未来城市 | 新技术背景下未来城市空间演变与规划响应

纵观城市空间演进的历程，不论是历史上某个时期还是当前智慧城市快速发展的新阶段都呈现出明显的技术驱动特征，历次工业革命中的技术革新无不对城市的发展产生深远影响——蒸汽时代大工业化生产改变了城乡空间的基本形态和布局，电气时代信息、交通、建筑建造技术的突破了城市的时空界限、重塑了城市的三维形态，信息时代下数字技术和人工智能的发展催生了虚拟空间与在线交互。大数据、物联网、人工智能等新技术的发展与应用对经济社会发展模式、人的行为方式、空间使用范式都产生了深远的影响。

数字化、智能化等技术变革不仅直接影响着城市空间的建构，也在通过生产、生活方式和城市运行等方面以间接的方式影响着城市的发展，如在生产方面，生产技术在城市空间中推动形成了不同的产业链组织与分工；在生活方面，新技术对城市生活方式的影响持续投射于城市居住空间与功能组织之中；在城市运行方面，动力技术推动着交通与联系网络的变革。这不仅引发了城市形态上的新变化，也推动了城市空间组织与社会结构的重构与转型。

目前，我国现在正处于国土空间规划体系全面建立的战略转型期，国土空间规划体系“五级三类四体系”的总体架构基本形成，有力推动了空间规划体系从“多规并存”向“多规合一”的跨越。空间资源的约束性以及城乡发展的可持续性等多重挑战，正在促使国土空间规划建设由粗放扩张向精细化治理方向转型。2020 年，自然资源部办公厅印发《市级国土空间总体规划编制指南(试行)》，提出了“将技术进步对空间发展的影响及应对策略纳入重大专题研究”的新要求。新技术影响下，城市空间规划如何适应未来的不确定性并满足高质量发展要求，需要我们以新的视角去审视和应对。为此，我们认为需要围绕“技术-空间-规划”之间的互动机理，建立一套多视角、长时效、可扩展的分析框架，从现象解析入手挖掘空间演变规律，总结共性趋势，进而提出有效的规划响应策略。

图1 “技术-空间-规划”三元互动机理解析（来源：作者自绘）

以“未来城市（Future cities or Future Urbanism）”为关键词，结合2018年到2023年WoS核心数据库（Web of Science） ¹ 收录论文检索来看，相关论文所属研究领域涵盖了区域与城市规划、地理学、区域与城市经济学、城市管理、城市设计与建筑设计等。从中英文高频引用文献的知识图谱来看，近五年来未来城市话题突出的研究关键词聚类包括城市规划、人工智能、大数据、城市交通、土地利用、公共空间(图2-a)、计算机科学、娱乐休闲(图2-b)等议题。其中，最具影响力的39篇文献将未来城市发展趋势的实证分析聚焦了在城市交通、公共空间、住宅社区、土地利用、远程办公、休闲娱乐等六个核心领域。

图2-a. 中文相关文献知识图谱分析 （来源：作者自绘）

（左图：关键词聚类提及数量排行；右图：关键词知识图谱）

图2-b. 英文相关文献知识图谱分析（来源：作者自绘）

（左图：关键词聚类提及数量排行；右图：关键词知识图谱）

根据近年来各类国际社会组织以及建筑、咨询、信息技术企业等以未来城市为关注点发布的各类行业研究报告等来看，未来城市的发展主要以智慧城市建设为基础，注重绿色、便利、数字化、人文特色内涵等特征。未来城市的智慧性不仅体现在智慧的技术上，更体现在智慧的城市人文内涵上，如城市将智慧城市技术应用于提升城市安全性、促进社会公平、提高运行效率、促进经济繁荣、增强资源环境可持续性、优化创新网络等。联合国人居署2020年发布的《未来城市顾问展望2023》报告中认为，“未来城市是智慧城市进一步发展的趋势，是一种利用科学技术来实现共享、安全、包容、韧性和可持续发展的新城市发展概念和模式”。清华大学与腾讯研究院联合发布的报告《未来城市空间2.0》也通过对科技与城市空间关系的深入研究，以敏锐的视角和前瞻性视角从空间、功能、创新创造、生活方式等方面论述了新技术影响下未来城市空间的发展图景。腾讯研究院发布的《未来城市说明书》则描述了未来空间、交通、能源等多种场景，并通过数字纽带统合城市各个系统，描绘了一种以人为本、数实相生的未来城市。著名服务咨询机构德勤公司在2021年发布的《有目标的城市未来：2030年塑造城市未来的12种趋势》报告中，归纳了重塑未来城市的12种趋势：公共空间绿色规划、智慧健康社区、15分钟城市、智能出行方式与“移动出行即服务”、数字创新生态系统、智慧和可持续建筑及基础设施、群众参与、基于人工智能的城市运营自动化、网络安全与隐私保护、基于人工智能的实施监测和预警。综合来看，未来城市着重利用科学技术，以人的需求为导向，积极贴合城市活动变化并促进以人为本的城市可持续发展成为普遍性的共识。

