探討大數(shù)據(jù)時(shí)代如何規(guī)劃智慧城市(2)

  在上述“硬件”基礎(chǔ)設(shè)施之外，“軟件”基礎(chǔ)設(shè)施——開放數(shù)據(jù)同樣是智慧城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)。開放數(shù)據(jù)與眾包開發(fā)已成為國外智慧城市建設(shè)的必需環(huán)節(jié)。舊金山于2009年立法開放數(shù)據(jù)，是美國第一個(gè)為開放數(shù)據(jù)立法的城市，此后已有來自多個(gè)政府部門的500多組數(shù)據(jù)被發(fā)布，由此催生了200多項(xiàng)手機(jī)應(yīng)用；紐約已開放2400多組數(shù)據(jù)并從2009年起每年舉辦Big Apps程序開發(fā)競(jìng)賽，是目前開放數(shù)據(jù)量最大的城市；倫敦也是全球最早推出開放數(shù)據(jù)平臺(tái)的城市之一，由此開發(fā)的手機(jī)應(yīng)用已被大量下載；維也納、巴塞羅那、阿姆斯特丹、西雅圖、波士頓等城市均已開放幾百至千余組數(shù)據(jù)；哥本哈根還計(jì)劃建設(shè)比開放數(shù)據(jù)平臺(tái)更為全面、結(jié)構(gòu)化、標(biāo)準(zhǔn)化的“開放價(jià)值網(wǎng)絡(luò)”（open value network），統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)質(zhì)量，制定使用條款，并提供數(shù)據(jù)整合、可視化等服務(wù)。

　　2.2 智慧管理

　　由城市運(yùn)行所產(chǎn)生的交通、環(huán)境、市政、商業(yè)等各領(lǐng)域數(shù)據(jù)量是巨大的，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過合理的分析挖掘可產(chǎn)生大量傳統(tǒng)數(shù)據(jù)所不能反映的城市運(yùn)行信息。目前與智慧管理相關(guān)的大數(shù)據(jù)來源主要包括由遍布全市的攝像頭收集的視頻影像，由各類傳感器收集的環(huán)境等方面信息，由各類終端收集的刷卡信息，由市民通過手機(jī)應(yīng)用或社交網(wǎng)站貢獻(xiàn)的相關(guān)信息等。其應(yīng)用方式主要體現(xiàn)在三個(gè)領(lǐng)域。一是實(shí)時(shí)監(jiān)控與突發(fā)事件處理，如巴塞羅那和格拉斯哥都計(jì)劃在全市大規(guī)模布置攝像頭或傳感器以及時(shí)識(shí)別火災(zāi)、犯罪等異常情況；巴西里約熱內(nèi)盧還開設(shè)了一座建設(shè)有80 m寬監(jiān)視屏的城市運(yùn)行控制中心，顯示來自全市900多個(gè)攝像頭的監(jiān)控影像，由來自30個(gè)不同部門的50名工作人員對(duì)洪水威脅、交通事故、管道泄漏等突發(fā)事件做出應(yīng)急控制。二是市政服務(wù)，如維也納、波士頓、格拉斯哥都推出（或計(jì)劃推出）用于報(bào)告市政故障的手機(jī)應(yīng)用；而瑞典斯德哥爾摩自2007年至今已投資7000萬歐元開發(fā)50多項(xiàng)電子服務(wù)，并藉此降低了城市的管理成本。三是公眾參與，大數(shù)據(jù)使人們得以構(gòu)建反映城市建成環(huán)境實(shí)時(shí)變化的三維可視化系統(tǒng)，這類系統(tǒng)可作為公眾參與的平臺(tái)，如Autodesk公司在德國班貝格市（Bamberg）開發(fā)的城市三維可視化系統(tǒng)被用于討論新鐵路線建設(shè)，市民使用iPad即可了解鐵路線對(duì)周邊環(huán)境的影響，節(jié)省了公眾參與的時(shí)間。

　　2.3 智慧出行

　　交通流的合理規(guī)劃與疏導(dǎo)是幾乎所有城市長(zhǎng)期面臨的問題，而大數(shù)據(jù)的廣泛性與實(shí)時(shí)性則為解決這類問題提供了新的可能。目前大數(shù)據(jù)在智慧出行領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩方面。一是交通流量實(shí)時(shí)監(jiān)控，如倫敦、波士頓和伯明翰（計(jì)劃）利用遍布全市的攝像頭監(jiān)控實(shí)時(shí)交通流量；伯明翰還將攝像頭和各類傳感器收集到的交通信息統(tǒng)一傳送至控制中心，由工作人員實(shí)時(shí)調(diào)控交通。二是交通信息實(shí)時(shí)提供，如阿姆斯特丹和巴塞羅那通過安裝在停車場(chǎng)的傳感器為市民提供實(shí)時(shí)停車位信息，以引導(dǎo)居民合理出行；多倫多和巴塞羅那（計(jì)劃）為市民提供公交車實(shí)時(shí)位置信息；波士頓為學(xué)生家長(zhǎng)提供校車位置信息；倫敦為市民提供公用自行車位置信息等。

