智慧城市规划方法与创新研究

吴兰兰

摘 要：本文以智慧城市规划为研究对象，首先探讨了智慧城市的概念内涵，进而分析了智慧城市与当前倡导的可持续发展之间关系，并基于此，研究了智慧城市空间组织和结构，最后，论文从“智慧发展理念融入城市规划体系”、“智慧城市协同规划设计”和“智慧城市规划方法与技术创新”三个方面探讨了智慧城市规划的相关理论和方法，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。

关键词：智慧城市，规划，空间组织，结构

中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）06（a）-0000-00

随着信息和智能技术的深入发展，智慧城市逐渐成为全球城市建设的热点，欧洲的阿姆斯特丹、巴黎、巴塞罗那，美国的迪比克，亚洲的新加坡、首尔、釜山、仁川等城市相继提出了智慧城市建设目标，重点从智慧经济发展、智慧基础设施建设、智慧公共服务与社会管理等方面进行建设。与此同时，智慧城市建设在中国也得到了极大的关注，北京、深圳、广州、杭州等城市在国民经济和社会发展“十二五”规划中提出建设智慧城市，上海、宁波、武汉等城市在国内较早编制了“智慧城市建设行动规划”，这些城市试图通过新一代信息技术和物联网发展，推动城市信息化建设和经济社会发展转型。

2012 年底，住房和城乡建设部在全国开展智慧城市建设的试点，并先后确定 193 个试点城市，旨在通过技术创新来促进新型城镇化发展。国家新型城镇化规划（ 2014 ～2020） 中提出推进智慧城市建设，全面提升城市内在品质。但从目前中国智慧城市规划建设来看，仍以城市信息化建设为主，忽视智慧城市建设的顶层设计和空间整体规划控制，部门整合程度较低，重复建设和资源浪费现象较严重。

智慧城市建设，对城市生产、生活空间组织和要素布局产生变革性影响，这对城市规划理念、城市规划目标、城市规划方法和内容等带来新的要求。在可持续发展和健康城镇化发展背景下，如何将智慧城市发展理念融入已有的城市规划体系和内容，进行协同规划设计、规划思路与方法创新，为智慧城市建设提供科学、公平、人性化的规划，成为当前国内城市规划创新的首要任务。

1 智慧城市空间组织与结构

1.1 生命有机体的智慧城市空间组织

城市就像一个具有生命力的组织。1980 年以来，学者、规划师和政府官员陆续提出城市生命有机体的概念，重点探讨对城市这一有机器官的理解，以及城市政策如何影响居民的生活质量。梁思成在中国最早系统论述历史城市的整体性保护，认为城市是一门科学，它像人体一样有经络、脉搏、肌理，如果你不科学地对待它，它会生病的。生命有机体的概念体现了城市有机协调、可持续发展的状态。智慧城市生命有机体包括大脑和神经系统、心脏、器官和循环系统等方面。

智慧城市管理和智能决策体系可以视为智慧城市的大脑和神经系统。通过感知网络、“三网融合”技术以及数据管理中心建设，达到对智慧城市基础设施和功能区的控制作用，对整个城市进行公共服务、社会管理、社会监督等。数据管理中心的功能不仅仅是实现政府对城市的“自上而下”的监管，而更多的是通过对城市居民诉求相关信息的全局、动态采集，以实现更加人性化的城市管理。并且强调居民主动参与城市建设和管理，尤其突出城市规划、城市管理过程中的公共参与，借助智慧城市管理平台将居民反馈的信息和城市规划管理决策系统结合起来，从而更好地评价城市的目标实现、规划建设、基础设施运行、公共服务效率，促进城市的环境保护、创新经济发展以及社会民主，实现城市规划及管理的“自下而上”作用，提升城市发展决策的智能化和民主化。因此，通过“自上而下”的城市智慧监管和“自下而上”的城市管理公共参与，提升城市的创新和学习能力，不断改进城市的服务和管理水平。

一体化的数据平台。在“三网融合”、信息技术发展的基础上，建设城市一体化的数据平台，为城市的各项基础设施和功能区运行提供动力，实现城市服务的便捷化，强化城市的创新、文化价值，打造创新能力较强、充满社会活力、独具文化和人文关怀的城市。

各种智能化的流要素是城市功能区联系的循环系统。城市内部不同功能区和空间之间的要素流动，进行资本、物质、能源、技术、人才的交换，成为城市可持续发展的重要保障。通过智能化的技术手段，提升城市不同空间要素流的效率和服务水平，从而提升城市的智慧化和可持续发展程度。智慧城市具有智能化的公共交通网络、高效的物流和货物运输系统； 低碳、智能的能源网络，保证城市运行的清洁能源需求； 具有完善的移动信息网络和物联网应用系统，实现城市要素的互联互通。同时，通过信息平台建设，提高城市资本、技术和人才的流动效率。

