数字赋能，向“新”而生——城市更新背景下的市政基础设施智能化升级之路

       城市更新背景下的市政基础设施智能化升级，其终极目标并非各项技术的简单堆砌，而是要实现跨领域、跨层级的系统融合与数据互通。

城市更新，是推动城市从规模扩张向内涵式发展深刻转型的核心战略。在这一宏大进程中，市政基础设施的改造升级，绝非简单的修补与替换，而是关乎城市“筋骨”与“血脉”的系统性重塑。它不仅是提升城市“面子”的景观工程，更是夯实城市“里子”、保障其永续运行的生命线工程。面向未来，市政基础设施的升级必须超越传统物理范畴，深度融合数字化、网络化、智能化技术，迈向以信息为脉络、以数据为驱动、以智慧为特征的新阶段，从而全面提升城市的综合承载力、安全韧性与宜居品质。

一、道路空间的智能化重构：从交通通道到智慧化城市公共平台

传统的市政道路更新，多聚焦于路面修复、桥梁加固等常规大中修，旨在保障基本的通行安全与结构稳定。然而，在智能化浪潮与“以人为本”理念的双重驱动下，道路的更新正被赋予更丰富的内涵，其核心是从单一的“交通载体”向复合的“智慧城市公共平台”转型。

首先，是交通功能自身的智能化优化。 这已远超优化交叉口、增设公交站点等传统手段。通过全域部署物联网传感器、视频AI识别设备、车路协同（V2X）路侧单元（RSU）等新型基础设施，道路具备了实时感知交通流量、车速、事件（如拥堵、事故）的能力。基于此构建的“城市交通大脑”，能够实现信号灯的自适应配时优化，根据实时车流动态调整绿信比，大幅提升路口通行效率；能够对公交车辆进行精准调度与优先通行保障，提升公共交通的准点率与吸引力；能够为自动驾驶车辆提供高精度的路况信息，支撑高级别智能网联应用。此外，通过数字化改造，整合各类交通标志标线、停车诱导、违章监测等信息，构建一体化的智慧交通管理平台，实现对城市交通流的全局协同与主动管控。

其次，是街道空间品质的智慧化提升。 现代街道不仅是通勤路径，更是市民生活、社交、休闲的重要公共空间。智能化技术为此提供了精细化治理与个性化服务的工具。例如，通过部署环境监测传感器，可实时感知噪声、空气质量、温湿度、光照度，并联动智慧灯杆，实现按需照明、信息发布甚至喷雾降尘，动态优化街道微环境。智慧公交站台不仅能提供车辆到站预报，还可整合便民充电、无线网络、信息查询乃至小型零售功能。人行道与盲道可引入智能引导设施，通过触觉或声音为视障人士提供导航。街道家具（如座椅、垃圾桶）也可实现联网，优化布局与清运调度。这一切的底层，是一个集感知、分析、决策、服务于一体的街道空间智慧运维系统，让公共空间能“感知”人的需求，并做出“响应”，从而创造安全、舒适、充满活力的高品质街区。更主要的是将街道空间定义为以人为核心的空间，而非以车为核心的空间来实施城市更新行动。

二、市政管网的智慧化跃迁：从地下“暗箱”到可感可知可控的“生命线网络”

城市地下纵横交错的供水、排水、燃气、供热等管网，是维持城市运转的“生命线”，但其隐蔽性也带来了管理难题。传统的管网更新，主要解决管道材质老化、标准落后等问题。而智能化升级的目标，是彻底改变过去依赖图纸和经验、“看不见、摸不着”的被动管理模式，构建一张全面感知、智能预警、精准调控、高效运维的智慧市政管网体系。

老旧管网的更新改造，必须与智能化建设同步规划、一体实施。 在更换新管道时，预置或敷设光纤传感、声学监听、管中机器人（巡检机器人）等智能监测设备，实现对管道压力、流量、泄漏、腐蚀、变形等状态的7×24小时实时在线监测。基于物联网和数字孪生技术，可以构建地下管线的三维可视化数字模型，将物理管网与数字世界精准映射。任何一处微小的泄漏或压力异常，都能被系统瞬间捕捉、精准定位，并自动生成报警和维修工单，变“被动抢修”为“主动维护”，极大提升安全性和应急响应速度。

