大數據在智慧城市研究與規劃中的合理運用

彭良波PENG Liang-bo；徐航XU Hang

（武漢市土地利用和城市空間規劃研究中心，武漢430010）

0 引言

隨著大數據技術的快速發展，這一技術被應用到了越來越多的領域，國家將大數據技術的拓展放在了戰略層次上，力求經由這一技術的應用改變生產生活的方方面面，用科技改變世界。城市發展水平顯著提高的過程中，一些大型城市都開始了智慧城市建設，且智慧城市建設取得了卓越的成效，經由智慧交通、智慧醫療等惠及民生的項目實施，城市的綜合服務水平顯著提高。大數據技術在智慧城市規劃中的作用巨大，但一些城市的大數據技術應用方面還存在著一定的不足，未來需從這些方面加以改進，提升智慧城市建設水平。

1 大數據在智慧城市研究與規劃中的作用

1.1 為城市的規劃明確方向

國際國內環境的變化刺激了人民生活水平的提高，在這一發展條件下，人們對生活居住環境提出了新的要求，為給人們提供良好的公共服務，智慧城市越來越受到人們的歡迎。在城市現代化發展的過程中，智慧城市是各個城市發展的一大方向，雖然一些大型城市的智慧城市建設取得了顯著的成果，但部分城市的智慧城市建設尚存在一定的問題，比如，關于智慧城市的建設目標、內容、路徑尚不明確，這些問題使得智慧城市建設即使建成并投入了使用，也難以發揮其服務功能優勢[1]。因此，大數據技術在智慧城市中的廣泛應用，使人們可在技術引導下，逐步意識到智慧城市的深刻內涵，也就給城市的科學規劃指明了方向，相關部門可在開展城市規劃時，在此方向指引下，保障城市規劃的科學性與合理性。

1.2 提供技術方面的支撐

大數據技術是嶄新的技術，這一技術表現出技術融合性和集成性，因為城市規劃涉及了很多方面的內容，為保障規劃的科學性，需在規劃的過程中，綜合分析城市內已有的數據和信息，但因為數據種類多、數量龐大，傳統的人工處理技術下，無法從海量的數據資源中挖掘出有價值的信息，這種情況下，就需要利用大數據技術。因此，大數據技術在智慧城市中的應用，可給智慧城市提供技術支持，使得城市的規劃工作可高效實施。

1.3 實現以人為本的城市規劃

大數據技術支持下的智慧城市建設和規劃，始終堅持的是以人為本，不論是哪一方面的建設和規劃工作，均可滿足城市人們的基本需求。大數據技術在智慧城市建設中的應用，可有效收集關于城市中的人流、車流、物流等方面的信息，經由對各類數據的分析，掌握需迫切為城市居民提供的服務，利用大數據來改進城市的服務方式，提高城市發展水平。

2 大數據技術的智慧城市規劃中的應用思路

在將大數據技術應用在智慧城市中時，關鍵是要利用大數據的數據采集和處理優勢，經由對各類數據的科學處理，來輔助城市規劃決策。大數據對數據的處理流程如圖1。

圖1 大數據處理流程

大數據在智慧城市規劃中的應用流程復雜，為保障應用效果，加快智慧城市建設步伐，總體上可遵循以下思路：

2.1 多規協同體系構建

智慧城市規劃中，多規協同體系的構建尤為重要，但為保障這些體系的構建效果，也需加大大數據技術在其中的應用，在大數據技術支持下，可綜合分析城市的多種信息，從多個角度來構建城市的智慧化協同體系。在我國的城市建設中，傳統的城市規劃工作一般是在多個部門的領導下組織的，在規劃工作中極易受到行政管理工作的干擾，城市規劃存在以下幾個方面的問題：管理主體過多、規劃體系混亂、數據保護不足，甚至在一些時候會出現規劃內容與規劃制度的重疊，不論是哪一方面的問題，都會嚴重制約城市的發展[2]。因此，出于這些方面的因素考慮，在城市規劃的過程中，要注重土地利用和社會發展的協調性，為達到這一目標，就需要加大大數據技術在其中的應用，利用大數據的數據整合優勢，對城市內原先的規劃成果綜合利用，形成可行且科學的規劃方案。在先進的大數據技術支持下，參與智慧城市規劃的有關人員，可在此技術下開展城市規劃準則的綜合分析，構建協調發展機制。智慧城市建設需以城市空間整體規劃作為前提，在開展規劃工作時，也能夠以智能、環保和節能的理念，做好城市內部的資源分配和調用。

