基于智慧城市下的街道公共空间潜力读取与优化——以北京展览路街道为例

张大玉 解 然 欧阳文

随着近年我国城市快速发展，大部分城市街道公共空间品质整体有所提升，但仍然存在某些城市街道公共空间由于原有功能无法满足当今社会发展、公民使用的需要，而出现活力不足的现状。当今，面向未来的智慧城市空间的构想和实践层出不穷，如国外的Sidewalk Toronto（加拿大多伦多智慧城市）、NEOM（新未来），以及国内的雄安新区“千年大计”、上海张江AI智慧岛、苏宁未来城、中国移动智慧巡塘、腾讯江门人才岛智慧城市等[1]。如何通过智慧城市技术手段快速读取公共空间使用状况、发展潜力，评价其品质高低，并且对公共空间进行监测与预测，具有十分重要的意义。然而我国目前对空间品质不足现象的研究较少，在理论层面上的构架与梳理尚为空白[2]。2020年3月10日习近平在湖北武汉考察时指出：要着力完善城市治理体系和城乡基层治理体系，树立“全周期管理”意识，努力探索超大城市现代化治理新路子。基于以上，本文提出面向未来的智慧化的全周期品质提升优化方案，为城市更新提供新方法、新思路，用以解决街道公共空间现有问题，提升城市公共空间品质。本文选取目前公共空间种类、发展，较完善的北京市展览路街道为例，以展览路街区西起三里河路，东至西直门南大街，南起车公庄大街，北至西直门外大街为研究范围，划分141个地块（图1）。结合展览路街道公共空间，探讨基于智慧城市下的全周期空间品质优化策略（包括读取、监测、预测三个阶段）。通过传统调研结合智慧创新的形式，激活智慧城市在街道公共空间的应用。

图1 展览路街道地块研究范围图

1 公共空间潜力读取

在建筑学领域，“公共”一词可以广义地用于指称不专属于某一个人或某一群人的空[3]。公共空间的目的在于保护和扩大社会公共领域，体现公共性，同时也保护私密性[4]。本研究对象指在城市街道范围内的公共空间，并对其进行空间品质量化分析与评价。其具体内容包括：沿街公共空间、临街步行空间、人行道、自行车车道及公共服务设施。“潜力”作为公共空间品质的衡量标准，潜力高的地区指具有较高质量的公共空间品质，同时需植入新动能，解决城市发展“不平衡不充分问题”的重要地区[5]。

街道公共空间潜力以街道公共空间现状与问题作为量化标准，其涵盖了四个量化因素：区域、建筑、街道、景观。潜力读取方式包括实地调研、评价与分析，具体分为三部分：通过实地调研与文献查阅的数据收集；通过AHP层次分析法及德尔菲法构建评价体系；评价模型结果量化（图2）。三部分相结合以期客观判断街道公共空间的潜力，为下一步多源信息协作及国家城市云平台的建立提供信息支持。

图2 分析与评价流程图

1.1 “潜力”读取研究方法和数据来源

街道公共空间潜力现状的评价指标应包括对现状环境质量、问题进行的评价；对研究地块的调研所需内容展开地毯式实地调研，通过测绘、拍摄、记录、图纸绘制等调研方法收集大量数据，并结合现有文献资料，对研究范围内的街道公共空间从以下12个内容进行详尽的分析（表1）。评价指标的四个因素又涵盖各自的指标层，具体体现在街区可达性、街道宽度比、道路宽度、绿化覆盖率等。因素划分有助于在评价过程中制定差异化的指标和权重，可使街道公共空间潜力与人的活动需求和城市的发展需求更加匹配[6]。