为了从更全面和多元的视角讨论未来城市的发展趋势及空间应对，我们针对城市规划、新城市科学、地理信息等多领域的知名专家学者开展了专题访谈，展望新技术下未来城市发展之路。专家认为，从城市空间现象上，城市正在呈现出空间的混合度提高，混合型用地增多、建筑空间分层更加多样化、空间封闭性减弱的趋势 ² ；距离成本的下降已经导致传统区位依赖性下降，在实体经济业态变化方面，大型商业空间很多主流业态在变化或消亡 ³ 。从内在机理上，物质空间、社会空间、信息空间（虚拟空间）三种空间之间将会紧密耦合，人和城市空间的关系从以形引流变为了以流塑形，最终将形成形流融合的态势 ⁴ 。从未来城市的目标愿景上，未来城市的总体目标和站位应关注全民友好、全面认知、全程服务 ⁵ ，未来城市的规划应当突出以人为本，让人的生活更加舒适、便捷、安全、幸福 ⁶ 。从规划策略上，未来可以通过数字空间、感知空间、网络空间、智能空间“四度空间”的相互作用入手，缓解城市问题，通过数据治理，让城市变成更智能，更宜居 ⁷ 。从技术方法上，要研究未来城市，就需要对自然人文动力系统、人地耦合进行解耦，分析城市发展背后机理，未来城市的规划应更加灵活、智能，并选取局部进行专题研究，建立平台级的规建管服务 ⁸ ；鉴于高新科技和 ICT 的发展对城市结构产生的重大影响，未来应推动建设“15 分钟生活圈” ⁹ 。总结来看，未来城市的发展趋势将在人本、科技整合、数字化、深度解耦、空间混合、区位依赖性下降、形流融合等方面取得显著进展，以应对城市面临的多方面挑战，实现可持续、智能、宜居的城市发展目标。同时，未来城市的规划管控的内涵将扩大至信息空间，并在数据协同下迈向更智慧化、全面化的发展阶段。

未来城市的变化与应对无论是从既往研究的知识图谱来看，还是从专家、机构的观点来看，在诸多方面已经形成了重要的共识。同时我们也认识到，未来城市空间的形态、结构和功能受到多方面的影响因素，如气候与自然环境变迁、经济技术发展、社会行为范式，甚至是社会重大事件等，几乎每个自然、社会人文学科中都存在一个“城市”子领域，这也侧面反映了城市作为复杂巨系统的特性。面对未来城市的复杂系统特性，为了解析多因素影响机制，突破单一学科视角分析的局限性并在不同的要素领域、理论视野、逻辑环节之间形成递进、互补、关联的分析闭环，我们需要从综合人居环境科学视角、空间生产理论、科学哲学理论、行为空间理论以及规划科学理论等，建立认识和解析“未来城市”涵义的理论框架（图3）。

图3a “未来城市”多维度演变因素（来源：作者自绘）

图3b 多学科研究视角（来源：作者自绘）

从空间—行为的互动机制来看，面向未来的工程技术是动态变化的，而个体或家庭等行为主体的日常生活基本结构则具有相对稳定性。从个体与家庭行为变化出发，通过行为与不同场景空间的交互作用，能够揭示未来城市空间场景的时空发展脉络。在技术影响下，个人和家庭经历长期和短期两大类行为变化。例如，长期行为可包括迁徙和换岗，而短期行为则可包括惯常和非惯常行为。长期行为变化，如迁徙行为，对城市的居住场景带来深远影响，涉及房价、居住环境和社区文化等方面的调整；短期行为变化，如消费行为的线上化，创造了直播带货和社交电商等新的消费场景。上述变化不仅影响了商业空间，还对物流场景中的设施和服务提出了新的需求，如集中仓储仓库、配送中心等空间需求。“空间-行为”的互动勾勒了技术引发的个体行为变化如何扩散至社会空间，并为政府和企业等社会组织的响应提供了理论基础，有助于更好地理解和引导城市发展中的动态变化，以更好地适应未来社会的需求（图4）。

图4 未来城市演变的“空间-行为”原理（来源：作者自绘）

技术对于城市空间的影响作用，需要以“空间-行为”互动机制作为中间媒介，并形成由外部的“空间-行为响应”和“空间内部响应”的双层循环并最终作用到空间演变的结果上。从“空间-行为响应”来看，技术对于塑造未来城市空间的驱动力可以划分为直接拉动和间接推动两种方式。直接拉动空间变化方面主要作用于城市空间与环境，如建筑建造中，材料技术的进步可以改变建造形态以及建筑物、各类基础设施使用周期；设计与施工管理中，建筑信息模型（BIM）技术能够改进建筑设计和施工管理，使得复杂的建筑结构得以实现。间接推动空间变化方面，技术可以影响个体的生产、生活行为，改变个体对城市空间的需求模式和使用方式，进而间接推动城市空间产生变化，如：自动驾驶技术可以改变城市出行方式，进而引起城市交通出行结构的优化；信息通信技术（ICT）的进步可以极大地推动远程工作，缩短居住、就业等城市活动的时空成本，促进城市的多中心发展，并推动居住、就业等功能融合；电子商务的崛起促进购物行为的线上化，推动城市物流网络的末端延伸等。