智慧城市規(guī)劃方法與創(chuàng)新研究

吳蘭蘭

摘 要：本文以智慧城市規(guī)劃為研究對象，首先探討了智慧城市的概念內(nèi)涵，進而分析了智慧城市與當前倡導的可持續(xù)發(fā)展之間關(guān)系，并基于此，研究了智慧城市空間組織和結(jié)構(gòu)，最后，論文從“智慧發(fā)展理念融入城市規(guī)劃體系”、“智慧城市協(xié)同規(guī)劃設(shè)計”和“智慧城市規(guī)劃方法與技術(shù)創(chuàng)新”三個方面探討了智慧城市規(guī)劃的相關(guān)理論和方法，相信對從事相關(guān)工作的同行能有所裨益。

關(guān)鍵詞：智慧城市，規(guī)劃，空間組織，結(jié)構(gòu)

中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）06（a）-0000-00

隨著信息和智能技術(shù)的深入發(fā)展，智慧城市逐漸成為全球城市建設(shè)的熱點，歐洲的阿姆斯特丹、巴黎、巴塞羅那，美國的迪比克，亞洲的新加坡、首爾、釜山、仁川等城市相繼提出了智慧城市建設(shè)目標，重點從智慧經(jīng)濟發(fā)展、智慧基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、智慧公共服務(wù)與社會管理等方面進行建設(shè)。與此同時，智慧城市建設(shè)在中國也得到了極大的關(guān)注，北京、深圳、廣州、杭州等城市在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“十二五”規(guī)劃中提出建設(shè)智慧城市，上海、寧波、武漢等城市在國內(nèi)較早編制了“智慧城市建設(shè)行動規(guī)劃”，這些城市試圖通過新一代信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，推動城市信息化建設(shè)和經(jīng)濟社會發(fā)展轉(zhuǎn)型。

2012 年底，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部在全國開展智慧城市建設(shè)的試點，并先后確定 193 個試點城市，旨在通過技術(shù)創(chuàng)新來促進新型城鎮(zhèn)化發(fā)展。國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（ 2014 ～2020） 中提出推進智慧城市建設(shè)，全面提升城市內(nèi)在品質(zhì)。但從目前中國智慧城市規(guī)劃建設(shè)來看，仍以城市信息化建設(shè)為主，忽視智慧城市建設(shè)的頂層設(shè)計和空間整體規(guī)劃控制，部門整合程度較低，重復建設(shè)和資源浪費現(xiàn)象較嚴重。

智慧城市建設(shè)，對城市生產(chǎn)、生活空間組織和要素布局產(chǎn)生變革性影響，這對城市規(guī)劃理念、城市規(guī)劃目標、城市規(guī)劃方法和內(nèi)容等帶來新的要求。在可持續(xù)發(fā)展和健康城鎮(zhèn)化發(fā)展背景下，如何將智慧城市發(fā)展理念融入已有的城市規(guī)劃體系和內(nèi)容，進行協(xié)同規(guī)劃設(shè)計、規(guī)劃思路與方法創(chuàng)新，為智慧城市建設(shè)提供科學、公平、人性化的規(guī)劃，成為當前國內(nèi)城市規(guī)劃創(chuàng)新的首要任務(wù)。

1 智慧城市空間組織與結(jié)構(gòu)

1.1 生命有機體的智慧城市空間組織

城市就像一個具有生命力的組織。1980 年以來，學者、規(guī)劃師和政府官員陸續(xù)提出城市生命有機體的概念，重點探討對城市這一有機器官的理解，以及城市政策如何影響居民的生活質(zhì)量。梁思成在中國最早系統(tǒng)論述歷史城市的整體性保護，認為城市是一門科學，它像人體一樣有經(jīng)絡(luò)、脈搏、肌理，如果你不科學地對待它，它會生病的。生命有機體的概念體現(xiàn)了城市有機協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)。智慧城市生命有機體包括大腦和神經(jīng)系統(tǒng)、心臟、器官和循環(huán)系統(tǒng)等方面。

