王鹏：大数据、智慧城市与城市规划
王鹏：清华同衡科研与信息中心副主任，高级规划师，北京西城-清华同衡城市数据实验室负责人。从事各尺度城市规划设计工作多年，曾主持多项大型城市与区域规划设计项目，现从事智慧城市和规划大数据研究，参与多项智慧城市顶层设计项目，主持多项规划信息化和智慧应用产品的研发。
智慧城市的概念在不同领域各有说法，我认为核心是利用信息技术解决城市问题，这其实也是城市规划的一个初衷。信息技术的加入使得城市规划专业能够更好的帮助人解决问题，这二者也融合得非常好。
通信与信息技术驱动的智慧城市
国际上，智慧城市在发展模式上有自上而下到自下而上的变化过程。一开始是政府主导，慢慢变成公私合作、社区组织参与、小微企业创新的趋势。在项目内容上一开始是技术导向，从IT硬件系统升级、管理平台的开发、智慧新城建设、慢慢过渡到问题导向，变成公众参与平台、APP大奖赛、基于市场需求的APP开发等。
大数据在空间上成为研究人的新工具，一方面是研究人的行动行为，客观地了解人在做什么，怎么使用这个城市。另一方面主观的思想诉求也会通过一些专业化的意见收集的平台、社交网络去收集。它带来很直接的变化是数据供给渠道的增多和数据分析技术的进步，而更重要的是它给我们带来了规划参与主体和平台的拓展，使多元协同参与成为公众参与的可能，以前政府和公众交流的时候实际上有很多的壁垒，而这个工具实际上降低了交流门槛和成本。
挖掘新生数据的规划利用价值
一般的大数据概念是IT意义上的大数据，比如互联网和物联网。其实传统的调查统计、遥感测绘的数据经过新的系统的加工和整合也会变成一个大数据的概念。我们把上面的整合在一起形成的以数据生命周期视角重新认识传统规划流程的框架，实际上是一个数据分析、数据加工、对数据综合应用的过程。下面是一些具体的实践案例：
基于LBSN的规划公众参与平台
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这是钟鼓楼片区关注团队网站（周恺老师作品），我们叠加了各种矢量和属性的信息，包括我们团队在调研的一些数据放在上面，可以由公众上传一些信息，一些评论，通过微信的互动。
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这个是梅州围龙屋关注团队网站，我们召集志愿者到现场调查梅州围龙屋破坏的情况，通过APP采集了一些照片和信息，然后把它放在LBSN平台上，当天去采集数据，晚上就可以在这个平台上展现。用这个系统向住建部汇报围龙屋破坏的情况，可以很快的进行反馈现场的情况和沟通，效率非常高。
热图功能的挖掘
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这是热图功能的挖掘，利用百度热图制作的十座城市一天24小时城市空间移动的变化过程，做成了多媒体的动画，然后和路况做对比。让规划师很容易发现城市居住中心和工作娱乐中心在一天内的变化。以前没有这种平台去识别物质空间以外的东西，分析层面可能比较多是智能基础设施网络数据的分析应用，通过大数据分析识别可以非常精准地描述城市用地的性质。
智慧城市的规划：上下结合、从问题出发
自上而下与自下而上相结合的国际案例
国外很多的智慧城市建设和城市规划是分不开的，如智慧伦敦规划其实可以把它归纳到我们所说的自上而下、自下而上的维度上。一方面有顶层设计，保证大系统的组织架构，另一方面也很重视公众的参与治理，开放数据，利用民间的力量去帮助城市管理。
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纽约也是一个很典型的案例，纽约政府通过开放数据法案提供必要数据开放环境，然后去编制一些顶层设计，政府层面也会做一些重要的公众参与平台。但更重要的是发动民间的力量用开放数据提供城市管理或者城市服务的APP，以非常低的成本一方面提供服务，一方面培育新的企业，最后达到一个共赢的结果。纽约是硅谷之后，美国新的IT创新中心，获得大量的科技人员以及企业发展。
智慧城市：从问题出发
