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城市设计界的AlphaGo?史上第一个城市设计数字化平台诞生!

我要收藏
2017-07-23

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就在前几天,

排名世界第一的中国职业棋手柯洁

人工智能围棋程序AlphaGo

最后一场对弈结束之后,

以三连败收官

人机大战遭零封!


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而在赛前

年轻气盛的柯洁曾放出豪言

“要零封阿法狗”


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直至赛后

柯洁心悦诚服的

接连以8个“非常好”

来称赞AlphaGo


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《未来简史》作者曾说

人工智能将超越人类很多地方

很多工作将被日益取代


大数据和人工智能将如何接管我们的设计?

在城市设计界

最近也出现了人工智能的身影

它就是史上第一个

城市设计全过程数字化支撑平台

【城市设计数字化平台】


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该平台由

上海数慧系统技术有限公司

东南大学智慧城市研究院

共同完成



它是

集成地上与地下规划设计要素实体

落实规划设计管控规划与评估体系

通过城市设计数字化标准体系与技术体系

为设计编制单位

城市决策部门

规划管理部门

提供规划建设管理全过程的数字化城市设计

编制、决策、管理与实施评估应用的

城市设计管理辅助决策系统


它以

城市设计数字化工程为基础

围绕城市设计的

编制设计阶段

成果审查阶段

实施评估阶段

公众参与阶段

为不同角色用户提供

全过程数字化支撑



它具有

数字化

综合性

可视化

智能化

的特点


它将

城市设计的环境

社会和文化复杂性定向转变为

计算机建模、计算、协作的

城市信息反馈体系

使得城市设计

更加扁平化

全过程覆盖

全系统集成

动态更新


它具备以下8大特性

① 城市设计数字化转译

② 城市设计全尺度大模型

③ 城市设计职能规则化

④ 城市设计管理一体化

⑤ 基于二三维一体化的分析计算

⑥ 基于分布式架构的过程式参与互动

⑦ 基于并行计算的大数据可视化集成

⑧ 基于深度自学习的空间智能评估


它包含了7大系统

1 城市设计空间基础沙盘系统

提供统一的空间基础,将与城市设计相关的多源空间基础数据进行融合,为设计单位规划管理部门,城市决策者提供统一的工作沙盘

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2 城市设计数字化报建系统

面向城市设计单位,为城市设计数字化成果提供标准化工具,保证其按照标准进行组织,并能够融合到城市设计数字化沙盘中,为规划管理提供有效服务。

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3  城市设计数字化辅助决策系统

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4 城市设计数字化监测与管控系统

面向规划管理者,一方面为相关规划或者土地出让出具技术要点,另一方面基于管控规则对建设项目进行审批。并且能从宏观角度对城市设计的实施情况进行监测。

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5 城市设计过程式参与系统

面向公众开放,使公众参与到城市设计的全过程之中。依托空间沙盘基础,公众可随时随地地分享自己的生活故事,并可对现状的城市空间进行评议;在城市设计过程中,能够提出对城市空间与生活圈的城市设计构想;并在方案评价和实施评估阶段对设计方案与建成空间给予评价和反馈。故事评议、设计构想及评价反馈均以时空信息点的形式,于基础空间沙盘之中进行公众信息的集成管理和分享。

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6 城市设计基础大数据可视化系统

以空间基础沙盘为基础,注入城市大数据,包括手机信令等时空个体行为数据,POI业态数据等,构建传统数据与大数据相融合的城市空间分析与可视化沙盘,为城市设计提供人本化、多维度、更具动态性与时效性的空间分析工具,辅助以人为本的精细化城市设计。

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7 城市设计数字化智能评估系统

面向设计单位和城市决策者,基于全球海量的城市空间形态及城市设计案例数据,利用图像识别及深度学习技术,提取城市特征要素、提炼空间形态原型、学习设计评估规则,使平台具备城市设计案例推送、空间形态原型模拟,及更智能化的设计评估与方案比选等功能,进一步提升城市设计与方案评估的效率及科学性。

