2025“人工智能+”城市治理白皮书

城市，作为人类文明的璀璨明珠，承载着经济、文化、科技等多领域的蓬勃发展，是人类社会迈向现代化的重要标志。然而，随着城市规模的持续扩张与人口的不断聚集，交通拥堵、环境污染、资源紧张等一系列问题接踵而至，传统城市治理模式面临前所未有的挑战。在这一背景下，人工智能（AI）技术宛如一股强劲东风，为城市治理注入全新活力，带来前所未有的机遇与变革。回顾我国城镇化进程，从改革开放初期的低水平起步，到如今超半数人口聚居于城镇，城市面貌焕然一新，经济社会发展日新月异。但与此同时，城市病也逐渐凸显，如何提升城市资源利用率、优化公共服务质量、增强应急响应能力，成为摆在城市管理者面前的紧迫课题。幸运的是，数字技术的飞速发展为城市治理提供了新思路，智慧城市理念应运而生，AI 技术在其中扮演着关键角色。AI 技术凭借其强大的数据处理、分析与预测能力，在城市治理的多个维度展现出了巨大潜力。它能够深度挖掘海量城市数据中的价值信息，为决策者提供科学依据，助力精准决策 ；可以实时监测城市运行状态，及时发现潜在风险，实现快速响应 ；还能优化资源配置，提升公共服务水平，让城市居民享受到更加便捷、高效的生活。本白皮书旨在全面探讨 AI 技术在城市治理中的应用现状、实践案例与发展前景。我们将深入剖析 AI 如何赋能城市基础设施管理、公共服务供给以及公共安全保障等关键领域，揭示其在提升城市治理效能方面的独特优势。我们还将展望未来发展趋势，探讨技术融合创新、治理模式变革以及伦理安全体系完善等关键议题，为城市管理者、从业者以及关注城市发展的各界人士提供有益参考，共同描绘 AI 赋能城市治理的宏伟蓝图。前言 第一章 AI在城市治理中的应用现状第二章 AI赋能城市基础设施管理第三章 AI优化城市公共服务供给136第四章 AI强化城市公共安全保障17第五章 人工智能在城市治理应用的发展趋势2011. 我国城市发展的现状与挑战2. 智慧城市是我国城镇化的抓手3. 城市治理AI应用全景1. AI在交通管理中的应用2. AI在环境治理中的应用3. AI在自然资源管理中的应用4. AI在市政设施管理中的应用7810121. AI在政务服务中的应用2. AI在养老服务中的应用14151. AI在治安管理中的应用2. AI在应急管理中的应用18181. 技术融合创新：构建城市治理数字底座2. 治理模式转型：迈向人机协同的多元共治3. 伦理安全体系完善：筑牢城市治理信任根基212223234 第一章AI 在城市治理中的应用现状 1 我国城市发展的现状与挑战城市在人类社会的发展中扮演了至关重要的角色，他们不仅是经济活动的中心，更是文化、教育、科技交流和创新的重要场所。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）评估报告及相关研究显示，城市只占地球表面不到 2% 的面积，却聚集了全球接近 60% 的人口，贡献了 80% 的经济总量。我国自改革开放以来，经历了世界历史上规模最大、速度最快的城镇化进程，城市发展和城镇化建设取得了举世瞩目的成就 ：常住人口城镇化率从 1978 年的 17.92% 提升到 2024 年底的 67.00%，城镇常住人口达到 9.44 亿，全国城市数量增加至 694 个。快速城镇化不仅改变了我国的空间布局和社会结构，还极大地促进了经济社会的发展，为我国迈向现代化强国奠定了坚实基础。然而，随着城镇化进程的加快，城市规模持续扩大与资源规模有限之间的巨大矛盾成为难以解决的痼疾，特别是交通堵塞、环境污染、医护及教育资源紧张等问题日益突出。根据高德地图《2023 年度中国主要城市交通分析报告》，2023 年全国有多个城市的通勤高峰时段平均车速低于 30km/h，部分城市的拥堵指数甚至超过了 2.0，意味着通勤时间是畅通情况下的两倍以上。生态环境部环境规划院研究结果显示，2023 年我国仍有 1/4 的城市空气质量尚未达标，全国城市污水收集率仅为 73%。无论是城市的空气质量还是污水收集率，均低于美国、日本及欧盟等发达国家或地区水平。