摘 要:公共基础设施是维系城市功能正常运转的关键枢纽,特大城市公共基础设施的日常运行与应急响应功能存在明显的区别。将系统韧性应用于特大城市平急两用公共基础设施建设,可以促使基础设施从单一功能向多功能转变,增加城市对灾难的适应力和恢复力。实践中,应结合“情景—功能—任务”逻辑框架,通过情景、功能和任务的细分,推进特大城市平急两用公共基础设施建设,推动城市系统韧性的全面提升,保障基础设施建设的经济效益和社会效益最大化。
关键词:特大城市 平急两用 公共基础设施 系统韧性 统筹发展与安全
【中图分类号】D63 【文献标识码】A
党的二十大报告提出,“加强城市基础设施建设,打造宜居、韧性、智慧城市”[1]。2025年7月,中央城市工作会议召开,为下一阶段城市的规划建设发展指明了方向,并明确了7项重点任务,其中“着力建设安全可靠的韧性城市”,对城市基础设施生命线系统的建设和改造升级、房屋安全保障水平的提升、城市自然灾害防治和社会治安整体防控等方面提出了任务要求。[2]
特大城市作为国家经济发展的核心区域和安全风险的集中反映区域[3],其要素集约化、人口密集化、运行高速化的态势日益显著,成为全球或区域性的辐合点,形成复合的功能需求。在平时情景中,城市基础设施旨在提供稳定和高效的服务,以支撑日常生活和经济活动;在应急情景中,这些设施必须迅速转换为支持快速响应和恢复的模式。平衡日常服务与应急响应的灵活性,建设面向未来的平急两用公共基础设施建设,成为特大城市安全有序运行的重要支撑和迫切需要。
那么,应该如何理解和适用平急两用?如何在公共基础设施建设和政策制订中有效融合并优化平急两用功能?本文聚焦特大城市平急两用公共基础设施建设,从系统韧性理论视角,运用“情景—功能—任务”分析框架,探讨我国特大城市平急两用公共基础设施建设的实施路径。
系统韧性视角下特大城市平急两用公共基础设施建设的内在依据
中国式现代化是人口规模巨大的现代化,在推进中国式现代化的进程中,我国城镇化建设和城市发展取得举世瞩目的成就。目前,我国拥有世界上数量最多的超大城市、特大城市。国务院《关于调整城市规模划分标准的通知》明确,城区常住人口500万以上1000万以下的城市为特大城市。根据国家统计局公布的《中国统计年鉴2024》,我国特大城市数量已扩容至18个。它们是区域经济、政治、文化、社会等方面的中心,是中国式现代化的增长极。我国特大城市经济地位突出,跨省人口流入规模大,对国家经济社会发展和安全保障具有全局性重要意义。
基础设施是经济社会发展的重要支撑,是维系城市功能正常运转的关键枢纽。自20世纪40年代公共基础设施的概念提出以来,其内涵随发展不断丰富。通过对学术论文与相关政策文本梳理,本文将其分为交通基础设施、能源基础设施、水利基础设施、环境卫生基础设施、社会事业基础设施、通信基础设施、城市公共设施等。
传统城市规划与治理理论虽关注城市规模与复杂性对功能的影响,却未能充分预判高度动态、不确定性加剧的现代环境中基础设施面临的极端风险挑战。系统韧性提供了一个理论框架,强调在面对外部冲击和内部压力时,系统不仅能保持当前功能,还能适应和学习,以达到一个新的、更优的稳态。系统韧性视域下的超大城市平急两用基础设施建设,不仅仅是功能的双重准备,而是一个涵盖预防、响应和恢复的全面策略。
系统韧性是指系统在面对内部变动和受到外部冲击时,仍然能够保持基本功能、迅速恢复和适应性进化的能力。这一理论基于系统论中系统演化、系统进化和动态平衡[4],强调系统不仅要抵抗和恢复,还要从变动与冲击中学习和进化。系统韧性有三个主要特征:主动吸纳、开放系统和动态平衡。主动吸纳意味着系统能够预见潜在的挑战和变化,通过预防措施和准备工作减轻这些挑战的影响。开放系统,指能够与外界环境有效地交互,利用外部资源和信息来增强自身的安全韧性能力。动态平衡指系统在遭遇扰动时,能够通过内部调整和外部适应来重新找到平衡状态,确保系统功能的连续性和效率。这三个特征共同构成系统韧性的基础,使得系统在不断变化的环境中也能保持稳定和发展。
系统韧性强调在面对不同的挑战和压力时,系统能够保持关键功能,快速恢复并适应未来的变化。这包括灵活应对、学习和创新,以及跨系统的协调合作。而平急两用公共基础设施建设,聚焦于基础设施的设计和运营,确保这些设施不仅在日常使用中高效、安全,在紧急情况下能迅速转变功能以应对突发事件。在经历挑战后不仅能恢复原有功能,还能调整和优化以适应未来可能的变化。将系统韧性的广泛原则应用于平急两用战略中,可以促使基础设施从单一功能向多功能转变,增加城市对灾难的适应力和恢复力。
