主动感知技术在城市化建设设计中的应用研究

李一来，李超

（1.昆明理工大学；2.云南师范大学，云南 昆明 650500）

1 主动感知技术在城市化建设中的作用

1.1 主动感知定义

主动城市感知（ActiveSense）是一种自下而上的综合方法，用于获取和揭示人本尺度的环境信息和特征，它建立在面向需求和基于传感器的数据收集和相关分析上，以便在城市研究、规划、设计和管理中更好地理解建成自然和社会环境。

1.2 投入在城市化建设中的需求

城市建设的设计需求变得愈发复杂和多样，导致现代城市的要求不足以适用传统的设计方法。主动感知技术作为新兴的技术手段，有效地解决了传统方法无法解决的问题。主动感知技术可以帮助城市化建设进程更全面、准确地获取城市环境的相关信息。主动感知设备获取城市环境中的各类数据，如人流量、车流量、空气质量、温度、湿度等，这些数据可以带动城市化发展与城市开发需要，更好地了解城市环境的变化和特点，为城市化建设提供更充分的信息支持。主动感知技术可提供更加精准的模拟和预测分析。通过主动感知设备所采集的数据，可以对城市环境进行模拟，预测未来城市的发展趋势，帮助建设者更好地分析城市的规划和设计方案，减少设计方案出现的盲点，提高设计的精准度。

1.3 城市化建设中的安全保障

主动感知技术还可以为城市化建设的安全管理提供有力保障。通过主动感知技术，城市管理部门可以对城市环境进行实时监测和预警，及时解决安全隐患。利用主动感知设备，优化城市交通流动，实现对城市交通的实时监测和管控，城市拥堵、交通流动问题是城市化发展的阻碍，然而，主动感知技术在城市化建设设计中发挥着重要的功效，能够精确综合信息化、优化城市内部、提升管理水平，进而促进城市的发展。

2 主动感知技术在城市规划中的应用

2.1 主动感知在城市规划中的人流布控

城市规划的建设不断加速，已经成为一个复杂而关键的领域。在这个过程中，主动感知技术应用在城市规划建设设计中取得了重大进步，已被广泛地投入应用。主动感知技术可以提供大量的数据和信息。通过移动设备、定位系统和传感器收集市民的出行方式、热点区域和人流量等信息分布情况，为指导者和决策者提供理念的迅速覆盖并加进城市化建设实时布控。例如，通过智能家居应用获取用户数据，从而了解人们的生活方式和抓取生活节奏，提高城市居民的生活质量和舒适度；通过智能公交系统，帮助公交公司更好地监测公交车辆的位置和客流量，减少拥堵和交通事故发生的概率并根据数据调整运营计划，提高公交运营的效率和质量。主动感知技术在城市规划中有着广泛的应用前景和重要的作用。未来随着主动感知技术的不断发展和创新，它将为城市规划带来更多的思路和手段，推动城市化建设向着更加智能化、可持续和人文化的方向发展。

2.2 改善城市化建设主动感知技术投入对象

城市化建设需要不断地适应新的技术变革，激发城市的活力和竞争力。主动感知技术作为一种新型的技术并广泛投入城市化建设中发挥支点作用，帮助城市更好地服务人民。本文中，探讨主动感知技术应用于城市化建设，重点分析如何改善城市化建设的主动感知技术投入对象。

2.2.1 建筑迁移

某一衰落的区域进行拆迁、改造、投资和建设是城市更新的重要理念，主动感知技术的投入对象包括城市的各个方面，其中最重要的是城市的交通、环境、公共服务、老旧住区、老旧厂区、老旧商圈，历史街区、以及公共空间。通过主动感知技术的投入，可以实现对城市交通情况更全面的掌控，可以更快速、精准地解决问题。对旧房区的改造极大地改善了城市面容。同时，主动感知技术可以监测城市环境的质量，对城市环境进行智能、科学的管理。还可以在社会公共服务上实现更便捷、智能化的服务水平，更好地满足市民日益增长的需求。主动感知技术的投入对象还包括城市的各个部门、居民以及相关企业。

