大數(shù)據(jù)在智慧城市研究與規(guī)劃中的合理運(yùn)用

彭良波PENG Liang-bo；徐航XU Hang

（武漢市土地利用和城市空間規(guī)劃研究中心，武漢430010）

0 引言

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展，這一技術(shù)被應(yīng)用到了越來越多的領(lǐng)域，國家將大數(shù)據(jù)技術(shù)的拓展放在了戰(zhàn)略層次上，力求經(jīng)由這一技術(shù)的應(yīng)用改變生產(chǎn)生活的方方面面，用科技改變世界。城市發(fā)展水平顯著提高的過程中，一些大型城市都開始了智慧城市建設(shè)，且智慧城市建設(shè)取得了卓越的成效，經(jīng)由智慧交通、智慧醫(yī)療等惠及民生的項(xiàng)目實(shí)施，城市的綜合服務(wù)水平顯著提高。大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧城市規(guī)劃中的作用巨大，但一些城市的大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用方面還存在著一定的不足，未來需從這些方面加以改進(jìn)，提升智慧城市建設(shè)水平。

1 大數(shù)據(jù)在智慧城市研究與規(guī)劃中的作用

1.1 為城市的規(guī)劃明確方向

國際國內(nèi)環(huán)境的變化刺激了人民生活水平的提高，在這一發(fā)展條件下，人們對(duì)生活居住環(huán)境提出了新的要求，為給人們提供良好的公共服務(wù)，智慧城市越來越受到人們的歡迎。在城市現(xiàn)代化發(fā)展的過程中，智慧城市是各個(gè)城市發(fā)展的一大方向，雖然一些大型城市的智慧城市建設(shè)取得了顯著的成果，但部分城市的智慧城市建設(shè)尚存在一定的問題，比如，關(guān)于智慧城市的建設(shè)目標(biāo)、內(nèi)容、路徑尚不明確，這些問題使得智慧城市建設(shè)即使建成并投入了使用，也難以發(fā)揮其服務(wù)功能優(yōu)勢[1]。因此，大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧城市中的廣泛應(yīng)用，使人們可在技術(shù)引導(dǎo)下，逐步意識(shí)到智慧城市的深刻內(nèi)涵，也就給城市的科學(xué)規(guī)劃指明了方向，相關(guān)部門可在開展城市規(guī)劃時(shí)，在此方向指引下，保障城市規(guī)劃的科學(xué)性與合理性。

1.2 提供技術(shù)方面的支撐

大數(shù)據(jù)技術(shù)是嶄新的技術(shù)，這一技術(shù)表現(xiàn)出技術(shù)融合性和集成性，因?yàn)槌鞘幸?guī)劃涉及了很多方面的內(nèi)容，為保障規(guī)劃的科學(xué)性，需在規(guī)劃的過程中，綜合分析城市內(nèi)已有的數(shù)據(jù)和信息，但因?yàn)閿?shù)據(jù)種類多、數(shù)量龐大，傳統(tǒng)的人工處理技術(shù)下，無法從海量的數(shù)據(jù)資源中挖掘出有價(jià)值的信息，這種情況下，就需要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)。因此，大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧城市中的應(yīng)用，可給智慧城市提供技術(shù)支持，使得城市的規(guī)劃工作可高效實(shí)施。

1.3 實(shí)現(xiàn)以人為本的城市規(guī)劃

大數(shù)據(jù)技術(shù)支持下的智慧城市建設(shè)和規(guī)劃，始終堅(jiān)持的是以人為本，不論是哪一方面的建設(shè)和規(guī)劃工作，均可滿足城市人們的基本需求。大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用，可有效收集關(guān)于城市中的人流、車流、物流等方面的信息，經(jīng)由對(duì)各類數(shù)據(jù)的分析，掌握需迫切為城市居民提供的服務(wù)，利用大數(shù)據(jù)來改進(jìn)城市的服務(wù)方式，提高城市發(fā)展水平。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧城市規(guī)劃中的應(yīng)用思路

在將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用在智慧城市中時(shí)，關(guān)鍵是要利用大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集和處理優(yōu)勢，經(jīng)由對(duì)各類數(shù)據(jù)的科學(xué)處理，來輔助城市規(guī)劃決策。大數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)的處理流程如圖1。

