基于智慧城市下的街道公共空間潛力讀取與優化
——以北京展覽路街道為例

張大玉 解 然 歐陽文

隨著近年我國城市快速發展，大部分城市街道公共空間品質整體有所提升，但仍然存在某些城市街道公共空間由于原有功能無法滿足當今社會發展、公民使用的需要，而出現活力不足的現狀。當今，面向未來的智慧城市空間的構想和實踐層出不窮，如國外的Sidewalk Toronto（加拿大多倫多智慧城市）、NEOM（新未來），以及國內的雄安新區“千年大計”、上海張江AI智慧島、蘇寧未來城、中國移動智慧巡塘、騰訊江門人才島智慧城市等[1]。如何通過智慧城市技術手段快速讀取公共空間使用狀況、發展潛力，評價其品質高低，并且對公共空間進行監測與預測，具有十分重要的意義。然而我國目前對空間品質不足現象的研究較少，在理論層面上的構架與梳理尚為空白[2]。2020年3月10日習近平在湖北武漢考察時指出：要著力完善城市治理體系和城鄉基層治理體系，樹立“全周期管理”意識，努力探索超大城市現代化治理新路子。基于以上，本文提出面向未來的智慧化的全周期品質提升優化方案，為城市更新提供新方法、新思路，用以解決街道公共空間現有問題，提升城市公共空間品質。本文選取目前公共空間種類、發展，較完善的北京市展覽路街道為例，以展覽路街區西起三里河路，東至西直門南大街，南起車公莊大街，北至西直門外大街為研究范圍，劃分141個地塊（圖1）。結合展覽路街道公共空間，探討基于智慧城市下的全周期空間品質優化策略（包括讀取、監測、預測三個階段）。通過傳統調研結合智慧創新的形式，激活智慧城市在街道公共空間的應用。

圖1 展覽路街道地塊研究范圍圖

1 公共空間潛力讀取

在建筑學領域，“公共”一詞可以廣義地用于指稱不專屬于某一個人或某一群人的空[3]。公共空間的目的在于保護和擴大社會公共領域，體現公共性，同時也保護私密性[4]。本研究對象指在城市街道范圍內的公共空間，并對其進行空間品質量化分析與評價。其具體內容包括：沿街公共空間、臨街步行空間、人行道、自行車車道及公共服務設施。“潛力”作為公共空間品質的衡量標準，潛力高的地區指具有較高質量的公共空間品質，同時需植入新動能，解決城市發展“不平衡不充分問題”的重要地區[5]。

街道公共空間潛力以街道公共空間現狀與問題作為量化標準，其涵蓋了四個量化因素：區域、建筑、街道、景觀。潛力讀取方式包括實地調研、評價與分析，具體分為三部分：通過實地調研與文獻查閱的數據收集；通過AHP層次分析法及德爾菲法構建評價體系；評價模型結果量化（圖2）。三部分相結合以期客觀判斷街道公共空間的潛力，為下一步多源信息協作及國家城市云平臺的建立提供信息支持。

圖2 分析與評價流程圖

1.1 “潛力”讀取研究方法和數據來源

街道公共空間潛力現狀的評價指標應包括對現狀環境質量、問題進行的評價；對研究地塊的調研所需內容展開地毯式實地調研，通過測繪、拍攝、記錄、圖紙繪制等調研方法收集大量數據，并結合現有文獻資料，對研究范圍內的街道公共空間從以下12個內容進行詳盡的分析（表1）。評價指標的四個因素又涵蓋各自的指標層，具體體現在街區可達性、街道寬度比、道路寬度、綠化覆蓋率等。因素劃分有助于在評價過程中制定差異化的指標和權重，可使街道公共空間潛力與人的活動需求和城市的發展需求更加匹配[6]。

表1 調研內容

1.2 評價體系構建

街道公共空間潛力現狀雖然是一個較為復雜和多樣性的抽象概念，但從街道的具體構成出發，可以選取相應的指標進行量化評價，進而形成系統的評價體系。構建李克特五級量表，分為低、較低、中、較高、高五個等級，等級由低到高分別代表該地塊街道公共空間潛力由差到好。綜合評價結合專家打分，然后將每一項評價指標分值取平均值，再運用AHP層次分析法來計算各指標的權重向量，最后進行一致性檢驗。評價體系部分，根據實地調查獲取的資料及數據，利用層次分析法（AHP）與德爾菲法，對評價結果進行等級劃分，對現狀進行客觀評價（表2）。

