基于5G时代智慧城市背景下城市街道更新设计研究

卜云洁　王堞凡

摘  要：基于5G时代智慧城市背景下城市街道更新设计研究在分析了傳统街道缺乏基础设施、设施老旧、缺少大型绿色公共空间场所、缺乏个性化设计等一系列问题的基础上，探索将大数据、互联网、云计算等高科技手段融入街道更新设计中，阐述了智慧服务系统的三个主要层面和智慧管理系统的三个主要层面，探索打造智慧化街道的方法。

关键词：5G时代;智慧城市;城市街道;景观设计

进入21世纪，人类科技一路狂奔，物联网、云计算、大数据、人工智能，这些新概念接连出现，推动整个社会加速走向智能化，中国也正大力建设智慧城市。城市街道代表着一座城市的精神面貌，而传统街道存在各式各样的问题，很难满足居民们的出行需求。城市街道智能化是在5G时代大背景下的必然趋势，是对人们户外出行生活一个质的提升。

一、智慧城市与城市街道设计的概念

（一）智慧城市

自2009年IBM公司在中国连续召开22场智慧城市讨论会，引爆了“智慧城市”理念后，国内外纷纷掀起了智慧城市建设浪潮。在这个5G时代下，“互联网+”思维和物联网、大数据云计算、互联网、人工智能等新一代信息技术层出不穷。在设计方面，通过计算机辅助分析所提供的数据，对场地进行合理的分析与测评。例如，在疫情期间，人们为自己也为他人的健康负责，长时间居家隔离，于是增加了对户外街道空间的需求，这时可以搜集居民对于城市街道需求的数据，便于对城市街道的更新设计。国外对“智慧城市”的研究，以Sasaki事务所为例。Sasaki事务所基于智慧城市理念打造一个有着区域能源、真空废物处理等技术的智慧混合社区。而我国北京、上海等经济发展迅速的一线城市也大力创建社会新形态，在医疗、交通、教育等方面取得了较大进展与突破，促使城市可持续发展与低碳排放，创建更加便民、优质、智能的生活环境。

（二）城市街道设计

城市街道作为城市中不可或缺的公共空间，连通城市各个不同的区域地块，从原本单纯供人们通行的角色不断更新变化，城市街道设计的内容逐步丰富起来，能够同时满足人们的娱乐、沟通、工作和其他活动的需求。城市街道设计主要包含以下设计原则：以人为本、继承历史、可持续发展、整体构造。秉持以人为本的原则，为城市居民设身处地着想，激发居民的意愿与需求，对城市街道进行更新设计，促使城市街道成为城市的一张名片。随着时代进步，曾经的历史被予以覆盖，但这并不意味着就此摒弃历史，而是站在与时俱进的角度保留对历史的敬畏，从而改造更新城市街道，这不仅赋予城市新的生命力，而且保留着这座城市无可替代的历史美感，发掘历史建筑的新价值。此外，全球注重的生态环境发展亦不可忽视。城市的可持续发展理念也应体现在城市街道更新中，有着健康、生态、可持续的良好环境对城市居民的健康十分有益。最后，城市街道作为一座城市的名牌，整体统一是很重要的。通过艺术化、人性化的设计手法，为城市景观增添色彩，既满足了居民的需求，又使街道看起来整洁统一，耳目一新。

二、传统城市街道现状及存在的问题

第一，有些城市街道只考虑到街道本身的功能作用，而忽视了街道的必备基础设施，如某些路段没有照明路灯、指示路牌，这些硬件设施的缺乏给人们的出行带来了严重不便，甚至使人们的自身安全得不到基本保障。在传统城市街道中绿色景观设施的缺失也是十分常见的，例如在道路两侧缺少绿色植物，整个街道单一又缺少美观，体现不了一个城市的精神面貌。第二，设施老旧也是传统街道设计中较为严重的问题，因风吹日晒而风化、破损的基础设施未能及时修葺，显得街道较为杂乱，如道路上的交通划线已模糊不清，公共垃圾桶歪斜生锈，在视觉上降低了街道景观的美观度与整洁度。另外，有些传统街道秩序也显得十分混乱，随处可见的共享单车，任意停放位置的电动车，甚至覆盖了人行道的区域，严重影响了居民们的出行，降低了居民的生活体验感。第三，在后疫情时代，居民长时间居家隔离，渴望拥有一个户外绿色公共空间，能够与家人朋友一起聊天聚会，渴望能与人们进行亲密互动，因此城市街道空间的需求不断上升。缺乏大型的绿色公共空间场所会使街道看起来狭窄逼仄，拥挤的环境使居民产生压抑感与紧迫感，不利于人们的身心放松。第四，传统城市街道缺乏个性化设计，放眼望去，陌生的城市却有着相似的街道景象。设计中并没有融合当地的历史文化特色，没有展现城市所特有的风貌，使街道平凡且缺少记忆点。在造型、色彩、植物种类等选择上缺少创新，没有突出当地的人文历史背景。

