量子城市建设:超大城市空间智慧治理的创新实践
发布时间:2026-01-14 作者:张玉鑫(上海市规划和自然资源局党组书记、局长)

上海规划资源系统认真贯彻落实党的二十届四中全会、中央城市工作会议精神,落实国务院“人工智能+”行动战略,围绕现代化人民城市建设目标,按照市委、市政府工作部署,在自然资源部指导下,推动量子城市空间智能创新建设,探索超大城市空间智慧治理的新路径,更好服务上海超大城市高质量发展。
1.超大城市空间治理的时代必然
超大城市是复杂的巨系统,也是未来城市的先行者,新一轮科技和产业革命带来的数智技术突破,悄然改变着超大城市的空间格局、功能布局和运营模式,也深刻重塑着城市空间治理的逻辑。在以存量提质增效为主的新发展阶段,超大城市空间治理重点是以存量盘活、空间激活来满足人民日益增长的美好生活需要,必须实时洞察每一个空间的使用状态、效率与潜力,激发出有限空间的最大价值。
面对新的形势变化,传统空间治理那种依赖经验和简单参数分析的模式,难以应对复杂性和不确定性,迫切需要以人工智能的系统性、智算力、预测力,构建一个“超大城市空间智能综合体”,让空间治理更科学、更精准、更及时。上海量子城市建设针对超大城市特点,运用量子纠缠感应特点、量子计算超强能力、量子全息映射等量子科技的概念,让虚拟与现实相互映射,构建数字孪生城市规划体系和智能治理系统,以数智技术把握城市规划建设客观规律,破解超大城市治理的复杂系统问题,是中国特色现代化人民城市建设新路子的探索实践。
2.空间治理的理念、模式、机制的深刻变革
构建数字空间底座。2008年上海就建立了“规划土地基础信息系统”,经过多年实践,实现全市域范围建筑三维白模、中心城区外环内664 km2范围近32万幢楼宇实景三维精模全覆盖。以此为基底,进一步扩展覆盖全域空间边界,从城镇延伸到郊野、海洋,从地表拓展到空中、地下,构建起全量更新的三维空间网格和全息时空底板,我们称之为数字孪生“A星”。在此基础上,梳理城市规划建设基本规律规则,构建一套涵盖时空基准、空间类型、空间单元、空间编码等的数字城市元规则体系,研发可进行大数据推演的空间营造技法、数据算法和软件程法“三法合一”通用型智算工具,让人工智能可以读懂空间、运算空间、重构空间,建立起量子城市的空间基本法则。
培育空间智能体。量子城市是一个万物互联的空间智能体。以建筑的“间”和基础设施的“段”为最小单元,打造智能体基本单元,研发生产城市空间治理语言问答数据集合,“投喂”给智能体学习训练,并通过覆盖全市域的智能感知设施对城市空间实时监测。在此基础上,适应城市的发展阶段和人的需求特点,实现3种层次的智能应用境界,即全量复刻物理城市空间的“实境空间”,数字孪生、泛在感知和虚实互联支撑社会治理、满足美好生活的“数境空间”,和时空智能更趋成熟、面向更高层次的文化、精神、科幻的“悟境空间”,三者层层递进,共同推动超大城市空间治理从一维到多维的穿透跃升。
打造智能体运算中枢。城市空间治理日趋复杂、精细、动态,要实现上述空间智能体目标,需要空间智算大模型作为基础支撑。上海正在集中研发具备知识检索、时空理解能力,架构可扩展、模型可插拔的“云宇星空”行业基座大模型,并聚焦空间治理的具体需求,由基座大模型进一步拓展,研发具备空间遥感识别与监测、城市分析评估与诊断预警、城市和建筑空间生成、数字空间确权和数字资产交易服务等能力的空间垂类模型,精准赋能不同治理场景。
3.量子城市的应用与未来展望
打造高价值应用场景。发挥量子城市实时感知、智能响应作用,面向规划资源主责主业,开发总规实施评估、城市更新、城乡空间设计等核心场景。面向政府部门提供全生命周期的时空智能服务,保障地下管线、极端天气、应急管理等领域城市日常运营安全。面向社会构建服务全领域的人工智能数据训练场,释放时空数据价值、培育新质生产力、赋能千行百业。
打造美好生活掌中宝。量子城市建设始终坚持把人民美好生活需求放在首位,首批应用中就研发了“15分钟社区生活圈·美好生活掌中宝”。以曹杨社区的“美好生活掌中宝”为例,依托量子城市时空底板,深度整合空间、人口、服务等核心数据,把344处公共服务设施搬上云端,并挂载“分层到间”的空间实时动态信息,让服务看得见、摸得着。应用还一站集成医疗、户籍、社保等服务资源,一键查询党建服务中心、社区食堂、老年中心、宝宝屋等实时状态,推动服务从有没有向好不好升级。未来应用还将功能迭代,为街道社区规划建设给出决策建议,成为社区治理的“智慧大脑”。
打造创新创业实验场。以杨浦区复兴岛为试点,聚焦“数字智能岛、设计艺术岛、人民城市岛”定位,汇集激活独特的生态基底、工业遗存、创新元素,利用紧邻杨浦高校资源的优势,集中打造上海未来城市实验区、创新创业集聚区和空间智能先行区。坚持“0—10—0”闭环,利用存量空间提供更多低成本、开放式、多元化、自生长的创新创业空间,为创孵、创业项目提供从上岛、入驻、孵化、加速、融资到中试的一站式全流程服务,营造“产学研用”融合的创新生态。量子城市空间智能重点实验室、创客中心、创客学院等相继挂牌入驻,多个领域的创新赛道正在铺展,打造时空智能人才和智力高地。同时,推动全球设计大赛、量子城市创客坊、城市空间艺术季等高能级品牌活动落地,提升创新凝聚力和全球影响力。