基于時(shí)空間行為的人本導(dǎo)向的智慧城市規(guī)劃與管理

李旻

LI Min

（南京南大智慧城市規(guī)劃設(shè)計(jì)股份有限公司）

(Nanjing University Smarter City, Inc.)

基于時(shí)空間行為的人本導(dǎo)向的智慧城市規(guī)劃與管理

李旻

LI Min

（南京南大智慧城市規(guī)劃設(shè)計(jì)股份有限公司）

(Nanjing University Smarter City, Inc.)

中國(guó)“十三五”規(guī)劃提出建設(shè)新型智慧城市的新要求和新目標(biāo)，核心要求是以人為本，而時(shí)空行為的研究與規(guī)劃正是構(gòu)建人本導(dǎo)向的智慧城市的關(guān)鍵。大量的居民時(shí)空間行為大數(shù)據(jù)改變了城市的空間組織和居民行為，為現(xiàn)有城市時(shí)空間行為研究提供新的方向，對(duì)于指導(dǎo)以人為本的智慧城市規(guī)劃與建設(shè)具有重要的意義。本研究提出基于時(shí)空間行為的智慧城市研究框架，包括傳統(tǒng)城市規(guī)劃與管理的智慧化改造以及智慧城市的規(guī)劃與管理兩個(gè)方面，提出了基于時(shí)空間行為的人本導(dǎo)向的新型城市規(guī)劃與管理的應(yīng)用前景，引導(dǎo)城市智慧化、可持續(xù)化發(fā)展。

時(shí)空間行為；人本導(dǎo)向；智慧城市；大數(shù)據(jù)；城市規(guī)劃與管理

1 研究背景及意義

當(dāng)前，中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)進(jìn)入新常態(tài)，但長(zhǎng)期以來(lái)以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心的發(fā)展思想導(dǎo)致城市成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的生產(chǎn)空間，忽視了人本導(dǎo)向的城市生活空間。中共十八大報(bào)告開啟的新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略，更加強(qiáng)調(diào)以人為本的城鎮(zhèn)化為核心,更加注重提升人民群眾獲得感和幸福感。中國(guó)“十三五”規(guī)劃進(jìn)一步提出建設(shè)新型智慧城市的新要求和新目標(biāo)，核心要求是以人為本，而時(shí)空間行為的研究與規(guī)劃正是構(gòu)建人本導(dǎo)向的智慧城市的關(guān)鍵。

在人本主義和后現(xiàn)代主義思潮等的影響下，西方發(fā)達(dá)國(guó)家的城市研究就已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)向了個(gè)體時(shí)空間研究、人本主義、城市社會(huì)結(jié)構(gòu)等方面。與此同時(shí)西方學(xué)界關(guān)于時(shí)空間行為的研究成果為理解人類日?；顒?dòng)和城市實(shí)體空間之間在時(shí)空間上的復(fù)雜聯(lián)系提供了獨(dú)特的視角[1-3]。自1970年格斯特朗(H?gerstrand)創(chuàng)立了時(shí)間地理學(xué)理論以來(lái)[4]，時(shí)空間行為研究逐步發(fā)展成為城市地理學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)中一種具有影響力的研究方法[5-6]。

與此同時(shí)，信息技術(shù)的高速發(fā)展帶來(lái)了“大數(shù)據(jù)”時(shí)代的到來(lái)，大量的居民時(shí)空間行為大數(shù)據(jù)改變了城市的空間組織和居民行為方式，為現(xiàn)有城市時(shí)空間行為研究提供了新的視角，對(duì)于指導(dǎo)人本導(dǎo)向的智慧城市規(guī)劃與建設(shè)具有重要的指導(dǎo)意義。因此嘗試通過(guò)居民日常生活的時(shí)空間行為研究，基于大量含有空間和個(gè)人信息的大數(shù)據(jù)，構(gòu)建人本導(dǎo)向的智慧城市規(guī)劃與管理框架，使得城市規(guī)劃與管理更加科學(xué)化、智慧化。

