當(dāng)街道裝上“大腦”，未來社區(qū)竟可以這么便利

注：本文為刪減版，不可直接引用。原中英文全文刊發(fā)于《景觀設(shè)計(jì)學(xué)（中英文）》（Landscape Architecture Frontiers）2024年第12卷第2期。獲取全文免費(fèi)下載鏈接請(qǐng)點(diǎn)擊；參考引用格式見文內(nèi)。

面向未來城市智慧街道的

“智能建構(gòu)+場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)”路徑

The Pathway of “Intelligent Construction + Scenario Operation” for Smart Neighborhoods of Future City

1 浙江農(nóng)林大學(xué)風(fēng)景園林與建筑學(xué)院

2 上海城建職業(yè)學(xué)院未來城市運(yùn)營(yíng)更新實(shí)驗(yàn)室

3 長(zhǎng)三角城市群智能規(guī)劃省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心

4 上海市產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)

未來城市和智慧街道

當(dāng)前，全球未來城市發(fā)展呈現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)加劇的趨勢(shì)，疫情、戰(zhàn)爭(zhēng)等“黑天鵝”事件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)危機(jī)層出不窮。雖然未來城市發(fā)展伴隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境因素的復(fù)雜不確定性，但智能技術(shù)的不斷進(jìn)步是重要的確定性影響因素，隨之將涌現(xiàn)出一系列創(chuàng)新性智能服務(wù)、產(chǎn)品、技術(shù)和應(yīng)用項(xiàng)目，未來城市也將進(jìn)行智能進(jìn)化迭代。

在未來城市高速擴(kuò)張的同時(shí)，城市街道也在利用信息化和技術(shù)創(chuàng)新，在有效提升空間承載力的同時(shí)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)布局與空間重構(gòu)。未來城市的格局將由網(wǎng)絡(luò)化治理單元構(gòu)成，城市服務(wù)也將依托智慧社區(qū)網(wǎng)絡(luò)來布局。就行政區(qū)劃范疇而言，街道比社區(qū)更大，而在空間設(shè)計(jì)層面則比社區(qū)涉及更多具體要素。

為應(yīng)對(duì)當(dāng)下城市更新、基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)的融合需求，城市街道的智能化探索需要更進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)“場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)”的重要性。但現(xiàn)有相關(guān)場(chǎng)景研究重點(diǎn)僅限于技術(shù)分析或產(chǎn)品展示，街道場(chǎng)景多要素空間與城市多系統(tǒng)協(xié)同機(jī)制難以協(xié)調(diào)，尚未形成針對(duì)智能場(chǎng)景設(shè)計(jì)的系統(tǒng)理論與運(yùn)營(yíng)技術(shù)體系。

本文面向未來城市街道的生活、交通、安全及生態(tài)建設(shè)需求，以“如何利用創(chuàng)新方法應(yīng)對(duì)未來街道場(chǎng)景的更新發(fā)展需求”為研究議題，探討傳統(tǒng)城市建設(shè)如何從未來學(xué)及人工智能當(dāng)中汲取養(yǎng)分，通過“智能建構(gòu)+場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)”的路徑，探索城市未來的模擬推演技術(shù)架構(gòu)。

智慧街道建設(shè)的

“智能建構(gòu)+場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)”路徑

雖然智能技術(shù)將是未來城市乃至社會(huì)整體發(fā)展進(jìn)步的重要推動(dòng)力，但未來城市研究不應(yīng)過分強(qiáng)調(diào)技術(shù)因素對(duì)未來發(fā)展的影響，而應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)與文化、生態(tài)和人性需求的融合，即加強(qiáng)關(guān)于未來城市的整體建構(gòu)和場(chǎng)景探討。智慧街道不僅僅涉及街道的線性空間設(shè)計(jì)，更涵蓋社區(qū)的整體建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，因此需要將“智能建構(gòu)”的分析決策方法與以“場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)”為導(dǎo)向的策略相結(jié)合。

智能建構(gòu)的分析決策方法來源于“智慧街道服務(wù)平臺(tái)”概念。智慧街道服務(wù)平臺(tái)整合了城市建設(shè)、產(chǎn)品服務(wù)和公眾參與，形成開放協(xié)作機(jī)制，以“城市形流”為基礎(chǔ)，將智能技術(shù)融入社會(huì)經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)、人居環(huán)境提升、空間形態(tài)優(yōu)化等方面，介入街道從設(shè)計(jì)、建設(shè)至運(yùn)營(yíng)的全工作流程。