　　2.4 智慧環(huán)境

　　在智慧城市概念出現(xiàn)之前，生態(tài)城市、低碳城市等概念就已被廣泛接受，也是新千年后全球城市發(fā)展的關(guān)注重點(diǎn)。目前大數(shù)據(jù)在智慧環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩方面。一是能源使用管理，安裝在電網(wǎng)系統(tǒng)中的傳感器可實(shí)時(shí)收集用戶的能耗信息，并按時(shí)段調(diào)配能源供給或在電力峰值不同的建筑物之間進(jìn)行電力融通，提高能源使用效率，如倫敦、阿姆斯特丹、西雅圖、斯德哥爾摩等許多城市都計(jì)劃推行智慧電網(wǎng)（Smart Grid），日本千葉與日立公司合作建立了地區(qū)能源管理系統(tǒng)（AEMS）。二是環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控，如哥本哈根利用安裝在自行車輪上的傳感器收集空氣質(zhì)量信息，巴塞羅那利用安裝在路燈上的傳感器收集噪聲、污染信息等。

2.5 智慧生活

　　雖然智慧城市涉及大量技術(shù)內(nèi)容，但其核心價(jià)值仍在于為市民提供更高質(zhì)量的生活（Quality of Life），這也是幾乎所有國外智慧城市建設(shè)項(xiàng)目所不斷強(qiáng)調(diào)的。目前大數(shù)據(jù)在此領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在生活服務(wù)方面，如維也納、巴塞羅那、紐約等城市在開放數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上眾包開發(fā)了幾十種至上百種生活服務(wù)類手機(jī)應(yīng)用，多倫多、格拉斯哥等城市則通過云計(jì)算等技術(shù)對(duì)實(shí)時(shí)信息進(jìn)行分析并據(jù)此為市民提供更多生活服務(wù)實(shí)時(shí)信息。此外，思科公司提出了智慧連接社區(qū)概念（Smart+Connected Communities），通過智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將社區(qū)的服務(wù)、信息和人群等各類資源相結(jié)合，將物理空間的社區(qū)轉(zhuǎn)化為一個(gè)更加緊密聯(lián)系的社區(qū)。但也可以看到，在醫(yī)療、教育這兩個(gè)智慧生活的重要方面，大數(shù)據(jù)尚未獲得較多實(shí)質(zhì)性的應(yīng)用。

　　本文所選取的10座智慧城市案例在4個(gè)智慧城市子系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)相關(guān)應(yīng)用如表2所示。

　　3 、結(jié)論與討論

　　3.1 結(jié)論

　　大數(shù)據(jù)概念的提出是ICT技術(shù)，例如移動(dòng)智能終端、物聯(lián)網(wǎng)等在當(dāng)前社會(huì)生產(chǎn)、生活中廣泛應(yīng)用和滲透的發(fā)展結(jié)果。智慧城市建設(shè)著眼于提升城市可持續(xù)發(fā)展能力和競(jìng)爭(zhēng)力，并以提高城市生活品質(zhì)為根本目標(biāo)，其規(guī)劃與建設(shè)需要依托于整合ICT的城市基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃與建設(shè)，在運(yùn)行和管理層面，智慧城市則需要大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)的支持。然而，大數(shù)據(jù)本身的三個(gè)特點(diǎn)——大容量、高速度和多樣性，則分別給大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理及系統(tǒng)整合提出了巨大挑戰(zhàn)。目前來看，大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)在智慧城市規(guī)劃與建設(shè)中的應(yīng)用取得了相當(dāng)多的進(jìn)展，但仍處于起步探索階段。一方面，其應(yīng)用范圍較多局限在智慧城市各個(gè)子系統(tǒng)，較少有整合多個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用案例，但也可以看到，整合多個(gè)城市系統(tǒng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)平臺(tái)也在構(gòu)建當(dāng)中，如哥本哈根的“開放價(jià)值網(wǎng)絡(luò)”。另一方面，大數(shù)據(jù)在各個(gè)子系統(tǒng)的應(yīng)用方式雖然具體內(nèi)容不同，但大多可歸納為實(shí)時(shí)信息的收集監(jiān)控、分析與推送，隨著長(zhǎng)期大數(shù)據(jù)的積累，其應(yīng)用方式有待獲得更多拓展，如我國的北京城市實(shí)驗(yàn)室（BCL）正在利用多年積累的北京公交和軌道交通刷卡數(shù)據(jù)研究北京的城市貧困問題。

