空間論道 | 王鵬:大數據與人工智能支持的城市存量規劃方法與實踐
發布日期:
2018-08-14
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各位專家就為什么做城市雙修、怎么做城市雙修進行了分享,本人可能更多從技術層面為大家提供方法的支持。在我看來,城市的空間是市民空間行為的結果,城市雙修工作的對象是已建成的存量的城市。若想對城市里面的問題進行修復和修補,首先要了解城市存在什么樣的問題,最重要的是了解生活在城市中的人的行為和城市空間的關系,兩者中間是否存在著一些不匹配的因素,我們可以對其施加影響。
大數據有助于理解城市大的空間結構和功能分布。我們利用手機信令數據,研究華夏幸福最具代表性的產業新城固安(如圖所示)。需要了解新城中的人住在哪一區域,在哪個片區工作,與北京是什么樣的關系,日常在什么區域休閑娛樂,是否有外面的人或者周邊農村的人到城市新建的項目娛樂活動。未來需要確定的是如何進一步調整住宅的供給,某一檔次和形態的住宅供應量是否可以更好的滿足本地工作人口的需求?是否應該調整現有的商業業態的布局以及基礎設施的配套,來動態滿足城市居民的要求?不應該是大家經常說“一張藍圖干到底”的模式,這是不現實,應該是動態調整的過程。
圖7 固安人口數據統計
圖8 固安市民出行模式及需求分析
經過對固安本地人出行的模式和需求的分析,發現固安和北京市有非常密切的聯系。就固安內部而言,可以發現老縣城、新區和南北產業區和住宅、服務中心之間也有非常密切的聯系。這就反映了城市未來需要滿足的一些出行的需求。當然,番茄出行自身運營的數據同時能給我們的城市規劃提供越來越多的支持。我們幫助蕃茄出行運營動態的大數據平臺,經過幾個月數據的積累,可以幫助我們更好的識別城市運行狀態。
大數據可以實現對地塊內部的微循環的改善和評價。以北京奧林匹克森林公園為例,在其建成十幾年之后,我們和設計團隊一起對它進行了評估,目標是對其進行更新和改造。在這個過程中發現很多設計之初沒有思考到的問題。奧林匹克森林公園的布局和景山類似,中軸線上的一座景觀山是整個公園的制高點。最初設計師認為大家會沿著中軸過來后到達山頂登高遠眺,然后下山,但現實是環道修通后,大部分人基本都在環路分布,很少有人去山頂。我們還對公園內部一部分步行道路進行觀察評價,發現實際使用的人流量和當時的估計存在一些偏差,在此基礎上后續對公園路網進行了調整。
圖10 奧森公園人流密度分析
最后一個案例來自清華大學的碩士論文,研究對象為北京一個典型的歷史街區——北京白塔寺街區。該課題的目的是對舊城的交通環境進行觀察和調整。當時在白塔寺地塊里布置了60多臺全功能的傳感器,采集城市運行多元的數據。項目主要是使用了人車的數據,其它如環境、聲音等數據沒有使用。新技術帶來的好處就在與此,以前我們沒辦法在胡同里進行24小時對人車的全方位監測,現在就可以實現。
圖11 白塔寺24小時內交通數據圖
對這個數據進行刻劃的結果,面、線、點全方面展示舊城交通如何運行的,指導我們進行社區更新,尤其是交通改善的具體規劃策略。
圖12 步行交通通行量統計
這是步行系統交通量的可視化(圖12),一天24小時里面每條胡同的流量的變化。我們可以很清楚識別步行量的分布狀態和每條路現狀的使用功能,還有類似的機動車通行量??梢园l現一些主要的胡同承擔了絕大部分的交通。針對這些采集分析結果,對區域內部道路改造提出了一些建議,例如進行機動車干路和支路的劃分,以及干路雙行、支路單行的改造。
圖13 白塔寺街區街道通行量定量刻畫
在線的層面上對每條道路進行了24小時的人流量和車輛量的分類(圖13),曲線的形態有很大不同。通過觀察可以發現一些比較有意思的變化,中午12點到14點會出現兩個小的高峰,大家回家吃飯,再回來上班,這也說明胡同里人們的生活狀態比較休閑。
圖14 某路口交通量統計及定量刻畫
更細的層面上,對一個交叉路口的觀察,這張圖(圖14)呈現了幾個方向人車流量的分布狀態。通過對這些數據的分析可以為路口具體設計管理提供支持。
與此同時,我們在清華大學紫荊公寓安裝了一臺傳感器,在去年學生軍訓的時候進行了數據采集。虛線和實線的關系,就是我們預測的數據和實際發生的人流量關系。利用City-grid傳感器可以收集多維度環境監測數據,同時進行學習。環境數據變化往往可以對應表征特定的城市事件類型。同時檢測噪音、溫度、污染物濃度等數據變化,更容易將數據與空間事件建立聯系,從而實現真正的精細化管理。
另外一類數據收集的方法即搭建公眾參與的平臺。路見的平臺是最成熟的一個,在此著重推薦。
圖15 路見平臺運作原理
圖16 路見平臺部分提案分布圖
路見是一個聚焦城市空間品質和民生問題的公眾互動平臺。致力于為每個人參與城市治理提供有效的發聲渠道,連接政府、專家和市民,助力城市精細化管理,推動以人為本發展。實際上它基于手機的微信小程序,讓公眾能針對具體的城市事件和規劃對具體地段進行評價。這種方法在國內一些地方已經開始應用,獲得了大量的市民對城市意見的提案(圖17),有針對性的為政府和規劃部門對城市功能調整優化提供的參考。