专访智慧城市管理工具创新专家林涛

在智慧城市建设加速推进的当下，城市基础设施的智能化管理成为提升城市运行效率和居民生活质量的关键。在这一领域深耕多年的林涛先生，作为智慧城市应用软件开发的资深专家，专注于通过创新软件解决方案与技术框架，攻克城市轨道交通与供暖系统中的关键难题，也因此受到了行业内外的广泛关注。近日，林涛先生接受了记者采访，深入分享了相关领域发展面临的问题、技术研发背后的历程，以及他的创新解决方案对城市管理模式产生的影响。

智慧城市应用技术研发专家林涛

林涛先生深耕智慧城市轨道交通和智慧供热领域的软件研发与技术方案创新近三十年。他早年毕业于清华大学热能工程系，在本科阶段系统掌握了城市供热的理论基础，并辅修了计算机课程，培养了编程和数据库技术能力，这些后来成为其研究与工作的核心工具。促使他专注于智慧城市软件开发的契机，源于他职业生涯早期的一次实地调研经历。“毕业后做软件工程师的头几年，我接触了不少城市基础设施管理的项目。印象很深的是2005年初，去北方一个城市的供热公司调研，看到老师傅们拿着记录本，每天手抄几十组管道温度、压力数据，再手动调整锅炉出力。冬天居民总反映‘有的楼热得开窗，有的楼穿棉袄’，但公司那边，因为调控不及时，每年白白浪费的能源相当于好几个小型锅炉房的产能。”林涛回忆道，“那时候就觉得，供热系统明明是个‘活’的系统，却用‘死’的方式在管理，这背后一定有软件和技术能发挥的空间。”

随后，林涛先生便专注投身于城市供热管理系统的研究和开发工作中，并借助所在公司智慧城市管理领域头部企业的地位，逐步将工作领域慢慢扩展至轨道交通。在参与地铁运维和管理系统的调研时，他发现地铁调度、设备维护与供热系统有着共同的特性：它们都是“规模庞大、节点众多、高度耦合”的复杂体系，传统的固定流程和决策模式难以应对动态变化。比如地铁早高峰突然涌入一波大客流，列车按照固定时刻表发车根本难以应对客流需求；设备故障更是“牵一发动全身”，往往要出了问题才抢修，事后抢修不仅成本高昂，还严重影响运营。从那时候起，他便决定要将自身用于供热领域的软件研发经验，也应用到轨道交通管理上，开发更多有助于城市基础设施管理的智能化工具。

事实上，传统智慧城市管理模式长期存在诸多“卡脖子”问题，尤以供热领域为典型。过去的供热模式相对粗糙。冬天供暖，不管住户家里实际需要多少热，锅炉基本是满负荷烧，因为收费按面积计算，与用户实际用热量无关。“行业里有个数据，中国城市供热系统的能源浪费率一度达到20%-30%，这是什么概念？相当于每年白白烧掉几千万吨标准煤。”谈及过去落后的管理模式，林涛先生万分感慨。更严峻的是，地下供热管网老化等问题难以及时发现，埋下巨大安全隐患。2023年全国地下管线事故统计分析报告显示，热力管道损坏导致的事故占比高达26.08%，一旦出现泄漏或堵塞，需要人工对供热管道分段进行巡检，往往耗时数日才能找到问题点，不仅影响居民的基础供暖，维修过程还会波及大片区域，影响人们的日常生活。此外，传统供热模式重温度、轻减排，与当下智慧城市的“双碳”目标相悖，以上种种需求都表明，供热管理领域需要采用更创新的管理思路、管理模式和管理工具。而林涛先生研发的引起行业广泛讨论的“基于边缘计算的供热管网自适应调控系统”也是由此应需而生。

2023年各类地下管线损坏事故占比图（来源于2023年全国地下管线事故统计分析报告）

这套系统的核心价值，在于实现了供热系统的实时、智能化监控与管理，为行业带来了从粗放式管理向精细化运营的根本性转变。过去供热系统相关的数据是碎片化的，比如气象站有温度数据，小区有用户投诉记录，管道有传感器读数，这些数据比较分散，没难以进行统一监测。林涛先生便着手建造了个统一的数字化平台，将这些分散的数据集合到一起，这样一来，终端的系统操作员就能够实时掌握天气变化、末端用户反馈、管道状态等多类信息，同时，系统会根据林涛先生利用机器学习算法创新的“异常检测模型”，从集合的海量数据里找到规律，从而发现异常。比如某段管道的压力值突然比历史同期低，系统会结合温度、流量等数据综合判断，若判定为泄漏，会自动报警并在配套的移动终端显示精确位置，维修人员不用再花时间定位哪里出了问题，响应速度比以前快了至少一倍，彻底改变了过去“盲人摸象”式的巡检模式，大幅降低了故障处理成本。除此之外，该管理系统还具备一项智能调控的功能，当经历气温剧烈变化时，系统能根据气象数据预测未来几天的热需求，提前调整热能供给；如果某个小区老人多，或对温度敏感，系统会优先保障那里的供热参数。这样一来，能源浪费少了，用户也更满意。如今，林涛先生的“基于边缘计算的供热管网自适应调控系统”已在北方十余个一、二线城市大规模应用，平均降低能耗15%左右，碳排放同步减少，既为企业节省了成本，也让居民感受到更精准的供暖服务。这一成果不仅破解了长期困扰行业的能源浪费与安全隐患问题，更树立了供热领域智能化转型的标杆，为行业提供了可复制、可推广的技术框架。