2.2 城市空間規劃

社會經濟不斷發展的過程中，大量人口涌入城市，且城市內部的資源流動加快，與外部的交流增多，在城市的這一發展趨勢下，將同步產生大量的信息資源，為確保智慧城市建設可滿足當下的發展需求，就需要在規劃工作的開展時，注重對各類信息資源的采集，在后續的規劃工作中，直接將這些信息資源利用起來，在此基礎上進行城市內部資源的分配。在傳統的城市規劃工作中，重點是對每一場所空間的細化分析，顯然無法與智慧城市建設步伐相一致，因此，為保障智慧城市的建設效果，各個城市都需在國家統一的規定下，構建嶄新的城市空間體系，在此空間體系下，實現對數據信息的利用，達到城市空間體系的優化和調整效果。智慧城市空間規劃時的大數據應用，需明確指出城市的轉型方向，對城市空間規劃開展整體性的控制。在大數據技術下，相關人員不僅可進行城市空間的分析，又可對城市中的各種行為開展分析，也就使得智慧交通、產業的構建更為科學，保持城市的穩步健康發展。為提高城市規劃設計的科學性，專業規劃人員需構建科學的城市社交網絡信息評價體系，形成有效的評價指標體系，后續的城市規劃中，評價指標體系可給城市規劃質量的評價工作提供切實的指導，進而使得城市規劃工作可更為高效、有序地開展，得出了可靠的評價結果以后，也就可評估出在智慧城市規劃方面的不足，及時采取有效的改進措施。智慧城市空間規劃受到城市整體規劃目標、鄰近城市要素間聯系的干擾，為保障城市規劃效果，可利用大數據技術來對這些影響因素加以科學控制，也就可實現城市內部資源的合理配置。

3 大數據在智慧城市建設規劃中的實際應用

智慧城市規劃中的大數據應用，關鍵是要實現數據采集與利用，但在一些技術相對落后的城市內，在大數據技術應用的數據采集和處理方面，存在著諸多的問題，如表1所示。未來的智慧城市建設時，為改善這一局面，可從數據收集和存儲等方面的不足出發，充分利用大數據來進行數據整合與挖掘。大量的數據信息下，參與城市規劃的人員可根據總體的規劃要求，對土地信息、智慧運行、城市測繪等做好協調工作。大數據在智慧城市規劃中的應用主要體現如表1。

表1 大數據在智慧城市規劃中存在的問題

3.1 智慧交通

當下的城市化發展過程中，很多城市都面臨著巨大的通行壓力，為有效進行提升城市交通效率，智慧城市建設時需做好智慧交通設計，在城市中構建智能化、一體化的交通體系。智慧交通建設時，關鍵是要通過大數據、物聯網等現代化技術的應用，在城市中建立智能信息采集控制系統，經由運輸管理和交通管理的大數據智慧平臺，對城市中的全部交通開展實時、智能監控，這種全天候的信息采集，可采集到不同時間段的交通信息，在各種城市交通信息綜合分析的基礎上，交通部門可及時進行交通疏導，對各個交通路口的車輛都加以智能化控制，從中發現有價值的交通信息，在對車輛、道路實時狀態的掌握基礎上，也就可幫助駕駛員及時發現城市內的路況、擁堵情況，及時調整行車路徑[3]。大數據平臺給駕駛員所提供的交通信息，使得駕駛員可及時調整其通行方案，提高通行效率與安全。大數據平臺在城市運行中所采集到的信息，可實時上傳到物聯網中，經由終端設備，也就可對這些交通信息開展可視化處理，經由處理后的視頻、圖像信息可直接展示給駕駛員，駕駛員也就可在此基礎上進行行駛路線的調整，避開擁堵路段，減少出行中的時間浪費。交通和路政管理部門，也可在日常的工作中利用大數據平臺來輔助管理工作，即使某些路段出現了交通事故，交警也可在第一時間到達現場，并將事故信息上傳到大數據平臺上，提醒過往車輛避開事故路段。智慧交通中的大數據技術應用，關鍵是要對城市的主干道人流量、車流量加以分析，使得城市規劃中的交通規劃可在此基礎上實施，形成智慧出行系統。比如，部分城市的智慧城市建設中，推出了多傳感器多網絡位置服務，這一服務下，政府可實施智慧公交服務系統、智能停車管理系統，分時段對城市交通開展管理，如圖2所示。

