规划问道

增强规划平台AI能力,促进空间治理现代化

增强规划平台AI能力,促进空间治理现代化

规划信息化的新形势?

AI在规划上是如何应用的?

AI还将会怎样助力规划编制?

本文为你呈上近年来同衡利用AI技术增强规划平台空间治理能力的思考和实践,带你在案例中寻找答案。



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 —  规划信息化新形势 —


1、从四个现代化,到“第五个现代化”

十八届三中全会将全面深化改革总目标设定为“推进国家治理体系和治理能力现代化”——第五个现代化目标,更加依赖信息化手段,信息化全域赋能,成为现代化持续、深入发展的强大驱动器。

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2、以国土空间规划为依据的空间治理是治理能力现代化的重要部分

国土空间规划,相当于国土空间用途管制的决策环节,以及国土空间规划管制的依据。以“五级三类”国土空间规划体系为依据优化国土空间治理模式、支撑空间重大战略安排、明确国土开发保护格局、面向地方具体建设实施,是空间治理能力现代化的重要部分。


3、新技术快速发展,成为深化城市治理、空间治理模式改革和转型发展的驱动引擎

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4、规划信息化系统:学习能力是核心

新时代的国土空间规划是“可感知、能学习、善治理、自适应”的智慧规划,结合国土空间规划编制和空间治理工作,扎实推进国土空间基础信息平台和监测评估预警管理系统建设。

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5、“规划管理”到“空间治理”,基于AI的决策支持极为关键

从静态蓝图到自学习、自适应、自我迭代优化的规划,从注重物质空间到解决高维度变量问题、关注人的需求的动态过程式规划,数据采集工具与手段快速成熟,便捷的自动化工具解决了学习的问题,但如何将数据充分应用变成真正的能力仍需不断深耕。

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 —  AI在规划上是如何应用的 —

1、规划信息化平台的突出优势:智能化和决策支持

基于对城市深刻的理解和先进的算法模型,通过人口、产业、生态环境、空间、交通、设施、社会等不同要素的量化分析,规划信息化平台可实现对现状评估、规划辅助编制、方案评估与审查、项目智能审批、实施监测评估预警的智能化决策支持和服务。

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2、AI应用案例

(1)实施评估:AI街景分析,改善慢行空间品质。

在对慢行交通路网的评价中,发挥AI可以处理非结构化数据的优势,采用深度卷积神经网络(SegNet)识别街景内容,提取路段骑行环境的舒适度与安全性指标。

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构建路段骑行吸引力模型,评估慢行空间品质及其影响因素。

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根据分析结果,识别问题,提出规划方向,如:城市休闲绿道的首要功能是连通功能,绿道应连通主要公园、广场所在区域;绿道应尽量基于现有骑行环境好的路段,即S_effectiveness大的路段,节省道路环境改造成本;绿道的各路段现状骑行环境综合评分累加值(”即” S_(effectivenes_sum))应最高,保证居民骑行体验达到最佳。以此为基础,调控和优化规划中的空间要素,生成建议的规划方案,是由AI技术支撑的应用视角。

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(2)规划辅助编制:多源数据支撑的人口精准分析和预测。


人口是所有规划测算的基础,也是城市管理者对城市进行发展和判断的基础。基于手机信令和互联网LBS等多源数据,设计多维指标,利用深度学习等AI专利算法,可实现数据融合校验,开展高精度、高维度的人口数量、分布、演化、联系、流动和预测分析,完善人口结构与资源优化工作。


对活动人口进行时空聚类,识别不同空间单元典型日活动人口24小时时变差异,通过人口活动规律反映街乡空间功能差异。

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基于时空综合预估模型,预测街道层面的人口数量。根据北京市朝阳区2017年10月移动最新的实测居住人口,对朝阳区人口预测结果为390.40万(扩样),预估与实际差3.49万,误差率0.8%。

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(3)规划辅助编制:产业精准选择、转型升级与空间绩效。

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通过自主研发产业图谱技术,从发展趋势、空间分布、就业带动、运行效率等方面,开展产业发展现状诊断、产业发展潜力预判、区域产业统筹协作规划,针对性支撑产业选择、精准招商、结构优化。

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以广州为例,AI算法推荐的产业全部实现了增长,其中接近50%的产业完成了转型发展成为优势产业,80%增长率高于平均水平,超出全部行业水平267%。

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此外,在规划编制中,还可利用AI进行方案试验。针对各类城市发展政策和决策要求,如人口集聚与疏散、产业发展与升级、土地资源的管理与投放,利用可计算的政策实验技术,形成多种模拟方案,对城市未来布局进行判断。

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(4)用途管制:项目选址情景模拟。

利用AI机器学习算法,以多源数据为基础,构建城市功能评估模型,基于多维标签变化的用地基础评估,量化评估政策对空间单元聚类特征的影响,作为政府决策的有效情景模拟分析工具。


以对上海街道的设施建设选址为例。

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基于机器学习模型,开展单一场景或综合场景模拟,定量表征多因素聚类下的聚类决策过程,反向识别导致街道标签差异化的关键指标因素,建立决策模拟变化模型。通过决策场景模拟模型,提供城市相应要素变化后的结果模拟。

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通过单一场景或综合场景的方案试验,如新增区域中心、基础设施改善等,则量化指标随着试验方案的变化而变化,通过指标对比可量化评估不同方案对空间单元聚类特征的影响,进而做出方案优选。


例如,通过对以下指标进行调整,可以看到对城市偏远的不成熟地区(如昌鑫居委会)进行环境干预,其影响效果最为明显,变化投入的产出效率最高,并可能随着地块建成条件成熟度的提高效果逐渐减小。

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(5)监测评估预警:城市综合监测评估

以北京市某区大数据持续运行监测为例,融合行业外数据,从人口、住房、交通、设施和产业五个方向建立动态监测指标体系,及时把握城市的发展情况,监测城市同周边地区的发展关系,为区域的协同发展、城市服务提升相关政策的制定、实施、修订提供建议及依据,辅助实现城区的健康发展与相关管理机构进行政策制定的预判。

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北京蓝天行动计划要求2020年在中心城区和城市副中心使用的公交车辆全部为电动车,通过研究电动公交车换车制约条件,构建电动公交车运行评价指标体系,利用IC卡、浮动车GPS数据进行网络建模。采用机器学习算法筛选适宜更换电动公交车的线路,生成公交线路更换、电动公交车的线路布局优化方案。

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 —  AI还将会怎样助力规划编制 —

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当前处于规划信息化新趋势背景下,数据和规划结合的重要性已经被广泛认知,数据工具与方法区域成熟,决策者开始真正面临智慧决策、智能思考、数据支持的问题,未来期望通过AI进行全流程决策支持,将决策和智能思考的工具与规划结合起来,在规划编制和实施当中提供智能化的支撑和能力。



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头图为编辑自加,来源于图虫网

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原文始发于微信公众号(清华同衡规划播报):增强规划平台AI能力,促进空间治理现代化

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