圖1 大數(shù)據(jù)處理流程

大數(shù)據(jù)在智慧城市規(guī)劃中的應(yīng)用流程復(fù)雜，為保障應(yīng)用效果，加快智慧城市建設(shè)步伐，總體上可遵循以下思路：

2.1 多規(guī)協(xié)同體系構(gòu)建

智慧城市規(guī)劃中，多規(guī)協(xié)同體系的構(gòu)建尤為重要，但為保障這些體系的構(gòu)建效果，也需加大大數(shù)據(jù)技術(shù)在其中的應(yīng)用，在大數(shù)據(jù)技術(shù)支持下，可綜合分析城市的多種信息，從多個(gè)角度來構(gòu)建城市的智慧化協(xié)同體系。在我國的城市建設(shè)中，傳統(tǒng)的城市規(guī)劃工作一般是在多個(gè)部門的領(lǐng)導(dǎo)下組織的，在規(guī)劃工作中極易受到行政管理工作的干擾，城市規(guī)劃存在以下幾個(gè)方面的問題：管理主體過多、規(guī)劃體系混亂、數(shù)據(jù)保護(hù)不足，甚至在一些時(shí)候會(huì)出現(xiàn)規(guī)劃內(nèi)容與規(guī)劃制度的重疊，不論是哪一方面的問題，都會(huì)嚴(yán)重制約城市的發(fā)展[2]。因此，出于這些方面的因素考慮，在城市規(guī)劃的過程中，要注重土地利用和社會(huì)發(fā)展的協(xié)調(diào)性，為達(dá)到這一目標(biāo)，就需要加大大數(shù)據(jù)技術(shù)在其中的應(yīng)用，利用大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)整合優(yōu)勢，對(duì)城市內(nèi)原先的規(guī)劃成果綜合利用，形成可行且科學(xué)的規(guī)劃方案。在先進(jìn)的大數(shù)據(jù)技術(shù)支持下，參與智慧城市規(guī)劃的有關(guān)人員，可在此技術(shù)下開展城市規(guī)劃準(zhǔn)則的綜合分析，構(gòu)建協(xié)調(diào)發(fā)展機(jī)制。智慧城市建設(shè)需以城市空間整體規(guī)劃作為前提，在開展規(guī)劃工作時(shí)，也能夠以智能、環(huán)保和節(jié)能的理念，做好城市內(nèi)部的資源分配和調(diào)用。

2.2 城市空間規(guī)劃

社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過程中，大量人口涌入城市，且城市內(nèi)部的資源流動(dòng)加快，與外部的交流增多，在城市的這一發(fā)展趨勢下，將同步產(chǎn)生大量的信息資源，為確保智慧城市建設(shè)可滿足當(dāng)下的發(fā)展需求，就需要在規(guī)劃工作的開展時(shí)，注重對(duì)各類信息資源的采集，在后續(xù)的規(guī)劃工作中，直接將這些信息資源利用起來，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行城市內(nèi)部資源的分配。在傳統(tǒng)的城市規(guī)劃工作中，重點(diǎn)是對(duì)每一場所空間的細(xì)化分析，顯然無法與智慧城市建設(shè)步伐相一致，因此，為保障智慧城市的建設(shè)效果，各個(gè)城市都需在國家統(tǒng)一的規(guī)定下，構(gòu)建嶄新的城市空間體系，在此空間體系下，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的利用，達(dá)到城市空間體系的優(yōu)化和調(diào)整效果。智慧城市空間規(guī)劃時(shí)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用，需明確指出城市的轉(zhuǎn)型方向，對(duì)城市空間規(guī)劃開展整體性的控制。在大數(shù)據(jù)技術(shù)下，相關(guān)人員不僅可進(jìn)行城市空間的分析，又可對(duì)城市中的各種行為開展分析，也就使得智慧交通、產(chǎn)業(yè)的構(gòu)建更為科學(xué)，保持城市的穩(wěn)步健康發(fā)展。為提高城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的科學(xué)性，專業(yè)規(guī)劃人員需構(gòu)建科學(xué)的城市社交網(wǎng)絡(luò)信息評(píng)價(jià)體系，形成有效的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，后續(xù)的城市規(guī)劃中，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系可給城市規(guī)劃質(zhì)量的評(píng)價(jià)工作提供切實(shí)的指導(dǎo)，進(jìn)而使得城市規(guī)劃工作可更為高效、有序地開展，得出了可靠的評(píng)價(jià)結(jié)果以后，也就可評(píng)估出在智慧城市規(guī)劃方面的不足，及時(shí)采取有效的改進(jìn)措施。智慧城市空間規(guī)劃受到城市整體規(guī)劃目標(biāo)、鄰近城市要素間聯(lián)系的干擾，為保障城市規(guī)劃效果，可利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來對(duì)這些影響因素加以科學(xué)控制，也就可實(shí)現(xiàn)城市內(nèi)部資源的合理配置。

