大数据在智慧城市研究与规划中的合理运用

彭良波PENG Liang-bo；徐航XU Hang

（武汉市土地利用和城市空间规划研究中心，武汉430010）

0 引言

随着大数据技术的快速发展，这一技术被应用到了越来越多的领域，国家将大数据技术的拓展放在了战略层次上，力求经由这一技术的应用改变生产生活的方方面面，用科技改变世界。城市发展水平显著提高的过程中，一些大型城市都开始了智慧城市建设，且智慧城市建设取得了卓越的成效，经由智慧交通、智慧医疗等惠及民生的项目实施，城市的综合服务水平显著提高。大数据技术在智慧城市规划中的作用巨大，但一些城市的大数据技术应用方面还存在着一定的不足，未来需从这些方面加以改进，提升智慧城市建设水平。

1 大数据在智慧城市研究与规划中的作用

1.1 为城市的规划明确方向

国际国内环境的变化刺激了人民生活水平的提高，在这一发展条件下，人们对生活居住环境提出了新的要求，为给人们提供良好的公共服务，智慧城市越来越受到人们的欢迎。在城市现代化发展的过程中，智慧城市是各个城市发展的一大方向，虽然一些大型城市的智慧城市建设取得了显著的成果，但部分城市的智慧城市建设尚存在一定的问题，比如，关于智慧城市的建设目标、内容、路径尚不明确，这些问题使得智慧城市建设即使建成并投入了使用，也难以发挥其服务功能优势[1]。因此，大数据技术在智慧城市中的广泛应用，使人们可在技术引导下，逐步意识到智慧城市的深刻内涵，也就给城市的科学规划指明了方向，相关部门可在开展城市规划时，在此方向指引下，保障城市规划的科学性与合理性。

1.2 提供技术方面的支撑

大数据技术是崭新的技术，这一技术表现出技术融合性和集成性，因为城市规划涉及了很多方面的内容，为保障规划的科学性，需在规划的过程中，综合分析城市内已有的数据和信息，但因为数据种类多、数量庞大，传统的人工处理技术下，无法从海量的数据资源中挖掘出有价值的信息，这种情况下，就需要利用大数据技术。因此，大数据技术在智慧城市中的应用，可给智慧城市提供技术支持，使得城市的规划工作可高效实施。

1.3 实现以人为本的城市规划

大数据技术支持下的智慧城市建设和规划，始终坚持的是以人为本，不论是哪一方面的建设和规划工作，均可满足城市人们的基本需求。大数据技术在智慧城市建设中的应用，可有效收集关于城市中的人流、车流、物流等方面的信息，经由对各类数据的分析，掌握需迫切为城市居民提供的服务，利用大数据来改进城市的服务方式，提高城市发展水平。

2 大数据技术的智慧城市规划中的应用思路

在将大数据技术应用在智慧城市中时，关键是要利用大数据的数据采集和处理优势，经由对各类数据的科学处理，来辅助城市规划决策。大数据对数据的处理流程如图1。

图1 大数据处理流程

大数据在智慧城市规划中的应用流程复杂，为保障应用效果，加快智慧城市建设步伐，总体上可遵循以下思路：

2.1 多规协同体系构建

智慧城市规划中，多规协同体系的构建尤为重要，但为保障这些体系的构建效果，也需加大大数据技术在其中的应用，在大数据技术支持下，可综合分析城市的多种信息，从多个角度来构建城市的智慧化协同体系。在我国的城市建设中，传统的城市规划工作一般是在多个部门的领导下组织的，在规划工作中极易受到行政管理工作的干扰，城市规划存在以下几个方面的问题：管理主体过多、规划体系混乱、数据保护不足，甚至在一些时候会出现规划内容与规划制度的重叠，不论是哪一方面的问题，都会严重制约城市的发展[2]。因此，出于这些方面的因素考虑，在城市规划的过程中，要注重土地利用和社会发展的协调性，为达到这一目标，就需要加大大数据技术在其中的应用，利用大数据的数据整合优势，对城市内原先的规划成果综合利用，形成可行且科学的规划方案。在先进的大数据技术支持下，参与智慧城市规划的有关人员，可在此技术下开展城市规划准则的综合分析，构建协调发展机制。智慧城市建设需以城市空间整体规划作为前提，在开展规划工作时，也能够以智能、环保和节能的理念，做好城市内部的资源分配和调用。