2 基于時(shí)空間行為的智慧城市規(guī)劃與管理框架

創(chuàng)新性的將大數(shù)據(jù)與時(shí)空間行為研究的新進(jìn)展相融合，提出基于時(shí)空間行為的智慧城市規(guī)劃與管理框架（見(jiàn)圖1）。在現(xiàn)有數(shù)據(jù)獲取技術(shù)上，對(duì)多源數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，運(yùn)用空間分析、模擬預(yù)測(cè)等分析手段，首先探索在傳統(tǒng)城市規(guī)劃與管理中的應(yīng)用前景，然后進(jìn)一步以居民個(gè)體行為規(guī)律及決策機(jī)制為基礎(chǔ)，構(gòu)建智慧城市規(guī)劃與管理模式。

2.1 大數(shù)據(jù)時(shí)代的時(shí)空間行為數(shù)據(jù)獲取

采用的大數(shù)據(jù)主要包括三個(gè)方面，包括利用軟件對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)抓取和挖掘；利用GPS或GIS軟件采集居民時(shí)空間行為數(shù)據(jù)；利用城市管理部門提供的空間基礎(chǔ)信息等進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化開發(fā)。

1）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的挖掘技術(shù)

目前，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的抓取和挖掘主要是根據(jù)爬蟲軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，根據(jù)不同的抓取目標(biāo)可以設(shè)計(jì)不同的爬蟲程序。比如社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中（如新浪微博）的用戶簽到信息以及用戶發(fā)布的信息中所隱含的時(shí)空間信息[7-8]、網(wǎng)絡(luò)熱門事件挖掘程序[9]以及淘寶網(wǎng)等網(wǎng)購(gòu)平臺(tái)的數(shù)據(jù)挖掘程序[10]等。通過(guò)以上時(shí)空間信息的綜合分析，可以根據(jù)需要提取居民的社交活動(dòng)信息或經(jīng)濟(jì)屬性信息等。

由此可見(jiàn)，隨著目前網(wǎng)絡(luò)挖掘技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)時(shí)空間行為數(shù)據(jù)成為表征居民社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的重要載體，對(duì)其應(yīng)用的領(lǐng)域（包括地理學(xué)、社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等）也越來(lái)越廣泛。

圖1 基于時(shí)空間行為的智慧城市規(guī)劃與管理框架

2）居民行為信息的采集與分析

居民行為信息的采集與分析是基于時(shí)空間行為數(shù)據(jù)研究的重要組成部分。傳統(tǒng)的居民行為信息采集人工成本高、時(shí)間跨度短、采集樣本有限，并且采集的信息主觀性較大。

而西方國(guó)家在此領(lǐng)域研究成果已較為成熟，相關(guān)專家開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)GIS軟件（CHASE-GIS）[11]、移動(dòng)信息設(shè)備（GPS）與網(wǎng)絡(luò)地圖集成技術(shù)[12]、居民路徑選擇調(diào)查系統(tǒng)[13]。隨著我國(guó)地理信息技術(shù)的發(fā)展和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的完善，針對(duì)居民行為信息采集與分析而開發(fā)的信息處理軟件也逐漸完善，被調(diào)查者可以通過(guò)智能手機(jī)等智能設(shè)備參與網(wǎng)絡(luò)問(wèn)卷，填寫相應(yīng)的個(gè)人社會(huì)、經(jīng)濟(jì)信息。

總體來(lái)看，居民行為信息的采集與分析已經(jīng)成為大數(shù)據(jù)時(shí)代的時(shí)空間行為數(shù)據(jù)獲取的主要方式，同時(shí)居民行為數(shù)據(jù)還可以通過(guò)打車軟件、智能公交卡、支付記錄、手機(jī)通話等信息獲取。

3）空間基礎(chǔ)信息獲取

空間基礎(chǔ)信息獲取技術(shù)一直都是時(shí)空間行為研究領(lǐng)域的關(guān)鍵，網(wǎng)絡(luò)地圖功能的完善和空間信息云平臺(tái)的開發(fā)使得這一技術(shù)產(chǎn)生了新的突破。國(guó)外有關(guān)研究人員將空間基礎(chǔ)信息與谷歌軟件、GIS軟件結(jié)合[14-15]，進(jìn)行專題地圖制作和分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)智慧城市社交網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)的模擬。

總體來(lái)講，居民日常行為信息要與空間基礎(chǔ)信息相結(jié)合，才能透視出城市的時(shí)空間結(jié)構(gòu)，更好的將時(shí)空間研究應(yīng)用于城市管理中。常用的時(shí)空間基礎(chǔ)信息包括遙感影像數(shù)據(jù)、交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、國(guó)土數(shù)據(jù)等。

