面向城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型的“設(shè)計(jì)”

茅明睿，賀俊堯，韓亞楠，陳琪玲

1 城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景

信息通信技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了過去10 余年的智慧城市建設(shè)熱潮，從智慧城市、數(shù)字中國(guó)、城市大腦到數(shù)字化轉(zhuǎn)型，相關(guān)政策和項(xiàng)目層出不窮。其中，慧城市的實(shí)踐過程引發(fā)了許多批判性的問題。首先，智慧城市可能會(huì)與技術(shù)官僚治理和控制產(chǎn)生關(guān)聯(lián)[1-4]，對(duì)信息基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)、算法的過度關(guān)注會(huì)增強(qiáng)作為一種政治過程的城市治理盲從于技術(shù)過程的可能性。其次，智慧城市的技術(shù)過程導(dǎo)致了數(shù)字鴻溝、隱私泄露、信息孤島等問題的出現(xiàn)[5-6]，這進(jìn)一步對(duì)城市治理中的正義、平等與包容性議題提出了新的挑戰(zhàn)[5]。

當(dāng)目光進(jìn)一步聚焦到中國(guó)，智慧城市在城市治理中的應(yīng)用與政府的治理需求密切相關(guān)，但這類政府主導(dǎo)的治理實(shí)踐是“碎片化的”[7]。它們通常從單一政府部門的管理事權(quán)出發(fā)、關(guān)注特定區(qū)域的實(shí)體。這種實(shí)踐過程將單一部門的事權(quán)置于城市復(fù)雜性之上，忽視了城市發(fā)展的整體性需要[8]。

實(shí)踐語境下的智慧城市已經(jīng)邁入了以“數(shù)字化轉(zhuǎn)型”為概念的2.0 時(shí)代[9]。與關(guān)注技術(shù)傳播與經(jīng)濟(jì)潛力的1.0 智慧城市不同，當(dāng)前的城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型開始更加以人為本和去中心化[10]。聯(lián)合國(guó)人居署在2020-2023 年的重點(diǎn)任務(wù)——“以人民為中心的智慧城市，通過技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)可持續(xù)性、包容性、繁榮和人權(quán)發(fā)展”中指出了當(dāng)前智慧城市建設(shè)的四大挑戰(zhàn)，強(qiáng)調(diào)智慧城市項(xiàng)目“以技術(shù)為中心，缺乏對(duì)人權(quán)、可持續(xù)發(fā)展等方面的考慮”。將城市視為生命體、有機(jī)體的全面數(shù)字化統(tǒng)籌開始成為城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要方向。

2 對(duì)“設(shè)計(jì)”的思考

近年來，城市的組織與設(shè)計(jì)開始與技術(shù)建立起深厚的聯(lián)系，例如物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、自動(dòng)化、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)挖掘等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)步[11]。數(shù)字化進(jìn)程為設(shè)計(jì)帶來的技術(shù)轉(zhuǎn)向促使城市領(lǐng)域研究者和從業(yè)者在“設(shè)計(jì)的價(jià)值觀”“設(shè)計(jì)的底層邏輯”與“設(shè)計(jì)的技術(shù)基礎(chǔ)”3 個(gè)層面重新思考：什么是數(shù)字化轉(zhuǎn)型下的“設(shè)計(jì)”。

2.1 設(shè)計(jì)的價(jià)值觀：為誰設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)作為一種解決特定問題的技術(shù)過程開始與不同的基礎(chǔ)學(xué)科合作，這些學(xué)科的基本理念逐漸影響了大量設(shè)計(jì)實(shí)踐的價(jià)值取向。例如，人類學(xué)知識(shí)對(duì)設(shè)計(jì)的對(duì)象、目的和道德產(chǎn)生的影響[12]；社會(huì)學(xué)知識(shí)對(duì)設(shè)計(jì)過程的影響[13]；心理學(xué)知識(shí)對(duì)設(shè)計(jì)方案的影響[14]等。相應(yīng)的一些設(shè)計(jì)流派也已經(jīng)被發(fā)展出來，例如社會(huì)設(shè)計(jì)與服務(wù)設(shè)計(jì)[15]、人因設(shè)計(jì)[16]、通用設(shè)計(jì)[17]等。這些跨學(xué)科的設(shè)計(jì)價(jià)值觀的整合過程暗示了一種以人為本的共同取向，這促使設(shè)計(jì)者將人類作為核心服務(wù)對(duì)象的來回答“為誰而設(shè)計(jì)”。

2.2 設(shè)計(jì)的底層邏輯：怎樣設(shè)計(jì)

跨學(xué)科知識(shí)為城市設(shè)計(jì)過程所引入的新視角和解決方案緊密相關(guān)[18]，并在諸多領(lǐng)域?yàn)槌鞘性O(shè)計(jì)的有效性提供了支持。在地理學(xué)領(lǐng)域，地理設(shè)計(jì)從GIS 模型出發(fā)支持城市設(shè)計(jì)決策[11]；環(huán)境行為學(xué)與設(shè)計(jì)的融合催生了互動(dòng)式設(shè)計(jì)方法[18]；生態(tài)設(shè)計(jì)則從設(shè)計(jì)的生態(tài)影響出發(fā)，利用系統(tǒng)性建模及計(jì)算提升了設(shè)計(jì)決策的可靠性[19]；基于健康城市與循證的設(shè)計(jì)聚焦于挖掘建成環(huán)境與人類身心健康的關(guān)系及改善方法[20]。大量介入城市設(shè)計(jì)的跨學(xué)科知識(shí)被用于回答“怎樣設(shè)計(jì)”。

