刘加平：新技术文明时代的城市规划理念

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刘加平（中国工程院院士、西安建筑科技大学建筑学院院长）

  5G、区块链、AI等为代表的新技术发展加剧了文明之间的冲突。上世纪中期西方发达国家先后成为高收入国家，同时也构建了一套发达国家认为合理的“世界秩序”，随着中国各行各业的技术快速进步和少数关键技术的创新，这一秩序逐步被打破。中国人民经过几十年努力，国内生产总值已略超90万亿元，人均接近一万美元，经济总量世界第二，人均收入排名第七十位，城镇化正处于50%～70%的中后期最关键时期。
  然而，发达国家城镇化率早已超过90%，其城市规划的理论早已不适宜中国的发展国情。面对人类社会由农耕文明转化为工业文明进而到新技术文明的巨大变迁，面对能源紧缺、排放限制、资源消耗等城市发展的制约因素的不断加重，面对人的行为方式、城市物质空间和社会空间的不断改变，我们必须创建自己的规划文明。新技术文明时代，信息技术快速发展。5G通讯、大数据、区块链、云计算、物联网、人工智能、无人驾驶、智慧城市等，新概念、新事物不断出现，已经开始影响城市和建筑的空间构成，即将融入到城市规划、城市设计之中。
  智慧城市将不再是一句口号，也不会永远是口号，而会带来新城区规划、旧城区更新升级、城市交通系统改造等的一次革命。中国改革开放40多年，逐步实现了工业、农业、服务业等的现代化，正在走向现代化的新阶段：智能化。其过程的复杂性、社会经济的流动性以及城市空间的多元性增加着人们对城市这一复杂的巨系统分析预判的难度，但也带给中国创造自己规划文明的机遇。事物的运动发展是变与不变的统一，在城市发展内外因素快速的巨变中，辩证地认识和把握新技术文明时代变与不变的关系，有助于更好地思考城市的未来和未来城市。
  1、新技术文明时代城市空间秩序之变
  新技术文明时代，智慧城市范式逐步构建，城市治理模式、城市经济、城市生活相应地发生转型。
  城市的生产、生活、生态系统不断改变。人类社会从农耕文明向工业文明再向新技术文明时代演进的历程中，经历了以微电子、电子通讯和计算机等技术为核心的新技术革命，经历了从工业1.0面向工业4.0，从交通1.0面向交通4.0的城镇化和经济发展的多波浪潮。无论是基于电脑和局域网的数字城市，还是基于网络和传感器的智能城市，亦或是基于传感器和WIFI的智慧城市的发展，时空不断地被压缩，城市的生产、生活、生态系统逐渐被改变：工业的高端、尖端技术将使人－机器－零件之间互联互动和生产效率及制造速度提高；智慧交通格局、无人驾驶汽车改变人们的出行模式，扩大人们的生活圈范围；新技术开拓在不同领域的新应用、新业态，助力高效生态系统的建设，不仅有助于提高城市空间的舒适度、便捷度、美观度等，还有助于加深人在城市内的生活体验，有助于营建高生活质量和空间品质的城市，从而增强城市对人才和资金的吸引力。新技术领域的这些进步将使得城市的生产、生活和生态系统空间秩序不断改变。
  传统的地域空间模式不断改变。新技术应用将逐步改变人们的工作、生活方式和居民时空间行为，产生新的生产方式和发展模式，城市社会中的就业结构与职住关系发生广泛而巨大的转变。如同工业文明时代改变农耕文明几千年来形成的空间结构一样，新技术文明时代也必将极大地改变工业文明时代所形成的空间结构和面貌。
  伴随着新技术的不断成熟、普及和推广，全球化进程中城市的地理环境、物质空间和社会空间的约束力不断缩小，新的产业和新的服务型经济迅速发展，城市的经济结构和产业组织发生巨大的重组和变革，城乡格局和传统布局模式不断改变和调整，原有的地域空间模式和功能组织不断发生变革，相应地，区域和城市空间将发生巨大变革和关联网络重构，扁平化的网络式组织逐步替代传统金字塔型的层级形态，由信息空间或虚拟空间、第三空间等重要节点相互沟通编织而成的具有共享决策性能的柔性网络逐步形成。
  城市功能不断分散和重组。工业文明时代，资本、劳动力、土地等是生产要素中活跃的一部分，大规模的工业生产和聚集性、高度协作的客观要求，使得工业生产向生产要素集中的地方集聚，城市成为机器大工业生产和第三产业的中心，也成为人类的主要聚居地，城镇化水平不断提高。工业化和城镇化相互作用极大地推进工业和整个社会经济的发展，推动工业化向深度和广度发展。
