；意大利米兰；美国纽约；捷克布拉格；巴西圣保罗；中国台北；奥地利维也纳）。总体而言，估计到2030年，共享出行将占都会交通组合的7%（2023年为3%），而私家汽车的占比估计将从54%消浸到28%。

　　必需指出，最新文件综述评释共享出行的境遇效益仍具不确定性。固然共享汽车相较私家车能节减二氧化碳与氛围污染物排放，但其举座影响或许转为负面——若共享汽车的方便性导致民多节减运用群多交通及步行、骑行等主动出行式样。共享单车的全性命周期排放量乃至高于私家自行车，因其运营所需的智妙手机运用、传感器及泊车桩均会出现碳排放。其它，共享出行的经济可延续性激励顾忌，无论是群多照样私营运营商，都难以修筑庄重的贸易形式以杀青盈余。

　　为所有擢升都会体例的境遇可延续性，环球浩繁都会还推出了主动出行方案，怂恿采用步行、通勤骑行、货运自行车等非机动化交通式样。这些步骤不但能缓解交通拥挤、节减二氧化碳排放，更可促使健壮糊口式样，改进都会住民身心健壮。比如，瑞典延雪平执行的骑车上班方案有用低落了参加公事员的缺勤率（参见附件3，案例12）；澳大利亚布里斯班实践的校园主动出行方案则使接送学童的车辆出行量节减35%（参见附件3，案例13）。

　　为应对交通拥挤与守旧交通体例激励的污染及排放题目，环球都会正主动饱动能源转型——即杀青都会能源分娩、分拨及消费形式的体例性革新。最新数据显示，截至2022年，环球抽样视察的620个都会中，已有超100个都会的电力供应70%以上来自可再生能源。但其他数据集揭示了此类能源正在环球分散的不屈衡性。如图三十七与图三十八所示，都会周边的太阳能与风能措施要紧聚合于欧洲、北美及亚洲地域。这些地域的都会周边聚合了环球约95%的太阳能电站总装机容量，以及99%的城区风电站装机容量。

　　闭于亲热都会的水电站，欧洲再次位居榜首（占环球水电发电技能分散的39%），其次是亚洲（36%）和北美（14%）。正在生物质和烧毁物能源发电方面，也寓目到了形似的形式，如图三十九所示。

　　聪慧都会是可再生能源实践和实践的理念境遇。同时，可再生能源已被公认是以人工本的聪慧都会的基石，这与其全力于促使都会境遇的可延续性和普及宜居性是相似的。比如，可再生能源的运用已成为台湾四个都会（嘉义、桃园、台南和台北）聪慧都会干扰步伐的要紧闭怀点，这些都会运用取代战术来杀青更普通的到2050年杀青净零排放的战术。嘉义和桃园一心于正在群多修修上装置太阳能电池板，而台南优先正在其研发运动中运用可再生能源。正在台北，“绿色能源区”项目杀青了智能能源治理计划正在住屋和贸易区域的所有整合，从而导致能源本钱低落了高达40%。正在中国，地方当局则不断正在供给财务和非财务饱舞步伐，以促使闭联技巧和根蒂措施的兴盛，这些技巧和根蒂措施有帮于绿色氢能源的分娩，绿色氢能源是一种新型的明净且多性能的能源，有或许被普通运用于都会的种种运用范畴，从燃料电池到电动汽车。

　　除了这些市政干扰步伐表，要胜利支撑能源转型，还须要供需两边的合伙全力，连接技巧发展和社会更始。智能电网和智能电表是前者的例子。智能电网是运用及时数据和物联网技巧牢靠、高效地担任来自种种能源发电的电力滚动的电力收集。智能电表则连接传感器和衔尾收集来采集和可视化单个用户的能源消磨及时数据。

　　《资产贸易洞察》公司2024年的一份呈报描摹了环球物联网能源解决市集的明后远景，估计该市集将从2023年的710亿美元伸长到2030年的2230亿美元。2022年，亚太地域以36%的市集份额正在环球市聚合占领主导名望，这要紧得益于更普通的饱动智能电表大范围安置以普及能源功效的步骤。到2030年，欧洲、中东、非洲和南美洲也估计将因对地方和国度能源运用功效战略的日益闭怀而显示出明显的伸长率。

　　智能电网和智能电表扩张的另一个要害身分是能源数据办理和护卫的所有框架的兴盛。欧盟正在这方面不断是前卫：比来引入的《电力指令》（EU/2019/944）和规矩2023/1162旨正在强化能源范畴的数据护卫和数据互操作性。然而，尽量存正在这一合伙框架，少许欧盟成员国尚未起先大范围施行智能电表。比来一项闭怀法国的钻研夸大，正在少许省份，地方当局乃至这些传感修设的实践，理由是顾忌它们的一齐权以及对健壮和数据和平的危险。

　　正在能源的分娩和传输方面的这些延续的技巧发展的同时，环球各地确表地社区也不断正在考试社区能源方案（也称为地方/公民能源社区）。这些项目征求修造和装置个别或全数由表地社区具有的能源根蒂措施。一个典范的例子是新西兰奥塔基的Rau Kūmara太阳能农场，大凡装置正在群多空间的太阳能电池板的整体一齐权。这个社区能源方案从装置正在表地学院和污水处罚厂的社区具有的太阳能电池板中出现明净能源。然后，畴昔自电力出卖的利润再投资于社区，以治理能源困苦题目并促使境遇培养（参见附件3，案例14）。实质上，社区能源方案的最终方针不但仅正在于分娩明净、义务得起的能源：它们还旨正在普及能源体例的功效和弹性，并促使表地社区参加绿色转型的办理。

　　这些提倡获得了学术钻研职员的认同，被以为是一个促使智能、可延续都会兴盛远景开阔的途径。然而，到目前为止，它们的环球撒播照旧有限。大大批此类项目已正在欧洲启动，德国和丹麦处于社区引颈的可再生能源分娩的前沿。巴西和哥斯达黎加的少许社区也考试了这种更始形式，但这些阅历正在笼盖限度和闭联性方面照旧有限。其它，现有证据评释，因为内部和表部身分的混淆，这些项目或许难以长远糊口。这些身分征求缺乏将社区能源整合到表地运营中的实质支撑、与设立配合项目闭联的权要主义，以及它们对表部投资者和表地用户的有限吸引力（他们或许不应许或无法为可再生能源支出溢价）。是以，少许地方当局已推出整体步伐，比如合伙创建运动或可延续性节日，以激励民多对社区能源和基于地方的绿色转型的兴味。