基于“情景—功能—任务”框架的超大城市平急两用公共基础设施建设总体思路
实践上,各地进行的韧性城市、海绵城市建设和防灾减灾等专项规划,将平急两用公共基础设施布局、更新、优化与相关建设规划有机结合。面向未来,推进平急两用基础设施建设,需要进一步分析特大城市面对的极端风险冲击情景,构建和增强特大城市的系统韧性。
“情景—功能—任务”是在应急管理全过程中实施科学规划的一种技术方法,这一分析框架强调前瞻性规划与灵活调整的重要性,从情景分析、任务定义、能力需求的维度分析,有助于构建一个更加贴合当前实际和未来需要的特大城市平急两用公共基础设施建设思路。(见表1)
特大城市的极端风险冲击情景分析。在情景分析是对可能应对的情景进行识别和评估,可以分为日常情景和应急情景。日常情景涉及城市日常运营的各种标准状态,如交通高峰期的流量管理、日常供水和供电需求、通讯网络的常规负荷等。此外,也应考虑日常环境变化带来的影响,如季节性天气变化对能源消耗和交通通行的影响。应急情景涉及重大风险或突发事件,这些事件可能是自然灾害、社会安全、公共卫生等。突发事件应对情景要求基础设施能够快速调整运行模式,确保关键服务的持续,如紧急医疗、通信保障和基本生活供给等。
公共基础设施的平急功能规划。首先应进行功能识别,详细识别出各类基础设施在日常及紧急情景下应执行的核心功能,如能源系统的不间断供电、医疗设施的快速可达性、交通系统的灵活调度能力等。在此基础上,需要在多个系统之间进行功能整合,例如,将交通管理系统与紧急响应系统相连接,确保在需要时保障重要交通节点畅通、临时交通管制与疏导、优先处理紧急救援车辆的通行等任务;又如,将能源系统设计为在供电紧张时进行自动调节,以确保重点区域电力供应。此外,还需关注功能之间的平滑过渡机制,特别是如何从日常模式过渡到紧急模式。例如,可以设置自动化系统,在接收到地震预警、气象信号等特定信号时,相关基础设施能自动切换到应急模式,保障重点区域的公共功能不受影响。
公共基础设施建设的任务分解。任务分解是在对不同情景进行分析的基础上,将对应的活动内容划分为若干目标,这些目标的设定会确定更多的需求,并直接反映到功能和任务的制定和实施上。任务阶段是将前面的分析和设计转化为实际行动的关键步骤。在这一部分,关注点在于任务规划、资源配置以及合作与协调。任务规划包括各基础设施项目的建设、改造和维护任务。计划中需要进一步明确任务的优先级、责任分配、时间表和预算等,确保所有基础设施项目都有足够的资源,包括资金、技术和人力。同时,加强政府部门、企业和社区的合作与协调。在紧急情况下,这种多方合作尤为重要,能够实现资源的最优配置和快速响应。
面向未来的特大城市平急两用公共基础设施建设实践路径
系统韧性理论可以指导平急两用设施的设计,使之不仅能在日常情况下有效运作,也能在面对自然灾害、公共卫生事件或社会安全事件时快速转换功能。这样的设计有助于提高城市基础设施的利用效率,增强城市整体的安全和适应未来挑战的能力。(见图1)
充分考虑极端风险情景的功能和任务需求,在特大城市公共基础设施建设中引入分类分级概念。城市基础设施建设可以参考我国突发事件分级标准,根据事件的严重性和影响范围将突发事件分为四级(特别重大、重大、较大、一般),每一级别都有相应的应急响应机制[5],为基础设施应急响应提供指导原则。公共基础设施设计可以采用模块化和可扩展方式,在不同的操作需求下可以快速调整服务能力和功能。例如,电网系统可在非紧急情况下优化能源分配,而在紧急情况下迅速切换到备用系统,或优先保障关键区域的电力供应。城市综合运行管理系统和风险监测预警系统应充分融合,以保证在任何情况下都能够实时收集、分析和传达关键信息,在灾害发生初期迅速评估损害程度和资源需求,从而确保响应措施的及时性和有效性。同时,公共基础设施的建设、使用和管理需加强与公众的互动和教育。通过普及基础设施功能和应急知识,增强公众的自救互救能力,在紧急情况下最大程度减少恐慌和无序,提高整体社会的应对能力。
