乾貨！中國城市規劃設計研究院楊滔：未來城市的智慧規劃怎麼做？

雷鋒網按：7 月 12 日至 7 月 14 日，2019 第四屆全球人工智慧與機器人峰會（CCF-GAIR 2019）於深圳正式召開。峰會由中國計算機學會（CCF）主辦，雷鋒網、香港中文大學（深圳）承辦，深圳市人工智慧與機器人研究院協辦，得到了深圳市政府的大力指導，是國內人工智慧和機器人學術界、工業界及投資界三大領域的頂級交流博覽盛會，旨在打造國內人工智慧領域極具實力的跨界交流合作平台。

7 月 14 日，伴隨著議程進入到第三天，本次大會也迎來了為期一天的智慧城市專場。活動上，作為中國城市規劃設計研究院未來城市實驗室研發副主任的楊滔博士，既擔任了本場主持人，同時也帶來了一份重磅報告：《未來城市的智慧規劃》。此前，他曾負責雄安數字規劃平台與北京城市副中心行政核心區控規及城市設計、大倫敦戰略規劃空間專項等項目。

中國城市規劃設計研究院未來城市實驗室研發副主任? 楊滔博士

楊滔指出，數字規劃平台遵循國家戰略，以數字中國為宏偉目標，力推創新、協調、綠色、開放以及共享五大理念。雄安新區提出孿生城市概念，即數字城市與現實城市同步規劃建設。這其中最核心的還是對智慧基礎設施的建設，以及全域化智能環境系統建設、數據資產管理體系的建設。

對於城市來說，有能源系統、水系統、環境系統、綠色出行系統；對於社區來說，有便捷社區服務、智慧辦公、智慧家居；對於個人來說，健康、碳排放量都是個體對城市的感知、需求，自身的服務就是對社會的服務。

「我們希望通過敏捷的系統，能夠把這方面有機結合起來，這個結合的方式之一就是浸入式公共界面，這和個人的穿戴式設備有機結合起來，今後無所不在的智慧化界面中，公共空間智慧界面密度將會度量城市是否具有活力。」

基於此，中規院提出數字規劃平台3.0之路：從過去模擬展示，走向智能化地輔助決策。

在雄安項目上，中規院從城市現狀，到總體規劃、控規、建築市政設計、施工、竣工，最終以物聯網的方式，將竣工後的運營情況，反饋到城市現狀，用於規劃評估，最終做城市精細化管理。通過標準監測基因庫建立、多規融合、動態優化、開放中規，最終建立實體和虛擬的時空城市。

也許這就是未來的空間規劃模式。

以下是楊滔博士在 CCF-GAIR 大會上的演講內容，雷鋒網對其進行了不改變原意的編輯整理：

感謝前面嘉賓的演講，下面是我自己對數字未來城市和大家進行分享。

中規院一直在參與雄安的城市規劃建設，一個重要課題就是如何打造孿生城市，基於國家創新、協調、預設、開放、共享的理念。孿生城市最核心的是智慧基礎設施的建設、全域化智能環境系統建設，以及數據資產管理體系的建設。在這個系統中，我們還是以場景驅動來做的，同時也對標了國際的發展。

比如說場景的設計，在多倫多Sidewalk項目中包括了無人車點對點的交通、裝配式建造更加靈活的模式和居住模式、可持續的標準、為人服務的全天候公共空間、城市社區數字化運營、以及新型的數字化基礎設施等，通過這些方面，推動我們的創新發展。

對標多倫多SIDEWALK項目，他們在可持續建設、可負擔性住房、以及出行交通上增加了數字層，也就是我們建立了數字的基礎設施，能夠全覆蓋，特別是通過物聯網、5G等先進技術，能夠隨時知道城市是如何運作的。

前面是借鑒，針對數字未來城市來說，城市、社區、家庭、個人如何通過這樣一個系統，有機、靈活地結合起來。首先是對於城市來說，有能源系統、水系統實時調節、環境系統、綠色出行，這都是城市中發生的，支撐城市的運用。從社區來說，我們有便捷社區服務、智慧辦公、智慧家居，這是中觀層面上的。最後對個人來說，個人健康、碳排放量，都是服務於個體對城市的感知、需求，以及自身的服務，也是對社會的服務。

我們希望通過敏捷的系統，能夠把這方面有機結合起來，這個結合的方式之一就是浸入式公共界面，這將與個人的穿戴式設備有機結合起來。

今後無所不在的智慧界面或者智慧界面的密度將會度量城市是否具有活力。過去的城市建設更加關注物質的建設，也就是過去三十年城市化大規模建設上，關注的是物的建設。新時代以來，我們更加關注人的世界，對數字化建設和孿生城市有了更多的詮釋。因此，不管是物的世界、還是人的世界，最終是要落到人的體驗上。