智慧城市管理和智能決策體系可以視為智慧城市的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)。通過感知網(wǎng)絡(luò)、“三網(wǎng)融合”技術(shù)以及數(shù)據(jù)管理中心建設(shè)，達到對智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施和功能區(qū)的控制作用，對整個城市進行公共服務(wù)、社會管理、社會監(jiān)督等。數(shù)據(jù)管理中心的功能不僅僅是實現(xiàn)政府對城市的“自上而下”的監(jiān)管，而更多的是通過對城市居民訴求相關(guān)信息的全局、動態(tài)采集，以實現(xiàn)更加人性化的城市管理。并且強調(diào)居民主動參與城市建設(shè)和管理，尤其突出城市規(guī)劃、城市管理過程中的公共參與，借助智慧城市管理平臺將居民反饋的信息和城市規(guī)劃管理決策系統(tǒng)結(jié)合起來，從而更好地評價城市的目標實現(xiàn)、規(guī)劃建設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施運行、公共服務(wù)效率，促進城市的環(huán)境保護、創(chuàng)新經(jīng)濟發(fā)展以及社會民主，實現(xiàn)城市規(guī)劃及管理的“自下而上”作用，提升城市發(fā)展決策的智能化和民主化。因此，通過“自上而下”的城市智慧監(jiān)管和“自下而上”的城市管理公共參與，提升城市的創(chuàng)新和學習能力，不斷改進城市的服務(wù)和管理水平。

一體化的數(shù)據(jù)平臺。在“三網(wǎng)融合”、信息技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，建設(shè)城市一體化的數(shù)據(jù)平臺，為城市的各項基礎(chǔ)設(shè)施和功能區(qū)運行提供動力，實現(xiàn)城市服務(wù)的便捷化，強化城市的創(chuàng)新、文化價值，打造創(chuàng)新能力較強、充滿社會活力、獨具文化和人文關(guān)懷的城市。

各種智能化的流要素是城市功能區(qū)聯(lián)系的循環(huán)系統(tǒng)。城市內(nèi)部不同功能區(qū)和空間之間的要素流動，進行資本、物質(zhì)、能源、技術(shù)、人才的交換，成為城市可持續(xù)發(fā)展的重要保障。通過智能化的技術(shù)手段，提升城市不同空間要素流的效率和服務(wù)水平，從而提升城市的智慧化和可持續(xù)發(fā)展程度。智慧城市具有智能化的公共交通網(wǎng)絡(luò)、高效的物流和貨物運輸系統(tǒng)； 低碳、智能的能源網(wǎng)絡(luò)，保證城市運行的清潔能源需求； 具有完善的移動信息網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)城市要素的互聯(lián)互通。同時，通過信息平臺建設(shè)，提高城市資本、技術(shù)和人才的流動效率。

1.2 智慧城市空間結(jié)構(gòu)特征

智慧城市的空間結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)空間形式的組織結(jié)構(gòu)存在較大差異。在傳統(tǒng)城市空間要素基礎(chǔ)上，還需要統(tǒng)籌考慮智能技術(shù)與數(shù)據(jù)平臺建設(shè)對城市空間結(jié)構(gòu)的影響，并從城市空間管理、智慧空間應(yīng)用組織和智慧功能區(qū)等方面架構(gòu)智慧城市的空間結(jié)構(gòu)，打造新的技術(shù)—社會經(jīng)濟—制度—空間相互作用范式。其中，智能技術(shù)和數(shù)據(jù)平臺是智慧城市空間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)支撐； 智慧管理為智慧城市空間架構(gòu)提供制度上的保障； 智能基礎(chǔ)設(shè)施、智慧公共服務(wù)、智慧產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟等智慧空間的應(yīng)用組織，是智慧城市空間聯(lián)系和要素流動的重要方式，這些應(yīng)用設(shè)施的空間布局也成為智慧城市的重要節(jié)點； 智慧商業(yè)中心、智慧社區(qū)、智慧產(chǎn)業(yè)園區(qū)等智慧功能區(qū)，是智慧城市最主要的空間形態(tài)。