同时，我国城市的人口老龄化问题日益突出，2024 年我国65 岁及以上人口占比达 15.6%，已经进入深度老龄化阶段，公共服务资源紧张。如何提升城市资源利用率，成为城市发展急需解决的重要需求。图 1 我国城镇化人口比重数据来源 ：国家统计局1. 2 智慧城市是我国城镇化的抓手过去几十年间，数字技术的快速进步，为城市发展带来了众多新的可能，城市成为各种新技术的最佳应用创新场景。早在 1992 年，新加坡就提出了“智慧岛计划”，已具备“智慧城市”的一些雏形。随着 2008 年“智慧地球”愿景的提出，基于物联网、云计算、大数据等新一代信息技术的“智慧城市”成为全球领先城市探索可持续发展的关键路径。我国在 2014 年由国家发展改革委牵头制定了《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》，以智慧城市作为国家新型城镇化的抓手。2016 年，“建设智慧城市”作为“提高城市治理能力”的重要手段，被写入《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》。2021 年的《国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》中明确指出 ：“建设智慧城市和数字乡村”，“以数字化助推城乡发展和治理模式创新，全面提高运行效率和宜居度”。表 1 我国智慧城市建设相关政策文件及表述发布时间部门文件名2012 年 11 月住房和城乡建设部关 于 开展 国 家 智 慧 城市试点工作的通知2014 年 3 月中共中央办公厅国务院办公厅国 家 新 型 城 镇化 规 划（2014 － 2020 年）2014 年 8 月国 家 发 展 改 革 委等八部门关 于 促 进 智慧 城 市健康发展的指导意见2015 年 11 月国家标准委、中央网信办、国家发展改革委关 于 开展 智慧 城 市 标准 体系 和 评 价 指 标 体系 建 设 及 应 用实 施 的指导意见2016 年 3 月--国民 经 济 和 社 会发 展第 十三 个 五 年 规 划 纲要2016 年 11 月国家发展改革委关 于 组 织 开展 新 型 智慧 城 市 评 价工作 务实推 动 新 型 智慧 城 市健康快速发展的通知2021 年 3 月--国民 经 济 和 社 会发 展第十 四 个 五年 规 划 和2035 年远景目标纲要2024 年 5 月国家发 展改革委、国家数据局、财政部、自然资源部关 于 深 化 智慧 城 市 发展 推 进 城 市全 域 数 字化转型的指导意见2. 3政策要点指导国家智慧城市试点申报和实施管理。统筹城市发展的物质资源、信息资源和智力资源利用，推动物联网、云计算、大数据等新一代信息技术创新应用，实现与城市经济社会发展深度融合。强化信息网络、数据中心等信息基础设施建设。到 2020 年，建成一批特色鲜明的智慧城市，聚集和辐射带动作用大幅增强，综合竞争优势明显提高，在保障和改善民生服务、创新社会管理、维护网络安全等方面取得显著成效。智慧城市标准体系和评价指标体系是引导我国各地智慧城市健康发展的重要手段，是促进信息资源汇聚、共享和开发利用的基础支撑，是推进我国云计算、物联网、大数据等智能技术规模化应用的必要条件，也是我国新型城镇化建设的重要内容和保障。加强现代信息基础设施建设，推进大数据和物联网发展，建设智慧城市。新型智慧城市是以创新引领城市发展转型，全面推进新一代信息通信技术与新型城镇化发展战略深度融合，提高城市治理能力现代化水平，实现城市可持续发展的新路径、新模式、新形态，也是落实国家新型城镇化发展战略，提升人民群众幸福感和满意度，促进城市发展方式转型升级的系统工程。以数字化助推城乡发展和治理模式创新，全面提高运行效率和宜居度。分级分类推进新型智慧城市建设，将物联网感知设施、通信系统等纳入公共基础设施统一规划建设，推进市政公用设施、建筑等物联网应用和智能化改造。完善城市信息模型平台和运行管理服务平台，构建城市数据资源体系，推进城市数据大脑建设。