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它能

让城市设计工作 

高效化

科学化

智能化


它就是

【城市设计数字化平台】


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杨俊宴

(《2016全国十大城市数据师个人贡献奖第一名获得者,点击看详细


第十一届规划信息化实务论坛上,上海数慧东南大学智慧城市研究院共同发布了《城市设计数字化平台白皮书》东南大学智慧城市研究院副院长,建筑学院教授杨俊宴代表该平台建设团队,对平台进行了完整的介绍。市数据派www.udparty.com作为本次会议的合作媒体,特别给派友们整理了现场演讲实录文字,感谢主办方授权发布以下PPT图片内容,精彩如下:


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我的演讲主要探讨城市设计在未来的规划信息化发展中到底能够发挥什么作用?未来到底能产生什么样的平台。


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主要内容包括:

首先回顾城市设计的热潮与问题,谈一下城市设计的转译,接下来提出城市设计数字化谱系,进而提出在谱系基础上的城市设计管控规则与标准,最终实现城市设计数字化平台的建构


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关于中国城市设计的热潮和问题,2016年可以被称之为城市设计元年。在过去的城市设计过程中,我们看到了中国的城镇化出现了很多问题,包含了山水湮灭、千城一面、活动不便、缺乏人文关怀、缺乏文化保护等等诸多问题。


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在这样的背景下,中央特别提出要加强城市设计,在领导层面也召开了中央的城市工作会议,提出了对城市设计的诸多要求。


在这个过程中,我们作为城市设计者一直在思考,到底我们自己的城市设计在过去这些年里面做得好还是不好?


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我们看一个案例,这是一个陆家嘴中心区的,应该是中国改革开放以后的第一个国际竞赛。经过了30多年的建设,现在看看当时所规划的成果跟后面真正实施的成果。大家从这两张图能看出两个方案是完全不同的,原来规划设计中的肌理、结构在真实建成中已经面目全非了。


到底城市设计在这个建设过程中应该背负多大的责任呢?

为什么我们精心设计的成果在实践中被广大的市民、社会诟病呢?


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我们来看一下,在这么一个精细微妙的城市设计完成以后,到了管理层的转述就变成了高度、出入口、容积率三大指标


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我一直在思考,我们有没有可能在管理的层面,把精妙的空间转译成无损的管理语言,这是过去我一直在思考的核心问题。


我发现从真正的规划到设计,到管理决策过程中,缺乏了一个非常重要的钥匙。它就是规划转译


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我们去年调研了全球31个城市的城市设计导则,看他们在真实的城市管理中,是如何把城市设计的成果转译成管理语言。


经过分析以后,他们各自有引导型、实施型、分控型等6个层面的管理模式,我们可以把它理解为形式、内容、方式、精度四个层面。


对于这样全球城市设计的导则进行解释以后,我们就要思考,到底中国的城市设计如何能够变成一种精细的,无损的管理语言。


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我认为:

首先它应该非常直观,必须要有一种三维的方式,对三维的城市空间进行直观的管控。


第2,分重点,对城市地区进行区分管控,选择重点地区进行控制。


第3,易落实,与控规结合,通过数字化管控平台进行具体管控。


第4,高精度,以街块、建筑、街道为基本单元进行管控。



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作为城市设计的转译,必须要完成宏观的结构性转译到中观的功能性转译到微观层面的要素性转译,进而把宏、中、微观三个层面结合起来,形成数字化的管控


在这样的模式下,我们就提出了全面的管控,跟分系统、分重点的管控,三个层面进行城市设计的无损管理。


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我们进而看一下城市设计到底有哪些转译的要素呢?我们做了一张图表,我认为一个城市设计根据国家的规定,有总体层、片区层、地段层3个层面


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在结构层管控中,我认为一个普通的中国城市,大致上可以理解为山、城、人,也就是山水骨架,它里面有若干个内部的体系。都市骨架里面有若干的骨架,人文的骨架里面有文化风貌、观览展示、游憩活动等等各种体系,这样就构成了宏观层面的管控模式


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以某个城市为例,放到刚才的体系在完整的城市中如何进行结构性的转译呢?

