主動(dòng)感知技術(shù)在城市化建設(shè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

李一來，李超

（1.昆明理工大學(xué)；2.云南師范大學(xué)，云南 昆明 650500）

1 主動(dòng)感知技術(shù)在城市化建設(shè)中的作用

1.1 主動(dòng)感知定義

主動(dòng)城市感知（ActiveSense）是一種自下而上的綜合方法，用于獲取和揭示人本尺度的環(huán)境信息和特征，它建立在面向需求和基于傳感器的數(shù)據(jù)收集和相關(guān)分析上，以便在城市研究、規(guī)劃、設(shè)計(jì)和管理中更好地理解建成自然和社會(huì)環(huán)境。

1.2 投入在城市化建設(shè)中的需求

城市建設(shè)的設(shè)計(jì)需求變得愈發(fā)復(fù)雜和多樣，導(dǎo)致現(xiàn)代城市的要求不足以適用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。主動(dòng)感知技術(shù)作為新興的技術(shù)手段，有效地解決了傳統(tǒng)方法無法解決的問題。主動(dòng)感知技術(shù)可以幫助城市化建設(shè)進(jìn)程更全面、準(zhǔn)確地獲取城市環(huán)境的相關(guān)信息。主動(dòng)感知設(shè)備獲取城市環(huán)境中的各類數(shù)據(jù)，如人流量、車流量、空氣質(zhì)量、溫度、濕度等，這些數(shù)據(jù)可以帶動(dòng)城市化發(fā)展與城市開發(fā)需要，更好地了解城市環(huán)境的變化和特點(diǎn)，為城市化建設(shè)提供更充分的信息支持。主動(dòng)感知技術(shù)可提供更加精準(zhǔn)的模擬和預(yù)測分析。通過主動(dòng)感知設(shè)備所采集的數(shù)據(jù)，可以對城市環(huán)境進(jìn)行模擬，預(yù)測未來城市的發(fā)展趨勢，幫助建設(shè)者更好地分析城市的規(guī)劃和設(shè)計(jì)方案，減少設(shè)計(jì)方案出現(xiàn)的盲點(diǎn)，提高設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度。

1.3 城市化建設(shè)中的安全保障

主動(dòng)感知技術(shù)還可以為城市化建設(shè)的安全管理提供有力保障。通過主動(dòng)感知技術(shù)，城市管理部門可以對城市環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)警，及時(shí)解決安全隱患。利用主動(dòng)感知設(shè)備，優(yōu)化城市交通流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對城市交通的實(shí)時(shí)監(jiān)測和管控，城市擁堵、交通流動(dòng)問題是城市化發(fā)展的阻礙，然而，主動(dòng)感知技術(shù)在城市化建設(shè)設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要的功效，能夠精確綜合信息化、優(yōu)化城市內(nèi)部、提升管理水平，進(jìn)而促進(jìn)城市的發(fā)展。

2 主動(dòng)感知技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用

2.1 主動(dòng)感知在城市規(guī)劃中的人流布控

城市規(guī)劃的建設(shè)不斷加速，已經(jīng)成為一個(gè)復(fù)雜而關(guān)鍵的領(lǐng)域。在這個(gè)過程中，主動(dòng)感知技術(shù)應(yīng)用在城市規(guī)劃建設(shè)設(shè)計(jì)中取得了重大進(jìn)步，已被廣泛地投入應(yīng)用。主動(dòng)感知技術(shù)可以提供大量的數(shù)據(jù)和信息。通過移動(dòng)設(shè)備、定位系統(tǒng)和傳感器收集市民的出行方式、熱點(diǎn)區(qū)域和人流量等信息分布情況，為指導(dǎo)者和決策者提供理念的迅速覆蓋并加進(jìn)城市化建設(shè)實(shí)時(shí)布控。例如，通過智能家居應(yīng)用獲取用戶數(shù)據(jù)，從而了解人們的生活方式和抓取生活節(jié)奏，提高城市居民的生活質(zhì)量和舒適度；通過智能公交系統(tǒng)，幫助公交公司更好地監(jiān)測公交車輛的位置和客流量，減少擁堵和交通事故發(fā)生的概率并根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)整運(yùn)營計(jì)劃，提高公交運(yùn)營的效率和質(zhì)量。主動(dòng)感知技術(shù)在城市規(guī)劃中有著廣泛的應(yīng)用前景和重要的作用。未來隨著主動(dòng)感知技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，它將為城市規(guī)劃帶來更多的思路和手段，推動(dòng)城市化建設(shè)向著更加智能化、可持續(xù)和人文化的方向發(fā)展。

