智慧化的城市規(guī)劃研究

林青

摘 要：該文以智慧城市規(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)展之間關系，并基于此，研究了智慧城市空間組織和結構，最后，研究從“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)劃設計”和“智慧城市規(guī)劃方法與技術創(chuàng)新”三個方面探討了智慧城市規(guī)劃的相關理論和方法，相信對從事相關工作的同行能有所裨益。

關鍵詞：智慧城市 規(guī)劃 空間組織 結構

中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（a）-0019-02

以資源、能源的大量投入為主要特征的工業(yè)革命，促進了城市工業(yè)經濟發(fā)展和人口快速集聚，加速推進了城市化發(fā)展進程，但同時也帶來資源短缺、環(huán)境污染、生態(tài)破壞、交通擁堵、公共安全等“城市病”，影響城市化發(fā)展的質量。為了應對快速城市化發(fā)展過程中出現的“城市病”問題，“精明增長”“集約發(fā)展”等城市發(fā)展理念不斷被提出。

1 智慧城市與可持續(xù)發(fā)展

智慧城市是把新一代信息技術充分運用在城市的各行業(yè)、各領域的基于知識社會下一代創(chuàng)新的城市信息化高級形態(tài)。智慧城市基于物聯網、云計算等新一代信息技術以及維基、社交網絡、FabLab、LivingLab、綜合集成法等工具和方法的應用，營造有利于創(chuàng)新涌現的生態(tài)。利用信息和通信技術（ICT）令城市生活更加智能，高效利用資源，帶來成本和能源的節(jié)約，改進服務和生活質量，減少對環(huán)境的影響，支持創(chuàng)新和低碳經濟。實現智慧技術高度集成、智慧產業(yè)高端發(fā)展、智慧服務高效便民、以人為本的持續(xù)創(chuàng)新，完成從數字城市向智慧城市的躍升。Caragliu等指出，智慧城市將對智力和社會資本、包含傳統(tǒng)交通和現代信息通信技術的基礎設施的投入作為支撐經濟可持續(xù)增長的動力，并通過參與式治理對上述資本及自然資源進行智能化管理，進而實現高質量的宜居生活。國外學者普遍認為智慧城市包括智慧經濟、智慧人群、智慧生活、智慧管理、智慧基礎設施和智慧環(huán)境等方面內容，智慧城市建設也重點圍繞這幾個方面展開。智慧城市建設有助于從技術、經濟、社會、管理、空間等不同角度實現城市的可持續(xù)發(fā)展?！爸腔鄢鞘小笨傮w上是作為一個包含人、企業(yè)、政府、社會和環(huán)境等所有現代城市生產要素的戰(zhàn)略概念被推出的，體現了信息通信技術、社會和環(huán)境資本對于增強城市競爭力的日益重要性，致力于實現城市的經濟、社會、環(huán)境的和諧可持續(xù)發(fā)展。智慧城市建設可以從以下幾個維度體現可持續(xù)發(fā)展：（1）智慧城市建設可以滿足可持續(xù)發(fā)展的技術創(chuàng)新。通過新一代信息技術以及物聯網、互聯網、云計算等技術的集成和應用，進行“三網融合”、大數據平臺建設，形成智慧城市創(chuàng)新技術支撐系統(tǒng)。（2）智能應用和智慧經濟發(fā)展可以提升社會服務效率、促進生態(tài)、低碳經濟發(fā)展。依托智慧城市的創(chuàng)新技術支撐系統(tǒng)，提高城市基礎設施和社會服務的智能化水平，有利于提高城市基礎設施的管理水平、降低能源資源消耗、改善生態(tài)環(huán)境質量，有利于提高社會的整體服務質量、效率，通過效率提升來節(jié)約能源，引導城市更加生態(tài)低碳發(fā)展。（3）通過技術創(chuàng)新來提高城市智慧管理水平，實現社會管理、社會運行成本的節(jié)約，從而提升整個社會的可持續(xù)發(fā)展水平。

