基于复杂系统理论的平行城市模型架构与计算方法

张晓东 许丹丹,2 王良 梁弘 吕宜生 王飞跃

1.北京市城市规划设计研究院北京100045 2.北京交通大学北京100044 3.中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室北京100190 4.中国科学院大学人工智能学院北京101408

新冠肺炎疫情促使超大城市运转及治理发生深刻变化,基于新技术认识规律的城市韧性治理是应对我国发展环境深刻、复杂变化的重要途径.一方面,人工智能、机器学习、物联网、区块链和大数据等新技术广泛应用,第四次工业革命以前所未有的态势席卷而来[1].城市从物理走向数字,从资源走向信息,从原子走向字节,从工业走向工业4.0 时代,探索城市的技术限制越来越小[2],数字化、信息化正在颠覆性改变人类生活,也为城市治理塑造了新的机遇.另一方面,信息化的快速发展重新定义了人类对于城市的认知,城市不再是物化的静态场所,而是作为动态变化的“复杂系统”被重新解读:系统中的要素交互耦合、协同作用,基于系统逻辑对城市进行规划、管理及调控成为可能.复杂科学的不断发展使得人类对于社会、城市发展规律的挖掘逐渐向范式转变,人类对城市复杂系统黑箱探索的动力愈加强烈.

1 研究综述

1.1 大数据背景下的城市研究现状

对于如何在大数据背景下重新理解城市,国内外学者及机构开展了大量城市研究工作.

国外研究开展较早,在城市可视化、城市治理信息技术、城市动态模拟、城市量化、城市感知、数字……