本文为中国城市方案设计研究院信息中央主任徐辉在中国城市方案学术季“伴随•发展”主题会议上做的报告,感谢作者授权发布。感谢会议主理单位经营管理处等部门供应的资源支持!
01
数字方案与城市风雅化管理
“数字方案”源起于雄安开拓培植,我们在方案过程中提出了“数字孪生”的观点。大略说,“数字孪生”可以理解为物理空间叠加,是和物理空间密切干系的所有的信息。这个中不仅有大数据,还是所有信息凑集的一个城市。下面两张图片可以直不雅观解释什么是“数字孪生”。
左图是现实的物质空间,通过高德、百度获取的实地空间的网路,右图则是我们的社交网络,是人活动的网络体系。可见,两个网络体系并不相同,由于它们是由两种不同的物理逻辑演绎出的。城市路网看重出行,效率更高,是一种方案的、大略的、点对点的体系。社交网空间则是跨域性的,拉近了空间和韶光的间隔。社交网络是一种双曲螺线的逻辑体系。
可见,“数字孪生”不是大略的物质空间与虚拟空间的叠加效应,而是要寻求其内在空间组织的这套逻辑体系,只有把这套物质加数字逻辑体系理顺了,“数字方案”才有了理论的落脚石。
1.1 未来城市
以是雄安的理念,首先是要构建数字根本举动步伐体系,这个中有三个方面:
一是,加强智能根本举动步伐培植,即和传统上交通、市政一套,与虚拟化干系的数字聪慧根本举动步伐。
二是,构建全域智能环境系统,即在数字聪慧根本举动步伐之上,所有的运用做事形成一种环境体系。
三是,培植数据资产管理体系,这是在软件环境里所产生的“数字孪生城市”、“未来城市”的基本观点。
“根本举动步伐-软件—数据管理”,只有把这套逻辑整理出来后,我们的方案才有它所依据的、我们研究的工具。
• 未来建造:参数化设计、超级循环体系、智能仿生建材、精准调控
在数字化变革、城市变革过程中,不仅仅是方案、交通有变革,微不雅观的主体建造,也便是现在的建造工程,也很快地转移到数字化、参数化的设计体系。因此,只有理解微不雅观层面上数字设计的逻辑架构,宏不雅观层面的数字方案体系才有所针对的立足点。以是在一些未来城市,特殊是像谷歌提出的“旭日光成长、向自然成长”,一种更加敏捷、联动性更强的设计观点,都须要在数字方案中更多表示。
此外,是AI城市,这是时期发展的潮流。我们认为,AI技能可能是一套算法办理方案,但实际上,未来在我们实际场景,特殊是需求中,AI供应了人的需求与物的联系中的一个很主要的连接点。这种连接点不是大略的技能上的、冷冰冰的,而是能够感知的、鲜活的、能看的,乃至有一定思考能力的的一套算法体系,也是使人的生活可以更加便利地得到环境资源的一种新业务模式。
1.2 数字方案
“蓝图”方案办理的核心还是物质空间的配置问题,其理论体系是地皮供应代价,做事于地皮供应与地价增值办法,地价的高低所带来的城市空间构造和模型的效应。
数字方案则是要把人的行为融入个中,把万物互联的模式领悟进去。实在,数字方案的工具,改变更多的是对所有空间代价的一整套系统的办理方案,推动空间代价整体最优化。只有这样整体最优化,才能更多的在城市存量更新中发挥更多的浸染。改变既有的功能属性,通过互联网思维和数字化方案理念,使空间的灵巧组合和利用效益,改变原来物理空间的分割和大略的联物关系,寻求一种网络化、拓普化的关联关系,以提高空间的利用效率,提高空间的代价做事的效能。这是我们定义的数字方案,是一整套更加及时地应对风雅化城市问题的办理方案,是勾引空间代价增值,实现文化、活力、宜居、康健、安全等目标的综合集成。
在这些定义的根本上,数字方案可以供应的做事和内容有以下三个方面。
第一,汇聚与管理城市尺度的全量信息模型,精确地理编码、全量指标全生命周期管理。这也是雄安方案的根本,包括我们的每一个房间、每一个构建、每一栋建筑地块,都有一套编码体系来决定其属性。未来在空间调优的时候,就要充分利用不同空间、不同尺度以及区位功能空间的上风组合,这是一个基本的管理观点,是一套根本的数据资产管理体系。
