导语 人口增长、经济发展以及气候变化给城市基础设施带来了很大压力，需要更加智能。机器学习等人工智能技术可以使基础设施发挥更大价值、更高效。为释放全部技术红利，基建部门应与大数据与数据分析领域专家密切合作，使数据分享更开放，同时保证安全与隐私。在英国数字化建设中心带领下，业界需要统一标准，在现有法规和基准上建立基础设施数据安全共享的数字化框架，并由基础设施客户组带领行业实施。尝试建立实现实时监测的国家数字孪生虚拟模型，保证基建系统彼此动态联系，利于人们管理、计划、预测和理解，使系统更有弹性、响应迅速、性能提高。 1. 数据服务公众利益 丰富的信息可以帮助人们做出更好的决策。知道天气会怎样、火车什么时候出发或者什么时候会出现宽带中断。这有助于减少浪费宝贵的时间，让人们有效地工作，获得更多的休闲时间。没有人喜欢在交通堵塞中浪费时间或长时间等待宽带工程师到达。 英国基础设施(数字、能源、防洪、交通、废物和水资源)的维护和运营也是如此。拥有更多关于基础设施资产的信息或数据，可以使它们更有效地进行统筹管理。了解国家所有的基础设施以及它的使用方式将有助于决策者和运营商更好地规划和维护这些关键的国家系统。但是仅仅拥有数据是不够的，需要将数据在公共和私营部门之间共享，使其具有适当的安全访问级别，并充分利用其价值来维护公共利益。通过合理地使用传感器、数据和机器学习，以及适当分享有关的见解，英国可以从现有的基础设施中获得更多效益。 在国家基础设施委员会(NIC)评估所确定的人口增长和气候变化挑战的背景下，数据可以帮助从单位基础设施中提取更多的价值。如果可以适当地共享这些数据，那么基础设施数据红利就可以得到放大。这可能意味着： •消费更低廉； •对环境影响更小； •节省交通时间； •缩短公交系统延迟； •更有效地利用水资源； •提升物联网等新技术的普及速度； •英国智能城市得以实现； •提升基础设施建设的效率、弹性，降低运营成本。 2. 数据创造价值 数据采集和处理 (传感器、人工智能和数字孪生)领域的新兴技术可以提升基础设施数据的质量，这些数据可以用来改善资产的计划和维护方式。数据科学可以从基础设施资产的数据中提取信息来帮助提高基础设施的生产率，帮助优化网络，防止资产损失，以及更好的维护或更新。 3. 数据是基础设施的组成部分 基础设施的数据可以用来辅助指令的下达，以改变基础设施的功能，此外数据还可以当作为人工智能(AI)模型和机器学习的输入，提升基建系统智能性。例如，交通灯上的传感器会产生车和行人流量的数据，然后这些数据就可以用来改变信号灯的时间。＂由于数据影响了基础设施的运行模式，因此可以说数据在某种意义上也是一种客观的基础设施，它需要通过一种正式的方法来维护和管理，类似于物理基础设施本身的管理方式＂。 数据可以告诉我们，基础设施是如何建立、管理和报废的；实时数据告诉我们，基础设施是如何运行的。数据和基础设施就像砖头和水泥一样，数据是基础设施的一部分，需要像物理基础设施一样的维护。数据还必须得到诸如数据中心、高速宽带和广泛的高容量移动宽带网络等物理基础设施的支持。 4. 数据促进创新 更多的开放数据访问可以带来更大的创新。英国《产业战略白皮书》提出了＂将把英国放在人工智能和数据革命的前沿＂的巨大挑战，并强调人工智能可以给英国经济带来的好处。＂我们将使英国成为一个全球人工智能和数据驱动创新中心＂，这是一个关键的优先事项，高质量数据的共享对于人工智能的发展，以及对基础设施和消费者的贡献至关重要。 5. 不作为将有大风险 如果没有基础网络运营商、监管机构和用户之间的协调和合作，就无法从数据和数据科学的应用中获得好处。在整个基础设施领域，对数据的封闭态度，以及一系列监管、商业和文化障碍，阻碍了更大的创新进展。