第一,山水格局的把控和转译,

第二,网络的生态域网的转译和管控,

第三,公园绿地的管控和转译。


在这个基础上,城市本身又存在公共中心的骨架,存在了轴线体系的骨架,还有道路交通的骨架。这个道路交通不是指交通规划,而是把道路作为空间类型,来对它执行各种风貌的管控。接下来会有轮廓眺望体系的管控,以及空间标识,地标体系的管控,这些构成了城市层面宏观的结构性的要素。第三个层次我们称之为人文骨架,这里面包含了文化风貌的分区、游憩活动、观览展示。


把以上这3个骨架11个体系结合起来,我们可以在城市的宏观层面建成数字化的管控体系,这样的三维数字化平台在业外人士看来是杂乱无章的线条或者是数据的叠加,但是在业内人士看来它里面包含着各种代码叠合和集成。


在这样的集成平台上,可以进行城市综合层面不同管控的重点以及不同管控分区的要求,这样就把城市宏观结构层面切割成了不同的深度和不同的管控重点的地区。在宏观层面上,主要是起到结构数字化的落实。


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微观层面又包含哪些工作呢?

我们发现在城市三维微观的空间形态中,大致上理解为几个步骤:

第一个在街区层面上,第一条是街坊退线,第二条建筑群必须要有一个基准高度,第三条街坊色彩,第四建筑色彩以及材质,第五高层屋顶,再往下是街坊开口。


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第二个层面是街道层面,在街道层面的数字化管控中,同样存在着临街设施、快慢分区、界面虚实、贴线控制、绿色景观。


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第三个开放空间,在城市街坊的真正的数字化管理中,除了街区的实体,街道的线形以及最后开放空间,在这三个体系里面共同构成了微观层面数据化的控制。开放空间里面存在着出入口、视廊、软硬地的布局,植被景观里面的管控要求。


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在过去的一年中,我一直在思考这件事情,如何结合我们项目实践,把过去十几年所做过的城市设计成果无损失的转译成管理语言呢?


我认为在规划技术方法和管理的平台之间存在着一把关键的钥匙,过去一年我一直在思考怎么能够找到这把钥匙?怎么突破这个壁垒?大概花了半年的时间,我突然想到一个点子,我们似乎可以建构一套我称之为城市设计数字化谱系的内容,通过这样的体系把精妙的三维空间拆解成基本的模块,通过基本模块以及数量的叠加,建构起一套数字化的复杂三维空间的管控体系。


找到这样的思路,接下来在城市设置的管控中继续建构起了完整的数字化谱系的工作。我们认为在规划设置的目标上,应该有以下关键性的设置内容目标,在类型上,按照国家的标准我们会有总体层、片区层、地段层,会有各自的目标。接下来会把宏观性的结构性要素、微观空间要素拆解成乐高玩具式的体系,把它形成管理平台的可能性,从各个层面全方位整体性的把控。


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接下来我们可以看到在管控的模式中,不仅有多个层次,同时里面还有不同的控制要求。


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标红颜色、打框的,或者加粗的都是一级管控要求,在真实的管理它会转译成刚性的语言。不同的层面上对管理单元形成不同功能,不同层次的分区管制模式。


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做到了导则的层面是不是意味着转译工作的停止呢?不是的,在这过程中隐含着更多可能的突破和探索。我在想到底数字化城市设计这个球将来会滑向什么方向?我们能不能对它预判,并且在基础理论上对它有可能的探索呢?


在这个过程中结合我刚才所说的城市设计谱系这样基本的平台,往人工智能化的程度上迈进,往智能化管控更推进一步。我们形成了城市设计管控的规则和标准,这个标准在常规业务管理的流程上有控规和城市的导则共同形成了控制性的导则。


这是2016年我一直在努力攻关的方向,我希望在2017年在这基础上再往前推进一点。我们认为在城市设计管控导则中可以形成二维和三维的空间模式,我们可以集成生成为数字化的平台,这个是我们今年核心概念中所做的工作。


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在这样的工作中有两个面对,一是业务核心,它必须要面对真正的规划管理部门,他们所需要的业务、需求和平台,这个必须跟实践相结合。


同时还存在着后台技术,里面包含着二三维一体化的计算,包含了过程式参与互动,包含了大数据的可视化集成、机器学习、深度学习等,有这样一种对内和对外的平台,综合集成形成数字化的平台语言。