第二,推动聪慧场景落地,给城市数字经济赋能。通过这样一个方案为更多的知足人的做事、数字经济增长供应办理方案,把新兴技能和传统城市空间各种方案技能结合在一起,寻求一套面向于未来的,能够感知、反馈、交互的一套办理方案,为全体城市的数字经济供应赋能,供应更加多元的智能方案场景。
(图片引用自:李昊,北京创思智趣科技有限公司)
第三,实现城市的精明增长管理、政府的风雅化管理。对付政府而言,这是一整套城市精明管理的办理方案,便是把政府各个维度的管理目标与方案的、数字的、信息的手段有机结合,形成一套参数化的办理方案,为政府的决策供应基本的办理路径与方法。这里有一个基本观点,便是要依托GIS+BIM+IOT数字底盘以及AI+边缘打算中央,更迅速、有效、敏捷地推动方案决策的实行。
小结:数字方案对付行业发展的意义
如果说过去传统的方案是对付工业时期功能分区和空间生产,是源自于空间生产的基本逻辑下产生的一套逻辑和模型,那么未来面向信息化社会的数字方案,则是全量空间的代价管理。每个单元都是可利用的,每个单元的组织和分配,是根据不同的人和城市中的各种场景来履行有效的组合。
02
“数字方案”陪伴雄安开拓培植
在这样的理论根本上,我们实际进行了两个试点的事情,第一个是数字方案在雄安的落地。
2.1 “数字方案”定义方案行业的新基建
从雄安一期到雄安二期,第一期是根本,打下了数字底板,把各种方案整合在一个平台上有效地进行管理。对付城市发展培植的意义,是在第二期正在推动的一些事情中。这个中包括:一,项目智能审查;二,紧张项目的智能选址管理;三,仿真仿照;第四,线上会商;第五,智能评估;第六,"大众参与。雄安二期是在一期的根本上,更加智能化地进行方案和决策。
(图片引用自:杨滔,中规院未来城市实验室实行卖力人)
• 推进方案、培植与管理的全生命周期管理
这个中涉及到一个观点,推进方案、培植与管理的全生命周期管理,即形成一个“方案—监测—调度”的闭环,从目标层级落实到的每一个地块的详细指标及干系目标的体系。
• 雄安“数字方案”,从实际管理需求出发,不断迭代与推演
• 案例:对付优化雄安新区供水管网体系的优化
下图是雄安新区供水管网体系布局,展现的是通过目标、节约本钱导向,供应一套供水管网管径优化布局模式。随着城市的培植,不同的地块、人口增长、车辆增长以及活动的增加,我们可以根据每一期间的干系参数对全体城市的管网布局进行调优。这不是一套一成不变的办理方案,而是一套较为灵巧地应对城市城市不断叠加增长的办理方案。市政管网是一种模型,同样在交通运力功能及其它方面都有这样一种动态调优、不断叠进的方案。
(图片引用自:中规院未来城市实验室)
• 雄安“数字方案”,从一开始就陪伴新区发展
雄安数字方案,三年来依托未来奇迹部培养了一只技能与做事过硬的技能团队(8-9人)。同时,带动交通分院、风景分院、北京公司新技能中央、生态市政院的联合团队,不断陪伴着干系事情推进。
2.2 从雄安走出来的中规院 “数字方案”产品体系——从方案到运营
在雄安根本上,目前中规院拥有了一套“数字方案”产品体系,涵盖从最龙头的方案,到终极的城市运营。“数字方案”是一套系统的软件工程办理方案,核心是打算机工程与方案业务的衔接,衔接的切入点要与中规院的代价体系保持高度重合,其核心在于数据中台和模型中台。如何从数据的感知到综合的方案决策的办理方案,模型是最核心的一个中台体系。
依托雄安这一平台,不断叠加宏不雅观剖析、微不雅观剖析、适应性评价以及举动步伐选址模型,为未来动态地、聪慧地管理调度城市,更精准化地推动方案的履行,供应一个云端动态办理方案。
(图片引用自:中规院未来城市实验室)
