智慧化的城市规划研究

1、智慧化的城市规划研究 摘 要：该文以智慧城市规划为研究对象，首先探讨 了智慧城市的概念内涵，进而分析了智慧城市与当前倡导的 可持续发展之间关系，并基于此，研究了智慧城市空间组织 和结构，最后，研究从“智慧发展理念融入城市规划体系” “智慧城市协同规划设计”和“智慧城市规划方法与技术创 新”三个方面探讨了智慧城市规划的相关理论和方法，相信 对从事相关工作的同行能有所裨益。 关键词：智慧城市 规划 空间组织 结构 中图分类号： TU984 文献标识码： A 文章编号： 1674-098X （2015）07（a）-0019-02 以资源、能源的大量投入为主要特征的工业革命，促进 了城市工业经济发展和

2、人口快速集聚，加速推进了城市化发 展进程，但同时也带来资源短缺、环境污染、生态破坏、交 通拥堵、公共安全等“城市病” ，影响城市化发展的质量。 为了应对快速城市化发展过程中出现的 “城市病” 问题，“精 明增长”“集约发展”等城市发展理念不断被提出。 1 智慧城市与可持续发展 智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市的各行 业、各领域的基于知识社会下一代创新的城市信息化高级形 态。智慧城市基于物联网、云计算等新一代信息技术以及维 基、社交网络、 FabLab、LivingLab 、综合集成法等工具和方 法的应用，营造有利于创新涌现的生态。利用信息和通信技 术（ ICT ）令城市生活更加智能，高

3、效利用资源，带来成本 和能源的节约，改进服务和生活质量，减少对环境的影响， 支持创新和低碳经济。实现智慧技术高度集成、智慧产业高 端发展、智慧服务高效便民、以人为本的持续创新，完成从 数字城市向智慧城市的跃升。 Caragliu 等指出，智慧城市将 对智力和社会资本、包含传统交通和现代信息通信技术的基 础设施的投入作为支撑经济可持续增长的动力，并通过参与 式治理对上述资本及自然资源进行智能化管理，进而实现高 质量的宜居生活。国外学者普遍认为智慧城市包括智慧经 济、智慧人群、智慧生活、智慧管理、智慧基础设施和智慧 环境等方面内容，智慧城市建设也重点围绕这几个方面展 开。智慧城市建设有助于从技术、

4、经济、社会、管理、空间 等不同角度实现城市的可持续发展。 “智慧城市”总体上是 作为一个包含人、企业、政府、社会和环境等所有现代城市 生产要素的战略概念被推出的，体现了信息通信技术、社会 和环境资本对于增强城市竞争力的日益重要性，致力于实现 城市的经济、社会、环境的和谐可持续发展。智慧城市建设 可以从以下几个维度体现可持续发展： （ 1）智慧城市建设可 以满足可持续发展的技术创新。通过新一代信息技术以及物 联网、互联网、云计算等技术的集成和应用，进行“三网融 合”、大数据平台建设， 形成智慧城市创新技术支撑系统。 （ 2） 智能应用和智慧经济发展可以提升社会服务效率、促进生 态、低碳经济发展。

5、依托智慧城市的创新技术支撑系统，提 高城市基础设施和社会服务的智能化水平，有利于提高城市 基础设施的管理水平、降低能源资源消耗、改善生态环境质 量，有利于提高社会的整体服务质量、效率，通过效率提升 来节约能源，引导城市更加生态低碳发展。 （ 3）通过技术创 新来提高城市智慧管理水平，实现社会管理、社会运行成本 的节约，从而提升整个社会的可持续发展水平。 2 智慧城市空间组织与结构 2.1 生命有机体的智慧城市空间组织 城市就像一个具有生命力的组织。 1980 年以来，学者、 规划师和政府官员陆续提出城市生命有机体的概念，重点探 讨对城市这一有机器官的理解，以及城市政策如何影响居民 的生活质量。

6、梁思成在中国最早系统论述历史城市的整体性 保护，认为城市是一门科学，它像人体一样有经络、脉搏、 肌理，如果你不科学地对待它，它会生病的。生命有机体的 概念体现了城市有机协调、可持续发展的状态。智慧城市生 命有机体包括大脑和神经系统、心脏、器官和循环系统等方 面。 智慧城市管理和智能决策体系可以视为智慧城市的大 脑和神经系统。通过感知网络、“三网融合”技术以及数据 管理中心建设，达到对智慧城市基础设施和功能区的控制作 用，对整个城市进行公共服务、社会管理、社会监督等。数 据管理中心的功能不仅仅是实现政府对城市的“自上而下” 的监管，而更多的是通过对城市居民诉求相关信息的全局、 动态采集，以实现更