2.2 時(shí)空間行為研究的分析手段與方法

近年來(lái)新的信息技術(shù)手段在城市時(shí)空間行為研究方面展示出了技術(shù)優(yōu)勢(shì)，對(duì)智慧城市規(guī)劃與管理的影響也逐漸增加。因此如何將傳統(tǒng)的時(shí)空間行為研究的分析手段和現(xiàn)在先進(jìn)的技術(shù)手段相結(jié)合，利用好大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)資源，是本次研究的基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析方法通常采用統(tǒng)計(jì)分析工具，比如有學(xué)者曾利用二維地圖或數(shù)據(jù)匯總基礎(chǔ)上分析時(shí)空間行為[16-17]，較多的是使用描述性統(tǒng)計(jì)分析、因子分析、聚類分析、計(jì)量模型等傳統(tǒng)城市時(shí)空間行為研究方法或模型。當(dāng)前隨著數(shù)據(jù)趨于多元，相關(guān)的時(shí)空間行為研究的分析手段和技術(shù)方法也在不斷更新和發(fā)展。在空間分析方法上方面，現(xiàn)階段的城市時(shí)空路徑的三維可視化表達(dá)已經(jīng)能夠在GIS環(huán)境下進(jìn)行模擬，并且其研究范圍也有居住區(qū)尺度擴(kuò)展到城市尺度和區(qū)域尺度范圍，相關(guān)軟件算法還在不斷完善[18-20]。

2.3 基于時(shí)空間行為的智慧城市規(guī)劃與管理

基于時(shí)空間行為的智慧城市規(guī)劃與管理，可以從傳統(tǒng)城市規(guī)劃與管理的智慧化以及智慧城市的規(guī)劃與管理兩個(gè)方面分析。

1）傳統(tǒng)城市規(guī)劃與管理的智慧化

在城市規(guī)劃與管理的過(guò)程中融入居民時(shí)空間行為的分析成果，彌補(bǔ)對(duì)居民活動(dòng)空間需求分析不透、城市動(dòng)態(tài)系統(tǒng)研究不足、城市熱點(diǎn)空間活動(dòng)強(qiáng)度和人群分布特征了解不足等弊端，在城市研究、規(guī)劃編制、城市管理方面促進(jìn)城市發(fā)展的科學(xué)化、人本化。以居民時(shí)空間行為的規(guī)律為基礎(chǔ)，推進(jìn)城市管理向更精細(xì)化、智慧化管理方式轉(zhuǎn)型。

2）智慧城市的規(guī)劃與管理

智慧城市規(guī)劃與管理的根本目標(biāo)是保障城市居民舒適的居住環(huán)境和智慧化的日常生活。因此以日常生活為目標(biāo)導(dǎo)向，引導(dǎo)居民的生活方式和日常行為模式與智慧城市發(fā)展目標(biāo)相協(xié)同，以居民日常生活的智慧化來(lái)實(shí)現(xiàn)智慧城市管理。因此從智慧城市的生活空間、生活時(shí)間、居民行為三個(gè)角度，以居民日常生活的智慧化為核心目標(biāo)，提出了人本導(dǎo)向的智慧城市規(guī)劃與管理的三個(gè)方向，即智慧城市的生活空間規(guī)劃、智慧城市的生活時(shí)間規(guī)劃、智慧城市的居民行為規(guī)劃。

3 人本導(dǎo)向的智慧城市規(guī)劃與管理

中國(guó)“十三五”規(guī)劃提出建設(shè)新型智慧城市的新要求和新目標(biāo)，核心要求是以人為本，而時(shí)空行為的研究與規(guī)劃正是構(gòu)建人本導(dǎo)向的智慧城市的關(guān)鍵。人本導(dǎo)向的智慧城市與管理，從信息化技術(shù)手段與人文服務(wù)理念相結(jié)合出發(fā)，滿足人的需求與完善城市功能，構(gòu)建以日常居民生活智慧化為目標(biāo)的智慧城市規(guī)劃與管理模式：一方面，基于居民個(gè)體行為，進(jìn)行城市時(shí)間結(jié)構(gòu)、城市空間結(jié)構(gòu)等的優(yōu)化調(diào)整，保障城市時(shí)空結(jié)構(gòu)與居民日常活動(dòng)需求相匹配，提供高效便捷的城市生活空間；另一方面，面向居民個(gè)體行為，實(shí)施行為引導(dǎo)，借助大數(shù)據(jù)分析輔助居民在日常生活中進(jìn)行智慧判斷和決策，引導(dǎo)居民形成健康、智慧的生活方式。因此基于時(shí)空間行為、人本導(dǎo)向的智慧城市規(guī)劃與管理包括基于居民行為的生活空間規(guī)劃、生活時(shí)間規(guī)劃和面向居民的行為規(guī)劃。