2.2 改善城市化建設(shè)主動(dòng)感知技術(shù)投入對象

城市化建設(shè)需要不斷地適應(yīng)新的技術(shù)變革，激發(fā)城市的活力和競爭力。主動(dòng)感知技術(shù)作為一種新型的技術(shù)并廣泛投入城市化建設(shè)中發(fā)揮支點(diǎn)作用，幫助城市更好地服務(wù)人民。本文中，探討主動(dòng)感知技術(shù)應(yīng)用于城市化建設(shè)，重點(diǎn)分析如何改善城市化建設(shè)的主動(dòng)感知技術(shù)投入對象。

2.2.1 建筑遷移

某一衰落的區(qū)域進(jìn)行拆遷、改造、投資和建設(shè)是城市更新的重要理念，主動(dòng)感知技術(shù)的投入對象包括城市的各個(gè)方面，其中最重要的是城市的交通、環(huán)境、公共服務(wù)、老舊住區(qū)、老舊廠區(qū)、老舊商圈，歷史街區(qū)、以及公共空間。通過主動(dòng)感知技術(shù)的投入，可以實(shí)現(xiàn)對城市交通情況更全面的掌控，可以更快速、精準(zhǔn)地解決問題。對舊房區(qū)的改造極大地改善了城市面容。同時(shí)，主動(dòng)感知技術(shù)可以監(jiān)測城市環(huán)境的質(zhì)量，對城市環(huán)境進(jìn)行智能、科學(xué)的管理。還可以在社會(huì)公共服務(wù)上實(shí)現(xiàn)更便捷、智能化的服務(wù)水平，更好地滿足市民日益增長的需求。主動(dòng)感知技術(shù)的投入對象還包括城市的各個(gè)部門、居民以及相關(guān)企業(yè)。

2.2.2 信息遷移

主動(dòng)感知技術(shù)可以為城市的各個(gè)部門提供高效、便捷的信息交流途徑，使得城市各部門之間可以更加協(xié)調(diào)地進(jìn)行合作。對于城市居民而言，則可以幫助他們更好地了解和掌握城市的公共服務(wù)信息，使居民的日常生活更為便捷舒適。

2.2.3 部門遷移

主動(dòng)感知技術(shù)還為相關(guān)企業(yè)提供了技術(shù)支持，讓他們更好地適應(yīng)市場變化和技術(shù)進(jìn)步。主動(dòng)感知技術(shù)的投入對象還包括城市的整體規(guī)劃、運(yùn)營及管理。在城市化建設(shè)的過程中，主動(dòng)感知技術(shù)可以提供全面、科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐，在城市運(yùn)營和管理方面，主動(dòng)感知技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)智能、自動(dòng)化的管理模式，對城市運(yùn)營和管理實(shí)現(xiàn)更可靠、高效的控制，高效地維護(hù)和提高城市的安全性和可持續(xù)性。改善城市化建設(shè)主動(dòng)感知技術(shù)投入對象包括城市的各個(gè)方面和各個(gè)層面，涉及城市交通、環(huán)境和公共服務(wù)、城市各部門、居民、相關(guān)企業(yè)、城市整體規(guī)劃、運(yùn)營和管理。因此，我們需要深入研究主動(dòng)感知技術(shù)在城市化建設(shè)方面的應(yīng)用，全面了解其優(yōu)點(diǎn)和局限性，以求在城市化建設(shè)中更好地發(fā)揮主動(dòng)感知技術(shù)的優(yōu)勢，促進(jìn)城市建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

3 主動(dòng)感知技術(shù)在城市化設(shè)計(jì)中的案例分析

3.1 主動(dòng)感知應(yīng)用在國內(nèi)的案例分析

近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)的不斷發(fā)展，主動(dòng)感知技術(shù)已經(jīng)逐漸應(yīng)用于城市化設(shè)計(jì)中。主動(dòng)感知技術(shù)是指通過傳感器、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)視覺等技術(shù)，獲取、分析和處理環(huán)境信息，實(shí)現(xiàn)對城市環(huán)境變化的實(shí)時(shí)監(jiān)測和響應(yīng)。主動(dòng)感知技術(shù)在城市化設(shè)計(jì)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值，主動(dòng)感知技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用城市環(huán)境的變化和需求中，使城市規(guī)劃者和設(shè)計(jì)師能夠精確地了解城市，從而加速城市化設(shè)計(jì)的質(zhì)量。以北京市為例，近年來，主動(dòng)感知技術(shù)已廣泛應(yīng)用于城市化建設(shè)中。北京市公共自行車投放系統(tǒng)是其中一個(gè)成功的案例。該系統(tǒng)利用了智能鎖、GPS 等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對自行車的即時(shí)跟蹤和調(diào)配，提高了城市公共自行車的使用率和可靠性。另一個(gè)成功的案例是北京市智慧停車系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過車載傳感器、無線通信技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對車位的實(shí)時(shí)監(jiān)測和分配。城市居民可以通過手機(jī)APP 查詢附近的空余停車位，并實(shí)時(shí)預(yù)約，方便了城市居民的停車需求。未來，應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)主動(dòng)感知技術(shù)的研究和應(yīng)用，推進(jìn)城市化建設(shè)的智能化和可持續(xù)發(fā)展。

