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大数据时代的城市设计模式
发布时间:2017-11-10     点击率:328     来源:中国建设报     作者:杨一帆

   智慧城市是城市发展的高级形态,需要经过持续的复合创新发展过程才得以实现。城市设计与科技的结合,不仅仅是解决城市问题,还将有利于城市发展,也将是未来发展趋势。

  一般而言,城市的向上发展大致经历资源中心(资源输出)、生产中心(加工)、消费中心、资本中心再到价值中心5个层级。一个城市在同一层级上的发展主要依赖要素的积累和规模增长,实现层级的跃升则要依赖创新。目前,全球城市正处于升级阶段,需要城市不断创新。而城市创新则需要科技创新、文化创新、资本创新和生活方式创新的“四轮”驱动。其中,科技创新属于最活跃的要素之一,既是最“四轮”的引擎,又是智慧城市的基础所在,如果没有科技创新,就不会有其他创新。

  智慧城市引导空间资源利用效率的不断提升

  科技创新是引领城市未来发展的核心动力。从科技创新的角度观察未来城市的发展趋势,可以发现:清洁能源将成为城市能源的主要形式;资源的循环高效利用将成为城市生产的主要方向;城市的运行将具备高感知和自适应能力;通信与交通技术发展使城市群结合更紧密。

  智慧城市是科技创新推动空间资源高效配置和城市发展的一种高级形态。智慧城市通过物联网技术将城市中的交通、通信、资源和能源等公共服务信息有机整合,为城市设计提供新的工具和思路,更高效、便捷地服务于城市生产、生活、生态等方面的需求。在城市基础设施方面,智慧城市带给居民便捷的生活,使城市更加有效地服务于人;在城市运行管理方面,智慧城市更加高效化、智能化,可带动城市高科技产业发展,并具有环境友好的特点。更重要的是,智慧城市面向未来,对各种新技术高度开放,是具有前瞻性的城市形态。(见案例一)

  城市设计需要关注智慧城市的具体应用,采用更多高效模拟系统解决城市问题,创造一种新环境,使得更多群众能够参与到未来城市与社区设计工作中,感受到智慧城市的便利,使城市规划倡导的“公众参与”得以更好的实现。

  我国现行规划体系如何支撑智慧城市

  我国现行的城乡规划编制体系可分为区域城镇体系规划、城市总体规划及详细规划。将智慧城市建设理念融入三大规划层次,从而使城市建设步入以物联网技术为核心的科技创新阶段。

  城镇体系规划层面的智慧城市建设,应借由新信息技术强大的数据分析能力充分挖掘区域内各城市的优势发展方向和重点;在区域产业分工与合作前提下,设立区域智慧协调中心,从区域层面进行资源调配,并完善相应智慧基础设施以保证合理、有效的区域流动与联系。

  城市总体规划的首要任务是确定城市性质、发展规模和用地空间结构,而智慧城市总体规划在此基础上还应因地制宜、合理利用环境资源,营造城市文化,改善市民生活环境。同时,在确定城市空间结构和用地布局的过程中利用信息技术模拟城市发展情景,使之更贴合实际发展。推进智能交通、智能基础设施的运用,可促进紧凑型城市的形成。

  详细规划层次的智慧城市规划与设计可体现在以下几个方面:第一,在场所与空间设计中,运用更精确的人口、就业、出行信息进行精细化设计,使空间资源得到更高效的利用;第二,利用智慧系统对城市空间的使用权进行精细管理和分配,大大提高原有空间的利用率;第三,居住区和办公楼宇智慧管理系统,保证社区智慧运行,降低非必要的资源消耗。城市公共服务、市政服务和交通服务管理系统,与社区规划设计相协调,提升地块内居民的生活服务水平。

  科技创新空间的很多典型应用已经在很多地方实现。智慧城市可以被用在城市的方方面面,从公共安全到交通治理,从市政运营到社区改造,各种尺度的智慧城市产品正在影响和改变公共政策和个人生活。(见案例二)

  大数据时代的城市设计

  2012年,高德纳公司给大数据(big date)的定义为:大量、高速或多变的信息资产,需要新型的处理方式去促成更强的洞察力、决策能力与优化处理能力。大数据典型特征为:“4V+O”,即大量(Volume)、多样(Variety)、价值(Value)、快速(Velocity)、开放(Open)。

  大数据推动资源的精确投放,促进了其基本功能单元的小型化、专业化,加上环保技术的提高,推动了传统机械功能分区的瓦解,以前看似不相关甚至相互干扰的功能可以整合到很临近的地段中,甚至在垂直空间中进行整合。

  信息技术加速了知识、技术、人才、资金等的时空交换与流动,促进了产业重构和空间重组,进而改变着城市或区域的空间格局。数据化的核心理念是“一切都被记录,一切都被数字化”。现代城市空间将会是各种要素交汇、大量信息交融、多种空间交叉的复杂综合体。城市空间布局的目的就是让政府、企业及居民等享有便捷的城市空间,通过土地的高效利用和混合安排来满足不同群体的日常空间发展,这就需要对相关信息数据进行模拟分析,从而调整和优化城市空间结构。

  利用信息技术和大数据可以提高城市的土地利用效率,并且促进土地的混合使用。现代城市规划和设计要在新的时代背景下,打破传统的功能分区思想,通过对土地的混合使用来营造新的城市空间形态,从而结束粗放的土地利用所带来的若干城市问题。

  同样,信息技术和大数据的使用有利于在更大范围进行城市公共资源的空间配置,提高社会公共资源的利用效率,为城市居民提供更加便捷和公平的社会服务。

  在城市中,多种功能和信息交汇的节点空间越来越成为城市发展的热点地区,使得传统的城市居住、工作、商服及休闲等空间不断交叉和融合,这也是解决城市交通拥堵、碳排放增多、土地浪费等诸多问题的重要途径。应充分发挥大数据在记录和检测城市发展动态上的重要作用,以此促进城市空间的高效混合利用。

  大数据时代的“数据+经验”工作模式

  大数据推动城市规划和设计从经验判断走向量化分析,社会资源利用更高效,服务投放更精确。城市规划设计者可以通过对居民就业、出行、游憩等行为数据进行汇总分析,发现整个城市居民活动的时空特征及与城市空间不匹配的问题,从而对城市空间结构和用地布局进行合理优化和调整。

  城市规划设计者在大数据时代应善用数据而不能被数据所累。既要看到数据对规划设计工作的巨大作用,又要认识到在城市这个复杂的系统中,任何数据或数据组合都只是局部数据,而“经验”是综合历史事件的知识,两者应相互补充和支撑。一种值得推荐的工作方式应该是一个可循环采用的、不断逼近“正确”的工作流程。大数据时代,城市规划设计者的工作方式应该是由经验提出假设,通过数据校验求证,不断修正经验,得出正确判断或决策。(见案例三)

  中国建筑设计院城市规划设计研究中心主任 杨一帆

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