2 智慧城市空間組織與結構

2.1 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，它像人體一樣有經絡、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了城市有機協(xié)調、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系統(tǒng)。通過感知網絡、“三網融合”技術以及數據管理中心建設，達到對智慧城市基礎設施和功能區(qū)的控制作用，對整個城市進行公共服務、社會管理、社會監(jiān)督等。數據管理中心的功能不僅僅是實現政府對城市的“自上而下”的監(jiān)管，而更多的是通過對城市居民訴求相關信息的全局、動態(tài)采集，以實現更加人性化的城市管理。并且強調居民主動參與城市建設和管理，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)結合起來，從而更好地評價城市的目標實現、規(guī)劃建設、基礎設施運行、公共服務效率，促進城市的環(huán)境保護、創(chuàng)新經濟發(fā)展以及社會民主，實現城市規(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和管理水平。

一體化的數據平臺。在“三網融合”、信息技術發(fā)展的基礎上，建設城市一體化的數據平臺，為城市的各項基礎設施和功能區(qū)運行提供動力，實現城市服務的便捷化，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、獨具文化和人文關懷的城市。

各種智能化的流要素是城市功能區(qū)聯系的循環(huán)系統(tǒng)。城市內部不同功能區(qū)和空間之間的要素流動，進行資本、物質、能源、技術、人才的交換，成為城市可持續(xù)發(fā)展的重要保障。通過智能化的技術手段，提升城市不同空間要素流的效率和服務水平，從而提升城市的智慧化和可持續(xù)發(fā)展程度。

2.2 智慧城市空間結構特征

智慧城市的空間結構，與傳統(tǒng)空間形式的組織結構存在較大差異。在傳統(tǒng)城市空間要素基礎上，還需要統(tǒng)籌考慮智能技術與數據平臺建設對城市空間結構的影響，并從城市空間管理、智慧空間應用組織和智慧功能區(qū)等方面架構智慧城市的空間結構，打造新的技術—社會經濟—制度—空間相互作用范式。其中，智能技術和數據平臺是智慧城市空間結構的基礎支撐； 智慧管理為智慧城市空間架構提供制度上的保障； 智能基礎設施、智慧公共服務、智慧產業(yè)經濟等智慧空間的應用組織，是智慧城市空間聯系和要素流動的重要方式，這些應用設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—社會經濟—制度—空間的多元復合無線通訊、GPS、無線射頻、物聯網等技術的結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型。之前的基于信息技術的數字城市框架正向一個融技術、經濟、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)。Castells提出了基于信息技術的流空間概念，認為在人流、物流、資金流、信息流等各種“流”的作用下，功能化和等級化的網絡節(jié)點將生產、分配和管理功能定位在最有利的區(qū)位，并通過電信網絡將所有活動聯系起來。智慧城市則代表了更加全面的要素流動、更加緊密的時空聯系，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網、物聯網、無線通訊技術以及海量數據處理平臺為基礎，進行城市基礎設施和公共服務設施網絡的智能化連接，發(fā)展智慧型的產業(yè)和對傳統(tǒng)產業(yè)的技術改造，改進城市規(guī)劃管理、城市應急管理方式，達到技術、社會經濟、制度、空間之間互聯互通、多元融合和關聯協(xié)同發(fā)展。這種基于智能技術的空間結構范式，有助于提升整體社會服務和管理水平、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系。

信息時代圍繞生產組織和行為活動產生的人流、物流、信息流、活動流等各種流要素構成了居民的流動性，流動性特征在很大程度上代表了“流空間”的空間組織結構和特征。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”的空間組織結構產生巨大的變革。物流、金融、電子商務、信息等的智能化流動方式出現，促使城市商業(yè)中心、產業(yè)園區(qū)、居住社區(qū)等的實體空間向虛實結合的空間形態(tài)轉變，相互之間空間聯系結構產生相應的變化。智能交通、電子商務、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構和對應的實體空間結構產生不同程度的影響。通過智能化的無線網絡實現城市基礎設施、公共服務設施的遠程控制，在更大范圍進行城市公共資源的優(yōu)化配置，智能電網、交通、給水等網絡的遠程連接，可以提高社會公共資源利用效率，實現綠色、低碳發(fā)展。智慧醫(yī)療、學校、社區(qū)的應用，為居民提供更加智能化、便捷化和公平公正的社會服務。

