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大數據時代的城市設計模式

作者:楊一帆來源:中國建設報 瀏覽次數: 日期:2017年10月16日 16:10

智慧城市是城市發展的高級形態,需要經過持續的復合創新發展過程才得以實現。城市設計與科技的結合,不僅僅是解決城市問題,還將有利于城市發展,也將是未來發展趨勢。

一般而言,城市的向上發展大致經歷資源中心(資源輸出)、生產中心(加工)、消費中心、資本中心再到價值中心5個層級。一個城市在同一層級上的發展主要依賴要素的積累和規模增長,實現層級的躍升則要依賴創新。目前,全球城市正處于升級階段,需要城市不斷創新。而城市創新則需要科技創新、文化創新、資本創新和生活方式創新的“四輪”驅動。其中,科技創新屬于最活躍的要素之一,既是最“四輪”的引擎,又是智慧城市的基礎所在,如果沒有科技創新,就不會有其他創新。

智慧城市引導空間資源利用效率的不斷提升

科技創新是引領城市未來發展的核心動力。從科技創新的角度觀察未來城市的發展趨勢,可以發現:清潔能源將成為城市能源的主要形式;資源的循環高效利用將成為城市生產的主要方向;城市的運行將具備高感知和自適應能力;通信與交通技術發展使城市群結合更緊密。

智慧城市是科技創新推動空間資源高效配置和城市發展的一種高級形態。智慧城市通過物聯網技術將城市中的交通、通信、資源和能源等公共服務信息有機整合,為城市設計提供新的工具和思路,更高效、便捷地服務于城市生產、生活、生態等方面的需求。在城市基礎設施方面,智慧城市帶給居民便捷的生活,使城市更加有效地服務于人;在城市運行管理方面,智慧城市更加高效化、智能化,可帶動城市高科技產業發展,并具有環境友好的特點。更重要的是,智慧城市面向未來,對各種新技術高度開放,是具有前瞻性的城市形態。(見案例一)

城市設計需要關注智慧城市的具體應用,采用更多高效模擬系統解決城市問題,創造一種新環境,使得更多群眾能夠參與到未來城市與社區設計工作中,感受到智慧城市的便利,使城市規劃倡導的“公眾參與”得以更好的實現。

我國現行規劃體系如何支撐智慧城市

我國現行的城鄉規劃編制體系可分為區域城鎮體系規劃、城市總體規劃及詳細規劃。將智慧城市建設理念融入三大規劃層次,從而使城市建設步入以物聯網技術為核心的科技創新階段。

城鎮體系規劃層面的智慧城市建設,應借由新信息技術強大的數據分析能力充分挖掘區域內各城市的優勢發展方向和重點;在區域產業分工與合作前提下,設立區域智慧協調中心,從區域層面進行資源調配,并完善相應智慧基礎設施以保證合理、有效的區域流動與聯系。

城市總體規劃的首要任務是確定城市性質、發展規模和用地空間結構,而智慧城市總體規劃在此基礎上還應因地制宜、合理利用環境資源,營造城市文化,改善市民生活環境。同時,在確定城市空間結構和用地布局的過程中利用信息技術模擬城市發展情景,使之更貼合實際發展。推進智能交通、智能基礎設施的運用,可促進緊湊型城市的形成。

詳細規劃層次的智慧城市規劃與設計可體現在以下幾個方面:第一,在場所與空間設計中,運用更精確的人口、就業、出行信息進行精細化設計,使空間資源得到更高效的利用;第二,利用智慧系統對城市空間的使用權進行精細管理和分配,大大提高原有空間的利用率;第三,居住區和辦公樓宇智慧管理系統,保證社區智慧運行,降低非必要的資源消耗。城市公共服務、市政服務和交通服務管理系統,與社區規劃設計相協調,提升地塊內居民的生活服務水平。

科技創新空間的很多典型應用已經在很多地方實現。智慧城市可以被用在城市的方方面面,從公共安全到交通治理,從市政運營到社區改造,各種尺度的智慧城市產品正在影響和改變公共政策和個人生活。(見案例二)

大數據時代的城市設計

2012年,高德納公司給大數據(big date)的定義為:大量、高速或多變的信息資產,需要新型的處理方式去促成更強的洞察力、決策能力與優化處理能力。大數據典型特征為:“4V+O”,即大量(Volume)、多樣(Variety)、價值(Value)、快速(Velocity)、開放(Open)。

大數據推動資源的精確投放,促進了其基本功能單元的小型化、專業化,加上環保技術的提高,推動了傳統機械功能分區的瓦解,以前看似不相關甚至相互干擾的功能可以整合到很臨近的地段中,甚至在垂直空間中進行整合。

信息技術加速了知識、技術、人才、資金等的時空交換與流動,促進了產業重構和空間重組,進而改變著城市或區域的空間格局。數據化的核心理念是“一切都被記錄,一切都被數字化”。現代城市空間將會是各種要素交匯、大量信息交融、多種空間交叉的復雜綜合體。城市空間布局的目的就是讓政府、企業及居民等享有便捷的城市空間,通過土地的高效利用和混合安排來滿足不同群體的日常空間發展,這就需要對相關信息數據進行模擬分析,從而調整和優化城市空間結構。

利用信息技術和大數據可以提高城市的土地利用效率,并且促進土地的混合使用。現代城市規劃和設計要在新的時代背景下,打破傳統的功能分區思想,通過對土地的混合使用來營造新的城市空間形態,從而結束粗放的土地利用所帶來的若干城市問題。

同樣,信息技術和大數據的使用有利于在更大范圍進行城市公共資源的空間配置,提高社會公共資源的利用效率,為城市居民提供更加便捷和公平的社會服務。

在城市中,多種功能和信息交匯的節點空間越來越成為城市發展的熱點地區,使得傳統的城市居住、工作、商服及休閑等空間不斷交叉和融合,這也是解決城市交通擁堵、碳排放增多、土地浪費等諸多問題的重要途徑。應充分發揮大數據在記錄和檢測城市發展動態上的重要作用,以此促進城市空間的高效混合利用。

大數據時代的“數據+經驗”工作模式

大數據推動城市規劃和設計從經驗判斷走向量化分析,社會資源利用更高效,服務投放更精確。城市規劃設計者可以通過對居民就業、出行、游憩等行為數據進行匯總分析,發現整個城市居民活動的時空特征及與城市空間不匹配的問題,從而對城市空間結構和用地布局進行合理優化和調整。

城市規劃設計者在大數據時代應善用數據而不能被數據所累。既要看到數據對規劃設計工作的巨大作用,又要認識到在城市這個復雜的系統中,任何數據或數據組合都只是局部數據,而“經驗”是綜合歷史事件的知識,兩者應相互補充和支撐。一種值得推薦的工作方式應該是一個可循環采用的、不斷逼近“正確”的工作流程。大數據時代,城市規劃設計者的工作方式應該是由經驗提出假設,通過數據校驗求證,不斷修正經驗,得出正確判斷或決策。(見案例三)

中國建筑設計院城市規劃設計研究中心主任 楊一帆

所屬類別: 設計理念

該資訊的關鍵詞為:智慧城市  智能機電 

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