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隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的廣泛普及以及社交網(wǎng)站的不斷涌現、政府信息化的日益完善等，我們迎來(lái)了“大數據時(shí)代”。近年來(lái)，大數據業(yè)已發(fā)展成為重要的研究領(lǐng)域，在商業(yè)決策、經(jīng)濟發(fā)展、社會(huì )安全、公共衛生等領(lǐng)域的應用中發(fā)揮了突出作用，影響著(zhù)人們的生活方式及學(xué)者的研究范式。智慧城市作為提高城市可持續發(fā)展能力的重要手段和途徑，已成為中國新型城鎮化的重要戰略方向，在政府部門(mén)的引導下，相關(guān)的規劃與實(shí)踐已在全國各地不斷推進(jìn)。與此同時(shí)，信息科學(xué)、GIS、城市規劃、地理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)等不同學(xué)科的學(xué)者分別從不同視角出發(fā)，展開(kāi)了大數據與智慧城市的研究與探討。近年來(lái)，有關(guān)研究項目、研究機構等逐年遞增，國家重大項目逐步向信息科學(xué)領(lǐng)域傾斜；有關(guān)研究成果不斷豐富化，并成為很多學(xué)科的熱點(diǎn)與主流。

因此，大數據在城市領(lǐng)域中的應用以及在智慧城市的規劃管理中正顯現出更加重要的作用。

大數據時(shí)代的城市規劃不是簡(jiǎn)單的規劃信息化，也不是規劃中多了一個(gè)數據源而已，相反，大數據時(shí)代的大數據更多的反映的是人的大數據，是中國經(jīng)濟社會(huì )與城市發(fā)展進(jìn)入新的轉型時(shí)期后各種新理念、如以人為本、新型城鎮化等的終極體現，是城市研究與城市規劃實(shí)踐的又一個(gè)春天。

1.大數據時(shí)代智慧城市規劃與管理框架

北京大學(xué)時(shí)空行為研究團隊提出了智慧城市規劃與管理的框架（見(jiàn)圖 1）。在現有理論基礎和數據獲取能力的基礎上，對多源數據進(jìn)行整合，一方面強調促進(jìn)城市規劃與管理的智慧化；另一方面，我們需要開(kāi)創(chuàng )一個(gè)智慧城市的規劃與管理模式。

01大數據時(shí)代的時(shí)空信息獲取

在大數據時(shí)代，定位技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展為個(gè)體時(shí)空信息的獲取提供了更多的可能。目前的個(gè)體時(shí)空信息獲取主要有三種方法：第一，被動(dòng)式信息獲取。即不需要被調查者的主動(dòng)參與，如基于基站定位的手機通話(huà)數據、基于射頻識別技術(shù)（RFID的公交 IC 卡、停車(chē)卡、銀行卡數據以及通過(guò)在公交車(chē)或出租車(chē)上安裝 GPS 獲取的浮動(dòng)車(chē)數據等。這些數據通常需要從相關(guān)的企業(yè)或政府管理部門(mén)獲?。ㄈ缤ㄐ胚\營(yíng)商、交通管理部門(mén)）；第二，主動(dòng)式信息獲取。即被調查者主動(dòng)向調查者提供自己的時(shí)空信息。日志調查被認為是最有效的方法之一，如出行日志、活動(dòng)日志、時(shí)間利用日志等；第三，介于被動(dòng)式與主動(dòng)式之間的半主動(dòng)式信息獲取，如社交網(wǎng)絡(luò )數據中的用戶(hù)簽到信息以及用戶(hù)發(fā)布的信息中所隱含的時(shí)空信息，研究者可根據需要提取個(gè)體的時(shí)空信息或社會(huì )經(jīng)濟屬性等。