2.2.2 信息迁移

主动感知技术可以为城市的各个部门提供高效、便捷的信息交流途径，使得城市各部门之间可以更加协调地进行合作。对于城市居民而言，则可以帮助他们更好地了解和掌握城市的公共服务信息，使居民的日常生活更为便捷舒适。

2.2.3 部门迁移

主动感知技术还为相关企业提供了技术支持，让他们更好地适应市场变化和技术进步。主动感知技术的投入对象还包括城市的整体规划、运营及管理。在城市化建设的过程中，主动感知技术可以提供全面、科学的数据支撑，在城市运营和管理方面，主动感知技术可以实现智能、自动化的管理模式，对城市运营和管理实现更可靠、高效的控制，高效地维护和提高城市的安全性和可持续性。改善城市化建设主动感知技术投入对象包括城市的各个方面和各个层面，涉及城市交通、环境和公共服务、城市各部门、居民、相关企业、城市整体规划、运营和管理。因此，我们需要深入研究主动感知技术在城市化建设方面的应用，全面了解其优点和局限性，以求在城市化建设中更好地发挥主动感知技术的优势，促进城市建设的可持续发展。

3 主动感知技术在城市化设计中的案例分析

3.1 主动感知应用在国内的案例分析

近年来，随着物联网、人工智能等新技术的不断发展，主动感知技术已经逐渐应用于城市化设计中。主动感知技术是指通过传感器、网络、计算机视觉等技术，获取、分析和处理环境信息，实现对城市环境变化的实时监测和响应。主动感知技术在城市化设计中具有重要的应用价值，主动感知技术领域应用城市环境的变化和需求中，使城市规划者和设计师能够精确地了解城市，从而加速城市化设计的质量。以北京市为例，近年来，主动感知技术已广泛应用于城市化建设中。北京市公共自行车投放系统是其中一个成功的案例。该系统利用了智能锁、GPS 等技术，实现对自行车的即时跟踪和调配，提高了城市公共自行车的使用率和可靠性。另一个成功的案例是北京市智慧停车系统。该系统通过车载传感器、无线通信技术和云计算技术，实现对车位的实时监测和分配。城市居民可以通过手机APP 查询附近的空余停车位，并实时预约，方便了城市居民的停车需求。未来，应继续加强主动感知技术的研究和应用，推进城市化建设的智能化和可持续发展。

3.2 主动感知应用在国外的案例分析

国外已经涌现了许多成功案例，其中具有代表性的是新加坡的智慧城市项目。作为一座世界著名的智慧城市，新加坡依靠主动感知技术来实现其目标。在2018 年11 月新加坡的Smart Nation 项目中，城市天际线上的建筑物被配备了智能传感器，这些传感器可以感知大气污染、温度、湿度、光线等环境因素，形成实时监测网络。通过这些数据，城市规划者可以了解城市环境质量的实时状况，从而进行调整和优化。新加坡还在城市基础设施中广泛应用了主动感知技术。新加坡地铁系统中的列车都配备有实时监测系统，可以收集并分析列车行驶中的振动、噪声等数据，从而预测设备故障，并进行及时调整和维修，确保地铁系统的安全运营。主动感知技术在城市公共安全和交通管理方面也有广泛应用。例如，美国的波士顿市政府利用主动感知技术在城市中部署了多个智能信号灯，这些信号灯能够感知行人和车辆的运动情况，提高交通效率并降低事故发生率。主动感知技术在城市化建设设计中的应用还存在很大的发展空间。随着技术的不断创新和完善，我们有信心将其应用得更加广泛和有效，为城市化进程注入新的智慧和活力。