2.2 城市空间规划

社会经济不断发展的过程中，大量人口涌入城市，且城市内部的资源流动加快，与外部的交流增多，在城市的这一发展趋势下，将同步产生大量的信息资源，为确保智慧城市建设可满足当下的发展需求，就需要在规划工作的开展时，注重对各类信息资源的采集，在后续的规划工作中，直接将这些信息资源利用起来，在此基础上进行城市内部资源的分配。在传统的城市规划工作中，重点是对每一场所空间的细化分析，显然无法与智慧城市建设步伐相一致，因此，为保障智慧城市的建设效果，各个城市都需在国家统一的规定下，构建崭新的城市空间体系，在此空间体系下，实现对数据信息的利用，达到城市空间体系的优化和调整效果。智慧城市空间规划时的大数据应用，需明确指出城市的转型方向，对城市空间规划开展整体性的控制。在大数据技术下，相关人员不仅可进行城市空间的分析，又可对城市中的各种行为开展分析，也就使得智慧交通、产业的构建更为科学，保持城市的稳步健康发展。为提高城市规划设计的科学性，专业规划人员需构建科学的城市社交网络信息评价体系，形成有效的评价指标体系，后续的城市规划中，评价指标体系可给城市规划质量的评价工作提供切实的指导，进而使得城市规划工作可更为高效、有序地开展，得出了可靠的评价结果以后，也就可评估出在智慧城市规划方面的不足，及时采取有效的改进措施。智慧城市空间规划受到城市整体规划目标、邻近城市要素间联系的干扰，为保障城市规划效果，可利用大数据技术来对这些影响因素加以科学控制，也就可实现城市内部资源的合理配置。

3 大数据在智慧城市建设规划中的实际应用

智慧城市规划中的大数据应用，关键是要实现数据采集与利用，但在一些技术相对落后的城市内，在大数据技术应用的数据采集和处理方面，存在着诸多的问题，如表1所示。未来的智慧城市建设时，为改善这一局面，可从数据收集和存储等方面的不足出发，充分利用大数据来进行数据整合与挖掘。大量的数据信息下，参与城市规划的人员可根据总体的规划要求，对土地信息、智慧运行、城市测绘等做好协调工作。大数据在智慧城市规划中的应用主要体现如表1。

表1 大数据在智慧城市规划中存在的问题

3.1 智慧交通

当下的城市化发展过程中，很多城市都面临着巨大的通行压力，为有效进行提升城市交通效率，智慧城市建设时需做好智慧交通设计，在城市中构建智能化、一体化的交通体系。智慧交通建设时，关键是要通过大数据、物联网等现代化技术的应用，在城市中建立智能信息采集控制系统，经由运输管理和交通管理的大数据智慧平台，对城市中的全部交通开展实时、智能监控，这种全天候的信息采集，可采集到不同时间段的交通信息，在各种城市交通信息综合分析的基础上，交通部门可及时进行交通疏导，对各个交通路口的车辆都加以智能化控制，从中发现有价值的交通信息，在对车辆、道路实时状态的掌握基础上，也就可帮助驾驶员及时发现城市内的路况、拥堵情况，及时调整行车路径[3]。大数据平台给驾驶员所提供的交通信息，使得驾驶员可及时调整其通行方案，提高通行效率与安全。大数据平台在城市运行中所采集到的信息，可实时上传到物联网中，经由终端设备，也就可对这些交通信息开展可视化处理，经由处理后的视频、图像信息可直接展示给驾驶员，驾驶员也就可在此基础上进行行驶路线的调整，避开拥堵路段，减少出行中的时间浪费。交通和路政管理部门，也可在日常的工作中利用大数据平台来辅助管理工作，即使某些路段出现了交通事故，交警也可在第一时间到达现场，并将事故信息上传到大数据平台上，提醒过往车辆避开事故路段。智慧交通中的大数据技术应用，关键是要对城市的主干道人流量、车流量加以分析，使得城市规划中的交通规划可在此基础上实施，形成智慧出行系统。比如，部分城市的智慧城市建设中，推出了多传感器多网络位置服务，这一服务下，政府可实施智慧公交服务系统、智能停车管理系统，分时段对城市交通开展管理，如图2所示。