02大數據時(shí)代的智慧城市規劃與管理

智慧城市規劃與管理可以從兩個(gè)方面理解與展開(kāi)，其一是傳統城市規劃與管理的智慧化改造，其二是創(chuàng )新新的智慧城市規劃與管理。

（1）傳統城市規劃與管理的智慧化。

在傳統的以物為本的城市研究中全面融入時(shí)空間行為研究，徹底彌補對城市活動(dòng)系統研究不足、對居民活動(dòng) - 移動(dòng)需求分析不透、對行為決策機制了解不多以及對交通出行滿(mǎn)意程度考慮不夠等弊端，做到城市研究真正以人為本。在城市規劃編制的過(guò)程中系統融入居民時(shí)空間行為的分析成果，促進(jìn)城市規劃編制的科學(xué)化、人本化。以居民時(shí)空間行為規律為基礎，突破現有城市管理中的城市人口分布的匯總、靜態(tài)處理方式，推進(jìn)城市管理的精細化、動(dòng)態(tài)化及智慧化。

（2）智慧城市的規劃與管理。

智慧城市的根本目標是實(shí)現城市居民日常生活的智慧化。也就是說(shuō)，需要倡導以日常生活為導向的新的城市規劃與管理模式，從而引導居民的行為模式和生活方式與智慧、低碳、可持續的城市發(fā)展目標相協(xié)同，以居民日常生活的智慧化來(lái)實(shí)現智慧城市。這里，我們從空間、時(shí)間、行為等三個(gè)維度，以居民日常生活的智慧化為目標，提出了人本導向的智慧城市規劃與管理的三個(gè)方向，即智慧城市的生活空間規劃、智慧城市的生活時(shí)間規劃、智慧城市的居民行為引導。

2.城市規劃與管理的智慧化

01城市研究的智慧化

通過(guò)分析城市居民日?；顒?dòng)與出行的決策機制，可以辨識居民行為的制約因素，為城市設施布局優(yōu)化或相關(guān)管理政策的調整提供量化指標，從而輔助規劃師及城市管理者檢討已有規劃或城市管理措施中存在的問(wèn)題，為城市規劃與管理提供更精細的科學(xué)依據；并且，基于多源數據與不同活動(dòng)類(lèi)型，可以多尺度透視城市時(shí)空間體系，具體包括微觀(guān)尺度的城市社區規劃與旅游景區規劃研究，城市尺度的城市空間規劃與交通規劃研究，以及宏觀(guān)尺度的城市體系和區域空間結構研究。已有的大量實(shí)證研究表明，時(shí)空間行為研究能夠彌補靜態(tài)城市研究方法所不能發(fā)掘的現實(shí)居民生活的動(dòng)態(tài)性問(wèn)題，為城市規劃與管理提供新的思路。

02城市規劃編制的智慧化

在城市規劃的編制過(guò)程中，與信息化手段結合的時(shí)空間行為研究能為規劃調研、規劃決策支持、規劃實(shí)施效果評估等提供科學(xué)依據，并有效節省規劃編制的成本而提高規劃的效率。隨著(zhù) GIS 技術(shù)、復雜計量模型、多智能體模型等新技術(shù)在城市規劃編制中的應用，城市規劃方案的制定和評估等工作日趨定量化、信息化、系統化，而時(shí)空間行為研究能有效推動(dòng)微觀(guān)、精細化、時(shí)態(tài)化的城市模型發(fā)展。

一方面，大規模時(shí)空間行為數據在城市規劃編制過(guò)程中的使用，為城市功能區的識別、城市用地現狀分析和規劃城市用地功能結構的評價(jià)等提供了良好的數據基礎。早期的城市功能區識別工作多基于遙感影像或土地利用勘測數據，劃分的功能區已顯得過(guò)于粗放，而浮動(dòng)車(chē)、公交刷卡、簽到數據等反映居民行為特征的數據集與城市路網(wǎng)數據、興趣點(diǎn)數據（POI）等基礎地理數據的結合，可以輔助進(jìn)行高效率、高精度的城市功能區識別。這在一定程度上降低了規劃編制過(guò)程中現場(chǎng)勘測的工作量，以智慧化的手段減少了規劃編制的成本。