（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系和作用的空間距離，使得城市空間相互聯系的網絡化程度更高； 另一方面大大縮短了活動的時空距離，使得空間之間聯系更加便捷和密切。這些變化促使傳統(tǒng)基于實體空間聯系所形成的城市等級結構逐步轉向虛實空間互動的城市網絡結構，并且隨著城市要素和功能節(jié)點的互聯互通程度加強，城市網絡結構將向更加扁平化、均質化的網絡空間形態(tài)演變。

3 智慧化的城市規(guī)劃

智慧城市建設，對城市生產、生活空間組織和要素布局產生變革性影響，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)劃體系和內容，進行協(xié)同規(guī)劃設計、規(guī)劃思路與方法創(chuàng)新，為智慧城市建設提供科學、公平、人性化的規(guī)劃，成為當前國內城市規(guī)劃創(chuàng)新的首要任務。

3.1 智慧發(fā)展理念融入城市規(guī)劃體系

當前國內的城市規(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，在對城市社會經濟發(fā)展條件和外部環(huán)境變化客觀分析的基礎上，研究智慧城市建設的可行性、建設重點以及智慧城市的頂層設計。總體規(guī)劃層面，確立智慧城市建設目標與規(guī)模、落實智慧生產、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，進行基礎設施、公共服務設施和智慧產業(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，最大限度滿足居民的實際社會生活需要； 按照因地制宜、技術適用的原則進行智慧城市的近期建設規(guī)劃。

分區(qū)規(guī)劃層面，主要考慮商業(yè)中心、居住社區(qū)、產業(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和空間指標、容量控制、設計意向等內容?？傊腔鄢鞘邪l(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有的城市規(guī)劃體系，圍繞“智慧技術、生態(tài)、生活、生產”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。

3.2 智慧城市協(xié)同規(guī)劃設計

智慧城市建設，涉及到數據與信息平臺、資源環(huán)境、社會文化、設施布局、空間結構、城市管理等眾多內容，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)劃與設計，實現基礎平臺共享、不同主體協(xié)作規(guī)劃、多元功能復合、空間融合建設和一體化規(guī)劃建設管理。構建城市基礎數據和信息平臺，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，以及區(qū)域內部不同城市之間、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)展的重大結構性問題。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，將大大提升城市的運行效率。一體化的城市規(guī)劃建設管理，實現城市規(guī)劃過程、城市建設實施、城市日常管理的協(xié)同發(fā)展。

3.3 智慧城市規(guī)劃方法與技術創(chuàng)新

智慧城市規(guī)劃方法創(chuàng)新，可以從規(guī)劃公眾參與、基礎數據調查與獲取手段、城市空間模擬和空間結構優(yōu)化等方面進行?？梢岳蒙缃痪W絡平臺（如微博）、電子政務等信息時代的互動平臺和智慧城市數據中心，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。利用大數據應用等技術手段，獲取居民活動、交通流量、生態(tài)環(huán)境等時空間數據，為城市規(guī)劃提供更加全面、精準的基礎數據。同時，通過位置服務LBS、GPS等技術方法對城市系統(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，由物質空間規(guī)劃轉向強調社會生活的綜合性空間規(guī)劃； 利用云計算等技術手段，對城市空間布局、空間演變趨勢進行模擬與可視化。

4 結語

智慧城市建設是實現可持續(xù)發(fā)展的重要途徑和技術手段，并非城市發(fā)展的終極目標。在城市規(guī)劃建設中，通過數據和信息平臺構建、智能應用使用，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、自然生態(tài)、社會經濟、制度文化為一體的城市生產、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系，打造便捷、舒適的生產生活服務設施，構建高效、暢通的城市各類要素流網絡，營造生態(tài)、低碳的城市功能空間。根據居民生產、生活的實際需求，從智慧基礎設施支撐、智慧公共服務、智慧的資源和能源利用、智慧的生態(tài)環(huán)境建設、公共健康安全、智慧城市管理等方面，解決城市化發(fā)展的關鍵性問題，提升城市化發(fā)展質量，建設健康、宜居、生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展的城市空間。

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