中央城市工作會議把“著力建設便捷高效的智慧城市”，列為城市工作七個方面的重點任務之一，明確提出要“創新城市治理的理念、模式、手段”。

作為國內數字化治理先驅，上海一直積極探尋城市治理模式和手段創新。2024年，上海首次披露“量子城市”概念。今年7月，上海市出臺《上海城市空間治理領域人工智能應用暨量子城市空間智能建設實施方案（2026—2027年）》，標志著這一充滿前沿科技色彩的概念，從理念設想走向政策實踐。

當前全球AI浪潮奔涌而來，正以前所未有的速度重塑世界。以“量子城市”為切入點，上海全面推動人工智能與城市治理深度融合，探索AI賦能超大城市現代化治理的新路徑。

從被動“管理”邁向智能“治理”

城市治理創新，AI是破題關鍵。特別是對于上海這樣的超大城市來說，“規模”與“復雜”疊加，治理難度呈指數級上升，依靠傳統的管理模式難以應對，亟須借助新技術手段實現治理升級。

近年來，物聯網、大數據、云計算、人工智能等新一代信息技術加速發展，被廣泛應用到城市治理各領域，智慧城市建設成效顯著。“量子城市”是智慧城市建設的最新探索。

所謂“量子城市”，是借鑒量子理論有關概念，利用AI空間智能大模型等新一代信息技術，對現實世界進行數字復刻，實現兩者的互聯感應、虛實相生，通過數字城市監測現實運行狀況，及時發現問題、推演發展規律，實現治理提升。

與傳統智慧城市概念有所不同，“量子城市”側重城市空間的數字化，可以理解為對城鎮、郊野、海洋等城市全域空間的復刻。通過多維數據實現城市狀態的數字化呈現，并借助人工智能進行仿真推演，最終將優化和改造的方案反饋到現實城市建設治理中。

比如在傳統規劃里，商場數量是按照區域內的人口數量來配置的。但如果線上消費爆發式增長，如何避免商場過剩？未來可借助城市空間大模型，及時分析區域人口特性，就能精準地確認區域需求，減少或優化商場配置，把空間資源用于滿足更迫切的需求。

目前，新加坡、東京、倫敦、巴黎等世界頂級城市，都在這一領域進行探索。對于超大城市來說，這是必不可缺的治理工具，代表未來城市治理方向。

“量子城市”包含兩大核心技術基礎，數字孿生技術和人工智能大模型平臺。數字孿生技術是通過三維建模和仿真推演，創建出與現實城市對應的虛擬城市。這種技術使得政府部門可以在虛擬環境中進行各種模擬實驗，預測并優化城市的發展策略。

與此同時，引入AI大模型平臺，整合來自不同傳感器的數據，通過大數據分析和機器學習算法，實時控制和分析城市運行數據，提出精準的城市管理和應急響應方案。

對城市治理來說，“量子城市”可以實現三大變革。

一是尺度變革。量子是一個物理量不可分割的最小單位。“量子城市”意味著對城市的理解和管理，將深入到更小、更精細的尺度。

上海“量子城市”實施方案中，提出“以建筑的‘間’和基礎設施的‘段’為最小空間單元”，并將其界定為“米料”，以之對應人工智能大模型的“語料”。“米料”作為空間治理的基礎語料和三維立體空間最小單元，可用于訓練空間智能大模型，比傳統規劃體系縮小了2～3個數量級，對城市精細化治理來說無疑是一場革命。

二是敏捷提升。敏捷性是智慧城市的重要要求，要求城市治理體系能夠對實時變化作出快速響應。由于城市中人的需求和各類活動是高度變化和不確定性的，這與微觀粒子的特性具有相似性。在這種情況下，越精細反應速度越慢，精細和敏捷似乎是一對矛盾體。而“量子城市”能夠借助先進的感知技術和模型算法，實現對城市各要素之間實時互動的精準監測與分析，從而快速調整治理策略，更好地回應市民、企業需求。

三是范式革命。傳統城市治理多為被動式響應，問題發生了再應對治理，或者基于經驗和簡單參數分析進行預判。而在新范式下，通過數字孿生技術和AI大模型，能夠對城市發展進行精準模擬和動態推演，為城市治理決策提供更科學的依據。從被動的“管理”邁向智能化“治理”，這是量子城市建設的重要目標。

總體上看，“量子城市”從空間智能的角度，提供了一個城市空間治理整體的、系統性的方案，為智慧城市建設提供了新的思路和框架。

龐大的系統工程

2024年3月，上海市成立了由市規劃資源局牽頭的量子城市空間智能創新工作組，聯合多領域、多專業精銳力量，與清華大學、同濟大學、商湯、庫帕思、阿里云等60余家行業龍頭單位，組建開放聯創工作營，采用“眾創分享、開放研討、循光而進、集成共進”的志愿工作模式，共同探索城市空間智能治理路徑。

