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典型案例    Typical Case
武漢都会仿真實驗室——量化規劃、智慧決策

都会仿真實驗室是一個智慧化的都会治理決策平台,旨在從規劃源頭感知並量化建設活動與都会環境之間的互動關聯,通過多源數據融合與增值,構建空間數學模型,模擬複雜都会系統,爲規劃師、規劃管理者、決策者提供輔助都会規劃決策的量化手段,爲公衆提供可獲取政府可公開信息的平台。都会仿真實驗室促進了都会資源的公平、快速調配,支撐構建更加高效、智慧的都会空間治理體系,滿足人們日益增長的美好生活需要。


配景

作爲潛在的全球都会,武漢被國家賦予了重要的曆史使命,與此同時,都会發展面臨的問題也更加複雜,“多数会病”、都会品質空間提升、都会個性化特色、主城更新與新城拓展等逐漸成爲困擾都会發展難題。在這個特定的發展階段,需要規劃師在整體層面上更加清晰認知都会短板,動態感知都会運行狀態,嘗試建立規劃建設的快速應對能力,建立更加智慧、高效的工作平台,實現經濟、都会、民生的全面升級。

2018 年4 月10 日,武汉市召开武汉都会仿真实验室专家研讨会,建立国内首家都会仿真实验室。来自各地的数据管理、系统建设、规划管理等专业领域的权威专家、学者和机构代表汇聚武汉,包罗了联合国人居署、中国城科会、北大、清华、中规院、IBM、百度、阿里巴巴、腾讯、上海數慧等,就如何更加科学、更加精准、更加高效地治理都会进行了深入探讨。相关领导出席研讨会并发表主旨演讲,强调要以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引,充实运用大数据提升都会治理现代化水平,鼎力大举推动武汉早日建成国内首家都会仿真实验室,让都会规划管理工作更加科学、精准、高效。


需求

武漢一步一個腳印,先行先試,開展了強化頂層設計、加速數據彙集、建立監測體系、實施仿真模擬等都会仿真實驗室的前期工作,希望在較短時間,逐步完成都会仿真實驗室的框架建設和示範項目應用,努力打造一個科學研究、技術創新和應用支撐的平台,爲全國都会規劃管理決策提供借鑒樣本,爲全面深化改革提供武漢經驗。通過建立一套都会仿真實驗室平台,輔助解決以下問題:

(1)都会是一個複雜巨系統,如何遵循都会發展規律,提高都会運行效率,是一件極富挑戰性的工作,也是武漢一直努力的方向。需要對都会現狀進行整體認知,涵蓋都会規模、用地發展方向、用地结构結構、道路網系統等指標,以實現對都会建設活動適時進行細化、優化和合理調校,並對都会問題提出預警。

(2)對規劃實施情況進行評估建立一套指標體系,將總體規劃、各類專項規劃、詳細規劃方案與實際結合,評價各類規劃實施效果,以輔助下一輪規劃修編。

(3)對都会未來的模擬,旨在從規劃源頭感知並量化建設活動與都会環境之間的互動關聯,提前科學管理,促進都会資源公平、快速調配,支撐構建更加高效、智慧的都会空間治理體系。通過在規劃設計階段運用模型進行預測計算,爲規劃的合理性判斷提供有效的技術手段,滿足人們日益增長的美好生活需要。


解決方案

都会仿真实验室整体上分为数据层、计算层、应用层和决策支持层。一是在整体架构中,以规划大数据库为基础,将各类数据汇集,形成统一底板;二是开展都会生命体征的量化研究,分专项用数据量化都会运行状态,形成都会 “仪表盘”;三是根据规划设想进行方案模拟与仿真预演,形成规划“预演室”;四是对都会运行状态进行动态检测,对照规划目标,形成都会仿真决策的智慧“大脑”。

基于對以上需求的理解以及平台的整體架構,針對差别的用戶群體的差别使用習慣,武漢都会仿真實驗室提供了四套視圖,分別面向都会決策者、業務管理者、規劃研究者以及公衆。

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武漢都会仿真實驗室四套視圖

1.都会決策視圖

通過業務需求定制都会儀表盤,對“人口社會、産業經濟、國土規劃、公共服務、交通體系、市政設施、自然資源與生態環境、空間形態”八大專項領域的建設情況進行全面監測,通過地圖中的預警提示以及重點業務指標的監測,例如建設用地指標使用情況、中小學覆蓋率、交通易擁堵地段等,將都会問題及時袒露,輔助領導做出精准決策。

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武漢都会仿真實驗室都会決策視圖

2.業務管理視圖

通過指標、規則和模型把數據轉化成信息,將産生于差别部門、差别專業領域的多源數據進行組織,按規劃劃分爲八大專項領域。在各專項領域主頁面通過指標的現狀與規劃的差值對比、曆史各年度的指標趨勢、與兄弟都会相同指標的對標分析等手段,展示指標的變化趨勢。當指標的監測值超出參考標准,能及時在地圖中對此指標的預警數量以及位置進行提示。

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武漢武漢都会仿真實驗室業務管理視圖

3.規劃研究視圖

通過制定模型的參數、輸入及輸出,將規劃方案與數據模型結合分析,利用預選配置好的模型算法對都会各要素進行模擬預演。將結果通過數據可視化的方式呈現出來,通過量化後的結果判斷規劃決策是否合適。例如中小學模型的模擬,判斷全市範圍內哪些位置中小學平均面積不敷,規劃師通過模擬結果來完善規劃的編制。

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武漢都会仿真實驗室規劃研究視圖

4.公衆視圖

公衆人員可以在平台上獲取政府可公開的信息,包罗武漢市各類公開地圖、公開工具以及各類規劃報告說明。

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武漢都会仿真實驗室公衆視圖


預期成效

? 平台汇集一套数据,利用多源数据支撑相关模型计算;

? 形成一套领导桌面,全市预警一览无余,成为监测都会运行状态的都会 “仪表盘”;

? 建立了指标的多维度监测,通过总量、结构、分布和趋势,将数据转化成供领导决策的指标;

? 实现了图文一体化的联动,对都会规划进行整体认知;

? 以中小学公服设施为例,实现了基于模型的单要素模拟,让都会规划向更科学的规划定量化转变。

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