4 主动感知技术在城市化设计中的发展趋势

4.1 主动感知技术在城市化设计优势分析

这一新兴的技术将会在城市的规划和建设中扮演极其重要的角色。主动感知技术在城市化设计中的优点是显而易见的，实时数据可以用来优化城市规划和管理过程。主动感知技术使城市可以实时收集各种类型的数据，包括人员流量、交通情况、能源使用和环境污染等，这些数据可以用来优化城市运营和管理。当城市中出现交通拥堵时，主动感知技术可以帮助交通系统监控和调整道路流量，监测城市中的环境污染情况，空气质量和噪音水平等，为城市居民提供舒适和健康的生活保障。主动感知技术帮助城市规划和建设更加智能化和可持续化。在城市建设过程中，主动感知技术可以帮助建筑师和设计师利用大量的数据和信息，设计出更加高效、环保和人性化的建筑和城市景观。城市的应急响应离不开主动感知技术的加持。使用主动感知技术的城市可以更加快速和准确地检测到紧急事件，如火灾、地震和恐怖袭击等。主动感知技术还可以协助城市应急部门更加迅速地响应紧急事件，并提供准确的救援策略。总之，主动感知技术在城市化设计中的优势是显著的，可以帮助城市更加高效、科学和灵活地运作。相信在未来，随着主动感知技术的不断发展和应用，它将会成为城市化设计中不可或缺的重要工具。

4.2 主动感知技术在城市化设计发展中面临的挑战

城市设计面临着日益复杂的挑战与机遇，而主动感知技术的出现为城市设计提供了新的思路和手段。从未※来发展趋势的角度来看，主动感知技术将在城市化设计中扮演着越来越重要的角色。主动感知技术将成为城市化设计的重要工具和方法之一。主动感知技术将推动城市设计从被动到主动的转变。传统的城市规划往往是一种被动的设计方式，而主动感知技术的引入为城市规划带来了更多主动性。比如，在城市公园的规划中，传统的设计方式是根据城市的土地利用条件来规划公园，而主动感知技术可以在公园内设置各种传感器，实时收集公园内的景观、气候、人流等数据。实时感知数据的采集和处理需要大量的计算资源和技术支持，需要城市规划学科与其它技术领域的深入合作。（1）主动感知技术采集用户的数据，涉及用户的隐私问题。如果这些数据被不当使用或泄露，这在某些场景下是不可容忍的。因此，城市化设计需要解决隐私保护问题，确保用户数据的安全和保密。城市规划者需要推进相关的政策和技术创新来保障城市居民的信息安全和隐私。（2）技术标准化问题。城市化设计涉及的技术和领域很多，不同的城市会有不同的需求和标准，这使得主动感知技术在不同城市之间的实现变得不可靠和困难。因此，城市化设计需要根据不同城市的需求和标准，以确保主动感知技术在城市化设计中得到最大化的应用和利用。（3）市场机会问题。虽然主动感知技术在城市化设计中有着广泛的应用前景和市场机会，但是如何利用这些机会并将其转化为商业化机会，仍然是城市化设计需要解决的问题。因此，城市化设计需要结合市场需求和技术发展趋势，积极研究和探索商业化运营模式和商业机会，以推动主动感知技术在城市化设计中的发展和创新。未来，需要城市规划学者和技术创新者共同推进该技术的不断发展，用科技手段推进城市设计的不断创新和进步。同时，也需要引起城市居民的注意和警惕，保障城市数据的安全和隐私，使城市的未来更加美好、安全和可持续。

5 结语

主动感知技术在城市化建设设计中的应用研究是一个非常新颖且有意义的研究领域，尽管研究领域有很多的潜力，但也存在一些局限性。主动感知技术在城市化建设设计中的应用仍处于起步阶段，因此，与之相关的数据和资源的获取仍然是有限的。其次，对于主动感知技术在城市化建设设计的应用需要面临问题的复杂性和多样性，这需要在模型建立和数据分析方面进行更多的研究和验证。另外，由于不同城市和地区的情况差异很大，如果想针对所有城市都设计出一种通用的主动感知技术，也是困难的。总之，主动感知技术在城市化建设设计中的应用研究是一个非常重要的领域，需要研究者不断地创新和探索，提出更好的解决方案。