
濟南市規(guī)劃設(shè)計研究院
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新技術(shù)背景下未來城市空間演變與規(guī)劃響應(yīng)
來源:CityIF,城市規(guī)劃云平臺2024-07-10
作者:張曉東、陳猛、孫道勝、繩彤
在城市領(lǐng)域,人類從未停止對未知的探索和對未來的暢想??v觀歷史上歷次技術(shù)革新,都深刻改變了人類生產(chǎn)、生活方式,并進一步引發(fā)城市規(guī)模等級、組織模式、形態(tài)布局及空間功能的變化。當(dāng)前,人工智能、自動駕駛等新技術(shù)正在驅(qū)使城市走向數(shù)字化、智慧化、人本化,在此背景下,技術(shù)要素驅(qū)動下的規(guī)劃響應(yīng)及變革的重要性愈發(fā)凸顯。為深刻把握未來城市空間變化、多角度總結(jié)新興技術(shù)帶來的城市空間變革,北規(guī)院智慧城市團隊組織了未來城市空間的規(guī)劃響應(yīng)的話題,與讀者分享面向未來的城市規(guī)劃新范式,共同探討城市內(nèi)居住、消費、就業(yè)、交通等空間的變化及規(guī)劃應(yīng)對,以期提升國土空間規(guī)劃對未來城市發(fā)展的適應(yīng)能力。
摘要
隨著經(jīng)濟、社會結(jié)構(gòu)的不斷迭代和發(fā)展,城市未來的發(fā)展面臨著日益復(fù)雜和多樣化的挑戰(zhàn)。與此同時,氣候變化、資源稀缺、科技創(chuàng)新等因素也使城市發(fā)展面臨著前所未有的機遇和挑戰(zhàn),尤其是科技迅猛發(fā)展,成為全球化發(fā)展的重大趨勢。在此背景下,空間規(guī)劃需要密切關(guān)注新技術(shù)帶來的生產(chǎn)、生活方式的變化,研究對空間組織模式及功能結(jié)構(gòu)布局帶來的影響。本文在新技術(shù)視角下,結(jié)合既有研究探討了面向未來的城市空間演變以及在此趨勢下的規(guī)劃響應(yīng),積極推動提升國土空間規(guī)劃對于未來城市發(fā)展新趨勢的應(yīng)對能力。
關(guān)鍵詞
未來城市,演變趨勢,規(guī)劃響應(yīng)
01引 言
縱觀城市空間演進的歷程,不論是歷史上某個時期還是當(dāng)前智慧城市快速發(fā)展的新階段都呈現(xiàn)出明顯的技術(shù)驅(qū)動特征,歷次工業(yè)革命中的技術(shù)革新無不對城市的發(fā)展產(chǎn)生深遠影響——蒸汽時代大工業(yè)化生產(chǎn)改變了城鄉(xiāng)空間的基本形態(tài)和布局,電氣時代信息、交通、建筑建造技術(shù)的突破了城市的時空界限、重塑了城市的三維形態(tài),信息時代下數(shù)字技術(shù)和人工智能的發(fā)展催生了虛擬空間與在線交互。大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用對經(jīng)濟社會發(fā)展模式、人的行為方式、空間使用范式都產(chǎn)生了深遠的影響。
數(shù)字化、智能化等技術(shù)變革不僅直接影響著城市空間的建構(gòu),也在通過生產(chǎn)、生活方式和城市運行等方面以間接的方式影響著城市的發(fā)展,如在生產(chǎn)方面,生產(chǎn)技術(shù)在城市空間中推動形成了不同的產(chǎn)業(yè)鏈組織與分工;在生活方面,新技術(shù)對城市生活方式的影響持續(xù)投射于城市居住空間與功能組織之中;在城市運行方面,動力技術(shù)推動著交通與聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)的變革。這不僅引發(fā)了城市形態(tài)上的新變化,也推動了城市空間組織與社會結(jié)構(gòu)的重構(gòu)與轉(zhuǎn)型。