将平急两用功能有机嵌入城市公共基础设施建设规划和老旧设施更新优化过程。通过全面评估现有公共基础设施的状态,包括其物理条件、服务效率、技术水平以及满足当前和未来城市需求的能力,使用数据分析、实地调查和利益相关者的反馈来识别关键的短板和机遇。分析和预测未来的城市发展趋势和居民需求,包括人口增长、技术进步、气候变化等因素的影响。基于评估和需求分析的结果,完善城市公共基础设施建设与更新规划,规划应包括优先级设置、项目时间表、预算分配和风险管理策略,确保新建或翻新的基础设施能够抵御未来的环境挑战,同时提高能源效率和减少环境影响。通过技术整合,引入智能技术,如物联网、自动化监控、人工智能等,以提高运行效率和预测维护需求。发挥社会力量,确保规划和设计过程中各利益相关者的广泛参与,包括公众、政府部门、私营企业和学术机构。根据设定的优先级和资源可用性,逐步实施重建和更新项目,实施定期维护计划和功能监控,将运行和维护中得到的数据和经验,反馈到未来规划和更新中,形成持续循环改进。
结合城市功能分区的空间特征,做好空间预留与空间过渡,提升城市的空间韧性。因地制宜开展灵活的空间规划,鼓励使用可变配置和模块化设计,使空间可以根据不同情况快速调整。根据城市具体功能分区的空间特性做好空间预留,以便在紧急情况下扩展或改变使用功能。例如,科学规划预留空地,确保紧急状态下可快速转换为临时住所或救援站点;合理开发利用城市空地与地下空间,将其改造为兼具雨水调蓄功能的渗透性停车场或生态绿地;将部分地下空间及空地预设为应急避难所或救援物资储备区。基础设施建设需详细考察城市的地理、气候及社会经济状况和面临的主要灾害类型,考虑城市容灾承灾特性。在城市基础设施设计中应注重可扩展性,提高基础设施的适应性和灵活性,例如,电力网设计为在某区域受损时能自动切换到其他电源,确保关键区域的电力供应不中断;交通网络应具备在主要路线不可通达时能迅速调整路线的能力,确保救援和疏散行动能顺利进行。社区层面基础设施建设也应着重考虑社区的需求和特点,尤其是高密度居民区,包括建设社区医疗设施、临时应急避难所、公共通讯点等,保障社区有一定的资源和能力进行初期应急响应。
优化平急两用功能的转换机制,充分发挥基础设施及其运行转换的软硬结合优势。为充分发挥软基础设施的平急两用功能,需融合实体设施的建设与管理策略、教育培训及技术支持的综合发展。制定和实施详尽且灵活的平急转换机制和应急预案。注重人员培训和应急演练,为城市管理者、社区工作者及基础设施操作人员提供定期的专业培训,涵盖最新的技术发展和应急管理知识。强调实战演练,确保所有人员在紧急情况下能够熟练地应用预案和技术。聚焦城市韧性、智能化基础设施和灾害风险管理等领域前沿技术进展,推动基础设施智能化。推动实现数据共享和跨部门协调,提高决策效率和响应速度,如集成的城市信息通信技术和数字治理平台能够提供实时数据支持[6],帮助管理者快速评估紧急情况并作出决策。通过软硬结合,特大城市的公共基础设施建设不仅能提升其工程和技术基础,还能增强人员和管理层面的能力,最终形成一个科技、管理和文化相支撑[7],高效、响应迅速、具有高度韧性的城市基础设施体系。
结论与展望
面对日益复杂的城市系统建设需求,特大城市公共基础设施建设应将平急两用功能纳入长远规划,从设计源头贯穿于城市规划全过程,既有效应对复杂多变的安全挑战,又实现对公共资源的合理配置与高效利用。为此,各级城市管理部门需引入系统韧性概念,确保基础设施在设计阶段就兼顾日常运行与紧急状态下的功能需求,明确状态快速转换的路径与机制,从而在不影响日常服务效能的前提下,增强城市应急反应能力并优化资源利用效率。
具体实施中,应基于“情景—功能—任务”逻辑框架,细分如自然灾害、公共卫生事件极端情境,并明确各情境下的功能目标与转换任务,通过精准的功能细分与任务分解制定实施路径,健全平急两用设施的评估与监督机制,推动城市系统韧性全面提升,实现经济效益与社会效益的最大化。同时,需配套建立分级管理与响应系统,科学划分资源配置优先级,紧密结合城市空间特征,如空地、地下空间、风险灾害特点等,完善平急转换机制,充分发挥软硬结合优势,利用现代信息技术集成应用大幅提升城市治理的数字化、智能化水平,增强公共基础设施的适应性与灵活性,确保突发事件中功能快速有效转换,切实保障城市运行安全与居民生活需求。
【本文作者为北京航空航天大学公共管理学院教授、安全应急管理研究中心主任;本文系国家社科基金重大项目“基于系统韧性的统筹发展和安全研究:技术支撑、制度保障与指标引领”(项目编号:22ZDA119)阶段性成果;北京航空航天大学公共管理学院博士生刘锴,对本文亦有重要贡献】
注释略
责编:冯一帆/美编:石 玉