基于时空间行为的人本导向的智慧城市规划与管理

李旻

LI Min

（南京南大智慧城市规划设计股份有限公司）

(Nanjing University Smarter City, Inc.)

基于时空间行为的人本导向的智慧城市规划与管理

李旻

LI Min

（南京南大智慧城市规划设计股份有限公司）

(Nanjing University Smarter City, Inc.)

中国“十三五”规划提出建设新型智慧城市的新要求和新目标，核心要求是以人为本，而时空行为的研究与规划正是构建人本导向的智慧城市的关键。大量的居民时空间行为大数据改变了城市的空间组织和居民行为，为现有城市时空间行为研究提供新的方向，对于指导以人为本的智慧城市规划与建设具有重要的意义。本研究提出基于时空间行为的智慧城市研究框架，包括传统城市规划与管理的智慧化改造以及智慧城市的规划与管理两个方面，提出了基于时空间行为的人本导向的新型城市规划与管理的应用前景，引导城市智慧化、可持续化发展。

时空间行为；人本导向；智慧城市；大数据；城市规划与管理

1 研究背景及意义

当前，中国经济社会进入新常态，但长期以来以经济建设为中心的发展思想导致城市成为经济增长的生产空间，忽视了人本导向的城市生活空间。中共十八大报告开启的新型城镇化战略，更加强调以人为本的城镇化为核心,更加注重提升人民群众获得感和幸福感。中国“十三五”规划进一步提出建设新型智慧城市的新要求和新目标，核心要求是以人为本，而时空间行为的研究与规划正是构建人本导向的智慧城市的关键。

在人本主义和后现代主义思潮等的影响下，西方发达国家的城市研究就已经逐步转向了个体时空间研究、人本主义、城市社会结构等方面。与此同时西方学界关于时空间行为的研究成果为理解人类日常活动和城市实体空间之间在时空间上的复杂联系提供了独特的视角[1-3]。自1970年格斯特朗(Hägerstrand)创立了时间地理学理论以来[4]，时空间行为研究逐步发展成为城市地理学、城市规划学中一种具有影响力的研究方法[5-6]。

与此同时，信息技术的高速发展带来了“大数据”时代的到来，大量的居民时空间行为大数据改变了城市的空间组织和居民行为方式，为现有城市时空间行为研究提供了新的视角，对于指导人本导向的智慧城市规划与建设具有重要的指导意义。因此尝试通过居民日常生活的时空间行为研究，基于大量含有空间和个人信息的大数据，构建人本导向的智慧城市规划与管理框架，使得城市规划与管理更加科学化、智慧化。

2 基于时空间行为的智慧城市规划与管理框架

创新性的将大数据与时空间行为研究的新进展相融合，提出基于时空间行为的智慧城市规划与管理框架（见图1）。在现有数据获取技术上，对多源数据进行综合分析，运用空间分析、模拟预测等分析手段，首先探索在传统城市规划与管理中的应用前景，然后进一步以居民个体行为规律及决策机制为基础，构建智慧城市规划与管理模式。

2.1 大数据时代的时空间行为数据获取

采用的大数据主要包括三个方面，包括利用软件对网络数据抓取和挖掘；利用GPS或GIS软件采集居民时空间行为数据；利用城市管理部门提供的空间基础信息等进行数据可视化开发。

1）网络数据的挖掘技术

目前，网络数据的抓取和挖掘主要是根据爬虫软件来实现，根据不同的抓取目标可以设计不同的爬虫程序。比如社交网络数据中（如新浪微博）的用户签到信息以及用户发布的信息中所隐含的时空间信息[7-8]、网络热门事件挖掘程序[9]以及淘宝网等网购平台的数据挖掘程序[10]等。通过以上时空间信息的综合分析，可以根据需要提取居民的社交活动信息或经济属性信息等。

由此可见，随着目前网络挖掘技术的发展，网络时空间行为数据成为表征居民社会经济活动的重要载体，对其应用的领域（包括地理学、社会学、经济学等）也越来越广泛。

图1 基于时空间行为的智慧城市规划与管理框架

2）居民行为信息的采集与分析

居民行为信息的采集与分析是基于时空间行为数据研究的重要组成部分。传统的居民行为信息采集人工成本高、时间跨度短、采集样本有限，并且采集的信息主观性较大。

而西方国家在此领域研究成果已较为成熟，相关专家开发了网络GIS软件（CHASE-GIS）[11]、移动信息设备（GPS）与网络地图集成技术[12]、居民路径选择调查系统[13]。随着我国地理信息技术的发展和移动网络服务的完善，针对居民行为信息采集与分析而开发的信息处理软件也逐渐完善，被调查者可以通过智能手机等智能设备参与网络问卷，填写相应的个人社会、经济信息。