这有两个具体的方面，一个是如何更好的发现城市问题，一个是如何更好的寻求解决方案的基石。第一是要以人为核心，这个东西不是口号，而是真正的把它做到第一位，实际上是如何帮人规划，如何解决人的问题，让人去参与规划或者政府制定的过程。
“众包”是一个发现看不见的问题的好办法，就是老百姓自己去看到问题再拿手机拍照或者在一个平台上传，告诉政府要解决这个问题。政府不可能看到所有的角度、所有的问题，而这些看不见的问题要靠公众发现，来告诉政府。
开放数据能帮助政府更好的发现看不见的问题，因为数据隐藏着大量的信息，只有通过数据开放以后，让一些研究的团队、机构，甚至社会众包地去研究。我们现在看到有很多这样的机构和团体，它会帮助政府发现一些很难从表面看到的深层次的问题。
更好地寻找解决方案的机制，最重要的是与利益相关方一起寻找解决问题的办法，即社区问题解决平台。旧金山ImproveSF社区问题，这也是我们参考的一个案例，是公众参与平台的典范。它虽然是一个网站，但涉及到了线上线下结合的讨论问题的办法，也有主持人去发起一些项目，然后他控制讨论的进程，这是和美国传统社区公众参与结合起来的网络互动的新模式。
基于以上的认识，我们也在各地不同发展阶段的智慧城市里面提出了一些不同的典型的应用或者一些典型的计划。在发达地区我们关注的是城市的存量更新和社区发展；发展中地区关心的城镇化的促进、节能减排、建设管理；欠发达地区则帮助它实现产业的发展，尤其是落后地区的旅游，包括地方遗产方面的帮助。
同衡经验：城市数据运营
我们现在筹建了一个叫“城市数据运营”的机构，也是城市规划进一步的延伸和应用。这样所谓的大数据实验室一般会建在城市的政府的部门，在政府的有效监管下，我们帮助政府进行数据分析、产品研发，发挥这些数据的价值。一方面可能会达成管理层的决策支持，一方面也会对接市场，为公众提供了一些产品和服务，未来也希望孵化一些相关的企业和产业。现在我们做的一个是北京西城区的实验室，在重庆也会落地以生态智慧城市为主题的实验室，现在也和深圳在谈类似的实验室，想在这边做尝试。
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在这个组织框架中，横向是实现商业应用的维度，纵向是优化政府治理的决策，中间是我们这种机构，实际上是一个开放的平台，不是一个固定的形态组织，也可以做一些众包的事情。我们有更多的机构比如BAT、数据企业去解决更大规模的研发和实验工作。
大数据实验室的数据运营实践
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在哪打车APP是出租车轨迹分析的结果，这是一个比较传统的分析过程。基于这个分析结果，我们做了一个“哪儿打车”的APP，告诉你所在的地方可能会有一个遇到的出租车概率更高的地方。实际上我觉得这种方式更方便一点，大家用起来门槛会低一点。
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我们在北京白塔寺社区做的有机更新公众参与的APP，这是一个系统，一个社区公众参与的APP需要比如社区发展展示，公众的论坛、政府信息的发布等内容。这个平台实际上是政府和开发商主动去要求做的。国内某些发达地区已经进入了一个政府和开发商需要和老百姓沟通才能把城市的中心和城市的提升做得更好的阶段。而在以前在这种大规模拆迁中，民众和政府讨价还价的情况是不可能出现的。我们也觉得在深圳这个城市是最适合公众参实施落地的一个地方，所以我们觉得这个机会也是非常好的。
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北京文化遗产的APP就是基于百度地图，我们可以调用百度的街景，找到某一个文化遗产以后可以看到具体的照片和详细的信息。比如有保护区和文化村落，有一些遗产的详细信息和官方的数据，然后就可以进行分享和打分的机制。这像文物的大众点评一样，让公众都去发表意见。这个上线了两三天，也在媒体和公众中引起了很大的反响。
