龙瀛：面向未来城市公共空间的精细化治理——SpaceGo · 空间智能体
导读
2021年9月29日下午，由北京清华同衡规划设计研究院有限公司承办的2020/2021中国城市规划年会暨2021中国城市规划学术季论道规划十七“超大城市治理新技术应用”在线上成功举办。学会城市规划新技术应用学委会副主任委员、清华大学建筑学院研究员龙瀛作题为《面向未来城市公共空间的精细化治理——SpaceGo · 空间智能体》的主题报告。
本文字数：31940字
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龙 瀛
学会城市规划新技术应用学委会副主任委员，清华大学建筑学院研究员，博士生导师
当下我国已进入内涵式发展的新型城镇化阶段，更加注重城市发展的质量。面对传统城市发展过程中物质空间环境、多元利益主体以及管理组织等方面错综复杂的挑战，新兴的智慧技术带来了新的契机。为此，本报告以当下城市公共空间的问题及相关智慧技术的发展趋势为导向，在对已有技术应用实践进行系统性调研梳理的基础上，结合华为公司等的新技术生态，提出“空间智能体”概念与架构，探讨了面向未来城市公共空间大规模、低成本、全覆盖、高频高精度的智能化解决方案。
#1
公共空间的趋势、挑战与机遇
公共空间是面向公众开放使用的场所，也是公众进行广泛参与、积极交流互动的一类重要城市空间。当下的城市公共空间在第四次工业革命的背景下，其空间本体在形态、功能等方面已发生诸多变化与重塑。但在我国当下，对于公共空间的规划设计与治理响应能力仍然有所欠缺，由此暴露出其在转型发展过程中所面临的部分挑战，例如，局部数量不足、质量不高、供需匹配不均衡以及管理运营不善等。
图 本报告重点关注的公共空间（室外）类型
在这样的背景下，如何以战略眼光抓住发展机遇，紧随技术发展趋势，提升公共空间治理水平，改善公共空间品质与效能成为新时代的一个重要议题。
我们可喜地看到，近些年来，国家和地方也陆续提出了一系列与精细化、数字化治理、提升城市空间品质等相关的政策与理念（如“城市更新”、“城市体检”、“城市信息模型”等），其中亦不乏对于提升公共空间品质与精细化治理水平的要求。
另一方面，技术的革新也将为未来城市公共空间的精细化治理带来重要契机。不仅包含对于公共空间品质、效能等精细化认知诊断的新兴智慧化物联设施与运算系统，还包含在治理响应理念层面能否将数字创新与传统的空间干预、场所营造相融合。在这样的过程中，诸如华为等科技公司亦可以结合自身在智慧技术生态、智能场景解决方案与架构等方面的优势，参与到城市公共空间的共同治理中来。为此，清华大学建筑学院特别是北京城市实验室和华为在过去的一年多的时间内，合作研究城市空间智能体项目，拟在探索未来城市公共空间在泛智慧城市基础下的一些解决方案。
#2
公共空间的现有相关智慧化实践
图 公共空间现有实践(ICT等智慧技术影响下）简要几个阶段
公共空间现有的实践探索（ICT等智慧技术影响下）大体可以划分感知监测（即原始数据的采集）、分析诊断与管理（即数据的分析融合）、品质效能提升（即数据增强设计）三个阶段。
在公共空间的感知监测方面，根据实施途径的差异可划分为移动感知、固定感知等主要类别。在公共空间的分析诊断与管理层面，则可通过图像识别、生理传感器智能分析等手段对公共空间形态、品质及效能进行一定评估，而业界也逐渐衍生出一些主要的应用场景。最后在品质效能提升层面，通过系统性收集的全球公共空间智慧化设计响应案例库亦可以发现数字创新与技术赋能对于公共空间环境形象美化、增强互动参与等方面的积极作用效果，而大量的设计公司、事务所甚至科技公司也已参与到这样的智慧化进程中来。
总体而言，在新兴技术赋能下面向公共空间的精细化治理已涌现出较多成熟的模式与应用案例，但一方面感知监测的对象仍大多聚焦于传统的环境指标、群体行为模式方面，对公共空间的数量与质量、供需匹配状况等测度有限。另一方面，针对公共空间的大规模、全覆盖、精细化、低成本、智慧化分析诊断与管理尚缺乏相对成熟的工程化实践。跨界合作共同参与公共空间品质效能提升与治理仍有较大的机遇空间。
#3
空间智能体的内涵与架构
