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城垣杯 | 上届优秀获奖团队专访:【段要民】新技术应落地解决现实问题

段要民 CityDS
2024-09-04

精彩导读


第六届“城垣杯·规划决策支持模型设计大赛”已拉开帷幕,现已进入报名阶段(3月14日至5月1日),点此了解大赛详情

为展示往届选手的风采,介绍选手获奖经验与心得,分享和传递学术观点,本期专访上届一等奖获得者,来自同济大学的段要民、许惠坤、王海晓、张静、吴琪、李振男团队,段要民作为团队代表接受采访,分享其在城市交通碳减排领域的独到观点!

点击回看段要民、许惠坤、王海晓、张静、吴琪、李振男团队作品展示


本期专访



团队人员均来自同济大学建筑与城市规划学院城乡规划系,成员的研究背景多元复合,来自同济大学的不同导师团队,包括大数据、智慧城市、区域与城市以及城市社区等团队。

段要民:男,同济大学建筑与城市规划学院城市规划系20级研究生,研二在读。研究方向为城市规划大数据、教育迁居行为研究等;

许惠坤:男,同济大学建筑与城市规划学院城市规划系20级研究生,研二在读。研究方向为城市智能场景;

王海晓:女,同济大学建筑与城市规划学院城市规划系20级研究生,研二在读。研究方向为城乡统筹和乡村振兴;

张静:女,同济大学建筑与城市规划学院城市规划系20级研究生,研二在读。研究方向为健康城市;

吴琪:女,同济大学建筑与城市规划学院城市规划系20级研究生,研二在读。研究方向为区域与城市空间战略发展;

李振男:男,同济大学建筑与城市规划学院城市规划系20级研究生,研二在读。研究方向为城市住房、全龄友好城市。

Q1:您在第五届城垣杯大赛上的获奖作品《碳中和愿景下城市交通碳排测定与模拟——以上海为例》选题方向聚焦目前火热的“碳达峰、碳中和”方向,令人印象深刻。可以介绍一下您和您的团队开展这项研究的初衷吗?

2020年,我国在联合国大会上明确提出二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2030年前实现碳中和。在2021年全国两会上,“碳达峰”、“碳中和”被首次写入了政府工作报告。自此,这一话题被各界广泛关注,热议讨论,在规划界也掀起了研究的浪潮,自然也引起了我们的关注。作为城乡规划学的在读研究生,我们热切的希望将自己在书本上学习到的理论知识付诸实践,让规划实现真正的造福于民,实现人民城市人民建,人民城市为人民。因此,我们将“碳中和”选定为此次大赛研究的主题,致力于通过我们的微小的探索为城市可持续发展贡献力量。此外,我们也希望通过此次大赛不断提升自己的专业能力,增进团队感情,在实践中学习,在实践中提升,也在实践中不断磨合,增进我们的友谊。 

