面向城市数字化转型的“设计”

茅明睿，贺俊堯，韩亚楠，陈琪玲

1 城市数字化转型背景

信息通信技术的发展推动了过去10 余年的智慧城市建设热潮，从智慧城市、数字中国、城市大脑到数字化转型，相关政策和项目层出不穷。其中，慧城市的实践过程引发了许多批判性的问题。首先，智慧城市可能会与技术官僚治理和控制产生关联[1-4]，对信息基础设施、数据、算法的过度关注会增强作为一种政治过程的城市治理盲从于技术过程的可能性。其次，智慧城市的技术过程导致了数字鸿沟、隐私泄露、信息孤岛等问题的出现[5-6]，这进一步对城市治理中的正义、平等与包容性议题提出了新的挑战[5]。

当目光进一步聚焦到中国，智慧城市在城市治理中的应用与政府的治理需求密切相关，但这类政府主导的治理实践是“碎片化的”[7]。它们通常从单一政府部门的管理事权出发、关注特定区域的实体。这种实践过程将单一部门的事权置于城市复杂性之上，忽视了城市发展的整体性需要[8]。

实践语境下的智慧城市已经迈入了以“数字化转型”为概念的2.0 时代[9]。与关注技术传播与经济潜力的1.0 智慧城市不同，当前的城市数字化转型开始更加以人为本和去中心化[10]。联合国人居署在2020-2023 年的重点任务——“以人民为中心的智慧城市，通过技术创新促进可持续性、包容性、繁荣和人权发展”中指出了当前智慧城市建设的四大挑战，强调智慧城市项目“以技术为中心，缺乏对人权、可持续发展等方面的考虑”。将城市视为生命体、有机体的全面数字化统筹开始成为城市数字化转型的重要方向。

2 对“设计”的思考

近年来，城市的组织与设计开始与技术建立起深厚的联系，例如物联网、人工智能、自动化、机器学习、大数据挖掘等关键技术进步[11]。数字化进程为设计带来的技术转向促使城市领域研究者和从业者在“设计的价值观”“设计的底层逻辑”与“设计的技术基础”3 个层面重新思考：什么是数字化转型下的“设计”。

2.1 设计的价值观：为谁设计

设计作为一种解决特定问题的技术过程开始与不同的基础学科合作，这些学科的基本理念逐渐影响了大量设计实践的价值取向。例如，人类学知识对设计的对象、目的和道德产生的影响[12]；社会学知识对设计过程的影响[13]；心理学知识对设计方案的影响[14]等。相应的一些设计流派也已经被发展出来，例如社会设计与服务设计[15]、人因设计[16]、通用设计[17]等。这些跨学科的设计价值观的整合过程暗示了一种以人为本的共同取向，这促使设计者将人类作为核心服务对象的来回答“为谁而设计”。

2.2 设计的底层逻辑：怎样设计

跨学科知识为城市设计过程所引入的新视角和解决方案紧密相关[18]，并在诸多领域为城市设计的有效性提供了支持。在地理学领域，地理设计从GIS 模型出发支持城市设计决策[11]；环境行为学与设计的融合催生了互动式设计方法[18]；生态设计则从设计的生态影响出发，利用系统性建模及计算提升了设计决策的可靠性[19]；基于健康城市与循证的设计聚焦于挖掘建成环境与人类身心健康的关系及改善方法[20]。大量介入城市设计的跨学科知识被用于回答“怎样设计”。

2.3 设计的技术基础：基于什么设计

在数字化转型的背景下，跨学科知识的融合也为技术方法的丰富提供了窗口。计算与信息科学、统计学与数据科学的发展从方法维度为城市设计过程提供了更丰富的可能性。作为一种观察和测量城市数据来分析城市动态的方法，新城市科学[21]应运而生。立于可观测数据基础上的、利用城市信息与数据的大量术语被进一步发展出来，如关注特定城市问题的城市信息学[22]、依赖城市信息建模（CIM）的数字化设计[23]、立于大规模数据基础设施与云平台的城市计算[24]、聚焦城市交互中关系维度的社会计算[25]等。这些研究和相应术语的发展试图在数字化转型下回答城市“基于什么设计”，并展示了近年来一种利用数据支持城市规划与设计的普遍趋势。

3 以北京双井街道为试点的“数字化设计”实践

3.1 利用数字技术提升城市人本和整体性价值的认知

笔者团队利用多源数据感知和分析，通过对生态、宜居、便利、健康等多个核心指标进行了测度和计算，实现了对双井街道人居品质、联合国可持续发展目标、儿童友好性、无障碍环境等体系化的评估（图1）。基于体检评估结果发现的自身优势及问题，被作为城市更新、城市治理等工作的前置性环节。

1 双井街道无障碍设施建设评价

3.2 利用数字技术提升设计过程的循证性

在社区公共空间更新过程中，利用计算机视觉、多代理人模型和物联感知技术，设计前的场地分析、设计方案的模拟、设计的科学论证和决策判断、实施后的绩效评估等多个阶段的循证性显著提升（图2）。

2 基于计算机视觉技术的公共空间活力监测

3.3 利用数字技术提升设计与实施过程的参与性

立足于双井街道的CIM 模型，在将其导入元宇宙平台Reworld 后一个元宇宙数字孪生街区得以建立。以街区为设计对象，设计机构和高校设计团队受邀在该元宇宙数字孪生街区开展在线设计工作坊。最终在虚拟美术馆开展了设计成果展览和沉浸式体验（图3），该数字孪生街区还借助元宇宙平台的开放性和社交功能实现了社区居民的线上观展和交流互动。通过3D 打印技术，线上的数字化设计成果得以向实体装置转化，居民能够与街道家具、城市部件进行真实互动，进而达成了虚实共生的共同缔造过程。

3 双井元宇宙数字孪生街区及在线设计成果展

4 结语

城市的数字化转型从价值目标到技术发展等多个方面有助于推动城市领域研究者和从业者进行“设计的价值观”“设计的底层逻辑”与“设计的技术基础”3 个层面的思考；以双井为试点的探索也在一定程度上体现了利用数字技术提升城市人本和整体性价值的认知、设计和实施过程的循证性和参与性的可能性。□