2.3 設(shè)計(jì)的技術(shù)基礎(chǔ)：基于什么設(shè)計(jì)

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的背景下，跨學(xué)科知識(shí)的融合也為技術(shù)方法的豐富提供了窗口。計(jì)算與信息科學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)與數(shù)據(jù)科學(xué)的發(fā)展從方法維度為城市設(shè)計(jì)過程提供了更豐富的可能性。作為一種觀察和測(cè)量城市數(shù)據(jù)來分析城市動(dòng)態(tài)的方法，新城市科學(xué)[21]應(yīng)運(yùn)而生。立于可觀測(cè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的、利用城市信息與數(shù)據(jù)的大量術(shù)語被進(jìn)一步發(fā)展出來，如關(guān)注特定城市問題的城市信息學(xué)[22]、依賴城市信息建模（CIM）的數(shù)字化設(shè)計(jì)[23]、立于大規(guī)模數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施與云平臺(tái)的城市計(jì)算[24]、聚焦城市交互中關(guān)系維度的社會(huì)計(jì)算[25]等。這些研究和相應(yīng)術(shù)語的發(fā)展試圖在數(shù)字化轉(zhuǎn)型下回答城市“基于什么設(shè)計(jì)”，并展示了近年來一種利用數(shù)據(jù)支持城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)的普遍趨勢(shì)。

3 以北京雙井街道為試點(diǎn)的“數(shù)字化設(shè)計(jì)”實(shí)踐

3.1 利用數(shù)字技術(shù)提升城市人本和整體性價(jià)值的認(rèn)知

筆者團(tuán)隊(duì)利用多源數(shù)據(jù)感知和分析，通過對(duì)生態(tài)、宜居、便利、健康等多個(gè)核心指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)度和計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了對(duì)雙井街道人居品質(zhì)、聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)、兒童友好性、無障礙環(huán)境等體系化的評(píng)估（圖1）?；隗w檢評(píng)估結(jié)果發(fā)現(xiàn)的自身優(yōu)勢(shì)及問題，被作為城市更新、城市治理等工作的前置性環(huán)節(jié)。

1 雙井街道無障礙設(shè)施建設(shè)評(píng)價(jià)

3.2 利用數(shù)字技術(shù)提升設(shè)計(jì)過程的循證性

在社區(qū)公共空間更新過程中，利用計(jì)算機(jī)視覺、多代理人模型和物聯(lián)感知技術(shù)，設(shè)計(jì)前的場(chǎng)地分析、設(shè)計(jì)方案的模擬、設(shè)計(jì)的科學(xué)論證和決策判斷、實(shí)施后的績(jī)效評(píng)估等多個(gè)階段的循證性顯著提升（圖2）。

2 基于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的公共空間活力監(jiān)測(cè)

3.3 利用數(shù)字技術(shù)提升設(shè)計(jì)與實(shí)施過程的參與性

立足于雙井街道的CIM 模型，在將其導(dǎo)入元宇宙平臺(tái)Reworld 后一個(gè)元宇宙數(shù)字孿生街區(qū)得以建立。以街區(qū)為設(shè)計(jì)對(duì)象，設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)和高校設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)受邀在該元宇宙數(shù)字孿生街區(qū)開展在線設(shè)計(jì)工作坊。最終在虛擬美術(shù)館開展了設(shè)計(jì)成果展覽和沉浸式體驗(yàn)（圖3），該數(shù)字孿生街區(qū)還借助元宇宙平臺(tái)的開放性和社交功能實(shí)現(xiàn)了社區(qū)居民的線上觀展和交流互動(dòng)。通過3D 打印技術(shù)，線上的數(shù)字化設(shè)計(jì)成果得以向?qū)嶓w裝置轉(zhuǎn)化，居民能夠與街道家具、城市部件進(jìn)行真實(shí)互動(dòng)，進(jìn)而達(dá)成了虛實(shí)共生的共同締造過程。

3 雙井元宇宙數(shù)字孿生街區(qū)及在線設(shè)計(jì)成果展

4 結(jié)語

城市的數(shù)字化轉(zhuǎn)型從價(jià)值目標(biāo)到技術(shù)發(fā)展等多個(gè)方面有助于推動(dòng)城市領(lǐng)域研究者和從業(yè)者進(jìn)行“設(shè)計(jì)的價(jià)值觀”“設(shè)計(jì)的底層邏輯”與“設(shè)計(jì)的技術(shù)基礎(chǔ)”3 個(gè)層面的思考；以雙井為試點(diǎn)的探索也在一定程度上體現(xiàn)了利用數(shù)字技術(shù)提升城市人本和整體性價(jià)值的認(rèn)知、設(shè)計(jì)和實(shí)施過程的循證性和參與性的可能性?！?/p>