茅明睿，賀俊堯，韓亞楠，陳琪玲

1 城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景

信息通信技術(shù)的發(fā)展推動了過去10 余年的智慧城市建設(shè)熱潮，從智慧城市、數(shù)字中國、城市大腦到數(shù)字化轉(zhuǎn)型，相關(guān)政策和項目層出不窮。其中，慧城市的實踐過程引發(fā)了許多批判性的問題。首先，智慧城市可能會與技術(shù)官僚治理和控制產(chǎn)生關(guān)聯(lián)[1-4]，對信息基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)、算法的過度關(guān)注會增強作為一種政治過程的城市治理盲從于技術(shù)過程的可能性。其次，智慧城市的技術(shù)過程導致了數(shù)字鴻溝、隱私泄露、信息孤島等問題的出現(xiàn)[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(zhàn)[5]。

當目光進一步聚焦到中國，智慧城市在城市治理中的應(yīng)用與政府的治理需求密切相關(guān)，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(quán)出發(fā)、關(guān)注特定區(qū)域的實體。這種實踐過程將單一部門的事權(quán)置于城市復雜性之上，忽視了城市發(fā)展的整體性需要[8]。

實踐語境下的智慧城市已經(jīng)邁入了以“數(shù)字化轉(zhuǎn)型”為概念的2.0 時代[9]。與關(guān)注技術(shù)傳播與經(jīng)濟潛力的1.0 智慧城市不同，當前的城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型開始更加以人為本和去中心化[10]。聯(lián)合國人居署在2020-2023 年的重點任務(wù)——“以人民為中心的智慧城市，通過技術(shù)創(chuàng)新促進可持續(xù)性、包容性、繁榮和人權(quán)發(fā)展”中指出了當前智慧城市建設(shè)的四大挑戰(zhàn)，強調(diào)智慧城市項目“以技術(shù)為中心，缺乏對人權(quán)、可持續(xù)發(fā)展等方面的考慮”。將城市視為生命體、有機體的全面數(shù)字化統(tǒng)籌開始成為城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要方向。

2 對“設(shè)計”的思考

近年來，城市的組織與設(shè)計開始與技術(shù)建立起深厚的聯(lián)系，例如物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、自動化、機器學習、大數(shù)據(jù)挖掘等關(guān)鍵技術(shù)進步[11]。數(shù)字化進程為設(shè)計帶來的技術(shù)轉(zhuǎn)向促使城市領(lǐng)域研究者和從業(yè)者在“設(shè)計的價值觀”“設(shè)計的底層邏輯”與“設(shè)計的技術(shù)基礎(chǔ)”3 個層面重新思考：什么是數(shù)字化轉(zhuǎn)型下的“設(shè)計”。

2.1 設(shè)計的價值觀：為誰設(shè)計

設(shè)計作為一種解決特定問題的技術(shù)過程開始與不同的基礎(chǔ)學科合作，這些學科的基本理念逐漸影響了大量設(shè)計實踐的價值取向。例如，人類學知識對設(shè)計的對象、目的和道德產(chǎn)生的影響[12]；社會學知識對設(shè)計過程的影響[13]；心理學知識對設(shè)計方案的影響[14]等。相應(yīng)的一些設(shè)計流派也已經(jīng)被發(fā)展出來，例如社會設(shè)計與服務(wù)設(shè)計[15]、人因設(shè)計[16]、通用設(shè)計[17]等。這些跨學科的設(shè)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(shè)計者將人類作為核心服務(wù)對象的來回答“為誰而設(shè)計”。

2.2 設(shè)計的底層邏輯：怎樣設(shè)計

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

2.3 設(shè)計的技術(shù)基礎(chǔ)：基于什么設(shè)計

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的背景下，跨學科知識的融合也為技術(shù)方法的豐富提供了窗口。計算與信息科學、統(tǒng)計學與數(shù)據(jù)科學的發(fā)展從方法維度為城市設(shè)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(shù)據(jù)來分析城市動態(tài)的方法，新城市科學[21]應(yīng)運而生。立于可觀測數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的、利用城市信息與數(shù)據(jù)的大量術(shù)語被進一步發(fā)展出來，如關(guān)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(shù)字化設(shè)計[23]、立于大規(guī)模數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施與云平臺的城市計算[24]、聚焦城市交互中關(guān)系維度的社會計算[25]等。這些研究和相應(yīng)術(shù)語的發(fā)展試圖在數(shù)字化轉(zhuǎn)型下回答城市“基于什么設(shè)計”，并展示了近年來一種利用數(shù)據(jù)支持城市規(guī)劃與設(shè)計的普遍趨勢。

3 以北京雙井街道為試點的“數(shù)字化設(shè)計”實踐

3.1 利用數(shù)字技術(shù)提升城市人本和整體性價值的認知

筆者團隊利用多源數(shù)據(jù)感知和分析，通過對生態(tài)、宜居、便利、健康等多個核心指標進行了測度和計算，實現(xiàn)了對雙井街道人居品質(zhì)、聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標、兒童友好性、無障礙環(huán)境等體系化的評估（圖1）?；隗w檢評估結(jié)果發(fā)現(xiàn)的自身優(yōu)勢及問題，被作為城市更新、城市治理等工作的前置性環(huán)節(jié)。

1 雙井街道無障礙設(shè)施建設(shè)評價

3.2 利用數(shù)字技術(shù)提升設(shè)計過程的循證性

在社區(qū)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(lián)感知技術(shù)，設(shè)計前的場地分析、設(shè)計方案的模擬、設(shè)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(shù)的公共空間活力監(jiān)測

3.3 利用數(shù)字技術(shù)提升設(shè)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(shù)字孿生街區(qū)得以建立。以街區(qū)為設(shè)計對象，設(shè)計機構(gòu)和高校設(shè)計團隊受邀在該元宇宙數(shù)字孿生街區(qū)開展在線設(shè)計工作坊。最終在虛擬美術(shù)館開展了設(shè)計成果展覽和沉浸式體驗（圖3），該數(shù)字孿生街區(qū)還借助元宇宙平臺的開放性和社交功能實現(xiàn)了社區(qū)居民的線上觀展和交流互動。通過3D 打印技術(shù)，線上的數(shù)字化設(shè)計成果得以向?qū)嶓w裝置轉(zhuǎn)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(shù)字孿生街區(qū)及在線設(shè)計成果展

4 結(jié)語

城市的數(shù)字化轉(zhuǎn)型從價值目標到技術(shù)發(fā)展等多個方面有助于推動城市領(lǐng)域研究者和從業(yè)者進行“設(shè)計的價值觀”“設(shè)計的底層邏輯”與“設(shè)計的技術(shù)基礎(chǔ)”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(xiàn)了利用數(shù)字技術(shù)提升城市人本和整體性價值的認知、設(shè)計和實施過程的循證性和參與性的可能性。□