3 大數(shù)據(jù)在智慧城市建設(shè)規(guī)劃中的實(shí)際應(yīng)用

智慧城市規(guī)劃中的大數(shù)據(jù)應(yīng)用，關(guān)鍵是要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與利用，但在一些技術(shù)相對(duì)落后的城市內(nèi)，在大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)采集和處理方面，存在著諸多的問題，如表1所示。未來的智慧城市建設(shè)時(shí)，為改善這一局面，可從數(shù)據(jù)收集和存儲(chǔ)等方面的不足出發(fā)，充分利用大數(shù)據(jù)來進(jìn)行數(shù)據(jù)整合與挖掘。大量的數(shù)據(jù)信息下，參與城市規(guī)劃的人員可根據(jù)總體的規(guī)劃要求，對(duì)土地信息、智慧運(yùn)行、城市測繪等做好協(xié)調(diào)工作。大數(shù)據(jù)在智慧城市規(guī)劃中的應(yīng)用主要體現(xiàn)如表1。

表1 大數(shù)據(jù)在智慧城市規(guī)劃中存在的問題

3.1 智慧交通

當(dāng)下的城市化發(fā)展過程中，很多城市都面臨著巨大的通行壓力，為有效進(jìn)行提升城市交通效率，智慧城市建設(shè)時(shí)需做好智慧交通設(shè)計(jì)，在城市中構(gòu)建智能化、一體化的交通體系。智慧交通建設(shè)時(shí)，關(guān)鍵是要通過大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用，在城市中建立智能信息采集控制系統(tǒng)，經(jīng)由運(yùn)輸管理和交通管理的大數(shù)據(jù)智慧平臺(tái)，對(duì)城市中的全部交通開展實(shí)時(shí)、智能監(jiān)控，這種全天候的信息采集，可采集到不同時(shí)間段的交通信息，在各種城市交通信息綜合分析的基礎(chǔ)上，交通部門可及時(shí)進(jìn)行交通疏導(dǎo)，對(duì)各個(gè)交通路口的車輛都加以智能化控制，從中發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的交通信息，在對(duì)車輛、道路實(shí)時(shí)狀態(tài)的掌握基礎(chǔ)上，也就可幫助駕駛員及時(shí)發(fā)現(xiàn)城市內(nèi)的路況、擁堵情況，及時(shí)調(diào)整行車路徑[3]。大數(shù)據(jù)平臺(tái)給駕駛員所提供的交通信息，使得駕駛員可及時(shí)調(diào)整其通行方案，提高通行效率與安全。大數(shù)據(jù)平臺(tái)在城市運(yùn)行中所采集到的信息，可實(shí)時(shí)上傳到物聯(lián)網(wǎng)中，經(jīng)由終端設(shè)備，也就可對(duì)這些交通信息開展可視化處理，經(jīng)由處理后的視頻、圖像信息可直接展示給駕駛員，駕駛員也就可在此基礎(chǔ)上進(jìn)行行駛路線的調(diào)整，避開擁堵路段，減少出行中的時(shí)間浪費(fèi)。交通和路政管理部門，也可在日常的工作中利用大數(shù)據(jù)平臺(tái)來輔助管理工作，即使某些路段出現(xiàn)了交通事故，交警也可在第一時(shí)間到達(dá)現(xiàn)場，并將事故信息上傳到大數(shù)據(jù)平臺(tái)上，提醒過往車輛避開事故路段。智慧交通中的大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用，關(guān)鍵是要對(duì)城市的主干道人流量、車流量加以分析，使得城市規(guī)劃中的交通規(guī)劃可在此基礎(chǔ)上實(shí)施，形成智慧出行系統(tǒng)。比如，部分城市的智慧城市建設(shè)中，推出了多傳感器多網(wǎng)絡(luò)位置服務(wù)，這一服務(wù)下，政府可實(shí)施智慧公交服務(wù)系統(tǒng)、智能停車管理系統(tǒng)，分時(shí)段對(duì)城市交通開展管理，如圖2所示。