1.2 智慧城市空间结构特征

智慧城市的空间结构，与传统空间形式的组织结构存在较大差异。在传统城市空间要素基础上，还需要统筹考虑智能技术与数据平台建设对城市空间结构的影响，并从城市空间管理、智慧空间应用组织和智慧功能区等方面架构智慧城市的空间结构，打造新的技术—社会经济—制度—空间相互作用范式。其中，智能技术和数据平台是智慧城市空间结构的基础支撑； 智慧管理为智慧城市空间架构提供制度上的保障； 智能基础设施、智慧公共服务、智慧产业经济等智慧空间的应用组织，是智慧城市空间联系和要素流动的重要方式，这些应用设施的空间布局也成为智慧城市的重要节点； 智慧商业中心、智慧社区、智慧产业园区等智慧功能区，是智慧城市最主要的空间形态。

（ 1） 新的城市空间范式： 技术—社会经济—制度—空间的多元复合无线通讯、GPS、无线射频、物联网等技术的结合所带来的从有线连接到无线接入的重大进步，以及高速铁路的普及，带来了地理空间的剧烈转型。之前的基于信息技术的数字城市框架正向一个融技术、经济、社会、空间于一体的智慧城市演变。相对于工业化城市而言，智慧城市是一个全新的城市形态，也是信息城市的高级形态。智慧城市代表了更加全面的要素流动、更加紧密的时空联系，成为当前新的城市空间范式。这种新的城市空间范式以互联网、物联网、无线通讯技术以及海量数据处理平台为基础，进行城市基础设施和公共服务设施网络的智能化连接，发展智慧型的产业和对传统产业的技术改造，改进城市规划管理、城市应急管理方式，达到技术、社会经济、制度、空间之间互联互通、多元融合和关联协同发展。这种基于智能技术的空间结构范式，有助于提升整体社会服务和管理水平、形成绿色高效的能源和空间利用方式，从而实现城市的可持续发展。

（ 2） 智慧化的城市要素流动和功能联系

信息时代围绕生产组织和行为活动产生的人流、物流、信息流、活动流等各种流要素构成了居民的流动性，流动性特征在很大程度上代表了“流空间”的空间组织结构和特征。智慧化的要素流动是信息时代要素流动更高级的方式，对“流空间”的空间组织结构产生巨大的变革。物流、金融、电子商务、信息等的智能化流动方式出现，促使城市商业中心、产业园区、居住社区等的实体空间向虚实结合的空间形态转变，相互之间空间联系结构产生相应的变化。智能交通、电子商务、远程通勤等不断革新居民的活动方式，并对城市活动空间组织结构和对应的实体空间结构产生不同程度的影响。无线感知、传输技术和智慧城市时空信息平台，构成城市要素和功能联系的各种无线网络，对产业、基础设施、公共服务设施等空间分布的节点和整体系统进行感知、信息传输和远程控制，实现对各种城市系统的远程协作与智能管理。远程协作正是一种基于网络的非空间集聚的生产方式，不断改变着传统的城市功能空间互动模式。通过智能化的无线网络实现城市基础设施、公共服务设施的远程控制，在更大范围进行城市公共资源的优化配置，智能电网、交通、给水等网络的远程连接，可以提高社会公共资源利用效率，实现绿色、低碳发展。智慧医疗、学校、社区的应用，为居民提供更加智能化、便捷化和公平公正的社会服务。

（ 3） 智慧化的城市空间形态

智能化的要素流动和城市功能连接，一方面拓展了城市空间相互联系和作用的空间距离，使得城市空间相互联系的网络化程度更高； 另一方面大大缩短了活动的时空距离，使得空间之间联系更加便捷和密切。这些变化促使传统基于实体空间联系所形成的城市等级结构逐步转向虚实空间互动的城市网络结构，并且随着城市要素和功能节点的互联互通程度加强，城市网络结构将向更加扁平化、均质化的网络空间形态演变。

区域空间结构和城乡空间关系也呈现出新的形态。物联网和信息技术发展，改变着区域内部的城市地位和相互联系程度，从而影响着区域空间结构组织。智慧农业、电子商务发展，对城乡生产、生活要素联系也产生一定影响，通过发展智慧农业，对农产品的生产、加工、配送进行全过程监控，为居民提供放心、安全的食品保障； 农民借助于乡村电子商务平台，可以直接与城市消费者建立联系，这些将不断重塑新的可持续发展型的城乡关系。

