让未来城市“有据可循”

“城市是什么?”

维基百科定义为:“城市是一个巨大的人类居住地。通常拥有广泛的住房、交通、卫生、公共设施、土地使用和通讯系统,有利于促进人、政府机构和企业之间的互动。” 我国《城市规划法》第三条规定:“本法所称城市,是指国家按行政建制设立的直辖市、市、镇。” 伴随着人类文明进步与发展起来的城市,在一百多年来工业革命的推进中迅速扩展,加速了全球的城市化进程。

近年, “ 智慧城市” “ 生态城市”“可持续发展的城市”等概念频频被提及。“城市是什么”,定义在发生改变,未来城市的发展向当下的城市管理者和规划者提出了新的挑战。世界各地的城市管理者、规划者和研究者,在新技术引领下不断探索未来城市的发展,在寻找创建理想城市的方法中创新实践。

在筹建武汉城市仿真实验室之初,“城市是什么”这个问题,也是数字规划研究中心主任工程师、武汉城市仿真实验室技术负责人熊伟反复思考的一个核心问题。“建设武汉城市仿真实验室,就是希望能用新的方法、新的技术去建立一个平台,让我们可以把城市看得更清楚,掌握得更加精确, 进而走向科学、精准地规划、决策和治理。

”想象一下未来理想城市的样子:“在现代文明与生态文明之间取得平衡”;与自然和谐发展、与人友好共处的一个”诗意栖居地”。

仿真模拟

检测

气流模拟智

智慧交通

对城市进行系统量化与数字仿真

武汉是首例

“用未来的眼光,来看我们的城市规划和行政决策”。在城市规划方面,尤其是在新时代背景下的城市规划,武汉市一直走在全国前列。

2009年,武汉在全国率先建设三维数字城市,并编撰了行业技术标准——《城市三维建模技术规范》;目前已经形成了涵盖3000多个土层的地理时空大数据库,包括覆盖全市130余万栋建筑的调查数据、每栋房屋对应的人口数据等。在应用方面,武汉地理时空云平台、政务云平台、多规融合“一张图”、三维数字决策支持平台、地理国情动态监测平台、众规武汉等软件在不同层次、不同领域得到了应用。多年的“科技+城市规划”经验,以及在数据和应用方面所积累的技术基础,为武汉建设城市仿真实验室打好了“地基”。

“在仿真实验领域,美国、英国、法国、新加坡和日本等国家都已开展了相关研究,国内如北京、上海、杭州等地的机构也开展了局部探索。”熊伟称,对城市进行综合的量化计算,把数字仿真技术用于城市规划,武汉是首例。虽然技术发展迅速,创新成果不断,但是对于城市的研究多是针对某个要素的研究,比如交通领域,关于城市的综合研究并无先例。武汉城市仿真实验室,目的是要搭建起这样一个平台:一个展示和理解城市空间现象的数据平台,一个研究城市发展规律的空间平台,一个人机交互的智慧决策平台,实现“感知城市、把握城市、引导城市”。

“城市是个复杂的巨系统。城市发展到这个阶段,已经过了整体大建设时期,未来更多需要统筹平衡、功能提升、以及和谐发展。”熊伟在接受记者采访时表示,未来的城市规划,需要实现整个城市系统资源的平衡问题,不再只是单个的建设活动。“任何一个建设活动,都可能会产生多层次的效应,有正面的也会有负面的。”如何统筹规划、如何决策治理,对城市管理者提出了更大的挑战。“此时迫切需要对城市进行系统性地解剖、体检、解读。”

像是一个城市级的操作系统

让城市发展“有据可循”

北京BCL城市画像

城市仿真实验室,可以描述为就像是一个城市级的操作系统。“城市哪里出了问题,它就会提示、预警”,并列出优先解决问题序列。它更像是一个城市的分析器、预警器和诊断器,给城市提供“治理”依据,提供城市管理者决策参考。

可以想象的是,一个建设活动、或者规划实施,在经过复杂的城市计算之后,城市仿真实验室给出三张清单:一张清单列出其正面效应,比如功能提升了哪些,产生了哪些预期的效果;一张清单列出负面效应,会带来哪些后果;还有一张清单则列出,如何消除或者适当限制这些负面影响,还需要做哪些配套。有了这三张清单,对城市管理者来说,决策会变得更科学、更“有据可循”、更精准。

杭州城市大脑

要构建一个能够无限接近真实、能够1:1仿真的“城市仿真实验室”,基础在于:城市要素足够丰富完整、细分精细、严密组织。“一个城市到底由多少个要素组成?每一个要素如何去量化,如何去把他的计算方法或者说模型建立起来?这是城市仿真实验室建设过程中要解决的关键问题。”熊伟称,这个框架体系是首创,建成之后不仅可以用于城市规划领域,同时也可以延伸运用在各个领域。以城市管理和决策需求为导向,武汉城市仿真实验室经过两年筹建,已对现有基础数据、专业数据、关联数据和对标数据等四类进行了重新梳理,并适时补充各项大数据,整合形成了8大项、150余项的总体框架。总体框架将从“数据汇集、评估预警,仿真模拟、智慧决策”四个功能层次,分为“人口社会、产业经济、国土规划、公共服务、交通体系、市政设施、生态环境、空间形态”八个维度进行建设,并指导各单要素模块的研究。“这只是一个开始”,熊伟称。武汉城市仿真实验室的建设是一个系统性、长期性工程。依据现有的数据基础搭建起系统平台、验证计算方法、运用实践,未来将在实践中不断调整和修正。“未来所有的试错,都只会发生在城市仿真实验室里。城市建设不可逆转,由此可以节约大量的社会资源和成本。”

城市建成区可视化

职住分析居住地密度分布

公共服务设施评估小学

理想城市

有具体的量化指标

“武汉城市仿真实验室,实际也是将武汉所有规划建设管理进行一个全数字化的统筹。以前我们对城市的量化是很难的、没有理论支撑,城市仿真实验室可以将以往所有的工作综合之后数据化、系统化,然后进行综合评估。”熊伟称,对城市进行综合量化计算,是对城市的一次重新梳理、解读和构建,“对于现阶段的武汉来说,有助于我们重新定位武汉,重新去看待武汉未来的发展方向。”

“什么样的城市是真正理想的城市?”“我们到底需要一个什么样的城市?”听起来像是一个感性的问题,其实有非常具体的量化标准。联合国人居署曾经制定了一套“城市繁荣指标体系”,用来监测可持续发展目标当中城市的发展。为此,武汉城市仿真实验室也制定了三类指标体系,对城市综合发展状态的系统描述指标,以及对城市特定问题的专题研究。

有了标准,城市才可以量化。“要研究武汉问题,只研究武汉解决不了问题,对比国际标准意义不大(很多都是区间值、均衡值)”,熊伟称,“需要对比国际上同类城市,研究其他与武汉同等规模的城市、在不同发展阶段下如何解决城市问题。”

“我希望在构建城市仿真实验室这个平台的过程中,能够更清晰,城市是什么。未来的理想城市可以是什么样子的。”熊伟说,对于规划师,城市既是“物理空间资源的综合体”,又是现代文明发展、以及人类活动和情感的载体。理想城市的样子,是“现代的”“未来的”城市,也是生态的、自然的,可以诗意栖居的地方。

来源:武汉市规划研究院

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  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20180905A1E0D100?refer=cp_1026
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