圖2 多傳感器多網(wǎng)絡(luò)位置服務(wù)系統(tǒng)

3.2 智慧社區(qū)

城市內(nèi)包含了多個(gè)的社區(qū)，在當(dāng)下人們生活水平顯著提高的過程中，在城市社區(qū)的管理上，也要遵循現(xiàn)代化管理的理念和思路，開展智能化管理。智慧城市規(guī)劃中的大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用，也可推進(jìn)智慧社區(qū)建設(shè)，經(jīng)由智慧社區(qū)建設(shè)，可改變社區(qū)的管理模式，滿足城市居民高質(zhì)量的生活追求，提高居民幸福指數(shù)，為社區(qū)居民提供更為高效、科學(xué)的社區(qū)服務(wù)。智慧社區(qū)建成后，可利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來對(duì)社區(qū)道路開展全方位監(jiān)測，也就可在此基礎(chǔ)上及時(shí)發(fā)現(xiàn)社區(qū)道路中所存在的安全威脅；智慧社區(qū)平臺(tái)同樣可對(duì)社區(qū)街道環(huán)境開展監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)了街道環(huán)境不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的情況，系統(tǒng)中的相應(yīng)模塊可及時(shí)安排專人到現(xiàn)場開展衛(wèi)生清理[4]。隨著可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的推進(jìn)，國家對(duì)社區(qū)衛(wèi)生提出了越來越高的標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)垃圾分類，社區(qū)居民在投放垃圾時(shí)，要根據(jù)垃圾特性來分類，智慧社區(qū)中的垃圾桶上安裝有攝像頭，攝像頭可在居民投放垃圾的過程中，自主識(shí)別居民的身份，在識(shí)別出了居民的身份以后，垃圾桶可自動(dòng)打開，居民投放了可回收垃圾以后，給予居民以積分獎(jiǎng)勵(lì)。智慧社區(qū)系統(tǒng)與垃圾桶建立了網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)關(guān)系以后，也就可對(duì)垃圾桶實(shí)現(xiàn)定位、溫度、環(huán)境等基本信息的監(jiān)測，一旦垃圾桶使用中出現(xiàn)了問題，系統(tǒng)可及時(shí)上報(bào)并快速報(bào)修。

3.3 智慧醫(yī)療服務(wù)

現(xiàn)階段的城市發(fā)展中，人們對(duì)城市醫(yī)療的關(guān)注度也顯著提高，為了給人們提供良好的醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)，智慧城市的建設(shè)中，需加大智慧醫(yī)療服務(wù)的建設(shè)。經(jīng)由醫(yī)療服務(wù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)的融合，可大大提高城市的醫(yī)療水平，大數(shù)據(jù)技術(shù)支持下，患者和家屬可享受到優(yōu)質(zhì)的服務(wù)?；颊咴诰驮\的過程中，可利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來完成尋醫(yī)問診、科室導(dǎo)航、分診導(dǎo)航。智慧醫(yī)療服務(wù)的出現(xiàn)，克服了在傳統(tǒng)醫(yī)療方面所存在的諸多不足，經(jīng)由傳統(tǒng)醫(yī)療技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)的結(jié)合，也就在城市內(nèi)形成了互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療模式，這一模式下的醫(yī)療服務(wù)水平更高。在構(gòu)建了智慧醫(yī)療模式后，患者就診更為便捷且高效，大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下，患者的就診可存儲(chǔ)在醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)內(nèi)，不同醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)之間可實(shí)現(xiàn)信息的共享，也就可在患者每次就診時(shí)都及時(shí)調(diào)出其就診信息，醫(yī)生在了解了患者的病史以后，也就可開展有針對(duì)性的診斷和治療[5]。智慧醫(yī)療的就診服務(wù)機(jī)制下，互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可自動(dòng)對(duì)患者的信息加以對(duì)比和分析，比如，一些醫(yī)院所構(gòu)建的B超智能化診斷系統(tǒng)，醫(yī)療人員、研究人員等專業(yè)人員將患者的診斷信息錄入該系統(tǒng)內(nèi)，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理模塊可自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的對(duì)比，從海量的信息中可提取中更有價(jià)值的信息，使得醫(yī)護(hù)人員可更為準(zhǔn)確地掌握患者的病情、病因，給患者提供有效的治療方案，給每一個(gè)患者建立醫(yī)療檔案，經(jīng)由對(duì)患者各項(xiàng)身體指標(biāo)的監(jiān)測，來及時(shí)發(fā)現(xiàn)患者的疾病風(fēng)險(xiǎn)。