  新技术文明时代，技术革命催生并推动了各行业的数字化发展进程，带来能源、制造、教育、医疗、社区服务、交通、休闲娱乐等领域的变革，生产和服务行业越来越具有灵活性，使得经济活动的各个部分有可能分布到城市及其周边的不同地区，从而改变着城市的中心与边缘的传统格局。随着城市工业、居住、交通运输、公共服务设施等布局的重大调整，人口与就业越来越从城市中心疏散出去，向心空间结构趋向离心发展，城市内部工业文明时代的一些生产和居住空间被改造和整合。
  城市分化发展进一步加剧。人工智能、大数据、云计算、物联网、先进机器人和增材制造等先进数字化制造技术正从根本上改变制造业生产的性质，从而带来工业文明时代发展起来的城市的逐步转型。一些以规模生产方式为主导的老工业城市由于发展路径的依赖，其锁定的固有轨迹在某种程度上会弱化它们适应新技术的能力，导致在全球化的网络经济中不断衰落。与此同时，一些具有技术创新能力的城市迅速发展。
  从空间区位看，当技术进步形成新网络时，在全球城市体系中占据“先动优势”的那些城市往往可以从中获取更大的外部性和收益递增。新产业增长空间过程的特点也使得非特殊区位条件的地方可以获得新产业的发展，一些原处于劣势的区位由于新产业所具有的强大创造力得到弥补，不断获得发展机会。
  2、新技术发展有助于人们更好地认知和管理城市之变
  地球空间信息处理的感知认知能力提升驱动决策支持的智能化。随着区块链、人工智能、物联网、5G、云计算、大数据时代的到来，人们已能够实现对地球资源环境和人类社会活动的同步观测，进而支持时空数据获取、处理、分析、挖掘和空间认知。各类技术集成和融合发展使得实时提取城市的运行状态，自动和实时地感知现实世界中人和物的各种状态与变化，对所获取的时空数据流快速处理、动态管理等成为可能。人们对事物的认识、理解和改造方式的不断深化也将有效地促进数字经济与数字社会的发展。
  对地观测脑、智慧城市脑和智能手机脑三个高度智能化系统的出现，使得在不久的将来，人们能及时了解“何时、何地、何目标发生了何种变化，并在正确的时间和正确的地点把正确的数据、信息、知识推送给需要的人”，从而有助于提升决策支持的水平，有效地解决城市病。
  城市大脑创新社会治理模式。信息化与城市化高度融合将极大地提高民众生活的幸福指数和获得感，提升城市综合竞争力和可持续发展能力。未来城市打通城市“神经网络”的“城市大脑”建设，有助于让城市成为一个有生命的智能体。在城市大脑的控制下，未来城市可整合城市资源，实现能源利用、养老、社区、家居、制造、工业互联网、交通、购物、社会综合服务、教育、旅游等城市社会生活诸方面的智慧应用，实现城市治理中枢化，助力城市更加科学、高效、低碳和安全发展。
  区块链技术推动数据源协作共享的效率。区块链被视为始于上个世纪50年代计算机革命以来重要的颠覆性技术之一。近年来，多个国家政府先后发布了有关区块链的系列报告，探索区块链技术及其应用。2016年10月，我国工信部出台了《中国区块链技术和应用发展白皮书》。区块链促使公共服务模式从“政府供给为中心”向“公众需求为中心”转变，将会改变原有的社会秩序和格局。区块链“信任自建立”“开放共享”以及“高度自治”的特点，有利于构建尊重每个数据源主体权益的有序规则体系，并且提高数据源之间按照规则和利益进行有效协作共享的效率，进而释放数字经济新动能。
  5G将推动构建新型信息基础设施。5G时代，数据采集量越来越大，采集的渠道越来越多，数据的维度也越来越高，数据的格式也越来越丰富，从而使建立复杂场景下的多维城市信息综合大数据应用平台成为可能。5G会带来更好的人工智能，5G技术还会引发物联网、人工智能、大数据等技术领域全新的发展。作为新一轮科技的革命性技术，5G具有高速率、大容量、低时延、万物互联等特点，其与云、边缘、人工智能等技术融合，应用将面向未来城市、农业、工业互联网、车联网、家居、医疗等诸多方面，将会带来这些领域颠覆性的变革。5G作为重大的技术变革之一，已上升为国家层面战略。2017年，5G首次被写入我国政府工作报告。2018年底，中央经济工作会议重新定义了基础设施建设，把5G、人工智能、工业互联网、物联网定义为“新型基础设施建设”，并将基础设施列为2019年重点工作任务之一。
  3、新技术文明时代规划理念的变与不变