在新型基础设施建设中，综合管廊与智能化更是天然的结合体。 综合管廊为各类管线提供了集约化、标准化的“高级宿舍”，而其内部更应建成智慧管理的“样板间”。通过在管廊内密集部署温湿度、氧气、有害气体、火灾烟雾、视频监控、入侵检测等传感器，并集成自动灭火、智能通风、机器人巡检等系统，可实现对管廊环境与设备状态的全面监控与智能调控。一个统一的智慧管廊运营管理平台，能够整合所有子系统的数据，实现智能巡检、智能通风、智能排水、应急指挥、资产管理的全流程数字化，大幅降低运维成本，提升安全等级与运营效率。

数字化、智能化是提升城市水系统韧性的关键。 在排水防涝领域，通过建立覆盖流域、城市、街区、重要设施的多层次智能化监测网络，结合气象雷达、降雨预报数据，可以构建城市内涝模拟与预报预警系统。该系统能动态模拟降雨径流过程，提前预测内涝风险点和积水深度，为应急调度、交通疏导、人员疏散提供科学决策支持。同时，通过智慧化控制雨水泵站、闸门、调蓄设施，实现雨水的联合优化调度与错峰排放，最大化发挥灰色基础设施与绿色海绵设施的协同效能，系统性提升城市应对极端天气的能力。

三、能源场站的智慧化革新：从单一供能到综合能源与碳效智慧管理中心

能源场站（如水厂、污水处理厂、变电站、燃气调压站、区域能源站等）的更新，正从简单的“增容扩建”和“工艺改进”，迈向以“提质、增效、降耗、低碳”为核心的深度智能化变革。其目标是成为区域综合能源枢纽与碳效智慧管理中心。

数字化、智能化是实现这一目标的核心引擎。 在工艺流程层面，通过部署大量在线水质、气体成分、设备振动、温度、压力等传感器，并结合AI算法与工艺模型，可以实现对生产过程的高级过程控制（APC）与优化。例如，在污水处理厂，利用机器学习模型，可根据进水水质、水量、温度等参数，动态优化曝气量、加药量，在稳定达标的前提下，实现能耗、药耗的最低化。在自来水厂，可实现混凝、沉淀、过滤、消毒全流程的智能加药与精准控制。

在设备管理层面，推广预测性维护。通过对水泵、风机、电机等关键设备的运行数据（如电流、振动、温度频谱）进行持续监测和AI分析，可以提前识别设备性能劣化趋势和潜在故障模式，在故障发生前安排维护，从而避免非计划停机，延长设备寿命，降低维护成本。

在场站运营层面，构建统一的智慧能源管理平台（IOC）。该平台整合场站内所有子系统（工艺自控、安防、设备管理、能耗管理）的数据，实现“监、控、管、维、优”一体化。通过大数据分析，可以挖掘节能潜力，优化运行策略，自动生成能效报告与碳排放报告。更进一步，对于区域综合能源站，该平台可以协同优化电、热、冷、气等多种能源的生产、存储、转换与供应，这其中还应考虑新能源的基础配套，实现多能互补与梯级利用，提升整体能源利用效率，助力城市“双碳”目标的实现。

四、未来展望：系统融合与价值共创

城市更新背景下的市政基础设施智能化升级，其终极目标并非各项技术的简单堆砌，而是要实现跨领域、跨层级的系统融合与数据互通。未来的智慧市政，将是一个有机整体：智慧道路的交通流数据可优化智慧水务的排水调度；智慧管网的监测数据可为城市规划提供科学依据；智慧能源场站的运行状态与城市用电、用气高峰需求联动……这一切，都需要建立在统一的城市信息模型（CIM）平台和互联互通的数据底座之上。

同时，升级过程必须坚持“以人为本”和“问题导向”。技术是手段而非目的，所有智能化的投入，最终都应服务于提升市民出行的便捷与安全、保障城市生命线的稳定与高效、改善人居环境的舒适与健康、促进城市运行的绿色与低碳。

综上所述，以“绣花功夫”推进城市更新，市政基础设施的智能化改造升级是至关重要的“穿针引线”环节。它通过注入信息化、智能化的“新质生产力”，正推动城市的“里子”发生深刻变革，使其变得更安全、更韧性、更高效、更绿色，最终为构建创新、宜居、美丽、韧性、文明、智慧的现代化人民城市奠定坚不可摧的基石。这是一场静默却深刻的革命，它让城市的血脉更畅通、神经更敏锐、生命更蓬勃。

（作者单位：中国建筑工业出版社）

摘自《中国建设信息化》2026年3月上