第一步對數字未來城市來說就是規劃，如何做好數字化規劃？過去對規劃的理解更多是數字沙盤，把城市展示出來。隨著整個國家規劃的改革，包括目前從城鄉規劃逐步走向國土空間規劃，實際是把過去的城鄉規劃、國土規劃以及發改委的發展規劃，以及環境規劃、交通規劃等有機結合起來。在這樣一個大的變化過程中，如何協調各個部門、各個方面，是我們遇到的一個比較大的挑戰。

另一方面是城市化精細化的治理，國家面向了內生式發展，精細化的管理城市、精細化服務城市，並且及時對城市所運行中遇到的問題作出即時的調整，而不是像過去一個規劃做五年或者十年之後，再進行調整，現在甚至希望能夠一小時或者一分鐘之後就對某些問題能夠做出快速響應。規劃的過程從過去的模擬展示將會逐步走向數字化技術支持實時決策，同時表達的形式也從過去的二維逐步走向三維。

這是數字未來城市規劃的六個環節，首先是現狀，然後是總體規劃，落實到詳細規劃，再走向設計，走向施工，竣工，竣工之後形成各種城市運營現實，回到現狀情況，成為城市運營的一部分，也就是規划到設計到運營的閉環。通過這個閉環，城市有機萬物互聯起來。

對於這樣一個平台，我們也是根據場景來做的。

第一個是數據的彙集，包括開始說的六個階段，六個階段有各種數據，第一步是把各種數據在時空之中彙集起來。

第二步是在規劃建設過程中，需要解決的問題就是規劃的報批、建設的報建，我們希望形成一個智能化的審批過程，也就是放管服，對於後續應該能夠進行實時的監督、監管，而不是把過去每一個步驟都要進行審批。

第三個部分是質量監控，不僅包括施工過程中的質量監控，也包括城市運營過程中質量監控，也包括審批過程中透明化的實時監控。

第四個部分是輔助決策，我們通過數字化手段，能夠幫助不管是政府部門還是開發商，甚至是老百姓，能夠參與到規劃建設運行的過程中，輔助大家進行決策。

第五個方面是體檢評估，也就是目前國家推行的城市體檢或者規劃總評估過程，能夠實時對我們做出的規劃、建設、運營，進行更為宏觀、更為綜合的評估過程。

最後是對城市運營的實時監控過程。

為了實現這個大的框架，有四個步驟：

第一是城市的標準建設。城市到底按照什麼樣的標準建設？比如數字未來城市定位是綠色智慧城市，哪些標準才能建造一個綠色智慧城市？我們通過學習世界上以及我國相似的城市、創新的城市，發現相應的標準與指標。

第二是多規合一，多種規劃如何統一起來，之前的多規合一隻是在空間上進行比較，比如說一個圖塊，是否在城鄉規劃部門、國土部門、發改部門是同一個定義。我們在這個過程中不僅僅是圖斑的對比，更多的是不同部門標準的對比，還包括從總體規到詳細規劃，到建設過程中這種標準層層傳遞的過程，也就包括橫向和縱向兩部分。

第三是動態優化。改變過去規劃模式五年乃至十年再改變一次的方式，我們要實時推進規劃的更新，漸進式發展。

最後是開放眾規，不管是政府還是企業商還是老百姓，都能實時參與到規劃的過程中，並且通過數字化方式帶來更多創新創業的可能性。

這四個方面核心解決的就是規劃建設標準的迭代過程，以及規劃組織模式的創新，最後帶來整個社會治理模式的創新。

這是我們對於基因庫的研究，包括22個城市以及28萬個相應地塊的研究，去判定哪個城市是符合雄安所提出的「世界眼光，國際標準，中國特色」，高點定位的要求。

這張圖表體現了我們如何做這些事情，包括創新、繁榮、活力、綠色、健康，這是城市運行的績效評估，比如創新，它的評判可能是高學歷人才的佔比，單位專利數等，目前數字未來城市還沒有開始運行，並不能夠在目前階段進行評估的。但另一方面，數字未來城市所急需解決的是建設標準或者規劃標準，比如說空間區位、用地經濟、公共服務設施布局、空間形態、道路、生態節能等，這些都是可以通過規劃建設標準來實現的。

城市運行的績效，以及城市建設標準之間是否具備聯繫？我們通過人工智慧或者深度機器學習的方式去進行判定。我們認為城市的績效也是給城市一個畫像，城市是怎樣運行的；另一方面城市的建設標準，在很大程度上是城市的建設基因。比如一個成功的科學園建設起來需要哪些建設標準，比如說用地的混合，是否商業、住宅、辦公的有效混合，這種混合方式怎麼樣、比例怎麼樣，路網可達性、綠化水平、住房租金、教育設施、街道活力等等，根據這些方式去定量地判斷成功的科學園的建設標準。