3.4 智慧教育

教育也是城市發(fā)展中需重點(diǎn)關(guān)注的方面，智慧城市建設(shè)和規(guī)劃中，也需利用大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信等技術(shù)，形成新型的教育模式，加快智慧教育體系的建設(shè)。具體來說，各個(gè)城市可利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來構(gòu)建智慧教育平臺(tái)，經(jīng)由物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，也就可挖掘出潛在的數(shù)據(jù)價(jià)值，給學(xué)生的教育和學(xué)習(xí)提供更為可行的建議，立足于學(xué)生的自身情況，制定更為有效的學(xué)習(xí)方案。大數(shù)據(jù)技術(shù)下的數(shù)據(jù)采集和處理，可確定學(xué)生在不同時(shí)期的學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)成績等信息，經(jīng)由數(shù)據(jù)分析模型的全面構(gòu)建，也就可挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛力，給學(xué)生安排有效的學(xué)習(xí)方案，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

3.5 智慧管治

城市現(xiàn)代化發(fā)展的過程中，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用雖成為了主要趨勢，但因?yàn)樯婕暗姆矫嫦鄬?duì)較多，使得很多城市的大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用、智慧城市建設(shè)還有很漫長的道路要走。大數(shù)據(jù)與智慧管治同樣是智慧城市建設(shè)中的關(guān)鍵方面，為達(dá)到這一方面的建設(shè)要求，需注重移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用，以通過這些技術(shù)在城市中構(gòu)建統(tǒng)一的綜合管理與服務(wù)平臺(tái)，在該平臺(tái)輔助下，城市中的用地管理、公共設(shè)施管理、公共市政管理、規(guī)劃信息管理都可轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的管理模式。比如，以城市公共服務(wù)設(shè)施管理中的中小學(xué)管理為例，在開展此項(xiàng)管理工作的過程中，相關(guān)技術(shù)人才需設(shè)定大數(shù)據(jù)計(jì)算模式，利用這一模式來對(duì)城市中的中小學(xué)數(shù)量、分布、使用情況等各種數(shù)據(jù)信息開展收集和整理，在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上測評(píng)中小學(xué)生的可達(dá)性、人均用地、建筑面積與居民滿意度，從這些數(shù)據(jù)的分析過程中掌握中小學(xué)運(yùn)營中所存在的問題，最后經(jīng)由相關(guān)性分析來得到中小學(xué)布局與居民滿意度之間所存在的關(guān)聯(lián)關(guān)系，掌握關(guān)系邏輯，在此基礎(chǔ)上形成中小學(xué)選址規(guī)劃要求、招生分配方案，開展更為有效的中小學(xué)管理工作。

4 結(jié)束語

現(xiàn)階段的城市發(fā)展中，各個(gè)城市都加大了在智慧城市建設(shè)中的資金、技術(shù)和人才投入，一些智慧城市建設(shè)取得了顯著的成效，但智慧城市建設(shè)方面也存在著一定的問題，未來為通過智慧城市建設(shè)來給城市人們通過更好的服務(wù)，各個(gè)城市都要加大大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧城市規(guī)劃中的應(yīng)用，提升城市規(guī)劃水平。