3.1 智慧城市的生活空間規(guī)劃

城市生活空間反映了城市居民生活、休閑、購(gòu)物、通勤等活動(dòng)與城市物質(zhì)空間的互動(dòng)關(guān)系?？赏ㄟ^(guò)居民在街區(qū)、鄰里交往等活動(dòng)信息與城市土地利用情況進(jìn)行疊合分析，識(shí)別居民日?；顒?dòng)與出行特征及其與個(gè)人屬性關(guān)系，了解不同群體差異化的客觀需求，從而將居住的日常需求特征投影到城市實(shí)體空間上。因此根據(jù)居民的不同需求、頻率、尺度的活動(dòng)空間，構(gòu)建“日常生活圈—通勤生活圈—城市生活圈”層級(jí)結(jié)構(gòu)的城市居民生活空間體系，作為本研究生活空間導(dǎo)向的城市空間結(jié)構(gòu)核心。其中“日常生活圈”滿足居民最基本需求的生活圈，可以在社區(qū)內(nèi)部及鄰近的社區(qū)超市等商業(yè)服務(wù)設(shè)施進(jìn)行買菜、購(gòu)買日常生活用品等生活活動(dòng)，幾個(gè)鄰近的社區(qū)共享城市基礎(chǔ)設(shè)施，比如幼兒園、綜合超市、公園等，根據(jù)居民時(shí)空間行為的特征配置結(jié)構(gòu)合理、功能完善的基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)居住組團(tuán)內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施均享有均等的可達(dá)性；“通勤活動(dòng)圈”主要以居民日常通勤活動(dòng)為主，輔以較高等級(jí)的城市基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)。通勤活動(dòng)集中在工作日，以天為時(shí)間尺度重復(fù)，以公共交通或私人交通工具為主；“城市生活圈”則主要以居民偶發(fā)性的行為為主，比如居民在周末閑暇時(shí)間進(jìn)行遠(yuǎn)距離的休閑活動(dòng)、家庭聚會(huì)等活動(dòng)，形成擴(kuò)展生活圈，商務(wù)人士選擇前往城市中心區(qū)的高等級(jí)休閑活動(dòng)中心進(jìn)行商務(wù)性會(huì)務(wù)、高等級(jí)文化休閑活動(dòng)等，發(fā)生頻率一般在每周一次或更長(zhǎng)時(shí)間尺度一次，在時(shí)空間行為上表現(xiàn)為長(zhǎng)期周期性。

因此基于“日常生活圈—通勤生活圈—城市生活圈”層級(jí)結(jié)構(gòu)的城市居民生活空間體系，利用居民時(shí)空間行為數(shù)據(jù)對(duì)各個(gè)圈層特征進(jìn)行疊加分析，構(gòu)建以生活空間為導(dǎo)向的城市空間結(jié)構(gòu)規(guī)劃，可以完善城市各個(gè)層次、不同尺度規(guī)劃與管理。

3.2 智慧城市的生活時(shí)間規(guī)劃

基于居民需求出發(fā)推進(jìn)智慧城市的生活時(shí)間規(guī)劃，一方面通過(guò)為居民提供規(guī)劃參與平臺(tái)，多方面了解居民在日常生活中的主觀需求，提高城市規(guī)劃在編制、實(shí)施等不同階段的公眾參與度；另一方面基于居民個(gè)體的時(shí)空間行為數(shù)據(jù)，分析其日常活動(dòng)與出行軌跡與其個(gè)人屬性的關(guān)系，了解不同群體差異化的需求，實(shí)現(xiàn)主觀與客觀、個(gè)體與整體的兼顧，實(shí)現(xiàn)供需的優(yōu)化配置。例如智慧社區(qū)數(shù)據(jù)中心對(duì)社區(qū)內(nèi)各種設(shè)施與使用情況等信息進(jìn)行整合，調(diào)整公共設(shè)施在不同時(shí)間段的開發(fā)功能，針對(duì)不同群體的設(shè)施使用情況制作社區(qū)公共設(shè)施的時(shí)間管理方案，實(shí)現(xiàn)社區(qū)公共設(shè)施時(shí)空布局的調(diào)控，達(dá)到社區(qū)資源優(yōu)化配置。