　　3.2 討論

　　大數(shù)據(jù)背景下，智慧城市規(guī)劃建設(shè)在理論與實(shí)踐層面都面臨著一系列挑戰(zhàn)。在規(guī)劃理論層面，智慧城市的系統(tǒng)性規(guī)劃理論目前尚處于孕育之中，但關(guān)于智慧城市子系統(tǒng)的理論研究則已經(jīng)逐步展開。例如倫敦大學(xué)學(xué)院（UCL）高級(jí)空間分析中心（CASA）基于地鐵刷卡數(shù)據(jù)的倫敦市民地鐵出行行為研究，新加坡—麻省理工學(xué)院技術(shù)研究聯(lián)合體（Singapore-MIT Alliance for Research and Technology）基于手機(jī)數(shù)據(jù)的新加坡市民24小時(shí)出行可視化與大數(shù)據(jù)分析等。不可否認(rèn)，目前這些研究主要集中在ICT使用密集且已經(jīng)較為深入滲透的城市子系統(tǒng)（例如交通系統(tǒng)、土地利用系統(tǒng)等），而對(duì)于智慧管理、智慧生活等子系統(tǒng)的研究還非常有限。這一方面在于這類數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，相關(guān)數(shù)據(jù)的捕捉獲取技術(shù)也有待發(fā)展；另一方面在于相關(guān)研究所需的數(shù)據(jù)開放與整合面臨著多個(gè)政府部門之間行政權(quán)力的分割阻礙，這一問題在我國尤為明顯。因此，目前智慧城市的規(guī)劃與建設(shè)實(shí)踐大多表現(xiàn)為城市局部子系統(tǒng)的實(shí)踐。

　　此外，大數(shù)據(jù)與智慧城市的出現(xiàn)也為傳統(tǒng)城市規(guī)劃理論提出了新的挑戰(zhàn)。在過去半個(gè)多世紀(jì)，城市規(guī)劃理論經(jīng)歷了早期的藍(lán)圖式規(guī)劃到理性主義，再到后來的有限理性（bounded rationality）、漸進(jìn)主義（incrementalism）以及溝通式規(guī)劃（communicative planning）的發(fā)展歷程，而發(fā)端于自然科學(xué)領(lǐng)域的復(fù)雜性科學(xué)思想（complexity thinking）雖然受到了部分城市規(guī)劃學(xué)者的關(guān)注，但到目前為止仍處于城市規(guī)劃思想的邊緣。然而城市本身以及城市規(guī)劃過程的復(fù)雜性，使得當(dāng)今城市規(guī)劃實(shí)踐面臨著種種困境，進(jìn)而導(dǎo)致了所謂的城市規(guī)劃“第三次理論危機(jī)”。隨著大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展與智慧城市規(guī)劃建設(shè)實(shí)踐的興起，大數(shù)據(jù)所體現(xiàn)的城市系統(tǒng)復(fù)雜性以及智慧城市規(guī)劃建設(shè)所需處理的各種新、舊問題的復(fù)雜性，使得城市規(guī)劃理論越加趨向于向復(fù)雜性理論轉(zhuǎn)變。

　　在規(guī)劃實(shí)踐層面，智慧城市建設(shè)除了需要解決大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、組織、管理處理這一系列ICT領(lǐng)域技術(shù)問題外，其規(guī)劃所面臨的如下問題也有待深入探索。第一，如何規(guī)劃布局傳感器以及相關(guān)數(shù)據(jù)捕捉的軟、硬件設(shè)施，這將影響到最終獲得的大數(shù)據(jù)是否能夠全面、有效地描述整個(gè)城市系統(tǒng)。第二，如何能夠以經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)的方式實(shí)現(xiàn)各類基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)，也即智慧城市所需的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施之間的更新?lián)Q代與對(duì)接問題。第三，由于大數(shù)據(jù)的來源往往分屬于不同政府職能部門管理（如交通部門與市政部門），如何能促使各職能部門相互合作，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)開放與有效整合。第四，在有效建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)系統(tǒng)后，政府將如何有效分析挖掘數(shù)據(jù)以促進(jìn)規(guī)劃管理，同時(shí)數(shù)據(jù)的管理、維護(hù)和使用權(quán)責(zé)又將如何劃分，這也是智慧城市規(guī)劃在行政領(lǐng)域的頂層設(shè)計(jì)問題。第五，是在智慧城市新趨勢(shì)的影響下，傳統(tǒng)的規(guī)劃法律、法規(guī)、規(guī)章、規(guī)范以及實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)與細(xì)則，需要進(jìn)行怎樣的調(diào)整，相應(yīng)的規(guī)劃方法又需要進(jìn)行怎樣的轉(zhuǎn)變的問題。

　　雖然智慧城市和大數(shù)據(jù)在經(jīng)歷發(fā)展熱潮的同時(shí)也面臨著“炒作”、“泡沫”等質(zhì)疑，但可以肯定的是，隨著ICT的技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用滲透，以及市民生產(chǎn)生活方式的轉(zhuǎn)變，城市規(guī)劃建設(shè)的理論與實(shí)踐也將獲得相應(yīng)擴(kuò)充與調(diào)整，探索新的規(guī)劃方法并產(chǎn)生新的規(guī)劃思想，現(xiàn)在還只是開始。