城市空間智能是全新領域，也是一個龐大的系統工程。其中，核心技術攻關是關鍵。2024年12月，“上海量子城市時空智能創新重點實驗室”揭牌。2025年4月，30支尖兵團、百余名技術力量齊聚復興島，啟動時空智能大模型百日攻堅行動；6月，“型域智城”業務創新工作營成立，30名青年技術骨干集中攻關空間營造集成法則和核心算法；7月，在世界人工智能大會量子城市專題論壇上，系列核心成果重磅發布，展現了上海城市治理創新的“加速度”。

構建新的空間法則和空間計算元規則是基礎。在傳統規劃中，容積率等指標構成了城市空間的強聯系規則。但在量子城市的語境下，需要對這些規則進行重新梳理和整合，構建一套新的元規則體系，涵蓋時空基準、空間類型、空間單元、空間編碼等多方面的定義。這些法則如同城市運行的“基本法”，為后續的平臺建設和應用提供基礎。

建設城市空間治理大模型和新的空間治理操作系統是核心任務。空間是城市的基礎資源和運行載體，各方面要素和功能都要在這樣一個平臺上運行。為此，需要打造一個全新的城市空間操作系統，為各類應用場景提供基礎的運行環境。

今年7月，上海發布了首個三維時空治理模型——云宇星空大模型。首批啟動的28個業務率先上線，涵蓋城市治理、低空經濟、城市安全等場景。

比如在商務樓宇單元方面，以間層樓為空間單位，掛載區域條件、建筑情況、商務服務、社會貢獻與經濟效益等24項指標，包括樓齡、空置率、租金等監測指標，為監管部門和企業提供數據支持和決策依據。當樓宇老化、空置率過高時，系統就會發出預警提示。

又如在低空運輸方面，可以利用云宇星空大模型統籌低空空域利用，挖掘未來城市可拓展的空域價值，建立未來城市治理的低空視角，謀劃未來城市繁榮的空中走廊。

實現廣泛的場景應用和開放共享的治理生態是重要目標。基于云宇星空行業基座大模型和共享的數據資源，政府、企業、居民等各類主體能夠開發各種垂類應用場景，共同參與城市治理，形成一個開放創新的空間治理生態，從而實現城市治理持續升級。

未來城市治理的升維革命

“量子城市”最重要的基礎設施是各類智能傳感器。虛擬世界不會憑空誕生，而是需要無數的傳感器實時監測城市的動態變化，就像人的感知和神經系統。

經過專業人員測算，市區每平方公里需布設30萬個感知終端，才能滿足城市治理和安全保障需求。這些傳感器可以實現物理空間與數字平臺的精準對應，超越了傳統城市數字化管理的范疇，更側重打造實時數據交互與雙向互動。

在上海靜安區的南京西路商圈，上萬個智能井蓋，既是物理世界的應力傳感器，也是虛擬城市中實時演算的“量子比特”，其內置應力傳感器0.02秒內可預測管網故障的72種疊加態可能性。

靜安公園智能長椅搭載量子壓力傳感器，可探測使用者的情緒變化。當焦慮指數超越閾值，次聲波發生器觸發量子相干調控，使腦電波趨于穩定。黃浦江沿岸的燈光藝術裝置，則通過量子隨機數生成器，將人流密度與天氣數據轉化為色彩情緒圖譜。

外灘SOHO的智能幕墻展現量子世界的波粒二象性。其32000塊光伏玻璃既是發電單元，也是分布式量子計算節點，構成分布式能源網絡，表面納米涂層根據PM2.5濃度自主切換凈化空氣模式。

臨港立體交通樞紐正實踐“量子芝諾效應”，地下15層的自動駕駛隧道、地面磁懸浮軌道與空中無人機航道的垂直整合，創造了三軸延展的交通維度，AI調度系統實時動態平衡流量。

這些看似孤立的技術節點，實則是城市感知和神經系統的具象化。在未來的城市建設和更新過程中，這些傳感器將成為新型城市基礎設施，為城市治理帶來一場升維革命。

走在城市的街頭巷尾，人們或許察覺不到“量子城市”的存在，但可以實實在在感受到城市生活變得更便捷、智能和安全。比如，馬路上的信號燈會根據路況為人們智能開啟一路綠燈；空氣質量監測可以精確到每一個街區；人流活動可以動態捕獲并智能預測；城市能提前預判諸如內澇、氣候變化等風險，并提出化解方案。

當傳感系統與AI“大腦”，以及不斷迭代升級的場景應用，共同組成一個相互關聯、彼此賦能的完整技術生態，形成動態學習、自我強化的智能閉環，就會帶來一場真正的城市治理智慧革命，而我們現在就處在變革的前夜。

正如量子物理學家玻爾所言：“預測未來的最好方式是創造它。”從上海“量子城市”藍圖中，人們可以窺見未來城市的雛形。

（作者單位：浙江財經大學新經濟研究中心）