圖2 多傳感器多網絡位置服務系統

3.2 智慧社區

城市內包含了多個的社區，在當下人們生活水平顯著提高的過程中，在城市社區的管理上，也要遵循現代化管理的理念和思路，開展智能化管理。智慧城市規劃中的大數據技術應用，也可推進智慧社區建設，經由智慧社區建設，可改變社區的管理模式，滿足城市居民高質量的生活追求，提高居民幸福指數，為社區居民提供更為高效、科學的社區服務。智慧社區建成后，可利用大數據技術來對社區道路開展全方位監測，也就可在此基礎上及時發現社區道路中所存在的安全威脅；智慧社區平臺同樣可對社區街道環境開展監測，一旦發現了街道環境不符合衛生標準的情況，系統中的相應模塊可及時安排專人到現場開展衛生清理[4]。隨著可持續發展目標的推進，國家對社區衛生提出了越來越高的標準，鼓勵垃圾分類，社區居民在投放垃圾時，要根據垃圾特性來分類，智慧社區中的垃圾桶上安裝有攝像頭，攝像頭可在居民投放垃圾的過程中，自主識別居民的身份，在識別出了居民的身份以后，垃圾桶可自動打開，居民投放了可回收垃圾以后，給予居民以積分獎勵。智慧社區系統與垃圾桶建立了網絡關聯關系以后，也就可對垃圾桶實現定位、溫度、環境等基本信息的監測，一旦垃圾桶使用中出現了問題，系統可及時上報并快速報修。

3.3 智慧醫療服務

現階段的城市發展中，人們對城市醫療的關注度也顯著提高，為了給人們提供良好的醫療衛生服務，智慧城市的建設中，需加大智慧醫療服務的建設。經由醫療服務與大數據技術的融合，可大大提高城市的醫療水平，大數據技術支持下，患者和家屬可享受到優質的服務。患者在就診的過程中，可利用大數據技術來完成尋醫問診、科室導航、分診導航。智慧醫療服務的出現，克服了在傳統醫療方面所存在的諸多不足，經由傳統醫療技術與大數據技術、物聯網技術、人工智能技術的結合，也就在城市內形成了互聯網醫療模式，這一模式下的醫療服務水平更高。在構建了智慧醫療模式后，患者就診更為便捷且高效，大數據和互聯網技術下，患者的就診可存儲在醫療服務機構內，不同醫療服務機構之間可實現信息的共享，也就可在患者每次就診時都及時調出其就診信息，醫生在了解了患者的病史以后，也就可開展有針對性的診斷和治療[5]。智慧醫療的就診服務機制下，互聯網平臺可自動對患者的信息加以對比和分析，比如，一些醫院所構建的B超智能化診斷系統，醫療人員、研究人員等專業人員將患者的診斷信息錄入該系統內，系統中的數據處理模塊可自動進行數據的對比，從海量的信息中可提取中更有價值的信息，使得醫護人員可更為準確地掌握患者的病情、病因，給患者提供有效的治療方案，給每一個患者建立醫療檔案，經由對患者各項身體指標的監測，來及時發現患者的疾病風險。

3.4 智慧教育

教育也是城市發展中需重點關注的方面，智慧城市建設和規劃中，也需利用大數據技術、物聯網和移動通信等技術，形成新型的教育模式，加快智慧教育體系的建設。具體來說，各個城市可利用大數據技術來構建智慧教育平臺，經由物聯網中的數據分析技術，也就可挖掘出潛在的數據價值，給學生的教育和學習提供更為可行的建議，立足于學生的自身情況，制定更為有效的學習方案。大數據技術下的數據采集和處理，可確定學生在不同時期的學習狀態、學習成績等信息，經由數據分析模型的全面構建，也就可挖掘學生的學習潛力，給學生安排有效的學習方案，提高學生的學習成果。

3.5 智慧管治

城市現代化發展的過程中，大數據技術的應用雖成為了主要趨勢，但因為涉及的方面相對較多，使得很多城市的大數據技術應用、智慧城市建設還有很漫長的道路要走。大數據與智慧管治同樣是智慧城市建設中的關鍵方面，為達到這一方面的建設要求，需注重移動互聯網、物聯網、云計算等現代化技術的應用，以通過這些技術在城市中構建統一的綜合管理與服務平臺，在該平臺輔助下，城市中的用地管理、公共設施管理、公共市政管理、規劃信息管理都可轉變傳統的管理模式。比如，以城市公共服務設施管理中的中小學管理為例，在開展此項管理工作的過程中，相關技術人才需設定大數據計算模式，利用這一模式來對城市中的中小學數量、分布、使用情況等各種數據信息開展收集和整理，在數據分析的基礎上測評中小學生的可達性、人均用地、建筑面積與居民滿意度，從這些數據的分析過程中掌握中小學運營中所存在的問題，最后經由相關性分析來得到中小學布局與居民滿意度之間所存在的關聯關系，掌握關系邏輯，在此基礎上形成中小學選址規劃要求、招生分配方案，開展更為有效的中小學管理工作。

4 結束語

現階段的城市發展中，各個城市都加大了在智慧城市建設中的資金、技術和人才投入，一些智慧城市建設取得了顯著的成效，但智慧城市建設方面也存在著一定的問題，未來為通過智慧城市建設來給城市人們通過更好的服務，各個城市都要加大大數據技術在智慧城市規劃中的應用，提升城市規劃水平。