圖一
圖二 吳晨：北京市建築設計(jì)研究院有限公司總建築師(shī)、北京市政協常委、全國(guó)人(rén)大(dà)代表
城(chéng)市模型方法在發展規劃中的創新應用——吳晨在規劃與中國(guó)發展研討(tǎo)會的演講
謝謝各位！
2015年(nián)，我們開始跟在座的劍橋大(dà)學金鷹老師(shī)合作(zuò)，探索促進城(chéng)市健康發展、營造理(lǐ)想人(rén)居環境的科(kē)學方法，我們從(cóng)傳統的建築設計(jì)，拓展到城(chéng)市設計(jì)，再突破到城(chéng)市科(kē)學領域，這是對于中國(guó)城(chéng)市科(kē)學發展的一種新的嘗試。
目前，我們已在北京開展了兩個創新性的研究與應用實踐。現在将這兩個工(gōng)作(zuò)的情況簡單跟大(dà)家交流一下。
在傳統意義上，三四十年(nián)以前已經從(cóng)劍橋開始将交通模型運用于城(chéng)市規劃中，但(dàn)那個時代的模型是處于模型的1.0時代，基本上是單一領域的模型。後來(lái)經過學科(kē)交叉，例如(rú)土(tǔ)地模型和交通模型的互相(xiàng)交叉再進行校(xiào)核，得(de)以進一步的豐富和優化。在大(dà)數據時代背景下，特别是對于量化城(chéng)市産業、就(jiù)業聚集、人(rén)口增長及其對用地、建築及交通需求之間的循環作(zuò)用關系等等，我們要用全新的方法去(qù)審視規劃交通和經濟模型之間的關系。在城(chéng)市發展和學科(kē)發展中，用數學模型對城(chéng)市發展進行情景預測，這是一個非常重要的前沿領域。
這種數學模型方法可(kě)以彌補傳統數據缺點不足，填補國(guó)内城(chéng)市的預測空白(bái)，提供切實可(kě)行的技術(shù)支撐，實現決策層面政策優化。我們不僅僅是按照(zhào)傳統經濟學理(lǐ)論推演，而是用大(dà)數據模型推演，對情景進行模拟，創新城(chéng)市規劃的科(kē)學方法，促進城(chéng)市科(kē)學的高端發展。
城(chéng)市模型和大(dà)數據相(xiàng)結合，特别是新型大(dà)數據的出現，爲城(chéng)市模型與城(chéng)市規劃的結合帶來(lái)了新的契機(jī)，包括新型大(dà)數據如(rú)何與傳統數據結合，同時通過模型的标定校(xiào)核和預測，形成一個完整的相(xiàng)互作(zuò)用和邏輯關系。這是一種技術(shù)層面的創新。
在工(gōng)作(zuò)中，特别重要的是基于空間均衡的職住平衡研究，它的理(lǐ)論方法直接引導了我們在通州課題的研究。
一個很成功的國(guó)際案例，就(jiù)是劍橋未來(lái)的研究，交通與城(chéng)市用地情景設計(jì)和數學模型方法在劍橋科(kē)學城(chéng)的規劃發展中起到了戰略引領、剛性控制的重要作(zuò)用。
一、大(dà)數據模拟分(fēn)析通州人(rén)口、經濟、用地關系及與周邊地區關系
2015年(nián)我們開始籌備與劍橋的合作(zuò)，2016年(nián)首次參與到通州區總規的編制工(gōng)作(zuò)中，“大(dà)數據模拟分(fēn)析通州人(rén)口、經濟、用地關系及與周邊地區關系”這個課題在當時作(zuò)爲30餘個專題之一，整個開展過程引起了市委市政府相(xiàng)關規劃主導部門(mén)的高度關注。
對于模型分(fēn)區，我們不是僅僅研究通州，而是把整個京津冀分(fēn)成了209個模型區，其中北京市是130個模型區。我們設置了不同的情景，遵循單一變量原則逐一的進行情景預測和測試。例如(rú)A0情景是趨勢外推，俗稱“攤大(dà)餅”，也就(jiù)是北京市中心城(chéng)區和生(shēng)态區自(zì)然增長，其他(tā)地區有規劃增長，通勤沒有得(de)到更好的改善。A1情景是中心城(chéng)區嚴控，加上通州和北三縣建設量的提升，來(lái)預測疏解的可(kě)能性，其中又包括了A1a、A1b兩種情景，分(fēn)别是針對通州副中心和北三縣建設量的提升。A2情景下通州副中心和北三縣交通稍有改善。以此類推進行不同情景的測試。此課題中，規劃的目标年(nián)份是2030年(nián)，後來(lái)總規批複規劃年(nián)份到了2035年(nián)。新的課題中，我們的情景預測目标年(nián)分(fēn)也已經改爲2035年(nián)。