总体来看，居民行为信息的采集与分析已经成为大数据时代的时空间行为数据获取的主要方式，同时居民行为数据还可以通过打车软件、智能公交卡、支付记录、手机通话等信息获取。

3）空间基础信息获取

空间基础信息获取技术一直都是时空间行为研究领域的关键，网络地图功能的完善和空间信息云平台的开发使得这一技术产生了新的突破。国外有关研究人员将空间基础信息与谷歌软件、GIS软件结合[14-15]，进行专题地图制作和分析，从而实现对智慧城市社交网络空间结构的模拟。

总体来讲，居民日常行为信息要与空间基础信息相结合，才能透视出城市的时空间结构，更好的将时空间研究应用于城市管理中。常用的时空间基础信息包括遥感影像数据、交通网络数据、国土数据等。

2.2 时空间行为研究的分析手段与方法

近年来新的信息技术手段在城市时空间行为研究方面展示出了技术优势，对智慧城市规划与管理的影响也逐渐增加。因此如何将传统的时空间行为研究的分析手段和现在先进的技术手段相结合，利用好大数据的数据资源，是本次研究的基础。

传统统计分析方法通常采用统计分析工具，比如有学者曾利用二维地图或数据汇总基础上分析时空间行为[16-17]，较多的是使用描述性统计分析、因子分析、聚类分析、计量模型等传统城市时空间行为研究方法或模型。当前随着数据趋于多元，相关的时空间行为研究的分析手段和技术方法也在不断更新和发展。在空间分析方法上方面，现阶段的城市时空路径的三维可视化表达已经能够在GIS环境下进行模拟，并且其研究范围也有居住区尺度扩展到城市尺度和区域尺度范围，相关软件算法还在不断完善[18-20]。

2.3 基于时空间行为的智慧城市规划与管理

基于时空间行为的智慧城市规划与管理，可以从传统城市规划与管理的智慧化以及智慧城市的规划与管理两个方面分析。

1）传统城市规划与管理的智慧化

在城市规划与管理的过程中融入居民时空间行为的分析成果，弥补对居民活动空间需求分析不透、城市动态系统研究不足、城市热点空间活动强度和人群分布特征了解不足等弊端，在城市研究、规划编制、城市管理方面促进城市发展的科学化、人本化。以居民时空间行为的规律为基础，推进城市管理向更精细化、智慧化管理方式转型。

2）智慧城市的规划与管理

智慧城市规划与管理的根本目标是保障城市居民舒适的居住环境和智慧化的日常生活。因此以日常生活为目标导向，引导居民的生活方式和日常行为模式与智慧城市发展目标相协同，以居民日常生活的智慧化来实现智慧城市管理。因此从智慧城市的生活空间、生活时间、居民行为三个角度，以居民日常生活的智慧化为核心目标，提出了人本导向的智慧城市规划与管理的三个方向，即智慧城市的生活空间规划、智慧城市的生活时间规划、智慧城市的居民行为规划。

3 人本导向的智慧城市规划与管理

中国“十三五”规划提出建设新型智慧城市的新要求和新目标，核心要求是以人为本，而时空行为的研究与规划正是构建人本导向的智慧城市的关键。人本导向的智慧城市与管理，从信息化技术手段与人文服务理念相结合出发，满足人的需求与完善城市功能，构建以日常居民生活智慧化为目标的智慧城市规划与管理模式：一方面，基于居民个体行为，进行城市时间结构、城市空间结构等的优化调整，保障城市时空结构与居民日常活动需求相匹配，提供高效便捷的城市生活空间；另一方面，面向居民个体行为，实施行为引导，借助大数据分析辅助居民在日常生活中进行智慧判断和决策，引导居民形成健康、智慧的生活方式。因此基于时空间行为、人本导向的智慧城市规划与管理包括基于居民行为的生活空间规划、生活时间规划和面向居民的行为规划。