另一方面，通過(guò)分析城市空間與居民行為的互動(dòng)機制，可以模擬不同的規劃方案及其實(shí)施各階段的居民行為響應，并以此為規劃方案評價(jià)與選擇提供決策支持。例如，利用網(wǎng)上虛擬環(huán)境獲取上海世博會(huì )參觀(guān)數據，基于參觀(guān)者游覽行為的建模分析，模擬規劃設計的兩輪方案編制過(guò)程中的人流分布特征，以此為依據進(jìn)行規劃方案的對比評價(jià)提出改進(jìn)建議。

03城市管理的智慧化

現有的城市管理模式以居民居住地作為人口統計與管理單元，難以有效捕捉城市系統的動(dòng)態(tài)性以及城市人口分布的流動(dòng)性特征，因此，實(shí)時(shí)信息處理能力與響應速度較低，難以發(fā)現城市系統運行中的潛在問(wèn)題并做出及時(shí)預警。雖然云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數據等新技術(shù)的發(fā)展提高了城市信息基礎設施建設與運營(yíng)的水平，為城市管理的智慧化提供了技術(shù)保障，但已有的智慧化城市管理解決方案多強調物理層面的技術(shù)創(chuàng )新以及管理技術(shù)手段的信息化，對城市社會(huì )系統（特別是城市居民的活動(dòng) - 移動(dòng)系統）的正面關(guān)注顯著(zhù)不足。

面對中國城市規劃與管理人本化的轉型，智慧化的城市管理應將信息化的管理手段與對城市居民活動(dòng) - 移動(dòng)行為的動(dòng)態(tài)分析相結合，在不同的時(shí)空背景、針對不同的居民行為特征采取針對性的管理策略，對城市系統日常運行中出現的問(wèn)題做出及時(shí)、精確、細致的響應。具體而言，需要動(dòng)態(tài)分析與模擬居民時(shí)空行為與城市空間的相互關(guān)系，識別并預測不同時(shí)間截面上城市人口（特別是弱勢群體、違法亂紀者、重大事件的集聚人流等）的分布結構，為即時(shí)化、精細化的城市管理提供決策依據。城市管理的智慧化主要體現在社會(huì )管理、公共安全管理、安全事故預警、重大活動(dòng)人流管理等方面。

在社會(huì )管理方面，促使在管理中切實(shí)考慮被管理對象（尤其是流動(dòng)人口、老年人、殘障人口等弱勢群體）的需求與決策，使管理更加人性化。在公共安全管理方面，基于城市違法亂紀行為及刑事案件發(fā)生的時(shí)空分析與模擬，可以發(fā)掘刑事案件頻發(fā)的時(shí)段及對應的空間熱點(diǎn)區域，有利于對城市違紀與犯罪事件進(jìn)行遏制與預警。在安全事故預警方面，通過(guò)城市人口聚集區的動(dòng)態(tài)分析、結合城市自然災害預警信息，可以及時(shí)發(fā)現城市安全事故的潛在發(fā)生區域并進(jìn)行預警。在重大活動(dòng)人流管理方面，通過(guò)分析重大活動(dòng)期間人流集聚與擴散的規律并模擬居民的應急避難行為，為人流疏導管理及應急預案提供有效依據。