總體來(lái)講，智慧城市的生活時(shí)間規(guī)劃包括兩個(gè)方面，一方面是社區(qū)公共設(shè)施的運(yùn)營(yíng)時(shí)間管理和規(guī)劃，達(dá)到社區(qū)公共設(shè)施資源的最優(yōu)化配置。另一方面是社區(qū)公共設(shè)施功能的動(dòng)態(tài)調(diào)整，提高公共設(shè)施的使用效率，因地制宜的滿足居住的各類活動(dòng)需求。

3.3 智慧城市的居民行為規(guī)劃

智慧城市規(guī)劃的居民行為規(guī)劃將居民視為“智慧”的主體，通過(guò)信息化的決策支持工具、軟性政策等措施，引導(dǎo)城市居民形成智慧、健康、綠色的行為方式，從而以智慧化的生活方式推動(dòng)城市可持續(xù)發(fā)展。例如在南京智慧城市的移動(dòng)平臺(tái)“我的南京”APP推出的綠色出行功能，通過(guò)實(shí)名制認(rèn)證后，居民刷市民卡、乘坐公交、地鐵，租借公共自行車或步行都可以累計(jì)綠色積分，并將積分全市排名，評(píng)積分定期可換取上網(wǎng)流量、健康體檢等獎(jiǎng)勵(lì)。通過(guò)一系列的功能引導(dǎo)和獎(jiǎng)勵(lì)措施逐步引導(dǎo)居民以綠色出行為主導(dǎo)規(guī)劃一天的活動(dòng)安排。

總體來(lái)說(shuō)，通過(guò)面向智慧、健康、綠色的生活方式的行為規(guī)劃，引導(dǎo)居民行為模式與人本導(dǎo)向的智慧城市發(fā)展目標(biāo)相協(xié)同，支持城市系統(tǒng)高效、穩(wěn)定、健康的運(yùn)作。

4 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前我國(guó)智慧城市建設(shè)和管理脫離了居民日常生活的需要，脫離了以人為本的城市發(fā)展理念。因此本研究在中國(guó)“十三五”規(guī)劃提出建設(shè)新型智慧城市的新要求和新目標(biāo)的背景下，將大數(shù)據(jù)與時(shí)空間行為研究的新進(jìn)展相融合，提出基于時(shí)空間行為的智慧城市規(guī)劃與管理框架，探索在傳統(tǒng)城市規(guī)劃與管理中的應(yīng)用前景，進(jìn)一步以居民個(gè)體行為規(guī)律及決策機(jī)制為基礎(chǔ)，構(gòu)建人本導(dǎo)向的智慧城市規(guī)劃與管理模式，從智慧城市的生活空間規(guī)劃、生活時(shí)間規(guī)劃和面向居民的行為規(guī)劃三個(gè)維度引導(dǎo)居民日常生活的智慧化，推動(dòng)人本導(dǎo)向的智慧城市規(guī)劃與管理。

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Towards Smarter Cities: Human-oriented Urban Planning and Management Based on Space-Time Behavior Research

China's quot;13th Five-Year Planquot; proposed new requirements and new targets for the construction of New Smart Cities. The core requirements are human-oriented, and the research and planning of time and space-behavior is the key to building a human-oriented smart city. A large number of residents when the spatial data to change the city's spatial organization and resident behavior for the existing urban space and space behavior research to provide a new direction for the guidance of people-oriented smart urban planning and construction of great significance. This paper puts forward the new urban planning and management based on time and space behavior, which is based on the intelligent city research framework of time and space behavior, including the intelligent transformation of traditional urban planning and management and the planning and management of smart city. The application of the future, to guide the city of intelligent, sustainable development.

space-time behavior; human-orientation; smart city; big data; urban planning and management