（ 1） 新的城市空間范式： 技術(shù)—社會經(jīng)濟—制度—空間的多元復合無線通訊、GPS、無線射頻、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的結(jié)合所帶來的從有線連接到無線接入的重大進步，以及高速鐵路的普及，帶來了地理空間的劇烈轉(zhuǎn)型。之前的基于信息技術(shù)的數(shù)字城市框架正向一個融技術(shù)、經(jīng)濟、社會、空間于一體的智慧城市演變。相對于工業(yè)化城市而言，智慧城市是一個全新的城市形態(tài)，也是信息城市的高級形態(tài)。智慧城市代表了更加全面的要素流動、更加緊密的時空聯(lián)系，成為當前新的城市空間范式。這種新的城市空間范式以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、無線通訊技術(shù)以及海量數(shù)據(jù)處理平臺為基礎(chǔ)，進行城市基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的智能化連接，發(fā)展智慧型的產(chǎn)業(yè)和對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造，改進城市規(guī)劃管理、城市應(yīng)急管理方式，達到技術(shù)、社會經(jīng)濟、制度、空間之間互聯(lián)互通、多元融合和關(guān)聯(lián)協(xié)同發(fā)展。這種基于智能技術(shù)的空間結(jié)構(gòu)范式，有助于提升整體社會服務(wù)和管理水平、形成綠色高效的能源和空間利用方式，從而實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。

（ 2） 智慧化的城市要素流動和功能聯(lián)系

信息時代圍繞生產(chǎn)組織和行為活動產(chǎn)生的人流、物流、信息流、活動流等各種流要素構(gòu)成了居民的流動性，流動性特征在很大程度上代表了“流空間”的空間組織結(jié)構(gòu)和特征。智慧化的要素流動是信息時代要素流動更高級的方式，對“流空間”的空間組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大的變革。物流、金融、電子商務(wù)、信息等的智能化流動方式出現(xiàn)，促使城市商業(yè)中心、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、居住社區(qū)等的實體空間向虛實結(jié)合的空間形態(tài)轉(zhuǎn)變，相互之間空間聯(lián)系結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的變化。智能交通、電子商務(wù)、遠程通勤等不斷革新居民的活動方式，并對城市活動空間組織結(jié)構(gòu)和對應(yīng)的實體空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的影響。無線感知、傳輸技術(shù)和智慧城市時空信息平臺，構(gòu)成城市要素和功能聯(lián)系的各種無線網(wǎng)絡(luò)，對產(chǎn)業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)設(shè)施等空間分布的節(jié)點和整體系統(tǒng)進行感知、信息傳輸和遠程控制，實現(xiàn)對各種城市系統(tǒng)的遠程協(xié)作與智能管理。遠程協(xié)作正是一種基于網(wǎng)絡(luò)的非空間集聚的生產(chǎn)方式，不斷改變著傳統(tǒng)的城市功能空間互動模式。通過智能化的無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)城市基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)設(shè)施的遠程控制，在更大范圍進行城市公共資源的優(yōu)化配置，智能電網(wǎng)、交通、給水等網(wǎng)絡(luò)的遠程連接，可以提高社會公共資源利用效率，實現(xiàn)綠色、低碳發(fā)展。智慧醫(yī)療、學校、社區(qū)的應(yīng)用，為居民提供更加智能化、便捷化和公平公正的社會服務(wù)。

（ 3） 智慧化的城市空間形態(tài)

智能化的要素流動和城市功能連接，一方面拓展了城市空間相互聯(lián)系和作用的空間距離，使得城市空間相互聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)化程度更高； 另一方面大大縮短了活動的時空距離，使得空間之間聯(lián)系更加便捷和密切。這些變化促使傳統(tǒng)基于實體空間聯(lián)系所形成的城市等級結(jié)構(gòu)逐步轉(zhuǎn)向虛實空間互動的城市網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并且隨著城市要素和功能節(jié)點的互聯(lián)互通程度加強，城市網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將向更加扁平化、均質(zhì)化的網(wǎng)絡(luò)空間形態(tài)演變。