表1 调研内容

1.2 评价体系构建

街道公共空间潜力现状虽然是一个较为复杂和多样性的抽象概念，但从街道的具体构成出发，可以选取相应的指标进行量化评价，进而形成系统的评价体系。构建李克特五级量表，分为低、较低、中、较高、高五个等级，等级由低到高分别代表该地块街道公共空间潜力由差到好。综合评价结合专家打分，然后将每一项评价指标分值取平均值，再运用AHP层次分析法来计算各指标的权重向量，最后进行一致性检验。评价体系部分，根据实地调查获取的资料及数据，利用层次分析法（AHP）与德尔菲法，对评价结果进行等级划分，对现状进行客观评价（表2）。

表2 权重向量表

1.3 评价结果与模型应用

通过评价集合的隶属度结果，可根据指标层的实际打分和权重值，计算出维度层与目标层的实际得分（表3）。将评价结果F按照以下标准进行评判：

表3 公共空间现状基本情况综合质量评价指标等级表

①V1：当F（Fj）＞0.52时，说明街道公共空间现状综合质量高。

②V2：当0.42＜F（Fj）≤0.52，说明街道公共空间现状综合质量较高。

③V3：当0.33＜F（Fj）≤0.42时，说明街道公共空间现状综合质量中等。

④V4：当0.23＜F（Fj）≤0.33时，说明街道公共空间现状综合质量较低。

⑤V5：当F（Fj）＜0.23时，说明街道公共空间现状综合质量较低。

通过分值读取，展览路街道研究地块街道公共空间潜力综合较好，与建设品质、功能完善、景观宜人为正相关。在区域方面，潜力低的区域现状机动车乱停现象突出，公共服务设施缺乏，服务能力低。建筑方面，潜力高的区域有历史建筑、高宽比适中、功能性丰富。景观绿化方面，潜力低的区域街道绿地连接性差，路侧绿地以不可进入的绿带为多，交互性差。具体见表4及图3。

图3 展览路街道潜力量化图

表4 潜力评价结果图

2 街道公共空间优化对策建议

街道公共空间优化，应当关注城市街道公共空间与使用者的规划而非单一的公共空间的问题，不应仅仅对公共空间优化提出要求，同时也应是城市规划者和政策制定者提高关注的问题。部分城市在优化街道公共空间时，优先考虑在街道增加公共空间和设施，这是处理公共空间的一个办法而不是整体的优化。街道公共空间规划在优化时应具有前瞻性，将公共空间由一个需要管理的复杂系统转变为一个包括监测、预测的整体的智能的全周期“生态系统”。

2.1 监测——推动多源数据下的街道公共空间开放数据协作

数据协作是一个包括数据监测读取、品质评价、多方参与的信息平台。优化街道公共空间是全过程的优化，首先应优化街道公共空间品质监测的客观性、高效性、真实性。监测包括评价街道公共空间品质实时数据及历史数据的收集、读取、评价、结果量化，通过模型的建立为各个城市街道公共空间提供可推广的、普适的读取公共空间品质的途径。从街道公共空间评价的必要性和现实意义出发，在明确街道公共空间内涵和构成要素的基础上，应从街道公共空间的现状要素、大数据要素和人本视角要素三个维度构建城市街道公共空间的评价体系，最终通过基于GIS空间分析和人工智能有监督的机器学习方法，对以上三个维度数据的准确性、合理性进行核验。并汇总成多源数据指导下的最简洁、最合理的街道公共空间品质评价体系。实现读取大数据信息的实时监测、评价结果的实时量化。研发出可以被城市管理者、相关专业学者与学生、私营企业、在本片区工作和居住的公民普遍接受的简单易懂的操作平台和读取界面。城市中社会—生态—技术多方面的动态变化需要综合运用信息科学、城市规划、城市管理和社区参与等跨学科的方法对城市系统进行研究[7]。为城市管理、城市更新研究、城市发展提供直接的信息支持。通过数据协作，研究对街道空间品质的影响要素，使大数据与城市研究有机结合。