3.人本導向的智慧城市規劃與管理

面向中國建設人本城市的新形勢，需要倡導以日常生活的“智慧”化為目標的智慧城市規劃與管理新模式：一方面，基于個(gè)體行為，進(jìn)行城市空間結構（如土地利用布局）、城市時(shí)間結構（如公共服務(wù)設施運營(yíng)時(shí)間）的優(yōu)化調控，保證城市時(shí)空間結構與居民生活活動(dòng)需求相匹配，為居民日常生活的“智慧”化提供城市物質(zhì)環(huán)境的基本保障；另一方面，面向個(gè)體行為，實(shí)施直接的行為引導，通過(guò)軟性政策、信息化手段輔助居民在日常生活中進(jìn)行智慧的行為決策，引導居民形成智慧、健康、低碳的行為模式與生活方式，以居民日常生活的“智慧”化來(lái)實(shí)現智慧城市。因此，基于時(shí)空間行為的、人本導向的智慧城市規劃與管理包括基于個(gè)體行為的生活空間規劃、生活時(shí)間規劃，以及面向個(gè)體行為的城市居民行為引導（見(jiàn)圖 2）。

01智慧城市的生活空間規劃

目前，中國的城市規劃往往根據城市經(jīng)濟發(fā)展戰略確定城市空間發(fā)展方向、城市新的增長(cháng)極、重點(diǎn)開(kāi)發(fā)區域以及產(chǎn)業(yè)空間布局，通過(guò)預測人口總體規模、用地比例標準配給配套的居住用地、設施用地等組合形成城市空間結構，在實(shí)踐中逐步形成以經(jīng)濟增長(cháng)為目標、以空間供給為導向、優(yōu)先考慮產(chǎn)業(yè)空間，而將居民生活空間作為配套功能的規劃模式。但是，近年來(lái)大城市中心城區土地開(kāi)發(fā)趨于飽和，城市居民的移動(dòng)性需求持續增加，居民的時(shí)空間需求也日趨多樣化，而相關(guān)規劃已難以有效應對日益復雜的城市問(wèn)題（如城市社會(huì )空間分異、職住不平衡加劇、居民時(shí)空可達性降低、居民健康與生活質(zhì)量下降、城市空氣環(huán)境惡化等城市?。?。

在此背景下，中國的城市規劃有必要突破現有的城市空間結構規劃模式，在規劃中著(zhù)重強調宏觀(guān)城市發(fā)展與微觀(guān)日常生活的協(xié)同，將規劃的思維方式從“以產(chǎn)業(yè)功能區為節點(diǎn)、以經(jīng)濟聯(lián)系為軸帶”轉向“以居民生活圈為節點(diǎn)、以居民活動(dòng)路徑為軸帶”，倡導以社會(huì )及環(huán)境的可持續發(fā)展為目標、以空間需求為導向、以居民生活空間體系為核心內容的城市空間結構規劃新模式。

城市生活空間反映城市居民通勤、購物、休閑等活動(dòng)與城市實(shí)體空間的互動(dòng)關(guān)系，通過(guò)刻畫(huà)城市居民活動(dòng)的空間范圍并與城市土地利用進(jìn)行關(guān)聯(lián)、疊置分析，識別居民頻繁到訪(fǎng)或潛在使用的區域、設施，從而將城市居民日?；顒?dòng)的時(shí)空間模式及需求特征投影在城市實(shí)體空間上。因此，在城市實(shí)體空間的基礎上，根據城市居民不同類(lèi)型、不同發(fā)生頻率、不同時(shí)空尺度的活動(dòng) - 移動(dòng)行為形成的活動(dòng)空間，可建立“日常生活圈 - 通勤活動(dòng)圈 - 城市生活圈”層級結構的城市居民生活空間體系，作為生活空間導向的城市空間結構的核心?；凇叭粘Ｉ钊?- 通勤活動(dòng)圈 - 城市生活圈”層級結構的城市居民生活空間體系，可實(shí)施以生活空間為導向的城市空間結構規劃，在發(fā)展自我平衡與支持的居民日常生活圈的基礎上，借鑒西方邊緣城市等城市空間區域化的組織策略，建設郊區活動(dòng)中心，并以緊湊型多中心帶動(dòng)組團緊湊，完善保障性設施等民生規劃，發(fā)展組團內微循環(huán)交通，使郊區成為居民真正的日常生活空間，形成“多層級、相對獨立、有機組織、網(wǎng)絡(luò )聯(lián)系”的中心體系，建構“生活圈、小組團、多中心”的城市空間與社會(huì )形態(tài)。