探索建设数字孪生城市。城市是推进数字中国建设的综合载体，推进城市数字化转型、智慧化发展，是面向未来构筑城市竞争新优势的关键之举，也是推动城市治理体系和治理能力现代化的必然要求。 城市治理 AI 应用全景城市是个复杂的巨系统，它不仅是由建筑物、道路和其他物理结构组成的集合体，更是一个由人、机构、制度以及自然环境共同作用的社会生态。城市治理涉及到城市运行的方方面面，根据城市治理的目标和对象，其场景主要可以分为基础设施管理、公共服务供给、公共安全保障三大类。AI 在城市治理中的应用前景广阔，但不同场景下的应用市场规模和技术成熟度仍存在显著差异，具体如图 3 所示。可以发现，AI 应用于城市治理场景中有如下特征 ：技术融合加速成熟，随着生成式 AI（GenAI）技术的持续突破以及 AI 与物联网、AR/VR 等数字技术的深度结合，市政设施管理、应急管理等场景的 AI 应用将日益成熟，并打开相应场景的市场空间。新兴场景潜力大但成熟度低，自然资源管理、养老服务等场景目前的市场规模相对较小、技术成熟度低，但随着老龄化加剧和双碳目标的推进，未来技术投入力度将显著增大，增长空间显著。市场规模和技术成熟度正相关，对于市场规模较大的场景，研发投入足，产品迭代快，使得技术成熟度也相对更高，如交通管理、政务服务、治安管理等领域。这些场景的政策力度到位、商业模式明确、技术标准化程度高，市场规模和技术成熟度双双领先。聚焦城市物质基础与资源供给，保障城市的正常运转基础设施管理类图 2 我国智慧城市建设相关政策文件及表述交通管理自然资源管理市政设施管理3. 4满足市民生活需求与权益保障，提升市民的生活质量维护城市稳定与风险防控，确保市民的生命财产安全公共服务供给类公共安全保障类政务服务治安管理应急管理环境治理养老服务医疗服务教育服务 5在随后的章节中，将按照基础设施管理、公共服务供给、公共安全保障三类场景展开，分析介绍 AI 在城市治理典型场景的应用现状。55 第二章AI 赋能城市基础设施管理 6 7AI 在交通管理中的应用1.1 拥堵治理1.2 停车优化在全球范围内，随着城市化进程的加快和汽车保有量的持续增长，交通管理面临着前所未有的挑战，交通拥堵、停车难、交通事故频发等问题日益严重。AI 技术的引入为这些问题提供了创新解决方案，通过大数据分析、机器学习等手段，能够实现对交通流量的精准预测、智能调度以及自动化管理，极大地提升了城市交通的智能化水平。当前，AI 在城市基础设施管理中的应用主要体现在数据驱动的决策支持系统、智能监控与预警系统以及自动化管理系统等方面。通过收集来自传感器网络、卫星图像、社交媒体等多种渠道的数据，AI 能够识别模式、发现异常并预测未来趋势。这种基于数据的洞察使得城市管理者能够优化资源配置、提高响应速度。接下来，我们将具体探讨 AI 在交通管理、环境治理、自然资源管理和市政设施管理这四个关键场景的应用情况。城市交通系统的效率低下是全球大城市普遍面临的难题之一。交通拥堵不仅影响了人们的出行效率，还带来了能耗增多、环境污染等诸多负面效应。AI 技术为缓解交通拥堵提供了强有力的工具和支持。AI 可以利用机器学习算法分析历史交通数据，预测未来交通流量的变化趋势。这种预测能力使交通管理部门能够提前采取措施，比如调整道路维护计划或优化公共交通服务的时间表，从而减少潜在的交通瓶颈。同时，AI 驱动的智能信号灯控制系统可以根据实时交通情况动态调整信号灯的绿灯时长，确保交通流尽可能顺畅地通过交叉路口。此外，AI 还可以通过智能导航系统，为驾驶员提供最优的行驶路线，避免拥堵路段，进一步提高交通效率。以杭州为例，作为我国首个城市大脑项目的发源地，早在 2016 年就利用 AI 分析海量交通数据来优化红绿灯配时，从而有效缓解交通拥堵。根据高德交通发布的全国 50 个主要城市拥堵指数，杭州市的交通拥堵排名从 2014 年初的全国第 1 位下降至 2022 年底的第 33 位。除杭州外，城市大脑的概念和技术也被国内外多个城市所采纳，例如无锡通过其城市交通大脑，实现快速路车均