區(qū)域空間結(jié)構(gòu)和城鄉(xiāng)空間關(guān)系也呈現(xiàn)出新的形態(tài)。物聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)發(fā)展，改變著區(qū)域內(nèi)部的城市地位和相互聯(lián)系程度，從而影響著區(qū)域空間結(jié)構(gòu)組織。智慧農(nóng)業(yè)、電子商務(wù)發(fā)展，對城鄉(xiāng)生產(chǎn)、生活要素聯(lián)系也產(chǎn)生一定影響，通過發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，對農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工、配送進行全過程監(jiān)控，為居民提供放心、安全的食品保障； 農(nóng)民借助于鄉(xiāng)村電子商務(wù)平臺，可以直接與城市消費者建立聯(lián)系，這些將不斷重塑新的可持續(xù)發(fā)展型的城鄉(xiāng)關(guān)系。

2 智慧化的城市規(guī)劃

2. 1 智慧發(fā)展理念融入城市規(guī)劃體系

當前國內(nèi)的城市規(guī)劃體系主要包括戰(zhàn)略規(guī)劃、總體規(guī)劃、分區(qū)規(guī)劃和詳細規(guī)劃等方面，可以將智慧發(fā)展的理念融入到不同層面的規(guī)劃，構(gòu)建智慧城市的規(guī)劃體系（如圖 1）。在城市戰(zhàn)略規(guī)劃中，在對城市社會經(jīng)濟發(fā)展條件和外部環(huán)境變化客觀分析的基礎(chǔ)上，研究智慧城市建設(shè)的可行性、建設(shè)重點以及智慧城市的頂層設(shè)計?？傮w規(guī)劃層面，確立智慧城市建設(shè)目標與規(guī)模、落實智慧生產(chǎn)、智慧生活、智慧生態(tài)等空間布局，按照“宜居城市”、“生態(tài)低碳城市”、“可持續(xù)發(fā)展城市”等要求，進行基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)設(shè)施和智慧產(chǎn)業(yè)等專項規(guī)劃，并且與城市總體空間布局、社會文化、自然生態(tài)等相協(xié)調(diào)，最大限度滿足居民的實際社會生活需要； 按照因地制宜、技術(shù)適用的原則進行智慧城市的近期建設(shè)規(guī)劃。

圖1 智慧城市規(guī)劃體系

分區(qū)規(guī)劃層面，主要考慮商業(yè)中心、居住社區(qū)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、綠色開敞空間等功能區(qū)規(guī)劃，從功能優(yōu)化、品質(zhì)提升的視角規(guī)劃各類智慧功能區(qū)。詳細規(guī)劃層面，重點落實智慧城市的技術(shù)和空間指標、容量控制、設(shè)計意向等內(nèi)容?？傊?，智慧城市發(fā)展理念不僅需要融入到不同層面的規(guī)劃中，而且可以逐步突破現(xiàn)有的城市規(guī)劃體系，圍繞“智慧技術(shù)、生態(tài)、生活、生產(chǎn)”等核心發(fā)展要素，拓展新的城市規(guī)劃類型，如進行智慧宜居生活城市規(guī)劃。

2. 2 智慧城市協(xié)同規(guī)劃設(shè)計

智慧城市建設(shè)，涉及到數(shù)據(jù)與信息平臺、資源環(huán)境、社會文化、設(shè)施布局、空間結(jié)構(gòu)、城市管理等眾多內(nèi)容，以及政府、企業(yè)、市民等不同主體，因此需要進行協(xié)同規(guī)劃與設(shè)計，實現(xiàn)基礎(chǔ)平臺共享、不同主體協(xié)作規(guī)劃、多元功能復合、空間融合建設(shè)和一體化規(guī)劃建設(shè)管理。構(gòu)建城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息平臺，滿足不同主體的平等使用和信息共享要求。城市社會經(jīng)濟發(fā)展中的不同參與者，包括政府、社會、市場間的溝通和協(xié)同努力，不同層級、類型的規(guī)劃之間的合作與協(xié)調(diào)，以及區(qū)域內(nèi)部不同城市之間、城鄉(xiāng)之間的協(xié)同互動，將有助于解決制約城市可持續(xù)發(fā)展的重大結(jié)構(gòu)性問題。城市的重要節(jié)點、有線和無線的流動要素，以及不同功能區(qū)的空間復合和融合建設(shè)，將大大提升城市的運行效率。一體化的城市規(guī)劃建設(shè)管理，實現(xiàn)城市規(guī)劃過程、城市建設(shè)實施、城市日常管理的協(xié)同發(fā)展。