02智慧城市的生活時(shí)間規劃

中國現有的城市社區規劃以居住用地開(kāi)發(fā)、居住小區建設為主要內容，根據社區人口規模決定用地開(kāi)發(fā)強度、社區功能布局及配套設施數量，在數量上滿(mǎn)足社區居民的需求。這類(lèi)社區規劃著(zhù)重在居住區開(kāi)發(fā)階段完成服務(wù)配套建設，而較少考慮開(kāi)發(fā)完成之后，社區居民在日常生活中對相關(guān)配套設施、公共服務(wù)及公共空間的利用狀況，所以傳統的以空間供給為導向、以經(jīng)濟效益為目標的居住區開(kāi)發(fā)理應轉向以生活時(shí)間調控為導向、以提高社區居民生活質(zhì)量為目標的社區規劃或社會(huì )規劃，根據居民日?；顒?dòng)的時(shí)空規律，調控社區內公共設施或公共服務(wù)的開(kāi)放時(shí)間、調整公共設施在不同時(shí)間段內的開(kāi)放功能，能有效平衡社區公共服務(wù)的時(shí)空供給與居民活動(dòng)的時(shí)空需求，提高社區居民的時(shí)空可達性以及居民的生活質(zhì)量，并增加在社區中參與活動(dòng)并發(fā)生鄰里社會(huì )交往的機會(huì )。

基于上述認識，智慧城市的生活時(shí)空規劃具體應包括以下兩個(gè)方面。第一，社區公共設施或公共服務(wù)的運營(yíng)時(shí)間規劃。在城市居民時(shí)空大數據的基礎上，分析居民行為時(shí)空路徑，挖掘居民的整日潛在活動(dòng)空間，考察潛在活動(dòng)空間內各類(lèi)設施開(kāi)放時(shí)間與居民時(shí)間安排的匹配關(guān)系，從而根據居民活動(dòng)的時(shí)空規律及其動(dòng)態(tài)預測，靈活調控社區公共設施、公共服務(wù)的運用時(shí)間。第二，社區公共設施功能的動(dòng)態(tài)調整。從居民日?；顒?dòng)的時(shí)間節奏出發(fā)，根據居民活動(dòng)需求的時(shí)間分布規律對社區公共設施的功能進(jìn)行動(dòng)態(tài)調整，以提高設施的利用率、因時(shí)制宜地滿(mǎn)足居民各類(lèi)活動(dòng)的需求。例如，將放學(xué)后的中小學(xué)運動(dòng)場(chǎng)館調整為公共體育設施、社區居民開(kāi)放，將下班后鄰近辦公用地的停車(chē)場(chǎng)調整為公共停車(chē)場(chǎng)、疏解社區內停車(chē)壓力等。通過(guò)上述城市生活時(shí)間規劃措施，能增加社區居民對社區公共設施與公共服務(wù)的可達機會(huì )，切實(shí)提高社區居民生活質(zhì)量；并且通過(guò)社區生活組織的優(yōu)化，能有效增加社區公共空間的利用，增進(jìn)社區的鄰里互動(dòng)，提高社區建設與管理的居民參與度，增進(jìn)居民的社區認同感，實(shí)現社區規劃的根本目標。

03智慧城市的居民行為引導

智慧城市規劃的最終目標是通過(guò)城市居民智慧、健康、低碳的行為模式與生活方式維持城市的可持續發(fā)展。因此，智慧城市規劃除了上述城市時(shí)空間規劃措施外，還需著(zhù)重對居民智慧化的行為模式與生活方式的培育，將居民視為“智慧”的主體，從“滿(mǎn)足行為需求”向“管理行為需求”革新，引導城市居民形成智慧、健康、低碳的行為模式，從而反作用于城市時(shí)空間，以智慧的城市生活方式參與可持續城市的建設。

