面向城市數字化轉型的“設計”

茅明睿，賀俊堯，韓亞楠，陳琪玲

1 城市數字化轉型背景

信息通信技術的發展推動了過去10 余年的智慧城市建設熱潮，從智慧城市、數字中國、城市大腦到數字化轉型，相關政策和項目層出不窮。其中，慧城市的實踐過程引發了許多批判性的問題。首先，智慧城市可能會與技術官僚治理和控制產生關聯[1-4]，對信息基礎設施、數據、算法的過度關注會增強作為一種政治過程的城市治理盲從于技術過程的可能性。其次，智慧城市的技術過程導致了數字鴻溝、隱私泄露、信息孤島等問題的出現[5-6]，這進一步對城市治理中的正義、平等與包容性議題提出了新的挑戰[5]。

當目光進一步聚焦到中國，智慧城市在城市治理中的應用與政府的治理需求密切相關，但這類政府主導的治理實踐是“碎片化的”[7]。它們通常從單一政府部門的管理事權出發、關注特定區域的實體。這種實踐過程將單一部門的事權置于城市復雜性之上，忽視了城市發展的整體性需要[8]。

實踐語境下的智慧城市已經邁入了以“數字化轉型”為概念的2.0 時代[9]。與關注技術傳播與經濟潛力的1.0 智慧城市不同，當前的城市數字化轉型開始更加以人為本和去中心化[10]。聯合國人居署在2020-2023 年的重點任務——“以人民為中心的智慧城市，通過技術創新促進可持續性、包容性、繁榮和人權發展”中指出了當前智慧城市建設的四大挑戰，強調智慧城市項目“以技術為中心，缺乏對人權、可持續發展等方面的考慮”。將城市視為生命體、有機體的全面數字化統籌開始成為城市數字化轉型的重要方向。

2 對“設計”的思考

近年來，城市的組織與設計開始與技術建立起深厚的聯系，例如物聯網、人工智能、自動化、機器學習、大數據挖掘等關鍵技術進步[11]。數字化進程為設計帶來的技術轉向促使城市領域研究者和從業者在“設計的價值觀”“設計的底層邏輯”與“設計的技術基礎”3 個層面重新思考：什么是數字化轉型下的“設計”。

2.1 設計的價值觀：為誰設計

設計作為一種解決特定問題的技術過程開始與不同的基礎學科合作，這些學科的基本理念逐漸影響了大量設計實踐的價值取向。例如，人類學知識對設計的對象、目的和道德產生的影響[12]；社會學知識對設計過程的影響[13]；心理學知識對設計方案的影響[14]等。相應的一些設計流派也已經被發展出來，例如社會設計與服務設計[15]、人因設計[16]、通用設計[17]等。這些跨學科的設計價值觀的整合過程暗示了一種以人為本的共同取向，這促使設計者將人類作為核心服務對象的來回答“為誰而設計”。

2.2 設計的底層邏輯：怎樣設計

跨學科知識為城市設計過程所引入的新視角和解決方案緊密相關[18]，并在諸多領域為城市設計的有效性提供了支持。在地理學領域，地理設計從GIS 模型出發支持城市設計決策[11]；環境行為學與設計的融合催生了互動式設計方法[18]；生態設計則從設計的生態影響出發，利用系統性建模及計算提升了設計決策的可靠性[19]；基于健康城市與循證的設計聚焦于挖掘建成環境與人類身心健康的關系及改善方法[20]。大量介入城市設計的跨學科知識被用于回答“怎樣設計”。

2.3 設計的技術基礎：基于什么設計

在數字化轉型的背景下，跨學科知識的融合也為技術方法的豐富提供了窗口。計算與信息科學、統計學與數據科學的發展從方法維度為城市設計過程提供了更豐富的可能性。作為一種觀察和測量城市數據來分析城市動態的方法，新城市科學[21]應運而生。立于可觀測數據基礎上的、利用城市信息與數據的大量術語被進一步發展出來，如關注特定城市問題的城市信息學[22]、依賴城市信息建模（CIM）的數字化設計[23]、立于大規模數據基礎設施與云平臺的城市計算[24]、聚焦城市交互中關系維度的社會計算[25]等。這些研究和相應術語的發展試圖在數字化轉型下回答城市“基于什么設計”，并展示了近年來一種利用數據支持城市規劃與設計的普遍趨勢。

3 以北京雙井街道為試點的“數字化設計”實踐

3.1 利用數字技術提升城市人本和整體性價值的認知

筆者團隊利用多源數據感知和分析，通過對生態、宜居、便利、健康等多個核心指標進行了測度和計算，實現了對雙井街道人居品質、聯合國可持續發展目標、兒童友好性、無障礙環境等體系化的評估（圖1）?；隗w檢評估結果發現的自身優勢及問題，被作為城市更新、城市治理等工作的前置性環節。

1 雙井街道無障礙設施建設評價

3.2 利用數字技術提升設計過程的循證性

在社區公共空間更新過程中，利用計算機視覺、多代理人模型和物聯感知技術，設計前的場地分析、設計方案的模擬、設計的科學論證和決策判斷、實施后的績效評估等多個階段的循證性顯著提升（圖2）。

2 基于計算機視覺技術的公共空間活力監測

3.3 利用數字技術提升設計與實施過程的參與性

立足于雙井街道的CIM 模型，在將其導入元宇宙平臺Reworld 后一個元宇宙數字孿生街區得以建立。以街區為設計對象，設計機構和高校設計團隊受邀在該元宇宙數字孿生街區開展在線設計工作坊。最終在虛擬美術館開展了設計成果展覽和沉浸式體驗（圖3），該數字孿生街區還借助元宇宙平臺的開放性和社交功能實現了社區居民的線上觀展和交流互動。通過3D 打印技術，線上的數字化設計成果得以向實體裝置轉化，居民能夠與街道家具、城市部件進行真實互動，進而達成了虛實共生的共同締造過程。

3 雙井元宇宙數字孿生街區及在線設計成果展

4 結語

城市的數字化轉型從價值目標到技術發展等多個方面有助于推動城市領域研究者和從業者進行“設計的價值觀”“設計的底層邏輯”與“設計的技術基礎”3 個層面的思考；以雙井為試點的探索也在一定程度上體現了利用數字技術提升城市人本和整體性價值的認知、設計和實施過程的循證性和參與性的可能性?！?/p>