Q2:您认为未来的城市交通还应在哪些方面做出变革,以助力“碳达峰、碳中和”目标的实现?对此,我们应该如何应对呢?
经过我们的建模和研究,目前大城市职住不平衡的问题依然十分严重,交通问题首要体现在大量低效的长距离通勤。为解决这个问题,一方面要以长远的目光促进城市功能疏解和副中心发育,另一方面,也要通过合理的住宅政策、城市更新引导居民的居住决策。此外,城市采取集约低碳的交通方式也很重要,不仅要使用传统的公交优先政策,更要利用智能化的手段提升、优化公交的运行效率和服务能力,创新智能化的公交服务供给,美好的未来都是创新出来的。
Q3:您在作品中使用了系统动力学模型方法,构建了城市通勤交通的SD流图。这一方法令人耳目一新,可以介绍一下这一方法的原理、含义,以及您是如何构建通勤模型的?这一模型的主要特点是什么?
系统动力学(system dynamics,简称SD)“被认为是研究社会系统动态行为的计算机仿真方法”,是一门沟通自然科学和社会科学等领域的横向学科。具体而言,系统动力学包括如下几点:①系统动力学将生命系统和非生命系统都作为信息反馈系统来研究,并且认为,在每个系统之中都存在着信息反馈机制,而这恰恰是控制论的重要观点,所以,系统动力学是以控制论为理论基础的;②系统动力学把研究对象划分为若干子系统,并且建立起各个子系统之间的因果关系网络,立足于整体以及整体之间的关系研究,以整体观替代传统的元素观;③系统动力学的研究方法是建立计算机仿真模型—流图和构造方程式,实行计算机仿真试验,验证模型的有效性,为战略与决策的制定提供依据。基于系统动力学的理论,我们构建了通勤交通的交通模型。由于城市是一个复杂的巨系统,而通勤交通系统是城市发展的结构性要素,具有一定的规律性,因此我们将城市通勤交通系统设定为一个多要素相互作用的系统。首先我们基于城市通勤交通的影响因素,梳理其因果关系,在因果关系图中主要包含以下两条逻辑回路:①城市发展→ +城市人口→ +城市建筑开发量→ +通勤交通量→+通勤交通碳排;②城市发展→城市用地布局→平均通勤距离→绿色交通方式分担率→通勤交通碳排放。再者,我们根据各个要素间的正负反馈情况,确定了要素参数,在确定演化时间后进行仿真模拟分析。我们基于上述假设,运用Venism软件,构建了城市通勤交通动力学系统SD流图。其中的参数关系式式是通过对原始数据的搜集与整理,采用回归分析和数学推导等方法建立的。
Q4:在大赛中,我们更多了解的是您的作品,能否更多的介绍一下您的研究方向?您是如何走进城市规划大数据研究的大门的?
我们团队成员是多元复合的,虽然都是城市规划专业,但来自于不同的研究梯队,这其中包括了城市规划大数据研究方向、区域与城市空间发展方向、住宅发展方向、城乡统筹和乡村振兴方向、以及城市智能场景方向等。随着大数据的发展,利用大数据去研究城市现象和城市问题已经成为信息化时代的一种重要趋势,而对于数据的分析能力和数据分析之后对于城市规划问题的思考和解决是我们共同需要培养的能力。因此,我们也具备了获取城市大数据和利用城市大数据的敏锐度。
我们从本科开始对城市大数据就有一定的了解,但认识并不深刻,也不全面。进入研究生阶段后,受老师的熏陶和影响,对城市大数据有了更加深层次的理解。同时也能够获得更加多源丰富的大数据,学习到更为科学、严谨的方法。在不断的学习和思考中,我们逐渐意识到城市大数据是研究城市现象、解决城市问题的另一种方法,从定量的角度对城市进行研判。在这样的心路历程下,本着对规划的定量化和科学化发展目标的追求,逐步走向了探索大数据与规划思维契合的道路。
Q5:您和您的团队是如何分工合作的呢?
我们是生活中很好的朋友,虽然这是第一次组队参加竞赛,但是我们却出奇的团结、默契。我们没有从一开始就严格的制定具体的分工,而是在逐步探索中让每个人去做自己擅长的事情。
第一个是基础了解的阶段,因为我们是第一次参加这个竞赛,很多东西不是特别了解,所以前期我们团队成员学习了“城垣杯”大赛的优秀获奖作品,了解这些优秀作品的模型方法、研究思路、表达技巧以及选题方向,从而有了一个大的方向。
第二个是研究选题的阶段,在我们看来,选题是非常重要的一个阶段,因此在前期每个人都拿出1-2个选题方案和研究设计,我们小组内也进行了多次讨论,激发出很多优秀的选题。最后结合研究方法以及对未来发展趋势的考量,我们最终确定了碳中和方向的选题。
第三个是研究成果的阶段,在这个阶段,最主要的是研究方法、模型构建以及文字表达。在这个过程中,我们发挥了各自的优势和长处,分别负责基础理论的收集整理、研究方法的设计与组合、数据的清洗与预处理、模型框架的搭建与优化、结果的分析与表达。多线同步,高效合作。
Q6:研究中遇到的挑战有哪些?是怎么解决的?
研究中最大的问题有三个,首先是研究方法的确定,要寻找现有研究的不足,还要组合、改进相关研究所使用的方法,这个阶段需要大家集思广益,反复讨论问题是否有价值,方法是否合理;第二是数据处理,要对数据集进行清洗、切分,分析,必须根据研究的目的确定操作的原则;最后重要的一环是汇报,可以请老师来把把关,老师更能够把握汇报的重点,也是我们学习的大好机会。
Q7:今年的第六届大赛也已经拉开帷幕,您有什么可以分享给今年参赛选手的成功经验?
首先是组建团队,我们团队是依托研一智慧城市课程组合的小组,有意参赛的在校生可在校内组织有意愿与相关经验的同学。其次是选题,最初我们就不同选题进行了初期筛选,在当下热点内容中,结合本专业特点进行了研究题目的拟定。我们初期的选题包括“疫情防控下的城市空间”,以及我们最终确定的“面向碳中和的城市规划策略”。我们认为有必要使用新技术解决城市热点问题。再次是研究过程中对每个细节问题的攻坚克难。从研究设计到模型建立,每一步都有难点。比如在对城市交通碳排放进行测算时,对于较困难的方法与计算过程,我们也请教了学姐与老师,最终这些问题在他们的帮助下都被一一破解了。最后就是认真准备演讲,在答辩过程中,模型可解决的实际问题、理论概念与模型的构建都至关重要,一个好的表述会让他人更理解模型建立的意义。


友情提示:

竞赛提交成果的截止日期为北京时间2022年5月31日24:00,请各位选手按照规定格式尽快提交成果,提交邮箱为chengyuancup@city-if.com,邮件标题为“报名编号-议题名称-作品名称”,如“A123-空间发展战略与城市治理策略-基于手机信令数据的城市空间结构研究”。

采编:崔喆,哈尔滨工业大学城乡规划学士,南京大学城市规划专业硕士,现就职于北京市城市规划设计研究院数字技术规划中心。

END.

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城市决策



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