城乡规划全生命周期智能化探讨

[摘　要]技术升级革新和社会价值取向更新是规划行业改革发展的两大推动力。将机器学习人工智能技术引入城市规划设计领域之中，并没有忽视和低估人类智慧在规划全过程中的主导地位，而是更加着眼于通过全面、客观和高效的新一代智能化辅助工具，将规划师从繁琐的素材梳理、编排、抄写等高强度工作中解脱出来，更好地发挥创意和高水平思辨能力。随着我国计算及信息产业水平的不断提升，规划设计的信息基础设施支撑环境将实现从单机或局域网水平向高性能云计算平台升级，进而实现从单一专门化简单支持模型向机器学习等高智能化 AI 技术支撑的跃升。结合城乡规划全生命周期—规划框架的构建、规划方案的编制、规划成果的实施，可进一步讨论并展望机器学习AI技术的深化应用潜力点。
[关键词]人工智能；时空间行为数据；语义分析；智慧城市
[文章编号]1006-0022(2018)11-0026-08　[中图分类号]TU981　[文献标识码]A
[引文格式]黄芸璟，余辉，余颖．城乡规划全生命周期智能化探讨 [J]．规划师，2018(11)：26-33．

Full Life Circle of Intelligent Urban Planning/Huang Yunjing, Yu Hui, Yu Ying
[Abstract] Technological advance and social value option are two major forces that pushes urban planning reform. Introduction of Artificial Intelligence (AI) into urban planning will not deny human dominance but help planners relieve from tedious routine job and focus on creative thinking. Computing and information technology will develop from single or LAN towards cloud computing and machine learning. With full life circle of urban planning, the framework, proposal compilation, planning implementation will be further applied with  AI technology.
[Key words]  AI, Space-temporal behavior data, Semantic analysis, Smart city

0引言

人工智能的整个发展过程主要集中在欧美国家，无论是以逻辑主义为基础的第一次浪潮，还是以连接主义为代表的第二次浪潮，亦或是以深度学习为核心的第三次浪潮。尽管我国在深度学习的应用方面取得了巨大的进步(如国内的百度、阿里巴巴和腾讯都有出色的人工智能产品，国内的其他人工智能企业也如雨后春笋般涌现)，但是现有人工智能理论尚无法支撑现有应用的跨越式进步，尤其是人工智能在城乡规划中的应用。我国要想在以人工智能为核心技术的城乡规划建设中走在前列，就需要从城乡规划生命周期着手，实现全流程智能化转型。
面向规划框架，通过大数据的引入，实现“数字化—信息化—知识化”的转变，全面支撑“规划委托—规划编制—规划审查—规划实施—规划修编—规划委托”这条闭环链条上的各环节。通过智能化封装数据、模型和标准规范，为所有主体提供更为友好的应用模式。
面向规划编制，机器学习AI技术对非结构性信息的规律提取与并行化、高速化结构性预测模型的结合，可将社会经济、产业发展、交通、环境和土地资源利用等多目标约束下的发展图景进行更大尺度、更精细粒度的模拟与时空推演，并逐步实现规划编制成果从静态的、割裂的蓝图片段向动态、连续、多情景结论的协同化数字平台成果的演进。
面向规划实施，机器学习AI技术持续海量地从规划成果、专家智慧和公众意愿反馈等知识来源中进行规律挖掘与分析，将更精准地把握规划方案和城市发展需求之间的契合程度，从而构建智能化全方位的实施评估支持系统。

1人工智能的发展趋势

国务院近日印发我国第一个人工智能规划《新一代人工智能发展规划》。这个具有里程碑意义的规划，对人工智能发展进行战略性部署，确立“三步走”目标，力争到2030年把我国建设成为世界主要的人工智能创新中心。
“三步走”是指到2020年，人工智能总体技术和应用与世界先进水平同步，人工智能产业成为我国新的重要经济增长点，技术应用成为改善民生的新途径；到2025年，人工智能基础理论实现重大突破，部分技术与应用达到世界领先水平，人工智能产业成为带动我国产业升级和经济转型的主要动力；到2030年，人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平，我国成为世界主要的人工智能创新中心。这将意味着我国智能经济、智能社会取得明显成效，为跻身创新型国家前列和经济强国奠定重要基础。
“人工智能”这一概念的提出至今已有60多年，在互联网和大数据的推动下正全方位地改变着人类生活。相关专家和人工智能业界普遍认为，人工智能的发展已进入新阶段，呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放和智能操作等特征。与所有颠覆性技术一样，新一代人工智能具有高度的不确定性，因此需要统筹谋划、科学引导。人工智能技术也是一把“双刃剑”，可能带来改变就业结构、冲击法律与社会伦理、侵犯个人隐私、挑战国际关系和准则等问题。因此，需要最大