未來城市智慧街道方案生成過程示例 ? Foster + Partners

本文提出的智慧街道建設(shè)路徑，創(chuàng)新之處在于將智能技術(shù)融入城市設(shè)計(jì)、街道更新與場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)過程，包括“城市感知－空間研判－‘智能建構(gòu)+場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)’－干預(yù)工具選擇－路徑驗(yàn)證”等環(huán)節(jié)。其中，感知和研判的作用在于能夠?qū)崟r(shí)分析城市數(shù)據(jù)，識(shí)別未來發(fā)展趨勢(shì)，從而提高街道場(chǎng)景的運(yùn)營(yíng)效能；建構(gòu)和運(yùn)營(yíng)的作用在于將復(fù)雜的街道空間演繹過程系統(tǒng)化，其中“智能建構(gòu)”銜接產(chǎn)品應(yīng)用和空間塑造，“場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)”覆蓋功能組織和項(xiàng)目實(shí)施。

“智能建構(gòu)+場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)”路徑 ? Vanke 2049 Future City Laboratory

路徑中的干預(yù)工具選擇包含“智能建構(gòu)技術(shù)字典”和“場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)可拔插體系”兩大工具。前者以改善居民生活、保障經(jīng)濟(jì)和運(yùn)營(yíng)可持續(xù)性為前提，為項(xiàng)目實(shí)施的各個(gè)階段提供校核基準(zhǔn)，保證應(yīng)用效果。內(nèi)容包括空間落位、方案說明、提資清單和實(shí)施要點(diǎn)，可供后續(xù)項(xiàng)目在技術(shù)選擇與決策時(shí)參考查閱。后者作為未來城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)應(yīng)用與場(chǎng)景示范高地，與企業(yè)合作充分論證技術(shù)價(jià)值、應(yīng)用場(chǎng)景、成本與效益等內(nèi)容，其重點(diǎn)是在交通智行、生活便利、安全普惠、環(huán)境治理場(chǎng)景中引入試驗(yàn)性模塊，在場(chǎng)景端口可靈活插拔使用產(chǎn)品，預(yù)留試驗(yàn)平臺(tái)與迭代空間。

路徑驗(yàn)證：

以上海市萬科未來城市（理想之地）項(xiàng)目為例

“智能建構(gòu)+場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)”路徑的合理性需要借助前瞻性項(xiàng)目的全工作流程來驗(yàn)證。本文以上海市萬科未來城市（理想之地）項(xiàng)目（簡(jiǎn)稱“未來城市項(xiàng)目”）為例進(jìn)行論證。項(xiàng)目位于嘉定新城核心區(qū)域，占地面積近15hm2，總建筑面積57.8萬平方米。作為構(gòu)成未來城市的最小空間單元，項(xiàng)目旨在在10分鐘步行范圍內(nèi)打造生活、工作、學(xué)習(xí)、娛樂、生態(tài)高度復(fù)合的城市空間。項(xiàng)目于2019年啟動(dòng)，由萬科2049未來城市實(shí)驗(yàn)室全程跟蹤研究。經(jīng)過上海市政府的前期謀劃與企業(yè)的聯(lián)合技術(shù)論證，項(xiàng)目逐步建立了“城市級(jí)－單元級(jí)－場(chǎng)景級(jí)”的分級(jí)技術(shù)模塊體系。城市級(jí)技術(shù)模塊以數(shù)字孿生為基礎(chǔ)，整合并升級(jí)交通、能源、水資源、廢棄物、藍(lán)綠網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施；單元級(jí)技術(shù)模塊以“10分鐘生活圈”為基礎(chǔ)，建設(shè)各具特色、高度復(fù)合的網(wǎng)絡(luò)化治理單元。在未來城市項(xiàng)目中，“智能建構(gòu)+場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)”路徑主要涵蓋交通智行、生活便利、普惠安全、環(huán)境治理四大場(chǎng)景，讓技術(shù)創(chuàng)新真正融入居民的日常生活場(chǎng)景。

在交通智行場(chǎng)景建構(gòu)中，市民將按出行需求配置交通方式。交通管控平臺(tái)與車聯(lián)網(wǎng)全面聯(lián)通，使交通調(diào)控的依據(jù)從浮動(dòng)數(shù)據(jù)調(diào)整為全時(shí)空實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)。智慧街道路段根據(jù)智能載具的產(chǎn)品滲透率和工程實(shí)施要求確定智能設(shè)備覆蓋方式；路側(cè)感知設(shè)備配合邊緣計(jì)算設(shè)備、通信設(shè)施和云服務(wù)平臺(tái)，能對(duì)車輛運(yùn)行狀況進(jìn)行識(shí)別和定位，并開展交通智能管理，輔助車輛自動(dòng)駕駛，保障交通安全。車行綠波道路系統(tǒng)可以使車輛在擁堵、事故、施工等事件發(fā)生時(shí)接收到主動(dòng)管控措施，提升道路通行效率；智慧道口可以通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車流數(shù)據(jù)、推薦車輛路徑及提供行人警示，做到路、車、人協(xié)同。同時(shí)，道路可根據(jù)使用場(chǎng)景需求將機(jī)動(dòng)車道切換為人行道，信息發(fā)布系統(tǒng)通過與周邊服務(wù)設(shè)施結(jié)合，向附近車輛下發(fā)信息公告（車位、衛(wèi)生間、充電樁信息和道路情況等），從而實(shí)現(xiàn)交通供需聯(lián)動(dòng)。智能合桿等設(shè)備主動(dòng)檢測(cè)過馬路的行人體態(tài)數(shù)據(jù)，預(yù)判出行人過馬路所需時(shí)間并實(shí)時(shí)修正綠燈時(shí)間。