7、加人性化的城市管理。并且强调居民主 动参与城市建设和管理，尤其突出城市规划、城市管理过程 中的公共参与，借助智慧城市管理平台将居民反馈的信息和 城市规划管理决策系统结合起来，从而更好地评价城市的目 标实现、规划建设、基础设施运行、公共服务效率，促进城 市的环境保护、创新经济发展以及社会民主，实现城市规划 及管理的“自下而上”作用，提升城市发展决策的智能化和 民主化。因此，通过“自上而下”的城市智慧监管和“自下 而上”的城市管理公共参与，提升城市的创新和学习能力， 不断改进城市的服务和管理水平。 一体化的数据平台。在“三网融合”、信息技术发展的 基础上，建设城市一体化的数据平台，为城市的各项基础

8、设 施和功能区运行提供动力，实现城市服务的便捷化，强化城 市的创新、文化价值，打造创新能力较强、充满社会活力、 独具文化和人文关怀的城市。 各种智能化的流要素是城市功能区联系的循环系统。城 市内部不同功能区和空间之间的要素流动，进行资本、物质、 能源、技术、 人才的交换， 成为城市可持续发展的重要保障。 通过智能化的技术手段，提升城市不同空间要素流的效率和 服务水平，从而提升城市的智慧化和可持续发展程度。 2.2 智慧城市空间结构特征 智慧城市的空间结构，与传统空间形式的组织结构存在 较大差异。在传统城市空间要素基础上，还需要统筹考虑智 能技术与数据平台建设对城市空间结构的影响，并从城市空 间

9、管理、智慧空间应用组织和智慧功能区等方面架构智慧城 市的空间结构，打造新的技术一社会经济一制度一空间相互 作用范式。其中，智能技术和数据平台是智慧城市空间结构 的基础支撑； 智慧管理为智慧城市空间架构提供制度上的 保障； 智能基础设施、智慧公共服务、智慧产业经济等智 慧空间的应用组织，是智慧城市空间联系和要素流动的重要 方式，这些应用设施的空间布局也成为智慧城市的重要节 点； 智慧商业中心、智慧社区、智慧产业园区等智慧功能 区，是智慧城市最主要的空间形态。（1）新的城市 空间范式。 技术社会经济制度空间的多元复合无线通讯、 GPS、无线射频、物联网等技术的结合所带来的从有线连接 到无线接入的重

10、大进步，以及高速铁路的普及，带来了地理 空间的剧烈转型。之前的基于信息技术的数字城市框架正向 一个融技术、经济、社会、空间于一体的智慧城市演变。相 对于工业化城市而言，智慧城市是一个全新的城市形态，也 是信息城市的高级形态。 Castells 提出了基于信息技术的流空 间概念，认为在人流、物流、资金流、信息流等各种“流” 的作用下，功能化和等级化的网络节点将生产、分配和管理 功能定位在最有利的区位，并通过电信网络将所有活动联系 起来。智慧城市则代表了更加全面的要素流动、更加紧密的 时空联系，成为当前新的城市空间范式。这种新的城市空间 范式以互联网、物联网、无线通讯技术以及海量数据处理平 台为基

11、础，进行城市基础设施和公共服务设施网络的智能化 连接，发展智慧型的产业和对传统产业的技术改造，改进城 市规划管理、城市应急管理方式，达到技术、社会经济、制 度、空间之间互联互通、多元融合和关联协同发展。这种基 于智能技术的空间结构范式，有助于提升整体社会服务和管 理水平、形成绿色高效的能源和空间利用方式，从而实现城 市的可持续发展。 （2）智慧化的城市要素流动和功能联系。 信息时代围绕生产组织和行为活动产生的人流、物流、 信息流、活动流等各种流要素构成了居民的流动性，流动性 特征在很大程度上代表了 “流空间” 的空间组织结构和特征。 智慧化的要素流动是信息时代要素流动更高级的方式，对 “流空间

12、”的空间组织结构产生巨大的变革。物流、金融、 电子商务、信息等的智能化流动方式出现，促使城市商业中 心、产业园区、居住社区等的实体空间向虚实结合的空间形 态转变， 相互之间空间联系结构产生相应的变化。 智能交通、 电子商务、远程通勤等不断革新居民的活动方式，并对城市 活动空间组织结构和对应的实体空间结构产生不同程度的 影响。通过智能化的无线网络实现城市基础设施、公共服务 设施的远程控制，在更大范围进行城市公共资源的优化配 置，智能电网、交通、给水等网络的远程连接，可以提高社 会公共资源利用效率，实现绿色、低碳发展。智慧医疗、学 校、社区的应用，为居民提供更加智能化、便捷化和公平公 正的社会服务