我们明年想在西城做的一件事，就是用一体化的物联网设备去监测室外的环境数据，包括PM值、二氧化碳、二氧化硫等室外污染物，包括室内的一些质量和能源的一些数据，我们做一些三维的系统、做一个可持续化数据的平台，未来做一些分析的工作，慢慢在这个平台上做一些社交的内容、公众参与的内容，然后实现我们所有的城市信息平台的长远的目标。最终将城市空间和城市虚拟的数据做一个完整的结合和长远的目标。
李公立：清华同衡智慧城市研究所常务副所长，北京清大仿通科技有限公司总经理，主要业务领域为城市规划信息化与智慧城市规划设计咨询。主持智慧城市相关的规划设计咨询工作数十项，在国内外核心期刊发表论文十余篇，同时带领团队研发城市规划、智慧交通、智慧遗产类的软件多项，获得12项软件著作权。 我们团队从2008年开始与院内多个部所合作进行了多项有关不同规划的技术研发工作，在此我选取其中几个比较有代表意义的项目与大家在这里探讨交流一下。我的内容会分为四个部分，分别是概述、控规公共服务设施分析、公共安全分析与决策支持、城市基础数据采集。 概述 我们在早期进行规划编制技术研发工作的时候，有过一个系统性的构想，主要就是如下图所示的这种多层次结构。 我们从规划最基础所涉及的各种研究因素出发，对环境、能源、交通、经济和社会等多种因素进行了系统性的梳理，并在此基础之上创建了覆盖宏中微三个层面的模型体系。利用对这些模型的研究，建立了一套基于GIS的规划辅助分析平台，最终在此平台基础上针对不用的规划编制应用需求，创建了各种应用服务。这套体系的形成是一个逐步的过程，是不断总结规划编制一线人员的需求基础上形成的，也成为我们现在进行规划编制信息化工作的一个基本指导体系。 控规公共服务设施分析 该系统是我们与我院详规中心合作从2009年就开始进行研发的，参考国家和地方标准，针对各类服务设施可以进行以下分析： 人口与设施分布一致性分析； 人口与设施分布相关性分析； 辅助选址分析； 服务区分析； 学区划分； 规模分析； 最终根据上述各类分析结果进行方案综合量化比较。 在整个控规公共服务设施分析系统中，人口是一个很重要的组成部分，我们在其中设置了人口预测与人口分配两个模块。人口预测是进行规划设计的一个前期重要工作。人口预测后的数据，包括人口的总量及年龄分布等数据对于规划分析具有至关重要的意义。 我们选取了经典的人口预测模型来实现，并在一些细节上针对规划的实际应用进行了完善。该模型在一定程度上满足了规划过程中人口预测的需求，但是由于人口预测模型本身的不足，在实践环节中没有能够得到进一步的推广。人口分配模块是根据地块、分区和人口数据将人口分配到地块上；或者根据用地性质获得总人口。 人口分配与统计模块涉及的方法很多，主要包含三类基本元素：用地，人口，方法。根据各种实际规划中人口分配的方法，我们实现了多种不同方法的人口分配，并在实践中进行了应用，取得了良好的效果，在一定程度上减少了规划师不必要的工作量。 有了人口的基础数据，我们就提出了公共服务设施的选址辅助分析，这是尝试以一种数字化的方法在进行规划的初始阶段对公共设施的初步选址进行一次辅助分析，以辅助规划师对多元复杂数据进行更理性的判断。整个分析过程分为两个阶段，综合分析是采用栅格分析的方法，将各种影响选址的因素进行量化，并根据不同的因素设定不同的权值，最终的叠加得到一张综合栅格分析结果，用于初步进行选址辅助，同时为辅助选址模块提供数据基础。以栅格选址的结果为基础，并结合其他相关设施的选址结果，针对不同种类规划设施选址的选用不同模型（如整体最优、最坏情况最优等）进行矢量选址，最终给出精确的选址地块。 在确定了人口并进行了公共服务设施选址推荐之后，实现了一套基于步行系统的公共服务设施评价体系。其中一个重要的基础就是一套以控规为基础的专业的步行系统。规划的很多规范都是依据行人步行作为基础的，所以需要构建一套专业步行系统作为各种分析的基础。根据上述的需求和现实数据，依据以下原则构建了步行系统。 根据基本市政道路系统模型，创建了步行系统模型。 步行系统模型包括：人行道和过街设施两种基础设施。 步行系统的拓扑关系由人行道和过街设施组成。 步行系统模型创建自基本道路系统模型，由道路中心线，道路宽度来自动生成。 在这套完善的步行系统基础之上，我们构建了针对指定的公共服务设施对其进行多种模型下的分析，以便对其布局、规模等进行后续分析与评价。