目前，西方發(fā)達國家已有針對居民日常出行的規劃引導的實(shí)踐，基于居民出行需求管理的思路，通過(guò)提供個(gè)性化的交通信息和出行方案，結合認識層面的勸服誘導和公共交通獎勵等手段，輔助交通使用者及其家庭成員自愿改變出行習慣，選擇綠色、健康的出行方式，實(shí)現緩解城市交通擁堵、降低出行碳排放等目標。但這類(lèi)研究的范圍還局限在出行行為上，對交通過(guò)程的分析只局限在交通決策端，鮮有面向居民完整的活動(dòng) - 移動(dòng)路徑的分析與規劃實(shí)踐；

并且對決策、制約、時(shí)間空間、時(shí)空間預算與收支等的理解還有待深化。

因此，中國的城市規劃需要將已有的個(gè)人出行規劃升級為城市居民行為規劃，依托智能手機等移動(dòng)互聯(lián)的終端信息發(fā)布平臺，結合勸服誘導等軟性政策，對城市居民日常行為模式進(jìn)行引導與調控，規劃每日活動(dòng)模式，輔助居民做出智慧的活動(dòng)時(shí)空決策，逐步形成智慧、健康、低碳的生活方式。例如，可以結合用戶(hù)的活動(dòng)模式與交通出行方式，向居民發(fā)布每日活動(dòng)與出行中的能量消耗、污染物排放量等信息；也可以在用戶(hù)制定整日活動(dòng)計劃的過(guò)程中，通過(guò)次序選擇集，引導居民選擇就近活動(dòng)，減少不必要的交通出行；或提供各項活動(dòng)的鄰近公交站點(diǎn)分布、公共交通時(shí)刻、公共自行車(chē)租賃點(diǎn)信息、綠色出行獎勵信息，引導居民以綠色出行為導向制定整日活動(dòng)計劃；另外，鼓勵居民共車(chē)出行，并提供搜尋共車(chē)出行車(chē)輛、搜尋出行同伴、預約結伴的渠道；引導居民增加戶(hù)外休閑、體育鍛煉、非機動(dòng)出行、社會(huì )交往等健康相關(guān)行為的時(shí)間分配等?？傊?，通過(guò)面向智慧、低碳生活方式的行為規劃措施，引導居民行為模式與城市發(fā)展目標相協(xié)同，維持城市社會(huì )系統有序、健康、可持續地運作。

隨著(zhù)我國城鎮化的加速與深化，傳統的城鎮發(fā)展與城市規劃模式亟待轉型與革新，而大數據與智慧城市為這種革新提供了機遇與挑戰。以人為本業(yè)已成為城市發(fā)展的重要指導思想，智慧城市應該是人本城市與信息城市的緊密結合，既需要依托大數據、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代信息技術(shù)，也需要貫徹以人為本的服務(wù)理念。

我們提出了大數據時(shí)代智慧城市規劃與管理框架，從對已有城市規劃與管理的智慧化改進(jìn)和人本導向下智慧城市規劃與管理可能的突破方向等兩個(gè)方面，闡述大數據的應用前景?；趧?dòng)態(tài)的含有空間和個(gè)人信息的大數據，能夠突破傳統城市規劃與管理的時(shí)空間尺度，從基于土地、經(jīng)濟活動(dòng)的規劃向基于個(gè)人、日常生活的規劃發(fā)展，從靜態(tài)的、藍圖式的規劃向動(dòng)態(tài)的、過(guò)程式的規劃發(fā)展，使城市規劃與管理更加科學(xué)化、智慧化。而人本導向下的智慧城市規劃與管理需要倡導以日常生活為導向的新的規劃模式，引導居民的行為模式和生活方式與智慧、低碳、可持續的城市發(fā)展目標相協(xié)同，以居民日常生活的“智慧”來(lái)實(shí)現城市的“智慧”。

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