13、。 （3）智慧化的城市空间形态。 智能化的要素流动和城市功能连接，一方面拓展了城市 空间相互联系和作用的空间距离，使得城市空间相互联系的 网络化程度更高； 另一方面大大缩短了活动的时空距离， 使得空间之间联系更加便捷和密切。这些变化促使传统基于 实体空间联系所形成的城市等级结构逐步转向虚实空间互 动的城市网络结构，并且随着城市要素和功能节点的互联互 通程度加强，城市网络结构将向更加扁平化、均质化的网络 空间形态演变。 3 智慧化的城市规划 智慧城市建设，对城市生产、生活空间组织和要素布局 产生变革性影响，这对城市规划理念、城市规划目标、城市 规划方法和内容等带来新的要求。在可持续发展和健康城镇

14、 化发展背景下，如何将智慧城市发展理念融入已有的城市规 划体系和内容，进行协同规划设计、规划思路与方法创新， 为智慧城市建设提供科学、公平、人性化的规划，成为当前 国内城市规划创新的首要任务。 3.1 智慧发展理念融入城市规划体系 当前国内的城市规划体系主要包括战略规划、总体规 划、分区规划和详细规划等方面，可以将智慧发展的理念融 入到不同层面的规划，构建智慧城市的规划体系（如图1） 在城市战略规划中，在对城市社会经济发展条件和外部环境 变化客观分析的基础上，研究智慧城市建设的可行性、建设 重点以及智慧城市的顶层设计。总体规划层面，确立智慧城 市建设目标与规模、落实智慧生产、智慧生活、智慧生态

15、等 空间布局，按照“宜居城市” “生态低碳城市” “可持续发展 城市”等要求，进行基础设施、公共服务设施和智慧产业等 专项规划，并且与城市总体空间布局、社会文化、自然生态 等相协调，最大限度满足居民的实际社会生活需要； 按照 因地制宜、技术适用的原则进行智慧城市的近期建设规划。 分区规划层面，主要考虑商业中心、居住社区、产业园 区、绿色开敞空间等功能区规划，从功能优化、品质提升的 视角规划各类智慧功能区。详细规划层面，重点落实智慧城 市的技术和空间指标、容量控制、设计意向等内容。总之， 智慧城市发展理念不仅需要融入到不同层面的规划中，而且 可以逐步突破现有的城市规划体系， 围绕“智慧技术、 生

16、态、 生活、生产”等核心发展要素，拓展新的城市规划类型，如 进行智慧宜居生活城市规划。 3.2 智慧城市协同规划设计 智慧城市建设，涉及到数据与信息平台、资源环境、社 会文化、设施布局、空间结构、城市管理等众多内容，以及 政府、企业、市民等不同主体，因此需要进行协同规划与设 计，实现基础平台共享、 不同主体协作规划、 多元功能复合、 空间融合建设和一体化规划建设管理。构建城市基础数据和 信息平台，满足不同主体的平等使用和信息共享要求。城市 社会经济发展中的不同参与者，包括政府、社会、市场间的 沟通和协同努力， 不同层级、 类型的规划之间的合作与协调， 以及区域内部不同城市之间、城乡之间的协同互

17、动，将有助 于解决制约城市可持续发展的重大结构性问题。城市的重要 节点、有线和无线的流动要素，以及不同功能区的空间复合 和融合建设，将大大提升城市的运行效率。一体化的城市规 划建设管理，实现城市规划过程、城市建设实施、城市日常 管理的协同发展。 3.3 智慧城市规划方法与技术创新 智慧城市规划方法创新，可以从规划公众参与、基础数 据调查与获取手段、城市空间模拟和空间结构优化等方面进 行。可以利用社交网络平台（如微博） 、电子政务等信息时 代的互动平台和智慧城市数据中心，满足城市规划的公众参 与要求，进行规划的反馈和评价，增加城市规划的社会透明 度。利用大数据应用等技术手段， 获取居民活动、 交

18、通流量、 生态环境等时空间数据，为城市规划提供更加全面、精准的 基础数据。同时，通过位置服务 LBS 、GPS 等技术方法对城 市系统的时空动态规律进行分析，尤其是对居民行为的时空 分布进行研究，由物质空间规划转向强调社会生活的综合性 空间规划； 利用云计算等技术手段，对城市空间布局、空 间演变趋势进行模拟与可视化。 4 结语 智慧城市建设是实现可持续发展的重要途径和技术手 段，并非城市发展的终极目标。在城市规划建设中，通过数 据和信息平台构建、智能应用使用，将智慧发展理念全面融 入城市空间组织和规划，打造新的融智能技术、自然生态、 社会经济、制度文化为一体的城市生产、生活和空间组织范 式。智慧城市空间组织， 围绕居民的活动与地理空间的关系， 打造便捷、舒适的生产生活服务设施，构建高效、畅通的城 市各类要素流网络，营造生态、低碳的城市功能空间。根据 居民生产、生活的实际需求，从智慧基础设施支撑、智慧公 共服务、智慧的资源和能源利用、智慧的生态环境建