空间论道 | 王鹏：大数据与人工智能支持的城市存量规划方法与实践
发布日期：
2018-08-14
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各位专家就为什么做城市双修、怎么做城市双修进行了分享，本人可能更多从技术层面为大家提供方法的支持。在我看来，城市的空间是市民空间行为的结果，城市双修工作的对象是已建成的存量的城市。若想对城市里面的问题进行修复和修补，首先要了解城市存在什么样的问题，最重要的是了解生活在城市中的人的行为和城市空间的关系，两者中间是否存在着一些不匹配的因素，我们可以对其施加影响。
大数据有助于理解城市大的空间结构和功能分布。我们利用手机信令数据，研究华夏幸福最具代表性的产业新城固安（如图所示）。需要了解新城中的人住在哪一区域，在哪个片区工作，与北京是什么样的关系，日常在什么区域休闲娱乐，是否有外面的人或者周边农村的人到城市新建的项目娱乐活动。未来需要确定的是如何进一步调整住宅的供给，某一档次和形态的住宅供应量是否可以更好的满足本地工作人口的需求？是否应该调整现有的商业业态的布局以及基础设施的配套，来动态满足城市居民的要求？不应该是大家经常说“一张蓝图干到底”的模式，这是不现实，应该是动态调整的过程。
图7 固安人口数据统计
图8 固安市民出行模式及需求分析
经过对固安本地人出行的模式和需求的分析，发现固安和北京市有非常密切的联系。就固安内部而言，可以发现老县城、新区和南北产业区和住宅、服务中心之间也有非常密切的联系。这就反映了城市未来需要满足的一些出行的需求。当然，番茄出行自身运营的数据同时能给我们的城市规划提供越来越多的支持。我们帮助蕃茄出行运营动态的大数据平台，经过几个月数据的积累，可以帮助我们更好的识别城市运行状态。
大数据可以实现对地块内部的微循环的改善和评价。以北京奥林匹克森林公园为例，在其建成十几年之后，我们和设计团队一起对它进行了评估，目标是对其进行更新和改造。在这个过程中发现很多设计之初没有思考到的问题。奥林匹克森林公园的布局和景山类似，中轴线上的一座景观山是整个公园的制高点。最初设计师认为大家会沿着中轴过来后到达山顶登高远眺，然后下山，但现实是环道修通后，大部分人基本都在环路分布，很少有人去山顶。我们还对公园内部一部分步行道路进行观察评价，发现实际使用的人流量和当时的估计存在一些偏差，在此基础上后续对公园路网进行了调整。
图10 奥森公园人流密度分析
最后一个案例来自清华大学的硕士论文，研究对象为北京一个典型的历史街区——北京白塔寺街区。该课题的目的是对旧城的交通环境进行观察和调整。当时在白塔寺地块里布置了60多台全功能的传感器，采集城市运行多元的数据。项目主要是使用了人车的数据，其它如环境、声音等数据没有使用。新技术带来的好处就在与此，以前我们没办法在胡同里进行24小时对人车的全方位监测，现在就可以实现。
图11 白塔寺24小时内交通数据图
对这个数据进行刻划的结果，面、线、点全方面展示旧城交通如何运行的，指导我们进行社区更新，尤其是交通改善的具体规划策略。
图12 步行交通通行量统计
这是步行系统交通量的可视化（图12），一天24小时里面每条胡同的流量的变化。我们可以很清楚识别步行量的分布状态和每条路现状的使用功能，还有类似的机动车通行量。可以发现一些主要的胡同承担了绝大部分的交通。针对这些采集分析结果，对区域内部道路改造提出了一些建议，例如进行机动车干路和支路的划分，以及干路双行、支路单行的改造。
图13 白塔寺街区街道通行量定量刻画
在线的层面上对每条道路进行了24小时的人流量和车辆量的分类（图13），曲线的形态有很大不同。通过观察可以发现一些比较有意思的变化，中午12点到14点会出现两个小的高峰，大家回家吃饭，再回来上班，这也说明胡同里人们的生活状态比较休闲。
图14 某路口交通量统计及定量刻画
更细的层面上，对一个交叉路口的观察，这张图（图14）呈现了几个方向人车流量的分布状态。通过对这些数据的分析可以为路口具体设计管理提供支持。
与此同时，我们在清华大学紫荆公寓安装了一台传感器，在去年学生军训的时候进行了数据采集。虚线和实线的关系，就是我们预测的数据和实际发生的人流量关系。利用City-grid传感器可以收集多维度环境监测数据，同时进行学习。环境数据变化往往可以对应表征特定的城市事件类型。同时检测噪音、温度、污染物浓度等数据变化，更容易将数据与空间事件建立联系，从而实现真正的精细化管理。
另外一类数据收集的方法即搭建公众参与的平台。路见的平台是最成熟的一个，在此着重推荐。
图15 路见平台运作原理
图16 路见平台部分提案分布图
路见是一个聚焦城市空间品质和民生问题的公众互动平台。致力于为每个人参与城市治理提供有效的发声渠道，连接政府、专家和市民，助力城市精细化管理，推动以人为本发展。实际上它基于手机的微信小程序，让公众能针对具体的城市事件和规划对具体地段进行评价。这种方法在国内一些地方已经开始应用，获得了大量的市民对城市意见的提案（图17），有针对性的为政府和规划部门对城市功能调整优化提供的参考。