3.2 主動(dòng)感知應(yīng)用在國外的案例分析

國外已經(jīng)涌現(xiàn)了許多成功案例，其中具有代表性的是新加坡的智慧城市項(xiàng)目。作為一座世界著名的智慧城市，新加坡依靠主動(dòng)感知技術(shù)來實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)。在2018 年11 月新加坡的Smart Nation 項(xiàng)目中，城市天際線上的建筑物被配備了智能傳感器，這些傳感器可以感知大氣污染、溫度、濕度、光線等環(huán)境因素，形成實(shí)時(shí)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。通過這些數(shù)據(jù)，城市規(guī)劃者可以了解城市環(huán)境質(zhì)量的實(shí)時(shí)狀況，從而進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。新加坡還在城市基礎(chǔ)設(shè)施中廣泛應(yīng)用了主動(dòng)感知技術(shù)。新加坡地鐵系統(tǒng)中的列車都配備有實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，可以收集并分析列車行駛中的振動(dòng)、噪聲等數(shù)據(jù)，從而預(yù)測設(shè)備故障，并進(jìn)行及時(shí)調(diào)整和維修，確保地鐵系統(tǒng)的安全運(yùn)營。主動(dòng)感知技術(shù)在城市公共安全和交通管理方面也有廣泛應(yīng)用。例如，美國的波士頓市政府利用主動(dòng)感知技術(shù)在城市中部署了多個(gè)智能信號(hào)燈，這些信號(hào)燈能夠感知行人和車輛的運(yùn)動(dòng)情況，提高交通效率并降低事故發(fā)生率。主動(dòng)感知技術(shù)在城市化建設(shè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用還存在很大的發(fā)展空間。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和完善，我們有信心將其應(yīng)用得更加廣泛和有效，為城市化進(jìn)程注入新的智慧和活力。

4 主動(dòng)感知技術(shù)在城市化設(shè)計(jì)中的發(fā)展趨勢

4.1 主動(dòng)感知技術(shù)在城市化設(shè)計(jì)優(yōu)勢分析

這一新興的技術(shù)將會(huì)在城市的規(guī)劃和建設(shè)中扮演極其重要的角色。主動(dòng)感知技術(shù)在城市化設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以用來優(yōu)化城市規(guī)劃和管理過程。主動(dòng)感知技術(shù)使城市可以實(shí)時(shí)收集各種類型的數(shù)據(jù)，包括人員流量、交通情況、能源使用和環(huán)境污染等，這些數(shù)據(jù)可以用來優(yōu)化城市運(yùn)營和管理。當(dāng)城市中出現(xiàn)交通擁堵時(shí)，主動(dòng)感知技術(shù)可以幫助交通系統(tǒng)監(jiān)控和調(diào)整道路流量，監(jiān)測城市中的環(huán)境污染情況，空氣質(zhì)量和噪音水平等，為城市居民提供舒適和健康的生活保障。主動(dòng)感知技術(shù)幫助城市規(guī)劃和建設(shè)更加智能化和可持續(xù)化。在城市建設(shè)過程中，主動(dòng)感知技術(shù)可以幫助建筑師和設(shè)計(jì)師利用大量的數(shù)據(jù)和信息，設(shè)計(jì)出更加高效、環(huán)保和人性化的建筑和城市景觀。城市的應(yīng)急響應(yīng)離不開主動(dòng)感知技術(shù)的加持。使用主動(dòng)感知技術(shù)的城市可以更加快速和準(zhǔn)確地檢測到緊急事件，如火災(zāi)、地震和恐怖襲擊等。主動(dòng)感知技術(shù)還可以協(xié)助城市應(yīng)急部門更加迅速地響應(yīng)緊急事件，并提供準(zhǔn)確的救援策略?？傊?，主動(dòng)感知技術(shù)在城市化設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢是顯著的，可以幫助城市更加高效、科學(xué)和靈活地運(yùn)作。相信在未來，隨著主動(dòng)感知技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，它將會(huì)成為城市化設(shè)計(jì)中不可或缺的重要工具。

4.2 主動(dòng)感知技術(shù)在城市化設(shè)計(jì)發(fā)展中面臨的挑戰(zhàn)