目前,我國現(xiàn)在正處于國土空間規(guī)劃體系全面建立的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型期,國土空間規(guī)劃體系“五級三類四體系”的總體架構(gòu)基本形成,有力推動了空間規(guī)劃體系從“多規(guī)并存”向“多規(guī)合一”的跨越??臻g資源的約束性以及城鄉(xiāng)發(fā)展的可持續(xù)性等多重挑戰(zhàn),正在促使國土空間規(guī)劃建設(shè)由粗放擴張向精細化治理方向轉(zhuǎn)型。2020 年,自然資源部辦公廳印發(fā)《市級國土空間總體規(guī)劃編制指南(試行)》,提出了“將技術(shù)進步對空間發(fā)展的影響及應(yīng)對策略納入重大專題研究”的新要求。新技術(shù)影響下,城市空間規(guī)劃如何適應(yīng)未來的不確定性并滿足高質(zhì)量發(fā)展要求,需要我們以新的視角去審視和應(yīng)對。為此,我們認為需要圍繞“技術(shù)-空間-規(guī)劃”之間的互動機理,建立一套多視角、長時效、可擴展的分析框架,從現(xiàn)象解析入手挖掘空間演變規(guī)律,總結(jié)共性趨勢,進而提出有效的規(guī)劃響應(yīng)策略。
圖1 “技術(shù)-空間-規(guī)劃”三元互動機理解析(來源:作者自繪)
02未來城市的研究動態(tài)梳理
2.1 從知識圖譜看“未來城市”相關(guān)研究
以“未來城市(Future cities or Future Urbanism)”為關(guān)鍵詞,結(jié)合2018年到2023年WoS核心數(shù)據(jù)庫(Web of Science)1收錄論文檢索來看,相關(guān)論文所屬研究領(lǐng)域涵蓋了區(qū)域與城市規(guī)劃、地理學(xué)、區(qū)域與城市經(jīng)濟學(xué)、城市管理、城市設(shè)計與建筑設(shè)計等。從中英文高頻引用文獻的知識圖譜來看,近五年來未來城市話題突出的研究關(guān)鍵詞聚類包括城市規(guī)劃、人工智能、大數(shù)據(jù)、城市交通、土地利用、公共空間(圖2-a)、計算機科學(xué)、娛樂休閑(圖2-b)等議題。其中,最具影響力的39篇文獻將未來城市發(fā)展趨勢的實證分析聚焦了在城市交通、公共空間、住宅社區(qū)、土地利用、遠程辦公、休閑娛樂等六個核心領(lǐng)域。
圖2-a. 中文相關(guān)文獻知識圖譜分析 (來源:作者自繪)
(左圖:關(guān)鍵詞聚類提及數(shù)量排行;右圖:關(guān)鍵詞知識圖譜)
圖2-b. 英文相關(guān)文獻知識圖譜分析(來源:作者自繪)
(左圖:關(guān)鍵詞聚類提及數(shù)量排行;右圖:關(guān)鍵詞知識圖譜)
2.2 從行業(yè)機構(gòu)看未來城市
根據(jù)近年來各類國際社會組織以及建筑、咨詢、信息技術(shù)企業(yè)等以未來城市為關(guān)注點發(fā)布的各類行業(yè)研究報告等來看,未來城市的發(fā)展主要以智慧城市建設(shè)為基礎(chǔ),注重綠色、便利、數(shù)字化、人文特色內(nèi)涵等特征。未來城市的智慧性不僅體現(xiàn)在智慧的技術(shù)上,更體現(xiàn)在智慧的城市人文內(nèi)涵上,如城市將智慧城市技術(shù)應(yīng)用于提升城市安全性、促進社會公平、提高運行效率、促進經(jīng)濟繁榮、增強資源環(huán)境可持續(xù)性、優(yōu)化創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)等。聯(lián)合國人居署2020年發(fā)布的《未來城市顧問展望2023》報告中認為,“未來城市是智慧城市進一步發(fā)展的趨勢,是一種利用科學(xué)技術(shù)來實現(xiàn)共享、安全、包容、韌性和可持續(xù)發(fā)展的新城市發(fā)展概念和模式”。清華大學(xué)與騰訊研究院聯(lián)合發(fā)布的報告《未來城市空間2.0》也通過對科技與城市空間關(guān)系的深入研究,以敏銳的視角和前瞻性視角從空間、功能、創(chuàng)新創(chuàng)造、生活方式等方面論述了新技術(shù)影響下未來城市空間的發(fā)展圖景。騰訊研究院發(fā)布的《未來城市說明書》則描述了未來空間、交通、能源等多種場景,并通過數(shù)字紐帶統(tǒng)合城市各個系統(tǒng),描繪了一種以人為本、數(shù)實相生的未來城市。