第二方面是多規融合。一是總體規劃層面上的目標和指標，二是地塊上規劃建設過程中的管理指標，往往是控制性詳細規劃，三是落在建設層面上的指標。不同的指標在過去是分割的，我們希望從總體規劃的指標逐步落實到地塊層面上，最後落實到建設層面上，這是縱向傳導的過程。另一方面，對於全局層面來說，我們也存在著空間結構的評估，交通的評估，公共設施服務的評估，這些評估以及規劃，在過去是分裂的，我們也希望通過大數據平台、數字規劃平台，實時發現不同專業之間需要調和的方面。

對於這個聯動過程，我們希望形成聯動的閉環，從規劃、建設、運營等能夠有效結合起來，比如總體規劃層面上，我們往往會提出創新發展，或者綠色高效，但是這些大的目標如何實現，如何監控，如何管理，實際我們把這些大的目標、指標分解到城市中不同的專業管理單元上，比如說公服單元，人口是怎麼分配的；創新城市，人口單元是怎麼構成的。比如說海綿城市，排水、給水、回水是非常專業的，支撐著綠色發展部分。也包括形態、能源、生態等，不同的專業有不同的專業統計方式，我們把大的指標分解在不同的專業上，讓專業的機構干專業的事，而不是過去用一個行政邊界或者控規單元劃分的邊界，把所有東西統一在一起。

在分解過程中，最後是落在地塊上，地塊是進行各種指標統和的地方，也就是人口的指標、排水的指標、密度的指標，都將有效彙集在每一塊地塊上，這個地塊有幾何形態的指標，比如說高度、密度，另一方面也有數據化指標，比如總的建築面積、土壤滲透率等等，最後地塊指標又經過層層分解，可以傳遞到建築的構件，也可以分解到房間、樓層等等，這是規劃與建設的過程。

但是對於城市運行來說，各種物聯網設施往往是在建設部件上，比如說房間內部可能有攝像頭、有感溫器等等，這些數據通過房間匯聚到建築體上，逐步匯聚到地塊上，逐步在各項專業單元上進行層層聚合，實時判定不同尺度，比如說地塊上發生什麼變化，或者整個城市的人口是不是超標，或者公共服務設施是否合適，隨時對城市進行預警，最後判定總體目標是否達到了創新城市。

為了實現目標分解，我們也提出多尺度的空間單元體系，也就是我們對城市的管理到了房間級別，能夠實時監控，管理每個房間所發生的事情，對房間進行定位。這種定位同時又和建築的單元、地塊、社區空間定位實時連接起來，我們希望整個城市的事件能夠實時通過空間定位的系統，能夠有效進行統和。

第三方面是動態優化。也就是對過去這種固態的規划過程進行一個實時調控過程，也就是輔助我們實時決策，在最左邊，我們定義了城市的數據，城市是怎麼運行的，最開始是空間單元，他們在不同的空間單元出現哪些問題，還有時間的閾值，在哪些時間段，一年還是一個月，他們是否達到了我們預期的目標，還有進行預警，預警之後是評估，評估的背後是有不同模型支撐的，這些模型上進行交叉式相互驗證過程，比如公共服務設施和人口，如果我們的人口，比如說數字未來城市，是一個創新的城市。

很多青年人會過來工作或者安家，我們的公共服務設施是否能夠支撐？比如每個地塊也許人口並沒有達到這麼多，而我們建設了大量的公共服務設施，某種程度上是對公共服務的浪費。另一方面，也許這個地塊或者這個社區有大量的年輕人入住，而公共服務設施在規划上並沒有配套好，也不能夠有效支撐我們的創新創業。

比如說交通和混合用地，街道乃至新能源中都存在著彼此關聯，我們通過一個定量方式，實時發現問題，發現問題之後進行方案的對比。方案對比過去關注的是優劣勢比較，現在還考慮到影響，也就是對每一個地塊的人口增加之後，不僅是對地塊本身的公共服務設施有影響，或者是地塊的能源有影響，而是對這個地塊周邊的交通、周邊的公共服務設施乃至於更大範圍內的基礎服務設施、地下管網到底有什麼影響，我們希望建立起每個地塊和整個城市社區相互聯動的分析方式，並且考慮建設和投資的風險，這是在優劣勢、影響、風險進行評估。