2. 3 智慧城市規(guī)劃方法與技術(shù)創(chuàng)新

智慧城市規(guī)劃方法創(chuàng)新，可以從規(guī)劃公眾參與、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)查與獲取手段、城市空間模擬和空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面進行?？梢岳蒙缃痪W(wǎng)絡(luò)平臺（ 如微博） 、電子政務(wù)等信息時代的互動平臺和智慧城市數(shù)據(jù)中心，滿足城市規(guī)劃的公眾參與要求，進行規(guī)劃的反饋和評價，增加城市規(guī)劃的社會透明度。利用大數(shù)據(jù)應(yīng)用等技術(shù)手段，獲取居民活動、交通流量、生態(tài)環(huán)境等時空間數(shù)據(jù)，為城市規(guī)劃提供更加全面、精準的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。同時，通過位置服務(wù) LBS、GPS 等技術(shù)方法對城市系統(tǒng)的時空動態(tài)規(guī)律進行分析，尤其是對居民行為的時空分布進行研究，由物質(zhì)空間規(guī)劃轉(zhuǎn)向強調(diào)社會生活的綜合性空間規(guī)劃； 利用云計算等技術(shù)手段，對城市空間布局、空間演變趨勢進行模擬與可視化。

3 結(jié)語

智慧城市建設(shè)是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑和技術(shù)手段，并非城市發(fā)展的終極目標。在城市規(guī)劃建設(shè)中，通過數(shù)據(jù)和信息平臺構(gòu)建、智能應(yīng)用使用，將智慧發(fā)展理念全面融入城市空間組織和規(guī)劃，打造新的融智能技術(shù)、自然生態(tài)、社會經(jīng)濟、制度文化為一體的城市生產(chǎn)、生活和空間組織范式。智慧城市空間組織，圍繞居民的活動與地理空間的關(guān)系，打造便捷、舒適的生產(chǎn)生活服務(wù)設(shè)施，構(gòu)建高效、暢通的城市各類要素流網(wǎng)絡(luò)，營造生態(tài)、低碳的城市功能空間。根據(jù)居民生產(chǎn)、生活的實際需求，從智慧基礎(chǔ)設(shè)施支撐、智慧公共服務(wù)、智慧的資源和能源利用、智慧的生態(tài)環(huán)境建設(shè)、公共健康安全、智慧城市管理等方面，解決城市化發(fā)展的關(guān)鍵性問題，提升城市化發(fā)展質(zhì)量，建設(shè)健康、宜居、生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展的城市空間。

智慧城市規(guī)劃建設(shè)首先應(yīng)堅持因地制宜的原則，根據(jù)城市的發(fā)展基礎(chǔ)和實際需求，確定差異化的智慧城市建設(shè)目標和內(nèi)容，引導技術(shù)與生產(chǎn)、生活、社會生態(tài)的全面協(xié)調(diào)和均衡發(fā)展，避免技術(shù)過渡超前發(fā)展而造成的社會資源浪費。結(jié)合當前的城市規(guī)劃體系，將智慧城市建設(shè)內(nèi)容融入城市戰(zhàn)略規(guī)劃、總體規(guī)劃、分區(qū)規(guī)劃、詳細規(guī)劃等不同層面規(guī)劃中，并根據(jù)智慧城市建設(shè)需要拓展新的規(guī)劃類型。突出智慧城市規(guī)劃中的政府、社會、市場等多元主體的協(xié)作，提高居民公眾參與程度。智慧城市應(yīng)在總體統(tǒng)籌規(guī)劃的框架下，落實分期建設(shè)內(nèi)容和重點，突出規(guī)劃的彈性和可操作性。智慧城市近期建設(shè)規(guī)劃應(yīng)以物聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)建設(shè)為重點，搭建智慧城市建設(shè)的信息數(shù)據(jù)平臺和智能應(yīng)用基礎(chǔ)； 中遠期規(guī)劃逐步擴展智慧應(yīng)用領(lǐng)域，將智慧應(yīng)用與空間功能相結(jié)合，提升城市功能品質(zhì)和可持續(xù)發(fā)展能力。

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