3.1 智慧城市的生活空间规划

城市生活空间反映了城市居民生活、休闲、购物、通勤等活动与城市物质空间的互动关系。可通过居民在街区、邻里交往等活动信息与城市土地利用情况进行叠合分析，识别居民日常活动与出行特征及其与个人属性关系，了解不同群体差异化的客观需求，从而将居住的日常需求特征投影到城市实体空间上。因此根据居民的不同需求、频率、尺度的活动空间，构建“日常生活圈—通勤生活圈—城市生活圈”层级结构的城市居民生活空间体系，作为本研究生活空间导向的城市空间结构核心。其中“日常生活圈”满足居民最基本需求的生活圈，可以在社区内部及邻近的社区超市等商业服务设施进行买菜、购买日常生活用品等生活活动，几个邻近的社区共享城市基础设施，比如幼儿园、综合超市、公园等，根据居民时空间行为的特征配置结构合理、功能完善的基础设施，对居住组团内的基础设施均享有均等的可达性；“通勤活动圈”主要以居民日常通勤活动为主，辅以较高等级的城市基础设施和公共服务。通勤活动集中在工作日，以天为时间尺度重复，以公共交通或私人交通工具为主；“城市生活圈”则主要以居民偶发性的行为为主，比如居民在周末闲暇时间进行远距离的休闲活动、家庭聚会等活动，形成扩展生活圈，商务人士选择前往城市中心区的高等级休闲活动中心进行商务性会务、高等级文化休闲活动等，发生频率一般在每周一次或更长时间尺度一次，在时空间行为上表现为长期周期性。

因此基于“日常生活圈—通勤生活圈—城市生活圈”层级结构的城市居民生活空间体系，利用居民时空间行为数据对各个圈层特征进行叠加分析，构建以生活空间为导向的城市空间结构规划，可以完善城市各个层次、不同尺度规划与管理。

3.2 智慧城市的生活时间规划

基于居民需求出发推进智慧城市的生活时间规划，一方面通过为居民提供规划参与平台，多方面了解居民在日常生活中的主观需求，提高城市规划在编制、实施等不同阶段的公众参与度；另一方面基于居民个体的时空间行为数据，分析其日常活动与出行轨迹与其个人属性的关系，了解不同群体差异化的需求，实现主观与客观、个体与整体的兼顾，实现供需的优化配置。例如智慧社区数据中心对社区内各种设施与使用情况等信息进行整合，调整公共设施在不同时间段的开发功能，针对不同群体的设施使用情况制作社区公共设施的时间管理方案，实现社区公共设施时空布局的调控，达到社区资源优化配置。

总体来讲，智慧城市的生活时间规划包括两个方面，一方面是社区公共设施的运营时间管理和规划，达到社区公共设施资源的最优化配置。另一方面是社区公共设施功能的动态调整，提高公共设施的使用效率，因地制宜的满足居住的各类活动需求。

3.3 智慧城市的居民行为规划

智慧城市规划的居民行为规划将居民视为“智慧”的主体，通过信息化的决策支持工具、软性政策等措施，引导城市居民形成智慧、健康、绿色的行为方式，从而以智慧化的生活方式推动城市可持续发展。例如在南京智慧城市的移动平台“我的南京”APP推出的绿色出行功能，通过实名制认证后，居民刷市民卡、乘坐公交、地铁，租借公共自行车或步行都可以累计绿色积分，并将积分全市排名，评积分定期可换取上网流量、健康体检等奖励。通过一系列的功能引导和奖励措施逐步引导居民以绿色出行为主导规划一天的活动安排。

总体来说，通过面向智慧、健康、绿色的生活方式的行为规划，引导居民行为模式与人本导向的智慧城市发展目标相协同，支持城市系统高效、稳定、健康的运作。

4 结束语

当前我国智慧城市建设和管理脱离了居民日常生活的需要，脱离了以人为本的城市发展理念。因此本研究在中国“十三五”规划提出建设新型智慧城市的新要求和新目标的背景下，将大数据与时空间行为研究的新进展相融合，提出基于时空间行为的智慧城市规划与管理框架，探索在传统城市规划与管理中的应用前景，进一步以居民个体行为规律及决策机制为基础，构建人本导向的智慧城市规划与管理模式，从智慧城市的生活空间规划、生活时间规划和面向居民的行为规划三个维度引导居民日常生活的智慧化，推动人本导向的智慧城市规划与管理。

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Towards Smarter Cities: Human-oriented Urban Planning and Management Based on Space-Time Behavior Research

China's quot;13th Five-Year Planquot; proposed new requirements and new targets for the construction of New Smart Cities. The core requirements are human-oriented, and the research and planning of time and space-behavior is the key to building a human-oriented smart city. A large number of residents when the spatial data to change the city's spatial organization and resident behavior for the existing urban space and space behavior research to provide a new direction for the guidance of people-oriented smart urban planning and construction of great significance. This paper puts forward the new urban planning and management based on time and space behavior, which is based on the intelligent city research framework of time and space behavior, including the intelligent transformation of traditional urban planning and management and the planning and management of smart city. The application of the future, to guide the city of intelligent, sustainable development.

space-time behavior; human-orientation; smart city; big data; urban planning and management