評估對比之後進行優化，優化通過三個步驟實現：第一是策略調整，比如類似於阿里的城市大腦，中間對城市信號燈的調節，這是一個調節的方式，對設施策略性的調整。對設施策略性調整之後還沒有達到要求，就考慮對設施本身的調整，比如說停車場的調整、用地設施本身的交通樞紐的調整，這種更大的調整如果無法實現之後，我們對整個規劃才進行調整，也就是對整體路網結構、交通配置情況進行調整。

因此我們採用分級分類的，不同輕重緩急的調節方式進行優化，來解決預警所發現的問題。這裡展示的是模型背後或者說是評估背後的模型，比如說微氣侯和城市機理之間的關係。目前對於城市的健康、發展是非常關注，城市的宜居性不僅是大的氣候條件影響，也包括建築環境，我們的高度、密度對於微氣候的影響，比如對於土地開發強度有什麼影響，對於建築的圍合方式，乃至於街道建築商材料顆粒度細膩度，都會有很多的影響，這都是考慮的方面。

還有交通和用地實時交互的模式，不僅是對用地功能本身的優化，也就是說，交通量大的地方適合於用商業或者其他城市的公共空間，另外我們也對交通進行實時畫像，並且根據我們的交通和用地之間的關係，對於出行調度做出建議，最後我們注意到街道安全的控制情況。

第四是開放眾規。我們希望能夠匯聚到世界上各種智慧，參與到規劃建設過程中，另一方面是希望推動市民和政府之間有效的溝通渠道，能夠推導城市的整個治理方面的改善。在公共參與的過程中，我們還是的是高品質發展，我們希望通過三維的方式，非常直觀地告訴非專業人員哪些方面需要進行彼此的互動，比如說定製建築的高度、首層的通透率、城市是否貼線走，形成良好街道，甚至是透水鋪裝率，哪些地方雨水可以滲透到地面，補給地下水源，通過一些直觀的方式促進和老百姓的交流。

另一方面是多專業協同，這是專業人員之間進行協同，包括地上地下一體化，乃至於市政設施和地面聯動過程，也包括規劃運營過程中的循環，比如說地質條件發生的變化，對於樓房的高度、層降有哪些影響，以及地下能源的設施發生了哪些變形，對於能源供給有什麼影響，都是我們需要實時關注和進行協同的過程。

這裡展示了一個動畫，比如說商業用地變成了住宅用地。我們對道路網進行調節，因為商業用地和住宅用地不同，對道路網進行調節之後，住宅布局的方式將隨著道路的不同而發生改變，這些都是老百姓可以在平台上實時進行操作的。

另一方面我們也考慮，綠色的公園和視線的關聯關係，哪些地方可能看到綠色公園，哪些看不到，如果看不到，我們又希望哪些樓房降低或者升高，升高和降低樓房，同樣也帶來了人口的變化，這些人口的變化將會導致街道的紅紅綠綠的交通變化，這是形成了從街道的布局到用地的模式到建築的高度，簡單的展示的過程，我們希望老百姓或者開發商、投資商，能夠實時在平台上進行互動的操作，能夠實時感受到自己所做的方案，對於周邊的影響。

整體來說對於運營過程是希望形成全區域的多維感知過程，是一個主動發現的過程，而不是過去被動收集數據。這種主動的發現不僅包括智能路燈或者智能井蓋或者垃圾筒等等，也包括消費數據、消防數據，我們希望能夠通過這些數據發現新區建設中，產業中有哪些異常事件，對各種異常事件進行實時處理。但是實時處理過程中核心的還是知識圖譜建設，因為新情況出現之後，我們希望實時記錄下來，並且對下一次如何解決相類似的情況，能夠有效解決，而不是重新研究。因此知識圖譜的迭代或者發展，是主動發現模式的最核心的部分。

最後總結。我們這個平台希望形成一個全感知、全要素、全周期、全開放的體系，包括孿生城市，一個是實體城市，也就是實體的時空，另一個是虛擬城市、虛擬時空，但核心是把這兩方面有效結合起來，促進社會的時空。

在這個建設過程中，我們建立一個時空的大資料庫，這是我們最核心，需要做的事情，也是包括目前資源部提的時空大數據平台上，都是這些方面，各個企業也在做時空大數據。基於時空大資料庫的建設，我們希望提供全時的虛擬服務，不僅是空間上的發展，還有時間上的發展，白天黑夜不同時間段對於公共空間，對於資源的有效利用是非常重要的，我們提出時間規劃的過程，最後是有效去優化公共資源以及各個方面的資源，實現資源的有效優化，也就是數字經濟的最核心，也就是如何把有效的資源資產能夠在合理的時間、合理的空間中有效整合起來，促進價值的增長。謝謝大家。

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