智慧城市与城市规划——基于各种空间尺度的实践研究

王婉如

安徽省现代农业工程设计研究院，安徽合肥 230000

城市规划是规范城市建设、管理的核心工作，专注于研究城市的未来发展、城市的合理布局和综合安排，对城市各项工程建设进行综合部署，是一定时期内城市发展的蓝图。智慧城市与传统城市差别显著，对城市规划的要求更高。以空间尺度作为着眼点，我国目前的智慧城市建设依然存在上升空间，选取若干城市进行重点分析，有助于为后续工作提供帮助，也能了解其他国家的建设经验。

1 基于空间尺度的智慧城市规划要求

1.1 提升空间利用率

较高的空间利用率是智慧城市规划的基本要求和外在表现之一，以空间尺度审视，强化空间利用率更显必要。在目前世界各国的智慧城市中，空间利用率理念并没有得到完全的重视，这是由于列国土地紧张程度不同，就我国而言，相当一部分城市存在“寸土寸金”的情况，空间利用率的提升应作为智慧城市的主要规划方向。比如，在城市内部建设多层、高层住宅，建设商住两用建筑等，提升单位土地的利用率等。

1.2 便于提供城市服务

智慧城市是各类现代城市理念的集合，其主要优势之一是能够提升城市服务水平，在规划工作中也应给予重视。在城市服务方面，智慧城市规划需要从组织或人、业务或政务、交通、水、能源和通信这六个方面入手，要求为城市内的居民提供更好的服务，交通出行便利、政务高效开展、能源有效利用、通信快捷便利。这要求规划工作中强调职能部门的空间分布，以及工作系统的有序排布，各个要素还应在信息技术支持下处于统一的管理轨道，以实现服务的有效性。

1.3 便于开展管理

智慧城市管理工作存在一定的特殊性，其强调对各项需求较高的反应速度，这对城市的通信作业要求较高，尤其是大范围的无线通信。着眼于空间尺度视角，如果通信距离较远，信号传输过程中必然面临诸多干扰，难以进行有效传输，一般要求降低传输距离，降低信号受到干扰的可能，这也需要强化规划工作，利用空间尺度满足通信要求。

2 基于空间尺度的智慧城市规划实践分析

2.1 芝加哥治安管理规划分析

美国是最早进行智慧城市建设的国家之一，芝加哥则是其第一批智慧城市。早在20世纪80～90年代，为强调城市政务工作的有效性，提升管理效率，芝加哥学者利用大数据技术分析了城市不同街区的犯罪率，并以此为基础出具了治安管理相关规划建议，在空间上强化了警务资源的部署，使犯罪率较高街区出现管理需要时能够得到较为快速的响应。该理念在我国的适用性并不高，我国政府管理优质高效，地方工作良好有序，犯罪率极低，但作为空间尺度下的规划实践，合理调配资源依然可以为我国智慧城市建设提供理念上的借鉴。芝加哥学者出具的治安规划图如图1所示，图中的颜色越深的区域犯罪率越高，黑色点状为警力资源部署地点。

图1 芝加哥学者出具的治安规划图

2.2 无锡市交通管理规划分析

无锡是我国智慧城市建设试点区域之一，并在实际工作中取得了一定的成绩，尤其是交通管理方面。研究人员利用数据分析法有效了解了当地工作人员的出行信息，并制作为模拟图供当地规划部门使用（图2）。

图2 无锡地区工作人员的出行信息

在图2中，不同道路的出行压力以不同粗细的线条表达，针对交通压力较大的地段，尤其是市中心区域，无锡市规划部门采用立体规划原则，着眼于空间尺度视角，强调空间的立体化应用，建设若干立交桥、地下走廊和地铁系统，使交通压力得到分流，该规划所获效果良好，无锡市此前核心道路每周平均拥堵时间由6.4h降低至3.5h，提升十分明显。

2.3 伦敦供水系统规划分析

伦敦是欧洲较早引入智慧城市建设理念的城市之一，在城市规划上，伦敦重视地下空间的利用，且强调信息化技术的应用。以伦敦供水系统规划为例，早在15世纪之前，伦敦已经建成较为完备的给排水系统，由于伦敦人口并未出现过膨胀，因此其供水系统的建设并没有出现重大变化，到19世纪以及20世纪后期，工业发展对水的需求增加，伦敦开始建设地下水系统，并利用信息化方式进行规划，对水源地与输水距离、水管占据的空间位置进行分析，到21世纪初，借由高效的规划管理，伦敦已经成为整个欧洲水资源调配使用能力最强的城市之一。其建设经验在于强调信息技术的使用，对我国具有一定的借鉴意义[1]。

3 基于空间尺度的智慧城市规划建议

3.1 重视数据应用

智慧城市是数字城市、智能城市、感知城市、无线城市、绿色城市等多重概念的集合，强调应用先进的信息技术，实现城市智慧式管理和运行，进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长。上述工作实现的基础是广泛详实的数据。如针对交通的规划，在空间尺度视角下，要求各地进行智慧城市规划时，广泛收集交通工作的相关数据，包括不同道路的通行压力、老化情况、经济发展水平等，将上述数据进行汇总，之后应用大数据技术了解交通建设规划的重点区域，以拓扑学原理进行罗列，对交通压力大的区域进行空间立体建设（立交桥和地下铁路），完善规划工作。

3.2 强调模拟分析

现代信息技术的发展为城市规划提供了重要支持，尤其是虚拟现实技术的进步，该技术可用于建筑建设分析、给排水系统建设等多项工作。着眼于空间尺度视角，应注重模拟的对象和数据收集的有效性。如针对资源分配的模拟，我国各地城市建设往往带有一个共同特点，即市场是在原有基础上发展的，学校、医院等资源的分布也因此并不合理，后续工作中，要求对城市内部重要资源的分布情况进行收集，并与附近人口密度作匹配分析，调整后续资源空间分布，使其尽量平均化，提升城市规划的有效性[2]。

3.3 发挥物联网价值

物联网是智慧城市实现的基本支持，所谓物联网，是指将互联网延伸到现实生活中的各个行业和领域，使其在互联网的支持下能够实现需求的快速响应，由于物联网本身的依托是通信技术，在物联网的建设中可以同步进行通信规划，避免无线通信距离过长、城市空间布局不合理等问题。如某城市空间范围较大，难以通过常规无线通信方式进行指令的下达和信息反馈，在物联网支持下，可以分析城市内部建设通信基站的地点，使长距离无线通信在基站的支持下缩短传输的定向距离，基站可以对所有通信信号进行强化，保证通信作业质量，城市规划也更加科学。

4 结语

通过分析基于空间尺度的智慧城市规划，获取了相关理论内容。智慧城市的规划与传统城市存在显著差异，要求提升空间利用率、便于提供城市服务、便于开展管理，美国芝加哥治安规划、我国无锡市交通管理规划、英国伦敦供水系统规划具有一定的参考价值。未来的智慧城市规划可以重视数据应用、强调模拟分析，并发挥物联网的价值，提升智慧城市的规划建设水平以及其宜居性。