基础设施部门若无法协调数据的共享，社会也不可能在没有政府和监管机构的指导下进行创新，私人和公共利益也就无法充分实现。 6. 数据共享需确保安全性和保密性 关于基础设施所产生的数据需要在保持适当的隐私和安全水平上，以开放的方式共享。我们逐渐摒弃封闭、孤立的思想，转变为开放、透明的有效数据管理文化。例如，私营企业可以在保护个人数据的同时，对其基础设施网络、资产和组织数据进行公开。该模型需从最初所有的数据保密转变到最低级别的商业保密。 监管机构应确保运营商负责整理这些数据，验证其质量，并将其提供给适当的各方，以安全、合乎道德的方式使用。 英国数字化建设中心（CDBB）和建设信息模型（BIM）可以为基础设施数据提供一个更加一致和开放的方法，并为建设环境的数字化提供基础，包括现有资产和新资产。 7. 应采取举措保证安全和隐私 安全和隐私是必须优先考虑的关键。公益数据共享意味着一些数据集是公开的，而其他数据只对某些特定的缔约方开放，某些特定的数据将具有最高级别的安全保护。对数据的访问级别必须在约定的风险管理方法中进行分配。 数据保护是智慧城市模式和功能的开发和成功部署的基础。 8. 数字孪生可以帮助管理有关基础设施的数据，并建立英国的领导地位 数字孪生是反映和模拟资产或资产系统及其周围环境的计算机模型。数字孪生模型可以帮助组织数据并将其转换为可互操作的格式，以便于优化基础设施。数字孪生也可以共享这些数据，具有明确的访问级别，以便更好地决定将来构建哪个基础架构，以及如何管理当前和未来的基础架构。 英国已经在国家数据科学研究所阿兰·图灵研究所（ATI）的带领下，整个大学网的研究能力在这一领域取得了进展，并且很有可能成为世界数字基础设施发展的领先者。 9. 英国需要基础设施的数字框架和数字孪生的试点项目 为了实现这一点，国家需要基础设施资产数据共享的数字框架，这将是一个国家资源，应尽可能开放。但要安全与隐私。 数字孪生试点项目将提供机会，来展示将基础设施资产数据转换为共享互操作模式可能带来的好处，以及通过更好地了解基础设施系统的相互依赖关系可以取得的成果。 这样可以使国家生产率提升，潜在费用和未来基础设施损失的风险将降至最低。简言之，这可能会提高国家基础设施系统的性能、效率和弹性。 更加智能的数据共享宗旨包括：优先考虑数据质量、一致性和可获得性；非个人数据应该尽可能开放；应该有一个最低限度的商业机密级别；提升数据的安全性和可信性；政府应该在促进数据收集、提炼和跨部门分享中发挥作用。 为了实现这些目标，英国国家基础设施委员会给出如下建议： 1)政府应委托英国数字化建设中心建立基础设施数据的数字架构，并统筹安排各主要机构及现有的大型计划(BIM)和较小规模的计划。 2)基础设施客户组(ICG)和数字框架任务组主席应该引导业界参与框架制定，并引导行业最低限度的使用商业机密。 3)数字框架任务组应与英国监管机构网络和相关政府部门合作，进行审查，并在可能的情况下加强经济监管机构在改善基础设施数据质量和开放性方面的作用。 4)CDBB应该与阿兰·图灵研究所(ATI)和英国基础设施过渡研究协会(ITRC)合作，在英国建立具有预测能力的模型。这一倡议应该充分利用汇集在英国大学、公共和私营部门的人工智能专家的作用。 内容框架 前言 概要 执行摘要 数据服务公众利益 第1章 数据创造价值:利用数据从基础设施获得更多的收益 第2章 数据是基础设施的组成部分 第3章 共享数据 第4章 需要协调的方法来从数据共享中获益：基础设施数据的数字化框架 第5章 用于管理、计划、预测和演示的数字孪生模型 定义 涉及技术列表关键图表 图1 专注于数字技术与数据 图2 在基础设施中的数据集 图3 数据开放的益处 图4 数字框架 图5 数字孪生试验项目工作组 本内容仅供研究参考，严禁用于商业用途。