著名服務(wù)咨詢機構(gòu)德勤公司在2021年發(fā)布的《有目標的城市未來:2030年塑造城市未來的12種趨勢》報告中,歸納了重塑未來城市的12種趨勢:公共空間綠色規(guī)劃、智慧健康社區(qū)、15分鐘城市、智能出行方式與“移動出行即服務(wù)”、數(shù)字創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)、智慧和可持續(xù)建筑及基礎(chǔ)設(shè)施、群眾參與、基于人工智能的城市運營自動化、網(wǎng)絡(luò)安全與隱私保護、基于人工智能的實施監(jiān)測和預(yù)警。綜合來看,未來城市著重利用科學(xué)技術(shù),以人的需求為導(dǎo)向,積極貼合城市活動變化并促進以人為本的城市可持續(xù)發(fā)展成為普遍性的共識。
2.3 從專家觀點看“未來城市”
為了從更全面和多元的視角討論未來城市的發(fā)展趨勢及空間應(yīng)對,我們針對城市規(guī)劃、新城市科學(xué)、地理信息等多領(lǐng)域的知名專家學(xué)者開展了專題訪談,展望新技術(shù)下未來城市發(fā)展之路。專家認為,從城市空間現(xiàn)象上,城市正在呈現(xiàn)出空間的混合度提高,混合型用地增多、建筑空間分層更加多樣化、空間封閉性減弱的趨勢2;距離成本的下降已經(jīng)導(dǎo)致傳統(tǒng)區(qū)位依賴性下降,在實體經(jīng)濟業(yè)態(tài)變化方面,大型商業(yè)空間很多主流業(yè)態(tài)在變化或消亡3。從內(nèi)在機理上,物質(zhì)空間、社會空間、信息空間(虛擬空間)三種空間之間將會緊密耦合,人和城市空間的關(guān)系從以形引流變?yōu)榱艘粤魉苄?,最終將形成形流融合的態(tài)勢4。從未來城市的目標愿景上,未來城市的總體目標和站位應(yīng)關(guān)注全民友好、全面認知、全程服務(wù)5,未來城市的規(guī)劃應(yīng)當(dāng)突出以人為本,讓人的生活更加舒適、便捷、安全、幸福6。從規(guī)劃策略上,未來可以通過數(shù)字空間、感知空間、網(wǎng)絡(luò)空間、智能空間“四度空間”的相互作用入手,緩解城市問題,通過數(shù)據(jù)治理,讓城市變成更智能,更宜居7。從技術(shù)方法上,要研究未來城市,就需要對自然人文動力系統(tǒng)、人地耦合進行解耦,分析城市發(fā)展背后機理,未來城市的規(guī)劃應(yīng)更加靈活、智能,并選取局部進行專題研究,建立平臺級的規(guī)建管服務(wù)8;鑒于高新科技和 ICT 的發(fā)展對城市結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的重大影響,未來應(yīng)推動建設(shè)“15 分鐘生活圈”9??偨Y(jié)來看,未來城市的發(fā)展趨勢將在人本、科技整合、數(shù)字化、深度解耦、空間混合、區(qū)位依賴性下降、形流融合等方面取得顯著進展,以應(yīng)對城市面臨的多方面挑戰(zhàn),實現(xiàn)可持續(xù)、智能、宜居的城市發(fā)展目標。同時,未來城市的規(guī)劃管控的內(nèi)涵將擴大至信息空間,并在數(shù)據(jù)協(xié)同下邁向更智慧化、全面化的發(fā)展階段。
03未來城市空間的演變分析框架的構(gòu)建
3.1 以融合視角認識城市演變
未來城市的變化與應(yīng)對無論是從既往研究的知識圖譜來看,還是從專家、機構(gòu)的觀點來看,在諸多方面已經(jīng)形成了重要的共識。同時我們也認識到,未來城市空間的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能受到多方面的影響因素,如氣候與自然環(huán)境變遷、經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展、社會行為范式,甚至是社會重大事件等,幾乎每個自然、社會人文學(xué)科中都存在一個“城市”子領(lǐng)域,這也側(cè)面反映了城市作為復(fù)雜巨系統(tǒng)的特性。面對未來城市的復(fù)雜系統(tǒng)特性,為了解析多因素影響機制,突破單一學(xué)科視角分析的局限性并在不同的要素領(lǐng)域、理論視野、邏輯環(huán)節(jié)之間形成遞進、互補、關(guān)聯(lián)的分析閉環(huán),我們需要從綜合人居環(huán)境科學(xué)視角、空間生產(chǎn)理論、科學(xué)哲學(xué)理論、行為空間理論以及規(guī)劃科學(xué)理論等,建立認識和解析“未來城市”涵義的理論框架(圖3)。