华为多年来基于城市智能体发展了包含政务、交通等诸多城市场景与解决方案，而空间智能体根植于华为的城市智能体，通过城市公共空间的补充丰富，形成全场景智慧城市体系。
图 空间智能体的内涵与特征
此外，空间智能体除了作为独立的智能体外，还与华为城市智能体体系下的交通智能体、园区智能体等智能体存在一定的耦合和技术共享，共同构成华为智慧城市空间解决方案的重要部分。
在这样的背景下，空间智能体反思了以往公共空间治理及技术干预下的部分局限性，主动进行城市数据的采集，强调多元数据综合分析，低成本的可持续的维护以及对于趋势研判、机制探究的兼顾。
图 空间智能体的完整方案架构示意
在具体的方案架构层面，空间智能体依旧从“城市感知层”、“智能分析诊断与管理层”以及“智能响应层”三个层面进行具体设计。
图 多源感知数据主动获取与接入
第一个层面即要进行主动的城市感知。其中固定感知基于既有的4G/5G信号基站，亦或智慧灯杆、树木、墙壁、监测站等，对空气质量、噪音等自然环境或人流密度、活动等社会活动进行长时间动态监测；移动感知可以基于车载、人载、无人机等来进行移动大覆盖的感知监测，基于多种传感设备来开展，对社会、自然、建成环境特征进行捕捉。
图 空间智能体-构建协同感知网络
固定感知、移动感知、卫星遥感以及社会感知通过该平台实现数据共享和融合，促进不同途径的感知数据在同一地点的互相验证和不同时空覆盖范围的互相补充，提高数据准确性和覆盖度，降低采集成本。
图 公共空间形态、品质与效能方面的典型要素（以街道空间为例）
第二个层面即要对采集到的数据进行智能分析诊断与管理，具体针对公共空间的形态、品质、效能等方面来进行评估。其中形态方面可以利用三维建筑物、街道网络等数据，对公共空间的尺度、界面特征、构成要素等进行大规模、自动化的分析诊断；品质方面从正负向指标评分方面进行公共空间评估与多时段对比；效能方面则从社会、生态与经济效能等进行诊断。最终通过周期性的探索性数据分析、关联影响机制分析等从多维度评估公共空间，为精细化设计与管理提供参考依据。
图 空间智能体-智能响应
第三个层面即要对公共空间进行智能响应治理。空间智能体与合作伙伴一同，为规划设计与管理人员提供灵活可行的对接窗口。从“大范围问题诊断-片区更新策略指引-局部空间工程实践”角度进行参与支持，构建空间干预、场所营造和数字创新耦合的数字模型。
空间智能体投入成本包括硬件设备、软件算力、平台系统搭建以及部分人力维护费用，在经济、社会及生态方面产生诸多效益，例如大大降低管理人员成本，降低城市公共空间体检成本，辅助支持决策等。
最终，空间智能体呈现出“全时段、全时空”、“端边云协同”、“面向未来”以及“业务流程闭环”等主要优势，基于华为城市解决方案已有的大量的工作来做一些耦合，实现兼顾公共空间的感知监测、诊断运营管理和品质提升的智能化解决方案。
#4
空间智能体的应用与展望
（1）创造城市公共空间数据产品
空间智能体在中国乃至世界范围内的典型城市建立试点，通过为其建立城市公共空间的动态监测网络，构建城市公共空间数据库。未来可以贡献给城市大数据局，提供部分商业增值服务，并可通过部分数据的发放共享组织一定的学术研究计划，在此过程中也进一步丰富了城市公共空间方面的数据与AI模型资产库。
（2）对城市公共空间进行问题特征识别与规律效能评估
空间智能体拟基于前期多源感知数据发掘公共空间的特征、规律及其内在影响机理。在城市体检、老旧社区摸底排查、城市空置识别、公共空间转型发展评估等方面具有显著优势。
（3）助力提升公共空间的品质与效能
依托智慧科技公司万物互联的技术生态以及一系列智慧化产品、设施，可以从软硬件方面对公共空间品质及效能的提升带来灵感与支持。与设计机构事务所、政府部门等多元合作伙伴共同打造更加安全平等、绿色节能、智能愉悦的未来公共空间。
如上便是初步的阶段性合作成果，相关介绍已征得华为支持与授权。希望我们所开展的工作，对未来城市公共空间的精细化治理有一定支持，也欢迎各位前辈、同行、规划师们批评指正。
供稿单位：北京清华同衡规划设计研究院
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