现有的分析模型包括：规模分析、分区分析、覆盖分析、相关性分析和一致性分析。 服务区分析方法以某类公共设施的用地作为分析的要素，按照交通可达性将所有居住用地完全分配到每个设施的服务区，然后对每个设施服务区内的用地、步行距离、设施使用情况等进行分析评价。此外还可以根据实际需要设置行政边界作为分区的硬性边界条件，禁止跨行政区进行分区。服务区分析完成后会得到一些重要的分析结果，包括总平均入学距离、总最远入学距离、总实际人均居住用地面积、总实际人均建筑面积等。根据每类分析结果，系统提供一个评价功能，包括：每项重要因素存在的一些问题和给出的解决意见；根据每项结果采用打分方式给每个设施打分。 规模分析是以某类公共设施的点位作为分析要素，给定各个设施的规模，按照可达性以设施的规模为上限，划定各个设施的服务区。此外，还可以根据实际需要设置行政边界作为分析时的硬性边界条件，每个设施仅服务其所属的行政分区。规模分析完成后会得到一些重要的分析结果，包括规模分区居住面积、对应规模分区人口、对应规模分区重合度、对应规模分区平均入学距离、对应规模分区最远入学距离、设施利用率等。根据每类分析结果，系统提供一个评价功能，包括：每项重要因素存在的一些问题和给出的解决意见；根据每项结果采用打分方式给每个设施打分。 覆盖分析以某类公共设施的点位作为分析要素，给定服务半径，按照交通可达性确定每个设施的覆盖范围，然后对各个设施覆盖范围及设施整体覆盖范围的用地和人口情况进行统计。覆盖分析完成后会得到一些重要的分析结果，包括覆盖居住地块数、覆盖用地总面积、覆盖总人口、覆盖人口产生学生总数、覆盖重合度和设施利用率等。根据每类分析结果，系统提供一个评价功能，包括：每项重要因素存在的一些问题和给出的解决意见；根据每项结果采用打分方式给每个设施打分。 一致性分析：计算得出不同层级下目标设施和设施点的一致性关系，并得到一致性参数，用以判断区域范围内设施量的匹配性。通过一致性分析，可以得出某个区域内的设施是否满足需求。 相关性分析以某类公共设施的点位及规模为基础，将所有点位根据标准规模换算成当量标准设施数量，根据人口密度和设施数量的相关性水平和相关性方向，判断设施数量和规模是否合理。 总结控规公共服务设施分析，我们认为在规划编制过程中使用到的信息化手段，需要具备四个特点：实用、高效、灵活、可靠。只有这样才能满足一线规划师的编制工具需求。 公共安全分析与决策支持 我们在与公共安全所的合作中，也根据安全所的实际需求研发了一批产品。结合安全所的业务，我们主要集中在了火灾风险分析、震后次生灾害分析、以及地下空间资源分析三个方面。其中火灾风险分析以消防规划为服务对象，通过大量定量的消防指标和空间的要求，以GIS为基础定制了一系列用于火灾风险分析的工具；震后次生灾害分析以震后重建规划为服务对象，构建了一系列针对震后火灾、洪水等次生灾害的影响分析的工具；地下空间资源分析以地下空间规划为服务对象，构建针对地下空间各类资源的分析工具集。这三类工具都在安全所的实际工作中有应用，后期也在计划进行进一步的整合和深度开发。 城市基础数据采集 城市基础数据采集也就是我们近两年投入最多的规划调研系统，该系统从名城所的具体需求出发，逐步形成了覆盖总规、详规、交通等专业方向的综合调研平台。名城所由于有其专业特性，其调研工作具有较为明确的需求和固定的格式，所以从名城所的需求出发能够在有限需求下实现一个完整的系统。在与名城所合作十余个项目之后，名城版的调研系统终于达到了方便实用高效的目的。在向其他专业推广的过程中，由于各专业的需求不同，还需要进行很多的适应性调整，但是这种通过移动手段来获取规划基础数据的模式一定会是未来规划前期工作的一个重要方向。 总结一下，我们在规划编制过程中的信息化手段尝试远不止文中所提的这些内容，还有包括全国范围的统计年鉴数据库，各种文化遗产保护与展示平台等等。这些成果在一定程度上都推进了规划编制的信息化程度，但是还远远不够，相比其他行业和领域的信息化水平，规划编制领域还有很大的空间可供探索与发展。.jpg)
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