交通智行場(chǎng)景：智慧道口示意圖 ? Rui Guan, Future City Laboratory

場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)還應(yīng)靈活可變，促使道路空間應(yīng)對(duì)多元需求?？臻g設(shè)計(jì)上充分進(jìn)行曲線化處理，沿街建筑退縮空間，退縮的道路用地可人車混合使用并進(jìn)行分時(shí)管理——以人行道為主、自行車道為輔，確保行人可沿期望線路行進(jìn)。促進(jìn)連續(xù)開放、功能復(fù)合界面的形成，結(jié)合地面步行空間、二層連廊及慢行道路打造慢行網(wǎng)絡(luò)。

在此場(chǎng)景建構(gòu)中，居民需求引導(dǎo)創(chuàng)新并激發(fā)產(chǎn)業(yè)機(jī)遇。在5G通訊技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的助力下，家居空間可以按需創(chuàng)造定制化體驗(yàn)產(chǎn)品；共享經(jīng)濟(jì)促進(jìn)辦公空間靈活使用，促使公司、家庭、咖啡廳等共享辦公空間相互轉(zhuǎn)化。場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)以“10分鐘生活圈”為目標(biāo)，每個(gè)組團(tuán)共享“鄰里客廳”，可開展社交、辦公、健身等活動(dòng)。針對(duì)上海市社區(qū)呈現(xiàn)出老齡化的特點(diǎn)，營(yíng)造了老幼友好的社群生活場(chǎng)景，全面評(píng)估基礎(chǔ)設(shè)施及各類社區(qū)服務(wù)及相關(guān)運(yùn)營(yíng)成本，積極尋求市場(chǎng)主導(dǎo)的運(yùn)作模式，開拓“微養(yǎng)老模式－居家養(yǎng)老服務(wù)”，責(zé)任劃分清晰并實(shí)現(xiàn)多方盈利。

生活便利場(chǎng)景：可變住宅示意圖 ? Rui Guan, Vanke 2049 Future City Laboratory

生活便利場(chǎng)景：養(yǎng)老服務(wù)之一——時(shí)間銀行示意圖。時(shí)間銀行是指社區(qū)成員利用自己的時(shí)間幫助他人，并將提供的服務(wù)時(shí)間以虛擬貨幣的形式存儲(chǔ)起來；當(dāng)這些成員自己需要養(yǎng)老服務(wù)時(shí)，可從中支取“已存儲(chǔ)時(shí)間”以換取其他社區(qū)成員的幫助 ? Rui Guan, Vanke 2049 Future City Laboratory

在此場(chǎng)景建構(gòu)中，居民日常服務(wù)保障涵蓋街道的全域全齡全周期。街道環(huán)境以健康安全為主導(dǎo)，通過除菌倉(cāng)、綠植新風(fēng)墻等新式健康產(chǎn)品形成有效衛(wèi)生屏障；利用安防疊加智能視頻分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)事件提取、主動(dòng)防御警告，全天候響應(yīng)處理事件；重點(diǎn)打通居民、社區(qū)與城市信息服務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“老幼零監(jiān)護(hù)、社區(qū)無死角”；項(xiàng)目?jī)?nèi)的服務(wù)團(tuán)隊(duì)與政府運(yùn)營(yíng)中心聯(lián)動(dòng)，搭建城市信息模型（CIM）基礎(chǔ)平臺(tái)，通過物業(yè)城市對(duì)項(xiàng)目紅線內(nèi)外進(jìn)行統(tǒng)一管理和服務(wù)。通過與相關(guān)政府部門協(xié)作，在城市智慧服務(wù)響應(yīng)的基礎(chǔ)上，打通居民健康檔案與城市公共衛(wèi)生系統(tǒng)，鏈接遠(yuǎn)程醫(yī)療資源，為居民提供健康管理服務(wù)。