表2 權重向量表

1.3 評價結果與模型應用

通過評價集合的隸屬度結果，可根據指標層的實際打分和權重值，計算出維度層與目標層的實際得分（表3）。將評價結果F按照以下標準進行評判：

表3 公共空間現狀基本情況綜合質量評價指標等級表

①V1：當F（Fj）＞0.52時，說明街道公共空間現狀綜合質量高。

②V2：當0.42＜F（Fj）≤0.52，說明街道公共空間現狀綜合質量較高。

③V3：當0.33＜F（Fj）≤0.42時，說明街道公共空間現狀綜合質量中等。

④V4：當0.23＜F（Fj）≤0.33時，說明街道公共空間現狀綜合質量較低。

⑤V5：當F（Fj）＜0.23時，說明街道公共空間現狀綜合質量較低。

通過分值讀取，展覽路街道研究地塊街道公共空間潛力綜合較好，與建設品質、功能完善、景觀宜人為正相關。在區域方面，潛力低的區域現狀機動車亂停現象突出，公共服務設施缺乏，服務能力低。建筑方面，潛力高的區域有歷史建筑、高寬比適中、功能性豐富。景觀綠化方面，潛力低的區域街道綠地連接性差，路側綠地以不可進入的綠帶為多，交互性差。具體見表4及圖3。

圖3 展覽路街道潛力量化圖

表4 潛力評價結果圖

2 街道公共空間優化對策建議

街道公共空間優化，應當關注城市街道公共空間與使用者的規劃而非單一的公共空間的問題，不應僅僅對公共空間優化提出要求，同時也應是城市規劃者和政策制定者提高關注的問題。部分城市在優化街道公共空間時，優先考慮在街道增加公共空間和設施，這是處理公共空間的一個辦法而不是整體的優化。街道公共空間規劃在優化時應具有前瞻性，將公共空間由一個需要管理的復雜系統轉變為一個包括監測、預測的整體的智能的全周期“生態系統”。

2.1 監測——推動多源數據下的街道公共空間開放數據協作

數據協作是一個包括數據監測讀取、品質評價、多方參與的信息平臺。優化街道公共空間是全過程的優化，首先應優化街道公共空間品質監測的客觀性、高效性、真實性。監測包括評價街道公共空間品質實時數據及歷史數據的收集、讀取、評價、結果量化，通過模型的建立為各個城市街道公共空間提供可推廣的、普適的讀取公共空間品質的途徑。從街道公共空間評價的必要性和現實意義出發，在明確街道公共空間內涵和構成要素的基礎上，應從街道公共空間的現狀要素、大數據要素和人本視角要素三個維度構建城市街道公共空間的評價體系，最終通過基于GIS空間分析和人工智能有監督的機器學習方法，對以上三個維度數據的準確性、合理性進行核驗。并匯總成多源數據指導下的最簡潔、最合理的街道公共空間品質評價體系。實現讀取大數據信息的實時監測、評價結果的實時量化。研發出可以被城市管理者、相關專業學者與學生、私營企業、在本片區工作和居住的公民普遍接受的簡單易懂的操作平臺和讀取界面。城市中社會—生態—技術多方面的動態變化需要綜合運用信息科學、城市規劃、城市管理和社區參與等跨學科的方法對城市系統進行研究[7]。為城市管理、城市更新研究、城市發展提供直接的信息支持。通過數據協作，研究對街道空間品質的影響要素，使大數據與城市研究有機結合。