在读取平台建立后，尝试以平台为媒介收集开放数据。城市大数据与开放数据密切相关，开放数据现在正越来越多地与智慧城市联系在一起[8]，2012年，纽约市通过的地方法律“开放数据法”中，城市机构通过了被称为“纽约市开放数据”的公共数字门户公开管理数据库[9]。从目前典型的“大数据”研究中，城市数据的特点是容量大、多样性丰富和迭代高速，但是碎片化、杂乱化和非结构化的弊端也十分突出[10]。综合来看目前大数据面临的困难不止在数据的联合挖掘与收集，也存在于方法缺乏，技术不足和伦理隐私方面的问题[11]。在下一步展览路街道的研究中，本项目计划搭建展览路街道开放数据库，联合政府、高校、私企、在此工作及居住的公民，共同进行信息的采集及实时反馈，将基础数据资产作为更广泛的数据资产——生态系统的一部分[12]。交互界面展示了街区地图及十二类数据（图4），使用者可点击地图上的点来访问目前为止统计的数据，并且可在十二类数据中添加数据。通过构建数据平台化、数据可视化、数据地图化等与全民公众互动的方式，嵌入治理过程的算法[13]等多方参与，搭建统一的开放数据库（图5），有目标地、系统地将多源数据进行整合。

图4 开放数据库公众参与交互界面

图5 展览路街道开放数据库示意图

2.2 预测——搭建共享信息、技术、实践案例的国家城市云平台

目前，城市已在使用实时数据、交互界面、传感器等方面来解决交通、健康、卫生、公共安全、经济、市政等领域的具体问题。来自伦敦学院大学主办的2017宜居城市智慧、智慧城市博览会的报告，全球范围内对智慧城市的投资正在加速，大数据工具和平台激增，旨在寻求更具“响应性”的城市服务，能够应对城市的各种问题[14]。许多城市正在尝试使用智能技术手段更细致地掌握街道、地上空间、地下空间、土地使用和建筑等具体的信息。但是各个技术的发展程度及城市的使用程度存在高低不均的现状，更凸显出一个各个城市可共享的汇总信息、技术、案例的国家城市云平台的必要性。云平台需由街道公共空间智慧平台—街道智慧平台—区智慧平台—市智慧平台提供支持，最终完成各个城市信息汇总的国家城市平台。云平台将有助于先进技术的分享，尤其在自主创新技术方面尚有欠缺的城市，将更加受益。以展览路街道云平台为例，将需囊括智慧交通、智慧物流、智能建筑、智慧医疗、智慧菜市场等等（图6）。云数据库成果可植入到当下以信息电子化为特征的规划管理中，实现动态更新和完善，符合城市形态模型建构和导控这样的复杂系统，并可与法定城市规划工作做到实质性的有效衔接[15]。国家城市云平台将成为各个城市交流的场所，为城市及其相关部门提供解决技术层面的参考及具体的各个因素的信息的量化。同时实践案例分享其具体城市实施、测评、审查、使用等各个阶段的信息，从而可为其他城市实践过程中避免相似问题的出现。平台收集的大数据可用于常态化时先进技术及优秀实践案例的经验分享，同时为在线媒体、街道、市场提供相应支持。在突发事件时，亦可实时共享信息，分享各个城市的预警及可借鉴的突发事件处理措施。

图6 展览路街道云平台数据示意图

结语

数字化转型正在深刻改变我们的日常认知和社会现实[16]。街道公共空间潜力读取、监测、预测智能平台的建立，不仅是城市治理的重要工具，同时也是城市发展的有力支持。优化街道公共空间智能管理，在常态及面对一系列重大问题时，使城市能够具备较强的应变力。建立健全智慧街道来构建一个包括读取、监测、预测的整体的街道“生态系统”，更是构建了一种更全面、更有全局性的方法。智慧城市在公共空间潜力读取、监测、预测方面的提升下，不仅作为处理工具可以实时量化公共服务不足等社会问题，同时对社会经济活力、居民生活条件和健康宜居城市的建设将起到重要作用[17]。将街道公共空间纳入一个更加综合和联合的健康框架，为提升城市人居环境，构建智能城市奠定坚实的基础。

资料来源：

文中所有图表均为作者自绘。