圖3a “未來城市”多維度演變因素(來源:作者自繪)
圖3b 多學(xué)科研究視角(來源:作者自繪)
3.2 從空間—行為的互動機制分析城市演變
從空間—行為的互動機制來看,面向未來的工程技術(shù)是動態(tài)變化的,而個體或家庭等行為主體的日常生活基本結(jié)構(gòu)則具有相對穩(wěn)定性。從個體與家庭行為變化出發(fā),通過行為與不同場景空間的交互作用,能夠揭示未來城市空間場景的時空發(fā)展脈絡(luò)。在技術(shù)影響下,個人和家庭經(jīng)歷長期和短期兩大類行為變化。例如,長期行為可包括遷徙和換崗,而短期行為則可包括慣常和非慣常行為。長期行為變化,如遷徙行為,對城市的居住場景帶來深遠影響,涉及房價、居住環(huán)境和社區(qū)文化等方面的調(diào)整;短期行為變化,如消費行為的線上化,創(chuàng)造了直播帶貨和社交電商等新的消費場景。上述變化不僅影響了商業(yè)空間,還對物流場景中的設(shè)施和服務(wù)提出了新的需求,如集中倉儲倉庫、配送中心等空間需求。“空間-行為”的互動勾勒了技術(shù)引發(fā)的個體行為變化如何擴散至社會空間,并為政府和企業(yè)等社會組織的響應(yīng)提供了理論基礎(chǔ),有助于更好地理解和引導(dǎo)城市發(fā)展中的動態(tài)變化,以更好地適應(yīng)未來社會的需求(圖4)。
圖4 未來城市演變的“空間-行為”原理(來源:作者自繪)
3.3未來城市空間演變的作用路徑
技術(shù)對于城市空間的影響作用,需要以“空間-行為”互動機制作為中間媒介,并形成由外部的“空間-行為響應(yīng)”和“空間內(nèi)部響應(yīng)”的雙層循環(huán)并最終作用到空間演變的結(jié)果上。從“空間-行為響應(yīng)”來看,技術(shù)對于塑造未來城市空間的驅(qū)動力可以劃分為直接拉動和間接推動兩種方式。直接拉動空間變化方面主要作用于城市空間與環(huán)境,如建筑建造中,材料技術(shù)的進步可以改變建造形態(tài)以及建筑物、各類基礎(chǔ)設(shè)施使用周期;設(shè)計與施工管理中,建筑信息模型(BIM)技術(shù)能夠改進建筑設(shè)計和施工管理,使得復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)得以實現(xiàn)。間接推動空間變化方面,技術(shù)可以影響個體的生產(chǎn)、生活行為,改變個體對城市空間的需求模式和使用方式,進而間接推動城市空間產(chǎn)生變化,如:自動駕駛技術(shù)可以改變城市出行方式,進而引起城市交通出行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化;信息通信技術(shù)(ICT)的進步可以極大地推動遠程工作,縮短居住、就業(yè)等城市活動的時空成本,促進城市的多中心發(fā)展,并推動居住、就業(yè)等功能融合;電子商務(wù)的崛起促進購物行為的線上化,推動城市物流網(wǎng)絡(luò)的末端延伸等。
圖5 未來城市空間演變驅(qū)動力路徑構(gòu)建(來源:作者自繪)
從“空間內(nèi)部響應(yīng)”來看,技術(shù)的快速發(fā)展不僅在行為層面引發(fā)了變革,也在空間資源領(lǐng)域產(chǎn)生了多層次的內(nèi)部反應(yīng),其中包括空間供給、空間選擇以及規(guī)劃調(diào)控等多個內(nèi)部維度。在政府部門主導(dǎo)的空間供給方面,隨著辦公、居住和商業(yè)等功能邊界被打破,空間的功能與利用方式發(fā)生深刻變化,空間資源的權(quán)屬結(jié)構(gòu)、供應(yīng)方式及價值收益模式也將隨之變化;在社會主體的空間選擇方面,企業(yè)等通過選擇新的辦公地點或開發(fā)新的銷售渠道,以適應(yīng)市場的變化,各類空間需求方對于空間的期望不再僅限于經(jīng)濟性,更注重個性化和體驗感,而虛擬現(xiàn)實、智能家居等技術(shù)的應(yīng)用為用戶提供了更多元化的空間體驗,推動了空間設(shè)計的創(chuàng)新。在這個過程中,規(guī)劃行為作為工具,在空間供給和空間選擇之間發(fā)揮調(diào)控作用。