三、智慧城市理念下的城市街道更新设计

（一）城市街道中的智慧服务系统

城市街道智慧服务系统主要从智能导航、景观互动装置、智能服务设施三个层面进行更新设计研究。智慧服务系统受众群体主要是居民，应用于居民行动过程中的服务。在5G时代背景下物联网技术运用于城市街道，将人与物紧密联系在一起。将物体赋予智能科技，使其能与居民形成互动，增加居民们在街道空间的虚拟感知体验。

1.智能导航

街道每隔一段距离设置多媒体智能触摸屏，人们通过对其进行手势滑动或者与机器人助手语音交流的方式，能够快速精准地获得街道路段的具体信息，如实时的道路交通信息，前方十字路口及道路拥堵情况，或者街边开设的各式各样的店铺信息详情，还可点开店铺评价查看菜品介绍。当游客来到这座城市，可以借助智能导航进行自助搜索，街道、商场、小区的地理位置一目了然，就近找到像小吃餐馆、购物商场、银行、休闲公园等与衣食住行紧密联系的场所。智能导航还有语音播报功能，为不识字的老年人提供便利。智能导航还能实时进行GPS数据更新，公交信息精准掌握，还可预估公交到站的具体时间，提前提醒人们。

2.景观互动装置

城市街道也设计了各式各样的类型景观互动设施，通过观察游客们的行为举止反馈他们当时的心理状态，为街道增添多元化的色彩。例如位于北京朝阳区的望京小街，全长360余米，宽约40米，夹在万科时代中心和购物中心之间。望京小街在改造前有着杂乱无章的车行道路，对居民不利的步行通道，丧失活力的商业街道。与其他传统街道一样，有着乱停放、不整齐、人行车行困难的问题。还有几百辆随处停放的共享单车，外卖配送车飞驰在狭窄的小路上，居民们已经不再愿意行走在望京小路上。随着改造的展开，小街品质的提升已经迫在眉睫。工作人员通过大量的走访和市场调研，确定了开放、时尚、有生活气息是小街最终的定位。小街也拥有着多元的科学技术，这些新颖神奇的设计使望京小街成为了网红爆款。设计者利用AI技术对人们的活动进行分析，最后以“骨骼”的形式最终呈现在现场观众眼前。在AI的技术分析下，人们的任何行动轨迹如跳跃、聊天、逛街、唱歌等皆以蓝色骨骼的形式展现，人们纷纷拍下这些有趣新奇的画面，使人们在休闲娱乐的同时体会到了乐趣。此外，黑科技和流行艺术也融入了空间改造，人们在喷泉广场上，上下挥动手臂便可控制喷泉的高低，时常有顽皮的大人“恶作剧”地将水喷在小孩子的身上，所有人都玩得不亦乐乎。还有北京西城金融街的智慧化改造，为了赋予街道更多的价值，设计师将街道进行智能化改造。设计师增设了AI竞速跑道，跑道上设有“开始”的地砖，人们踩踏地砖进入“竞速模式”，智能大屏幕会提醒跑道清场，跑到终点后旁边的大屏会进行终点冲刺识别并自动进行成绩排行，激发了人们对于运动的兴趣及主动性，一改在健身房锻炼的枯燥乏味感。此外，在跑道终点处还有智能动感单车，六台单车搭配六条宇宙赛道，智能大屏幕会根据选手的骑行速度实时更新赛道排名。如今的金融街道已经不是那个被人们忽略遗忘的小道，而是大家争相拍照打卡进行趣味互动的网红公共空间。

3.智能服务设施

将信息技术与高科技應用于街道服务设施，更新换代传统的街道基础设施，利用传感器及其他科学技术赋予人性化的服务设备，比如智能垃圾桶、智能公共座椅、智慧灯杆等。智慧灯杆不但能够给人们提供基础的照明服务，还具备实时监控功能，实现照明监控一体化。国家也正大力支持智慧灯杆的研发与应用，比如上海、深圳成为新型灯杆的试点城市。在路边安置了智能垃圾桶，人们可以在垃圾桶顶部轻轻挥动触发感应系统，垃圾桶就会自动打开，等识别扔完垃圾后则自动闭合。为了避免垃圾桶更换不及时的问题，智能垃圾桶在即将超出自身容量阈值时，会自动发送其位置定位，提醒工作人员进行更换清理。在北京望京小街中的智能垃圾桶有着更加高级的功能，人们可以AI语音对话垃圾桶，呼叫机器人的名字“小京”，说出要丢的垃圾名称，智能垃圾桶就会自动开启对应的桶盖，进行智能垃圾分类，十分便捷利民。街道的公共座椅也需要进行智慧化改造，在原本满足供人们休息的需求下，还可以给人们提供无线充电接口、座椅自动加热、传感器控制光源，在夜幕降临后街道也显得活力四射。