• 数据中台——方案师感知天下下的标准数据集
由于方案平台须要大量的数据支持,我们供应了一个“数据中台”的办理方案,包括四个方面:天语、城景、留影、识图。
“天语”,是从卫星影片中识别每一栋屋子、每一个街道、每一个干系的绿地信息,为方案决策和经济化管理供应良好的数字根本。
“城景”,即图像分割,把不同的图片根据方案的目标取向进行识别,来判断其干系景不雅观特色。
与过去依赖人工在车道口数车不同,“留影”仅通过手机在每个路口拍一段视频,就可以知道有多少人、多少车,这套聪慧化办理方案可以提高数据采集效率。
“识图”,可以采集公众年夜众揭橥的见地,将一系列感知天下的数据汇聚到平台上,才有知道这个天下、这个城市的发展和演化的主动权。
这些是平台已经成型的干系技能体系。
• 可拓展、可复制的“数字方案”全产品体系
在此根本上,结合雄安的根本,我们已经延展出一系列可拓展、可复制的“数字方案”全产品体系,包括完全社区&老旧小区改造、安全韧性、城市体检、TOD、海绵城市、俏丽街区、人居环境方案、生态根本举动步伐方案等八个纬度,这些都是与住建部的许多事情紧密衔接。
• 采取基因图谱核心架构,搭建城市全生命周期监测的城市体检信息系统
例如“城市体检”事情,是通过一整套采集的数据和对付城市问题的诊断认知,建构一系列平台体系,动态地监测、评估全体城市的运行效率,实时反馈城市干系问题的办理方案,形成“体检-诊断-方案培植-评估”的全周期城市体检业务闭环。在社区层面,例如对交通便利可达、完全社区做事以及绿地覆盖率等也都制作了实时动态监测平台。
• 新兴业务——充分发挥模型中台推动聪慧场景方案
依托平台,我们发挥了模型中台的浸染推动聪慧场景的落地。例如中规院北京公司新技能中央在崖州湾科技城构建高效便捷、安全开放、互动有趣的新型聪慧化街道,其紧张利用智能化的街道家具为市民供应多种智能化做事。例如,智能路灯、指示牌、充电座椅、垃圾箱、互联网公厕、智能饮水机、共享单车停车区域等。同时还应考虑智能旗子暗记灯、慢行过街系统等智能化举动步伐,打造综合完善的聪慧街道示范区。通过“数字方案”平台的交通仿真仿照,科学评估高峰时段、平时时段主干路系统的机动车流量,为部分交通路段的“占到”利用管理供应依据。
对全体街区管理,供应了一套弹性的、做事的办理方案,而不是大略的,交通便是交通用地,步辇儿便是步辇儿用地,是一套可以更加灵巧地组织整套空间的逻辑体系。
(图片引用自:中规院北京公司新技能研究与转化中央)
• “数字方案”成为城市大脑的主要支撑力量
目前,“数字方案”已经在多个城市落地探索履历,信息中央(创新中央)和北京公司未来城市研究院实现研发与转化落地双轮驱动,形成一种将中央的研发与市场的落地紧密结合在一起的陪伴式业务方法。
(图片引用自:中规院参与海淀城市大脑的展板)
2.3 未来城市数字方案展览
在2019港深双年展中,中规院未来城市实验室与中心美院互助,将“数字方案”对城市的理解通过“通感城市(Synaesthetic City)”的观点表现,即物质空间、人的活动、数字空间,得到了良好反响。
2019港深双年展——通感城市(Synaesthetic City)
(图片引用自:中规院未来城市实验室)
小结:“数字方案”是推动人与万物互联互通的主要环节
“数字方案”是人与万物互联互通的一个主要环节,其浸染在于感知天下微不雅观循环,全局联动推动方案决策。
03
“数字孪生”推动老城更新
3.1 老城的“数字孪生”如何实现代价增值
更新的核心代价,一是在探求繁荣活力的老城区的特色,二是把人的活动在城市中积累的影象通过一种平台、一种模式,不断地沉淀、展示,使我们的过去与未来形成连通。在此根本上,提出了老城更新的全生命周期管理这一数字方案体系。
3.2 老城更新的全生命周期管理(老城城市体检)