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刚才我们所说到的在实践中管控的经验转译成智能规则,包含了知识法规、历史文化等等,智能规则同样也包含了以下几个标准。


智能规则它实质上是由刚性和柔性两种规则体系构成的,刚性规则包含了历史文化保护要求、生态环境控制要求、法规管制要求等等,柔性规则包含宜居、文化等等。


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这样的智能规则同样能够形成智能标准,而且智能标准可以通过人机互动的平台可以检测。在这样的基础上我们完成了三大体系,城市设计的报建标准、建库标准、分级标准。在这个基础上最后我们形成了城市设计的数字化平台,这是过去一年中我们集体攻关的结果。在这样的过程中确实体现了从技术理论到关键技术,再到后面的实践、控制关键的转化。


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这样的一个平台包含7个系统

城市设计过程式参与系统

城市设计数字化监测与管控系统

城市设计辅助决策系统

城市设计数字化报建系统

城市设计空间基础沙盘系统

城市设计基础大数据可视化系统

城市设计数字化智能评估系统


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这个平台是可以变化的,这样的平台完全按照真实的城市设计边界,管理流程,从设计单位到城市决策者,到管理部门再到公众。


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设计过程中,我们可以获取线状的数据包进行辅助设计,形成完整的一套数字化的界面。在基础的数据包里面可以把城市里面任何一块地区的结构体系,获取离线的数据。


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比如这个板块,我们现在要对它进行城市设计,能迅速拿到现状的三维沙盘。如果要做这里面某一个片段的时候,可以形成数据包,三维体系。任何的板块我们都可以进行无差别的转译和详细的了解。


大数据改变了设计师观察城市的基本方式,我们觉得通过这样的一种交互平台基本上集成了城市所有的基础数据,大数据,在这个基础上,设计师未来无论做哪个层面的基础设施,都能够得到精准的全方位的规划设计基础资料。


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这是设计阶段的基础的大数据沙盘,这是我们做过的一个城市设计,经过智能规则的转译,能迅速知道城市设计质检的结果,黄颜色代表了这个体系里面违反了柔性规则的地方,红颜色代表了违反了刚性规则。


这是在视廊体系下,如果我们所报建的建筑超标了,系统一样可以报错,可以找到它任何一点违反我们结构要素和微观要素所有体系中出问题的地方。


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审核的结果包含了宜居层面、美学层面、文化层面不同层面的报告,这样专家或者决策者要评标的时候我们就先得到了一份智能评估的基本报告,在这个基础上我们再来评判、选择、决策。这是两个方案,不同方案类型中,右边这张图是雷达表的评估,专家可以通过雷达表清晰的知道每个利弊。


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实施评估中,同样通过数字化的平台,对城市设计下一步评估提出更精准的要求。实际上它起到了一个快速智能的过程,在这样的管理体系中,依据相关的协同规划,对城市控制、建筑控制各自提出全方位的需求。


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这是对另外的片区,不同的刚性、柔性规划中的需求。在这个基础上,进行全方位的跟踪和评价。这样对于任何一个片区我们可以看到它的土地利用结构,以及各种数据,包括这些数据在原来城市设计的地图上是不断的推进还是偏移,可以有详细的评估,经过这样的跟踪,对结果进行高频率的转化和检测。


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最后它还可以对公众参与的方式进行评价。在市民互动的参与中他们只要输入自己的代号,可以在任何地区输入对这个地方发展的愿景,以及新建成地区的变化和要求,在正式方案中对精准的片区提出各个市民参与的要求。


我们要对任何地区进行评估或者再设计,我们把这个片区划出来打包给设计团队,得到全方位的市民、游客、国际游人对这个片区全方位的感知。


因此我们看到在这样的体系中,它基本上完成了一种:

从基本的设计方案,一种设计团队,到规划管理团队,到决策团队,再到建设监测团队,以及市民参与过程全方位的契合。


我们和上海数慧团队一起,从基础理论到实践应用的全流程。今天能够拿出来这样比较有意思的成果,基于在过去一年中我们为此付出了大量的心血和汗水。因为我一直相信一句话:凡是走起来很舒服的路,它一定是条下坡路。


(以上文字由城市数据派根据现场演讲整理,未经过演讲者本人审核)


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