（二）城市街道中的智慧管理系统

城市街道智慧管理系统主要从智慧环境监测、智慧交通、雨水监控三个层面进行更新设计研究。智慧管理系统受众群体主要是街道工作人员，应用于城市街道的日常维护和管理。系统主要以大数据、智能算法、人工智能等方法对城市街道进行监测与管理，如果突发情况可以第一时间让工作人员得知，方便工作人员进行解决处理，使街道管理更加精准化、效率化、科学化。

1.智慧环境监测

在城市街道设置智慧环境监测设备，监测该路段的CO2、SO2、PM2.5、NO2等一些有害气体的浓度数值，智能进行空气数据监测分析，对当前的空气质量进行综合客观评价，并且显示在街道大屏幕上，并在APP、网站、指定公众号上同步公布，使居民第一时间获得最新的消息与数据分析，在出门前能够做好户外出行准备。同时，系统还能监测当天的水分、湿度、阳光、温度等因素，工作人员进行数据分析和比对后，选择合适的植物花卉进行种植，使城市街道绿化能够焕然一新，生机勃勃，富含活力。在国家大力支持下，智慧灯杆逐渐被安装在城市街道上。智慧灯杆的建设能够有利于城市管理效率的提升，上海、深圳成为智慧灯杆试点城市。在智慧灯杆上部署环境监测终端，通过智能传感器连续收集空气质量，最终汇聚成大数据平台。结合智慧灯杆连接的显示屏，可以进行多媒体循环播放，使人们直观地了解环境质量，督促当地城市改善维护空气质量，掌握环境的监督权。

2.智慧交通

智慧交通是指将交通领域与大数据结合变得智能化，利用高科技进行道路数据收集，全方位地监控管理道路交通，使现场交通信息能够最大程度地被接受、分析以及得出处理方案，充分保障道路行人安全、车辆顺畅，为出行的人们提供最大程度上的智能服务。智能交通系统主要由交通信息系统、交通管理系统、车辆控制系统、紧急事故处理系统等构成。交通信息系统建立的前提是需要有较为完整的信息网络作为支撑，工作人员通过放置在各个地方的传感器，向各地汇报有关交通的实时信息或其他相关信息。出行者可以通过APP、公众号等媒体介质获取最新的消息，自行选择合适的路段及交通工具出行。交通工作人员与交通管理系统接触比较密切，用于监测道路状况。管理系统会对现场的交通车流量及空气环境进行实时监控，收集相关数据报告发送给工作人员。公共交通系统运用了各种高科技促进公共交通的安全顺畅运行，并且将车辆的最新运行信息公示在公交站的显示屏上，方便人们快速捕捉信息。根据数据信息，公交车辆管理中心可以随时调整安排发车、返场等计划，很大程度上提高了工作效率和服务质量。紧急事故处理系统是较为特殊的一个系统，需结合交通信息系统和管理系统联合成救援机构，为道路的意外情况提供救援车辆、拖车、现场救护等服务。

3.雨水监控

城市街道设计中雨水径流、水污染问题都不容忽视，全球水资源受污染严重，国民经济也受到不小影响。如果遇到大暴雨，马路上经常会出现下水口堵住，导致路段被淹，严重影响了当地居民们的出行，且容易发生漏电、踩空、绊倒等危险。因此在进行城市街道设计时，进水口可设置在低于周边道路的位置，道路两侧的路牙应与道路高度持平，当雨水堆积时便可自然流入路边绿化带以及进水口。在解决了雨水径流问题的同时，水源污染也需要监测。水体容易混杂着垃圾、污染物冲刷到绿化带中，不仅给环卫工人的打扫带来不便，还为种植区带来了被污染的风险。设计师可以利用云数据技术分析水体是否污染，然后将分析数据传到水资源处理处。在种植区安置物理降污处理器，连接互联网，进行实时智能监控管理。工作人员根据数据显示可以制定计划来进行疏通排水排污，第一时间解决城市街道雨水问题。

四、结语

秉持与时俱进的原则，紧跟5G时代信息技术发展潮流，将大数据、物联网、人工智能等高科技灵活融入城市街道设计中。当前我国智慧城市依然在不断摸索创新。本文将城市街道设计引入智慧城市建设中，能更加有效地解决传统城市街道中所出现的问题。为了城市居民更加便捷安全地出行，增设智慧服务系统和智慧管理系统到街道设计中，更新街道老旧的基础服务设施，为智慧城市建设出一份力。

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[7]王倩雯.智慧建设与宜居背景下城市街道空间设计研究[D].天津：河北工业大学，2016.

作者简介：卜云洁，常州大学环境设计专业研究生。

通讯作者：王堞凡，常州大学美术与设计学院副教授。