老城城市体检事情包括四个方面:
一是城市繁荣活力指数,对评估每个地块的繁荣活力代价进行界定。
二是在城市繁荣活力指数目标根本上,对付空间的问题进行诊断。下图是我们所做的TOD城市大数据监测剖析平台,可以对活力的末了1公里的衔接供应有效的诊断方法。
三是街区品质评估。针对完全社区举动步伐的完全程度以及街区品质,建构了一整套的风雅化的业务的管理体系,有效地跟踪、诊断城市发展中存在的问题。
街道空间品质评估系统
基于AI街景识别、交通便捷、舒适安全、街道活力制订街区更新评估平台
四是更新履行成效评估。对城市更新的动态跟踪,将数据活用,对方案前后情形进行有效比拟,对方案培植履行成效评估。例如对植被的变革、建筑、天空、道路等进行方案前后的履行效用比对,对街区品质,包括形态、安全舒适、交通便捷、街道活力等方面进行干系评估。由于方案要不断地推进、履行,对付方案的评价,我们须要活用数据,将我们的人口数据,家当数据,社区数据以及其他数据相整合,综合判断城市更新事情是否符合我们的初衷,是否真实知足公民群众的切实所需。
3.3 “数字孪生”的文化名城数字化运营
“数字孪生”陪伴文化名城的数字化运营,我们从城市文化的运维上供应了一套办理方案,分为六个方面。
(1)老城文化数字博物馆——将方案理念转变为“线上线下”联动的文旅产品
• 北京老城数字文化博物馆(“溜达北京” )
北京老城保护数字化平台,便是将文保单位、文化线路、历史街区等串联在城市空间中。
下图的轨迹是是通过我们的APP由各种人群随时天生,只有通过轨迹的跟踪,我们才能理解到这样的一个城市的文化代价及其挖掘点在哪里,可以施力去做更多的事情。
北京老城数字文化博物馆(“溜达北京”)
• 景德镇数字文化博物馆(“瓷茶之路”、“窑作居”文化舆图)
通过将景德镇的数据采集,制作了景德镇全域的数字文化博物馆,可以有效解读“瓷茶之路”、“窑作居”,形成了一套数字文化舆图。景德镇数字文化博物馆已经向环球公开。
• 移动数字博物馆
方案职员以及"大众年夜众可以身临其田地查看建筑的三维现状以及方案方案的空间立体效果,该项技能可以更加直不雅观、逼真地展现出方案方案细节,随时随地进行沉浸式文化体验。
(2)AI赋能老城街道文化活力
通过AI附能这一方案技能,建构一种人和天下可以感知的、改造的工业体系,形成一个可交互式的城市文化活力空间的场景方案。
目前,在海南三亚亚洲湾,正在开展一些落地的履行工程。我们所说的数字方案不是大略的方案,而是直接面向末了工程履行手段的一整套可落地的工程技能方案。
(3)搭建数字共享街区
任何一个空间都可以进行有效地调度,那么活用空间,按照分时共享的理念,推进空间更加灵巧有效地利用,也是借助互联网的一种模式。搭建“溜达北京”共享街区系统,将街道文化微场所、口袋文化公园、街头艺术演出区通过分时共享给更多参与者。
(4)众规城市设计与数字文化展览
2019年北京国际设计周(9.10-9.20 )“趣看北京城”、“数字老城行动”同步上线,通过众规城市设计与数字文化展览,把我们理解数字文化的体系融入到老城的更新之中。
(左侧图片引用自:中规院北京公司新技能研究与转化中央)
(5)互动数字展示厅——崇雍客厅
同时,推进数字文化展厅培植,作为文化展示、居民议事、共享图书、活动沙龙、爱国教诲的场所,可以使线上线下干系的方案、培植事情,能够在一个很小的空间内呈现给更多的人群,使更多的人群参与到方案培植和更新的干系事情中间。
(6)新媒体传播与导流
通过新媒体导流将不同的方案师理念表达出来,与更多的社会认知理念相结合,形成更加广泛的参与互动。
末了总结一下,“城市更新+数字方案”的三个目标,便是让城市更有活力、更具魅力、更有温度。
(图片引用自:李昊 北京创思智趣科技有限公司)