2 智慧化的城市规划

2. 1 智慧发展理念融入城市规划体系

当前国内的城市规划体系主要包括战略规划、总体规划、分区规划和详细规划等方面，可以将智慧发展的理念融入到不同层面的规划，构建智慧城市的规划体系（如图 1）。在城市战略规划中，在对城市社会经济发展条件和外部环境变化客观分析的基础上，研究智慧城市建设的可行性、建设重点以及智慧城市的顶层设计。总体规划层面，确立智慧城市建设目标与规模、落实智慧生产、智慧生活、智慧生态等空间布局，按照“宜居城市”、“生态低碳城市”、“可持续发展城市”等要求，进行基础设施、公共服务设施和智慧产业等专项规划，并且与城市总体空间布局、社会文化、自然生态等相协调，最大限度满足居民的实际社会生活需要； 按照因地制宜、技术适用的原则进行智慧城市的近期建设规划。

图1 智慧城市规划体系

分区规划层面，主要考虑商业中心、居住社区、产业园区、绿色开敞空间等功能区规划，从功能优化、品质提升的视角规划各类智慧功能区。详细规划层面，重点落实智慧城市的技术和空间指标、容量控制、设计意向等内容。总之，智慧城市发展理念不仅需要融入到不同层面的规划中，而且可以逐步突破现有的城市规划体系，围绕“智慧技术、生态、生活、生产”等核心发展要素，拓展新的城市规划类型，如进行智慧宜居生活城市规划。

2. 2 智慧城市协同规划设计

智慧城市建设，涉及到数据与信息平台、资源环境、社会文化、设施布局、空间结构、城市管理等众多内容，以及政府、企业、市民等不同主体，因此需要进行协同规划与设计，实现基础平台共享、不同主体协作规划、多元功能复合、空间融合建设和一体化规划建设管理。构建城市基础数据和信息平台，满足不同主体的平等使用和信息共享要求。城市社会经济发展中的不同参与者，包括政府、社会、市场间的沟通和协同努力，不同层级、类型的规划之间的合作与协调，以及区域内部不同城市之间、城乡之间的协同互动，将有助于解决制约城市可持续发展的重大结构性问题。城市的重要节点、有线和无线的流动要素，以及不同功能区的空间复合和融合建设，将大大提升城市的运行效率。一体化的城市规划建设管理，实现城市规划过程、城市建设实施、城市日常管理的协同发展。

2. 3 智慧城市规划方法与技术创新

智慧城市规划方法创新，可以从规划公众参与、基础数据调查与获取手段、城市空间模拟和空间结构优化等方面进行。可以利用社交网络平台（ 如微博） 、电子政务等信息时代的互动平台和智慧城市数据中心，满足城市规划的公众参与要求，进行规划的反馈和评价，增加城市规划的社会透明度。利用大数据应用等技术手段，获取居民活动、交通流量、生态环境等时空间数据，为城市规划提供更加全面、精准的基础数据。同时，通过位置服务 LBS、GPS 等技术方法对城市系统的时空动态规律进行分析，尤其是对居民行为的时空分布进行研究，由物质空间规划转向强调社会生活的综合性空间规划； 利用云计算等技术手段，对城市空间布局、空间演变趋势进行模拟与可视化。

3 结语

智慧城市建设是实现可持续发展的重要途径和技术手段，并非城市发展的终极目标。在城市规划建设中，通过数据和信息平台构建、智能应用使用，将智慧发展理念全面融入城市空间组织和规划，打造新的融智能技术、自然生态、社会经济、制度文化为一体的城市生产、生活和空间组织范式。智慧城市空间组织，围绕居民的活动与地理空间的关系，打造便捷、舒适的生产生活服务设施，构建高效、畅通的城市各类要素流网络，营造生态、低碳的城市功能空间。根据居民生产、生活的实际需求，从智慧基础设施支撑、智慧公共服务、智慧的资源和能源利用、智慧的生态环境建设、公共健康安全、智慧城市管理等方面，解决城市化发展的关键性问题，提升城市化发展质量，建设健康、宜居、生态、可持续发展的城市空间。

智慧城市规划建设首先应坚持因地制宜的原则，根据城市的发展基础和实际需求，确定差异化的智慧城市建设目标和内容，引导技术与生产、生活、社会生态的全面协调和均衡发展，避免技术过渡超前发展而造成的社会资源浪费。结合当前的城市规划体系，将智慧城市建设内容融入城市战略规划、总体规划、分区规划、详细规划等不同层面规划中，并根据智慧城市建设需要拓展新的规划类型。突出智慧城市规划中的政府、社会、市场等多元主体的协作，提高居民公众参与程度。智慧城市应在总体统筹规划的框架下，落实分期建设内容和重点，突出规划的弹性和可操作性。智慧城市近期建设规划应以物联网、信息技术等基础网络和系统建设为重点，搭建智慧城市建设的信息数据平台和智能应用基础； 中远期规划逐步扩展智慧应用领域，将智慧应用与空间功能相结合，提升城市功能品质和可持续发展能力。

参考文献

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