普惠安全場(chǎng)景：除菌倉(cāng)和綠植新風(fēng)墻 ? Rui Guan Vanke 2049 Future City Laboratory

普惠安全場(chǎng)景：智能視頻分析系統(tǒng)示意圖 ? Rui Guan, Vanke 2049 Future City Laboratory

在環(huán)境治理場(chǎng)景建構(gòu)中，綠色微能源網(wǎng)絡(luò)將提供更具韌性的能源基礎(chǔ)設(shè)施，智能光伏及電池存儲(chǔ)解決方案讓微能源網(wǎng)絡(luò)變得可負(fù)擔(dān)；韌性水環(huán)境、海綿城市建設(shè)、科學(xué)高效的雨洪管理措施將加強(qiáng)街道抵御風(fēng)險(xiǎn)的能力；“智慧陽傘”“云霧森林”等智能技術(shù)的運(yùn)用將有助于實(shí)時(shí)環(huán)境管理和生態(tài)效益提升；優(yōu)先采用被動(dòng)式節(jié)能運(yùn)營(yíng)，輔以節(jié)能機(jī)電和新能源技術(shù)，盡可能減少對(duì)電氣設(shè)備的依賴。

環(huán)境治理場(chǎng)景：海綿城市與雨水花園示意圖。利用數(shù)字系統(tǒng)和感知設(shè)備增強(qiáng)對(duì)雨水的監(jiān)測(cè)，可促進(jìn)場(chǎng)地的雨水吸納、蓄滲、回收利用能力 ? Rui Guan, Vanke 2049 Future City Laboratory

環(huán)境治理場(chǎng)景：智慧陽傘和云霧森林示意圖。智慧陽傘和云霧森林可根據(jù)日夜光照、溫度、濕度差異，自主動(dòng)打開或關(guān)閉，調(diào)節(jié)微氣候，保障居民舒適度 ? Rui Guan, Vanke 2049 Future City Laboratory

要實(shí)現(xiàn)低碳，不僅僅需要升級(jí)建造技術(shù)和設(shè)備，更需倡導(dǎo)可持續(xù)的生活方式。環(huán)境治理場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)以“全域達(dá)低碳（降碳排40%）、局部近零碳（降碳排20%）”為目標(biāo)，在能源、水資源、廢棄物等方面進(jìn)行成熟技術(shù)集成與前沿技術(shù)試點(diǎn)并行，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全周期、多維度的減碳。

績(jī)效評(píng)述與未來展望

未來城市項(xiàng)目作為上海新城戰(zhàn)略的生產(chǎn)、生態(tài)、生活融合樣板，承接社區(qū)功能高度混合、便捷的公共服務(wù)及一體化運(yùn)營(yíng)開發(fā)的需求，在綠色低碳、生態(tài)環(huán)保、健康宜居、智慧普惠等領(lǐng)域充分預(yù)留技術(shù)冗余度，立足于城市更新、社區(qū)治理、街道單元建設(shè)實(shí)踐，涉及前期謀劃、實(shí)質(zhì)開發(fā)、運(yùn)營(yíng)管理的全過程。而智慧街道作為“新資源、新場(chǎng)景、新技術(shù)”的高度復(fù)雜集成，決定了其運(yùn)營(yíng)管理的復(fù)雜性顯著高于開發(fā)建設(shè)本身，因此項(xiàng)目具有推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的應(yīng)用示范價(jià)值。項(xiàng)目已于2022年通過上海市規(guī)劃和自然資源局審批，智慧街道的建設(shè)運(yùn)營(yíng)也已被納入控制性詳細(xì)規(guī)劃文件的編制中，成為上海首個(gè)由企業(yè)主導(dǎo)的社區(qū)級(jí)CIM平臺(tái)，這也是光儲(chǔ)直柔系統(tǒng)在由中國(guó)企業(yè)主導(dǎo)的街道項(xiàng)目中的首次運(yùn)用。

智能場(chǎng)景總體展示圖。通過對(duì)接城市運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)，該智慧街道項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了智慧物流、生活服務(wù)、數(shù)字孿生等運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景 ? Foster + Partners & Vanke 2049 Future City Laboratory

智慧街道示范段建設(shè)現(xiàn)狀（拍攝于2024年5月） ? Kai Hu, Future City Project

未來城市項(xiàng)目規(guī)劃愿景 ? Kai Hu, Future City Project

隨著未來城市的建設(shè)運(yùn)營(yíng)及相關(guān)行業(yè)的變革，本文提出的“智能建構(gòu)+場(chǎng)景運(yùn)營(yíng)”路徑將支持未來智慧街道建設(shè)與運(yùn)營(yíng)模式的迭代升級(jí)，提高未來城市的設(shè)計(jì)、建設(shè)及運(yùn)營(yíng)品質(zhì)。研究團(tuán)隊(duì)也將對(duì)于實(shí)踐項(xiàng)目的績(jī)效進(jìn)行持續(xù)追蹤，為相關(guān)理論與實(shí)踐研究積累實(shí)證經(jīng)驗(yàn)。

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編輯 | 田樂，王穎

制作 | 杜俊軒

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