图2 多传感器多网络位置服务系统

3.2 智慧社区

城市内包含了多个的社区，在当下人们生活水平显著提高的过程中，在城市社区的管理上，也要遵循现代化管理的理念和思路，开展智能化管理。智慧城市规划中的大数据技术应用，也可推进智慧社区建设，经由智慧社区建设，可改变社区的管理模式，满足城市居民高质量的生活追求，提高居民幸福指数，为社区居民提供更为高效、科学的社区服务。智慧社区建成后，可利用大数据技术来对社区道路开展全方位监测，也就可在此基础上及时发现社区道路中所存在的安全威胁；智慧社区平台同样可对社区街道环境开展监测，一旦发现了街道环境不符合卫生标准的情况，系统中的相应模块可及时安排专人到现场开展卫生清理[4]。随着可持续发展目标的推进，国家对社区卫生提出了越来越高的标准，鼓励垃圾分类，社区居民在投放垃圾时，要根据垃圾特性来分类，智慧社区中的垃圾桶上安装有摄像头，摄像头可在居民投放垃圾的过程中，自主识别居民的身份，在识别出了居民的身份以后，垃圾桶可自动打开，居民投放了可回收垃圾以后，给予居民以积分奖励。智慧社区系统与垃圾桶建立了网络关联关系以后，也就可对垃圾桶实现定位、温度、环境等基本信息的监测，一旦垃圾桶使用中出现了问题，系统可及时上报并快速报修。

3.3 智慧医疗服务

现阶段的城市发展中，人们对城市医疗的关注度也显著提高，为了给人们提供良好的医疗卫生服务，智慧城市的建设中，需加大智慧医疗服务的建设。经由医疗服务与大数据技术的融合，可大大提高城市的医疗水平，大数据技术支持下，患者和家属可享受到优质的服务。患者在就诊的过程中，可利用大数据技术来完成寻医问诊、科室导航、分诊导航。智慧医疗服务的出现，克服了在传统医疗方面所存在的诸多不足，经由传统医疗技术与大数据技术、物联网技术、人工智能技术的结合，也就在城市内形成了互联网医疗模式，这一模式下的医疗服务水平更高。在构建了智慧医疗模式后，患者就诊更为便捷且高效，大数据和互联网技术下，患者的就诊可存储在医疗服务机构内，不同医疗服务机构之间可实现信息的共享，也就可在患者每次就诊时都及时调出其就诊信息，医生在了解了患者的病史以后，也就可开展有针对性的诊断和治疗[5]。智慧医疗的就诊服务机制下，互联网平台可自动对患者的信息加以对比和分析，比如，一些医院所构建的B超智能化诊断系统，医疗人员、研究人员等专业人员将患者的诊断信息录入该系统内，系统中的数据处理模块可自动进行数据的对比，从海量的信息中可提取中更有价值的信息，使得医护人员可更为准确地掌握患者的病情、病因，给患者提供有效的治疗方案，给每一个患者建立医疗档案，经由对患者各项身体指标的监测，来及时发现患者的疾病风险。

3.4 智慧教育

教育也是城市发展中需重点关注的方面，智慧城市建设和规划中，也需利用大数据技术、物联网和移动通信等技术，形成新型的教育模式，加快智慧教育体系的建设。具体来说，各个城市可利用大数据技术来构建智慧教育平台，经由物联网中的数据分析技术，也就可挖掘出潜在的数据价值，给学生的教育和学习提供更为可行的建议，立足于学生的自身情况，制定更为有效的学习方案。大数据技术下的数据采集和处理，可确定学生在不同时期的学习状态、学习成绩等信息，经由数据分析模型的全面构建，也就可挖掘学生的学习潜力，给学生安排有效的学习方案，提高学生的学习成果。

3.5 智慧管治

城市现代化发展的过程中，大数据技术的应用虽成为了主要趋势，但因为涉及的方面相对较多，使得很多城市的大数据技术应用、智慧城市建设还有很漫长的道路要走。大数据与智慧管治同样是智慧城市建设中的关键方面，为达到这一方面的建设要求，需注重移动互联网、物联网、云计算等现代化技术的应用，以通过这些技术在城市中构建统一的综合管理与服务平台，在该平台辅助下，城市中的用地管理、公共设施管理、公共市政管理、规划信息管理都可转变传统的管理模式。比如，以城市公共服务设施管理中的中小学管理为例，在开展此项管理工作的过程中，相关技术人才需设定大数据计算模式，利用这一模式来对城市中的中小学数量、分布、使用情况等各种数据信息开展收集和整理，在数据分析的基础上测评中小学生的可达性、人均用地、建筑面积与居民满意度，从这些数据的分析过程中掌握中小学运营中所存在的问题，最后经由相关性分析来得到中小学布局与居民满意度之间所存在的关联关系，掌握关系逻辑，在此基础上形成中小学选址规划要求、招生分配方案，开展更为有效的中小学管理工作。

4 结束语

现阶段的城市发展中，各个城市都加大了在智慧城市建设中的资金、技术和人才投入，一些智慧城市建设取得了显著的成效，但智慧城市建设方面也存在着一定的问题，未来为通过智慧城市建设来给城市人们通过更好的服务，各个城市都要加大大数据技术在智慧城市规划中的应用，提升城市规划水平。