3.4 構(gòu)建未來城市空間演變時空矩陣
基于上述的基本機理與作用路徑的考慮,我們綜合借鑒了已有的重要研究、文獻等成果將空間從不同城市尺度與不同空間場景進行劃分并嘗試構(gòu)建了未來城市空間變化趨勢的“時間—空間”矩陣,希望通過總結(jié)分析各個維度、尺度下的空間變化趨勢,更深刻認識到空間發(fā)展的總體趨勢。整體看來,面向未來的復(fù)雜性與不確定性,傳統(tǒng)城市空間向未來城市空間轉(zhuǎn)型的探索將呈現(xiàn)多元化發(fā)展、多向度的趨勢,時空結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、扁平化的發(fā)展趨勢,四維空間(精神空間、物質(zhì)空間、社會空間、信息空間)(林葉,2018)的互動影響將更加明顯(圖6)。
圖6 未來城市空間演變時空矩陣構(gòu)建(來源:作者自繪)
未來城市空間演變時空矩陣不僅是未來城市發(fā)展研判的知識庫,更是開展未來城市研究的可延伸、可生長知識框架,按照未來城市空間的演變分析框架,可以不斷將有關(guān)未來城市的前沿觀點、操作模式、實踐案例等納入,逐步構(gòu)建動態(tài)化、全景圖式的未來城市知識網(wǎng)絡(luò)。
04未來城市空間的規(guī)劃響應(yīng)思考
未來城市要求我們重新審視和構(gòu)建城市規(guī)劃的價值觀和方法論,首先是人本價值的凸顯,面向未來空間需求的加速上升性,要求我們在規(guī)劃中更加關(guān)注人的行為、需求與空間的有機聯(lián)動;其次是動態(tài)優(yōu)化反饋機制的建立,面對空間結(jié)構(gòu)的復(fù)雜系統(tǒng)性變化,應(yīng)從靜態(tài)的、以指標和標準化配置為特征的規(guī)劃,轉(zhuǎn)向包含動態(tài)成效評估和反饋實施的規(guī)劃,以推動城市空間結(jié)構(gòu)不斷適應(yīng)未來空間優(yōu)化的動態(tài)性和不確定性,從而實現(xiàn)規(guī)劃的持續(xù)迭代和自我完善;最后是充分預(yù)留彈性與激發(fā)活力,實現(xiàn)資源優(yōu)化配置和問題快速響應(yīng),實現(xiàn)柔性的治理。
圍繞未來城市各個場景的新需求與新變化,我們需要注重規(guī)劃自身的技術(shù)范式轉(zhuǎn)型,才能在技術(shù)浪潮到來之時掌握時代的主動權(quán),還需打通場景、空間、數(shù)據(jù)、技術(shù)的傳導(dǎo)鏈條,提出科學(xué)、有效支撐規(guī)劃的數(shù)字技術(shù)方法體系。從更深層次上,需要感知識別城市時空特征,精準捕捉社會人口和城市空間的動態(tài)需求變化;從更全要素上,需要認知歸納空間組織規(guī)律,增強對于城市發(fā)展趨勢的認知、理解、判斷;從更快時效上,需要模擬空間優(yōu)化場景,推演城市發(fā)展規(guī)律,分析預(yù)判未來的發(fā)展方向,如空間組織模式、用地規(guī)模預(yù)測、交通網(wǎng)絡(luò)生成、城市職住模型等;從更精準目標上,需要高效支持空間實施決策,打通走向空間優(yōu)化的最后一環(huán)。
城市是一個復(fù)雜巨系統(tǒng),新技術(shù)發(fā)展與規(guī)劃響應(yīng)之間也呈現(xiàn)出復(fù)雜的關(guān)系。技術(shù)的發(fā)展一方面為城市帶來了生活質(zhì)量與運行效率的提升,增進了智能化進程,提高了城市的正外部性,但是諸如隨之而來的社會網(wǎng)絡(luò)淡化、分異現(xiàn)象加劇等,也呈現(xiàn)出技術(shù)對城市空間影響的負外部性。針對技術(shù)發(fā)展的多面性,我們需要樹立合理的規(guī)劃決策價值導(dǎo)向,包括建立相關(guān)法規(guī)、政策體系等,增強社會主體責(zé)任,增進社會公平,發(fā)揮積極的規(guī)劃向善的引導(dǎo)作用,將技術(shù)融入城市治理和政府決策,善用科技、賦能城市。
作者:張曉東、陳猛、孫道勝、繩彤
作者單位:北京市城市規(guī)劃設(shè)計研究院