智慧供热管理系统的楼栋热力供应示意图

如此智能化又便捷的系统，研发过程却并非一帆风顺。“刚开始做‘基于边缘计算的供热管网自适应调控系统’时，面临着如何整合多源异构数据的问题。通俗来讲，就是不同厂家的传感器，精度不一样，有的测温度误差±1℃，有的±0.5℃；还有的小区数据是人工录入的，难免有错别字、漏填。这些‘脏数据’喂给算法，结果肯定不准。”为了克服这项难题，林涛先生带领研发团队耗时一年，制定了数据采集标准，要求传感器精度统一到±0.5℃以内，另一方面，他又为系统开发了数据清洗算法，能自动识别错误数据并修正，比如某个小区的温度填成了50℃，算法会结合周边小区数据判断这是错的，自动用合理值替代。这才让数据融合真正能用起来，为系统的精准运行奠定了基础。

除了为供热管理领域研发的“基于边缘计算的供热管网自适应调控系统”，林涛先生还研发了“轨道交通设备故障预测与健康管理系统”等在城市轨道交通管理领域起到重要作用的智能化系统，有效解决了轨道交通领域故障频繁、维修成本高、运维效率低等长期难题，通过对设备状态的实时监测与故障预测，实现了从“事后抢修”到“事前预防”的转变，大幅提升了地铁运营的安全性与稳定性，为轨道交通行业的智能化升级提供了核心技术支撑。

从供热到轨道交通，林涛先生的研究始终围绕智慧城市管理的核心需求。谈及未来发展方向，林涛先生认为有两个方向很重要：“一是更深度的人机协同。现在系统能自动处理很多问题，但最终还是要服务于人。即使算法给出再优质的方案，也要能让老师傅们看得懂、愿意用才行。他们手里有太多实践积攒下的经验，这些东西不是算法一下子能替代的。得让技术和人的经验结合起来。二是不同系统之间的联动。智慧城市的管理是个整体，包含供热、交通、电力很多方面，这些系统不是孤立的。比如冬天供热高峰期，电力需求也大，如果能让供热系统和电网系统联动，电网负荷高时，供热系统适当调低参数；电网负荷低时，再满负荷运行，这样整个城市的能源利用效率会更高。这需要打破行业之间的壁垒，做更全局的优化，这也是我们下一步要研究的。”

回顾选择这一领域的初衷，林涛先生表示，起初选择这个领域，是因为他对城市基础设施的运行机制非常感兴趣，同时也希望通过技术创新来改善人们的生活质量。同时，他对刚入行的后来者们也提出了建议：“智慧城市软件研发是一个实践性极强的领域，我的建议是首先要深入理解城市运行的实际需求，建议多到轨道交通指挥中心、热力站等一线场所调研，了解运营人员的工作痛点，避免陷入‘闭门造车’的误区。其次要注重跨学科知识的积累，这类软件系统不仅需要软件工程能力，还涉及控制理论、城市规划、环境科学等多个领域的知识。最后要有长期主义思维，基础设施的数字化改造是一个持续迭代的过程，一项技术从研发到成熟应用可能需要5-8年时间，要调研、要开发、要试点、要迭代。中间会遇到无数次失败，比如算法准确率上不去、现场应用出bug，但只要方向对，慢慢磨总能成。智慧城市的建设不是一蹴而就的，我们做技术的，能在其中添一块砖、加一片瓦，就很有意义了。”

林涛先生以数十年如一日的深耕与创新，将技术突破与城市运行的实际需求紧密相连，用“基于边缘计算的供热管网自适应调控系统”“轨道交通设备故障预测与健康管理系统”等兼具前瞻性与实用性的成果，为智慧城市轨道交通与智慧供热领域的智能化转型提供了核心支撑。他的工作不仅直接提升了城市基础设施的运行效率、降低了社会成本，更以技术创新推动着城市管理模式从被动应对向主动预见、从分散管理向协同优化的深刻变革，让千万市民切实感受到智慧城市建设带来的便利与温度。而这些成果的行业意义，更在于为整个智慧城市管理领域提供了技术创新的范本，激励着更多从业者以问题为导向，用技术破解城市发展中的难题，为城市的可持续发展注入源源不断的动力。（文/齐玥）

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