城市設(shè)計(jì)面臨著日益復(fù)雜的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，而主動(dòng)感知技術(shù)的出現(xiàn)為城市設(shè)計(jì)提供了新的思路和手段。從未※來發(fā)展趨勢的角度來看，主動(dòng)感知技術(shù)將在城市化設(shè)計(jì)中扮演著越來越重要的角色。主動(dòng)感知技術(shù)將成為城市化設(shè)計(jì)的重要工具和方法之一。主動(dòng)感知技術(shù)將推動(dòng)城市設(shè)計(jì)從被動(dòng)到主動(dòng)的轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的城市規(guī)劃往往是一種被動(dòng)的設(shè)計(jì)方式，而主動(dòng)感知技術(shù)的引入為城市規(guī)劃帶來了更多主動(dòng)性。比如，在城市公園的規(guī)劃中，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式是根據(jù)城市的土地利用條件來規(guī)劃公園，而主動(dòng)感知技術(shù)可以在公園內(nèi)設(shè)置各種傳感器，實(shí)時(shí)收集公園內(nèi)的景觀、氣候、人流等數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)感知數(shù)據(jù)的采集和處理需要大量的計(jì)算資源和技術(shù)支持，需要城市規(guī)劃學(xué)科與其它技術(shù)領(lǐng)域的深入合作。（1）主動(dòng)感知技術(shù)采集用戶的數(shù)據(jù)，涉及用戶的隱私問題。如果這些數(shù)據(jù)被不當(dāng)使用或泄露，這在某些場景下是不可容忍的。因此，城市化設(shè)計(jì)需要解決隱私保護(hù)問題，確保用戶數(shù)據(jù)的安全和保密。城市規(guī)劃者需要推進(jìn)相關(guān)的政策和技術(shù)創(chuàng)新來保障城市居民的信息安全和隱私。（2）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化問題。城市化設(shè)計(jì)涉及的技術(shù)和領(lǐng)域很多，不同的城市會(huì)有不同的需求和標(biāo)準(zhǔn)，這使得主動(dòng)感知技術(shù)在不同城市之間的實(shí)現(xiàn)變得不可靠和困難。因此，城市化設(shè)計(jì)需要根據(jù)不同城市的需求和標(biāo)準(zhǔn)，以確保主動(dòng)感知技術(shù)在城市化設(shè)計(jì)中得到最大化的應(yīng)用和利用。（3）市場機(jī)會(huì)問題。雖然主動(dòng)感知技術(shù)在城市化設(shè)計(jì)中有著廣泛的應(yīng)用前景和市場機(jī)會(huì)，但是如何利用這些機(jī)會(huì)并將其轉(zhuǎn)化為商業(yè)化機(jī)會(huì)，仍然是城市化設(shè)計(jì)需要解決的問題。因此，城市化設(shè)計(jì)需要結(jié)合市場需求和技術(shù)發(fā)展趨勢，積極研究和探索商業(yè)化運(yùn)營模式和商業(yè)機(jī)會(huì)，以推動(dòng)主動(dòng)感知技術(shù)在城市化設(shè)計(jì)中的發(fā)展和創(chuàng)新。未來，需要城市規(guī)劃學(xué)者和技術(shù)創(chuàng)新者共同推進(jìn)該技術(shù)的不斷發(fā)展，用科技手段推進(jìn)城市設(shè)計(jì)的不斷創(chuàng)新和進(jìn)步。同時(shí)，也需要引起城市居民的注意和警惕，保障城市數(shù)據(jù)的安全和隱私，使城市的未來更加美好、安全和可持續(xù)。

5 結(jié)語

主動(dòng)感知技術(shù)在城市化建設(shè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究是一個(gè)非常新穎且有意義的研究領(lǐng)域，盡管研究領(lǐng)域有很多的潛力，但也存在一些局限性。主動(dòng)感知技術(shù)在城市化建設(shè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用仍處于起步階段，因此，與之相關(guān)的數(shù)據(jù)和資源的獲取仍然是有限的。其次，對于主動(dòng)感知技術(shù)在城市化建設(shè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用需要面臨問題的復(fù)雜性和多樣性，這需要在模型建立和數(shù)據(jù)分析方面進(jìn)行更多的研究和驗(yàn)證。另外，由于不同城市和地區(qū)的情況差異很大，如果想針對所有城市都設(shè)計(jì)出一種通用的主動(dòng)感知技術(shù)，也是困難的?？傊?，主動(dòng)感知技術(shù)在城市化建設(shè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究是一個(gè)非常重要的領(lǐng)域，需要研究者不斷地創(chuàng)新和探索，提出更好的解決方案。