在成果方面，對于2030年(nián)就(jiù)業與人(rén)口的預測，嚴控中心城(chéng)區建設增量對于北京市人(rén)口疏解和北京城(chéng)市副中心發展有關鍵作(zuò)用，這個結論在模型推導中，得(de)到了非常好的體(tǐ)現；在集聚效應與空間均衡方面，交通可(kě)達性的改善與區域産業集聚效應具有非線性的協同關系；對于空間通勤格局，在A2情景下副中心就(jiù)業崗位有所提升，進一步改善副中心交通的情況下可(kě)以在此基礎上再提升16%，整體(tǐ)的規劃布局和交通的改善對于副中心自(zì)身(shēn)發展和副中心對于疏解的吸收承接效益非常顯著。
此課題是模型首次實現在國(guó)内城(chéng)市的創新應用，而且是首次将城(chéng)市大(dà)數據與城(chéng)市模型相(xiàng)結合的實證研究。
二、北京市各區人(rén)口、通勤與城(chéng)市政策研究——城(chéng)市大(dà)數據與模型結合創新應用
在通州課題順利完成之後，2017年(nián)8月初，經過和金鷹老師(shī)討(tǎo)論，由我執筆給北京市委市政府撰寫了專報，闡述此項工(gōng)作(zuò)的重大(dà)意義和工(gōng)作(zuò)設想，獲得(de)了市領導的高度關注和大(dà)力支持。以此爲契機(jī)，由市規委牽頭，我們形成了新的課題“北京市各區人(rén)口、通勤與城(chéng)市政策研究——城(chéng)市大(dà)數據與模型結合創新應用”。現在已有西城(chéng)、順義、房(fáng)山(shān)、朝陽、昌平、豐台、密雲、大(dà)興等區參加到工(gōng)作(zuò)中。
課題中利用大(dà)數據對人(rén)口、職住、出行進行了分(fēn)析，模型主要是預測該地區未來(lái)就(jiù)業崗位、就(jiù)業人(rén)口和常住人(rén)口，針對疏解非首都(dōu)功能，預測給定疏解量對于當地的通勤、就(jiù)業、租金、産業結構及産出的影(yǐng)響，分(fēn)析空間格局與通勤分(fēn)布，預測建設量與用地變量，在周邊城(chéng)區如(rú)何預測建設量，這是與規劃密切相(xiàng)關的工(gōng)作(zuò)。
這項工(gōng)作(zuò)相(xiàng)較于通州課題而言，我們對模型作(zuò)了進一步的優化。通州課題中，我們将整個京津冀區域分(fēn)爲209個模型區，現在新課題中細化到476個，在核心區域已經細化到了街鄉尺度。此外，細化了京津冀全域交通路(lù)網模型，還(hái)在常住人(rén)口基礎上引入流動人(rén)口概念，細化模型内部經濟産業類型的劃分(fēn)。通州課題的模型初始年(nián)設定爲2010年(nián)，由于新數據的更新，在新課題中，模型初始年(nián)設定爲2016年(nián)。按照(zhào)各區的要求，還(hái)增加了對各區個性化的情景分(fēn)析。模型的構建流程包括2016年(nián)的初始收入，模型校(xiào)準，2016年(nián)到2035年(nián)的更新收入，以及2035年(nián)的模型預測。我們所用到的數據既包括傳統統計(jì)數據，也包括新型大(dà)數據。将規劃目标年(nián)設置到2035年(nián)，跟北京總規一緻。從(cóng)北京總規頒布之後各地區規劃紛紛從(cóng)2030年(nián)改成了2035年(nián)。2035年(nián)不同情景的預測以及預期成果不做贅述了。
我們從(cóng)傳統的建築設計(jì)突破到城(chéng)市規劃和城(chéng)市設計(jì)，再突破到現在的城(chéng)市科(kē)學，實際上這也應該成爲我們發展規劃的一個非常重要的有機(jī)組成部分(fēn)，我們也希望更好地吸收國(guó)内外的先進技術(shù)，真正運用到我們國(guó)家的健康、有序、可(kě)持續的發展當中。謝謝大(dà)家！
