2024年12月13日，上海量子城市時空創(chuàng)新基地開啟。楊浦區(qū)復(fù)興島，上海主城區(qū)唯一一座島嶼、城市規(guī)劃的珍貴留白，全域1.1平方公里范圍將成為量子城市時空創(chuàng)新先行實驗區(qū)，探索線上線下空間統(tǒng)籌交互。這里將成為通向未來城市的門戶。
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從上海市規(guī)劃和自然資源局了解到，這是上海首次披露“量子城市”概念。為了建成“量子城市”，上海首個三維時空治理模型——云宇星空大模型同步啟動建設(shè)。新概念能為城市和市民帶來哪些變化？
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“量子城市”借用量子理論概念
“量子城市”是一個抽象概念。上海市規(guī)劃和自然資源局?jǐn)?shù)字城市規(guī)劃處處長莊瀾介紹說，“量子城市”就是借用量子理論的“量子化”和“量子糾纏”概念，打造時空聯(lián)動、虛實相生的數(shù)字體系，是上海探索使用人工智能技術(shù)賦能超大城市治理新模式。
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簡單來說，“量子城市”不僅僅是用二維和三維數(shù)據(jù)把現(xiàn)實世界可視化，更重要的是基于人工智能的仿真推演和實時反饋，讓大模型做到可計算、可交互，讓數(shù)字城市學(xué)習(xí)現(xiàn)實城市的規(guī)律，最終又反饋到現(xiàn)實城市提升改造上。
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上海的“量子城市”是全量復(fù)刻現(xiàn)實物理空間，即1.7萬平方公里的國土面積，包括城鎮(zhèn)、郊野、海洋，覆蓋地上和地下的全域空間資源。
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目前，全球超大城市都在加快城市空間治理模型的建設(shè)。比如東京打造“PLATEAU”城市建筑外部白模，倫敦打造“Heritage Building”城市級文物建筑AI孿生平臺。
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“總的來看，這些模型都是應(yīng)用于部分垂類領(lǐng)域，超大城市全域全場景級別、系統(tǒng)集成性的空間智能大模型仍有待探索?！鄙虾Ｊ袛?shù)字城市規(guī)劃研究中心主任奚文沁說，上海正在建構(gòu)的云宇星空大模型，有望填補這一空白。
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“量子城市”要解決什么問題
2024年3月開始，來自國內(nèi)外的69家單位陸續(xù)加入“上海量子城市”建設(shè)團隊，包括清華大學(xué)、同濟大學(xué)等國內(nèi)頂尖高校，阿里云、商湯等頭部科技企業(yè)，以及規(guī)劃設(shè)計領(lǐng)域資深行業(yè)單位。
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上海為什么要投入大成本建設(shè)“量子城市”？核心原因在于城市發(fā)展和人的需求。目前，上海的城市空間資源利用效率有待提升，打造時空三維智能體有利于提升國土空間利用效率；作為超大型城市，城市運行也需要引入更多“先知”系統(tǒng)來預(yù)判風(fēng)險、規(guī)避風(fēng)險。
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莊瀾坦言，過去，城市的學(xué)校、醫(yī)療等資源通常是按照區(qū)域內(nèi)的人口數(shù)量來規(guī)劃配置的。隨著數(shù)字化時代的到來，人們的許多需求已經(jīng)轉(zhuǎn)移到了線上。電商平臺的興起就是一個很好的例子——隨著線上消費日益增長，如果商場仍不斷盲目建設(shè)，就可能導(dǎo)致空置率上升，與實際消費需求形成資源錯配。
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面對這一挑戰(zhàn)，未來的城市規(guī)劃需要更加靈活和智能化。借助云宇星空大模型，就能及時分析區(qū)域人口特性，可以更為精準(zhǔn)地分析區(qū)域內(nèi)的資源配置需求，把閑置資源騰挪出來建設(shè)人們更需要的空間，比如游憩運動場所。
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上海量子城市時空創(chuàng)新基地將首批啟動28個孵化巢臺，涵蓋城市治理、時空經(jīng)濟、城市安全等場景。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)、社會貢獻與經(jīng)濟效益等24項指標(biāo)，包括樓齡、空置率、租金等監(jiān)測指標(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，系統(tǒng)就會發(fā)出預(yù)警提示。
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又如在低空運輸方面，可以利用云宇星空大模型統(tǒng)籌低空空域利用，打造低空運輸?shù)臅r空載體，挖掘未來城市可拓展的空域價值，建立未來城市治理的飛行視角，謀劃未來城市繁榮的空中走廊。
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云宇星空大模型在算力需求、能源消耗及數(shù)據(jù)需求等方面仍面臨挑戰(zhàn)，亟需取得突破性進展。莊瀾透露，上海已經(jīng)制定量子城市時空創(chuàng)新三年行動計劃，預(yù)計明年在規(guī)劃資源領(lǐng)域?qū)⒙氏葘崿F(xiàn)全業(yè)務(wù)上線，提升城市管理的智能化水平。