在讀取平臺建立后，嘗試以平臺為媒介收集開放數據。城市大數據與開放數據密切相關，開放數據現在正越來越多地與智慧城市聯系在一起[8]，2012年，紐約市通過的地方法律“開放數據法”中，城市機構通過了被稱為“紐約市開放數據”的公共數字門戶公開管理數據庫[9]。從目前典型的“大數據”研究中，城市數據的特點是容量大、多樣性豐富和迭代高速，但是碎片化、雜亂化和非結構化的弊端也十分突出[10]。綜合來看目前大數據面臨的困難不止在數據的聯合挖掘與收集，也存在于方法缺乏，技術不足和倫理隱私方面的問題[11]。在下一步展覽路街道的研究中，本項目計劃搭建展覽路街道開放數據庫，聯合政府、高校、私企、在此工作及居住的公民，共同進行信息的采集及實時反饋，將基礎數據資產作為更廣泛的數據資產——生態系統的一部分[12]。交互界面展示了街區地圖及十二類數據（圖4），使用者可點擊地圖上的點來訪問目前為止統計的數據，并且可在十二類數據中添加數據。通過構建數據平臺化、數據可視化、數據地圖化等與全民公眾互動的方式，嵌入治理過程的算法[13]等多方參與，搭建統一的開放數據庫（圖5），有目標地、系統地將多源數據進行整合。

圖4 開放數據庫公眾參與交互界面

圖5 展覽路街道開放數據庫示意圖

2.2 預測——搭建共享信息、技術、實踐案例的國家城市云平臺

目前，城市已在使用實時數據、交互界面、傳感器等方面來解決交通、健康、衛生、公共安全、經濟、市政等領域的具體問題。來自倫敦學院大學主辦的2017宜居城市智慧、智慧城市博覽會的報告，全球范圍內對智慧城市的投資正在加速，大數據工具和平臺激增，旨在尋求更具“響應性”的城市服務，能夠應對城市的各種問題[14]。許多城市正在嘗試使用智能技術手段更細致地掌握街道、地上空間、地下空間、土地使用和建筑等具體的信息。但是各個技術的發展程度及城市的使用程度存在高低不均的現狀，更凸顯出一個各個城市可共享的匯總信息、技術、案例的國家城市云平臺的必要性。云平臺需由街道公共空間智慧平臺—街道智慧平臺—區智慧平臺—市智慧平臺提供支持，最終完成各個城市信息匯總的國家城市平臺。云平臺將有助于先進技術的分享，尤其在自主創新技術方面尚有欠缺的城市，將更加受益。以展覽路街道云平臺為例，將需囊括智慧交通、智慧物流、智能建筑、智慧醫療、智慧菜市場等等（圖6）。云數據庫成果可植入到當下以信息電子化為特征的規劃管理中，實現動態更新和完善，符合城市形態模型建構和導控這樣的復雜系統，并可與法定城市規劃工作做到實質性的有效銜接[15]。國家城市云平臺將成為各個城市交流的場所，為城市及其相關部門提供解決技術層面的參考及具體的各個因素的信息的量化。同時實踐案例分享其具體城市實施、測評、審查、使用等各個階段的信息，從而可為其他城市實踐過程中避免相似問題的出現。平臺收集的大數據可用于常態化時先進技術及優秀實踐案例的經驗分享，同時為在線媒體、街道、市場提供相應支持。在突發事件時，亦可實時共享信息，分享各個城市的預警及可借鑒的突發事件處理措施。

圖6 展覽路街道云平臺數據示意圖

結語

數字化轉型正在深刻改變我們的日常認知和社會現實[16]。街道公共空間潛力讀取、監測、預測智能平臺的建立，不僅是城市治理的重要工具，同時也是城市發展的有力支持。優化街道公共空間智能管理，在常態及面對一系列重大問題時，使城市能夠具備較強的應變力。建立健全智慧街道來構建一個包括讀取、監測、預測的整體的街道“生態系統”，更是構建了一種更全面、更有全局性的方法。智慧城市在公共空間潛力讀取、監測、預測方面的提升下，不僅作為處理工具可以實時量化公共服務不足等社會問題，同時對社會經濟活力、居民生活條件和健康宜居城市的建設將起到重要作用[17]。將街道公共空間納入一個更加綜合和聯合的健康框架，為提升城市人居環境，構建智能城市奠定堅實的基礎。

資料來源：

文中所有圖表均為作者自繪。