  世界在变化，规划理论与理念同样应该与时俱进。新技术革命加速了物质、意识的流动与更新，引起社会生活、城市经济、自然环境的巨变和城市规划理念的新发展。技术的变化导致了活动的变化，从而产生新的空间需求和新的规划应对。现代城市规划及其研究起源于快速工业化、城市化所衍生出来的各种问题。在工业文明到新技术文明的转型过程中，除了经济活动、职业分布、决策方式和人们的价值观等方面的变化外，新的城市问题也随之产生。福特时期工业城市建设和规划实践基础上总结的规划理念向后福特时期随新技术的革命、生产方式的改变和环保意识的上升所产生的新理念转向，后现代理论对理性主义的挑战，传统的理性主义向交流性及协作性规划的转向等，均反映出随生产方式、生活方式的改变及新问题的产生规划理念的变革。
  在全球化的经济、技术革命中提高城市竞争力，是我国走向经济强国、推动“一带一路”建设发展的重大需求。未来必须打破传统思维方式，转变观念，才能完成这一历史使命。技术的进化尺度是超越建筑和街区存在的，单纯为实现一种技术而做的事情难以持久，只有具备弹性、易改造成各种用途、符合人的基本人性要求的城市空间，存在的时间才会更长。新技术发展将会带给未来城市史无前例的创新，但新技术并不能替代城市规划和管理的决策，未来城市新的问题需要人们在应用共享的数据、智能化的分析、模拟的过程、动态的表达中深刻认知，去探求城市发展的规律，理解人的行为与需求，形成有助于创造更美好的人居环境、营造更具亲近性的街区，创造提高密度和浓度的交流空间；需要从人本角度去思考城市的未来；需要从为谁规划、谁来规划、谁的规划这些规划的本源问题来思考未来城市的规划理念；需要我们辩证地处理好变与不变的关系。
  空间认知内涵之变与思维本源之不变。未来城市既是“物理空间－信息空间”融合的城市，也是“政府－人文－市场－技术”融合的城市。大数据、云计算等有助于物理空间和信息空间融合，有助于推进未来城市的发展，城市将变得更加复杂，面对新技术变革和网络社会兴起给城市的社会和空间带来的影响目前还有许多尚不了解的转型过程。信息化过程的复杂性、社会经济的流变性以及城市空间的多元性增加着人们对信息技术与城市空间的相互关系进行完整而全面分析表述的难度。但无论未来的城市如何变化，其最终结果和方向将是越来越人性化、自然化和人文化。因此，需回归人本，从关心人本身去思考城市，有助于我们在变与不变中找准定位、回归思维本源。
  居民行为方式之变与公众参与诉求之不变。未来城市人们的生活方式和生产方式将会发生很大改变，城市的生产、生活、生态系统改变和城市分化发展加剧。城市的复杂性、多元性和不确定性，不仅需要不同专业背景的人员合作、规划编制管理的协同、规划从业人员知识面的拓展，而且还需要城市规划编制和管理者与市民的频繁互动。社交媒体的广泛使用、大数据平台的开放以及以此为基础的各类网络应用的开发，将助力公众参与，也前所未有地扩展了公众参与的广度、深度和多样性，将使更多的利益主体和公民个人更加方便地掌握城市中的各类信息，从而有更多的动力和热情参与到规划决策中来。未来城市的规划和管理过程，也将更加扁平化，公民参与将更加方便。与此同时，不同个体利益的协调，利己/利他之间的平衡，“小我”与“大我”的兼顾将成为不可回避的难题。
  城市平衡模式之变与有机生长机理之不变。传统的地域空间模式的变化和城市功能不断分散和重组将会打破已有的城市平衡模式。城市是“动与静”“变与不变”与不同文明时代特征叠合的结合体，具有时空性、流动性、生长性等特点。城市大脑有助于辅助城市的管理者和参与者进行智能决策和更好地运营城市。未来城市在打通城市“神经网络”的“城市大脑”作用下，加之城市大量实时数据的应用，可方便地让城市规划和管理人员随时掌握城市的动态变化以及人和物在其中的流动。在新的城市模型中，城市体系将不再是一个静态平衡的体系，动态和不平衡将成为常态，但城市的生命体特征不会发生实质性的变化，城市的生长机理不会改变，城市生长过程中对效率、公平、生态的坚守不变，能源节约和资源循环利用的内涵式城市发展方式不变。
  4、结语
  未来城市充满深刻的变革，在变与不变之间，我们要把握新技术发展引发的新变化，厘清发展新变化的脉络和趋势，要遵循城市发展规律，充分认知和把握理念中需坚守的不变之本，在营建体现居民意愿，满足居民公共诉求，保证生产、生活功能和谐，生态功能健康的未来之城的同时，创造自己的规划文明。