伴随着科技的飞速发展，人工智能（AI）逐渐成为各个领域的重要工具，这其中就包括城市规划与设计。AI技术的应用为城市规划学科提供了新的视角和方法，使得城市设计更加智能化、高效和可持续。本期将探讨人工智能在城市规划中的作用，以及它如何帮助我们创造更美好的城市环境。

人工智能 （AI） 和城市规划的融合为创建更智能、更高效和更可持续的城市带来了巨大的希望。这种融合需要整合尖端技术，这些技术可以指导决策、加强资源分配、预测趋势、吸引公民参与等。在这个框架下，人工智能被视为推进城市各个方面的工具，为支持城市规划而量身定制的应用程序、软件和其他技术系统的开发激增。下面，我们重点介绍了从城市形态到社区参与的一些全球研究和技术。

01 城市设计与形态学

在城市设计和人工智能方面，“超越造物主的生物”的概念从未像现在这样贴近现实。最近，来自中国清华大学的城市规划师和科学家团队开发了一种基于人工智能的城市规划系统，该系统在创建项目时能够胜过人类城市规划师。在他们发表在《自然计算科学》杂志上的研究中，该小组讨论了在“15分钟城市”概念下用于定义理想城市规划的因素。研究人员使用以前人类设计的项目和被认为是积极特征的因素来训练该系统，例如包括公园、自行车道和娱乐空间。在 3x3 网格社区中测试系统时，他们发现系统生成的计划与专家创建的计划一样好，甚至更好，而且所有这些都在几分之一秒内完成。

本着这一想法，总部位于新加坡的科技公司Digital Blue Foam推出了Urban Insights，这是一种用于快速城市原型制作的工具。它通过吸收来自各种开源的数据来运作，使项目团队能够生成城市场景并比较不同地点的质量。DBF与“15分钟城市”概念的创始人卡洛斯·莫雷诺（Carlos Moreno）等专家以及伯尔尼应用科学大学等机构合作，以确保对项目进行全面和科学的分析。

如前所述，使用城市原型来研究不同的组成和策略可能是人工智能在城市规划中最有前途的应用之一。在这种情况下，必须强调“数字孪生”技术。该 AI 工具包括三个主要组件：可视化、预测和诊断。它提供了一个机会，可以在实施之前对城市景观进行数字模拟和测试，预见一个结构的变化如何影响其周围环境。这是一种谨慎的城市规划方法，可以最大限度地减少停滞并确保城市不断进步。在实践中，例子包括正在开发新西兰惠灵顿数字孪生的BuildMedia，以及中国公司51World，该公司已经创建了上海的数字孪生。





02  复原力和气候适应

人工智能还可以帮助城市应对气候变化的影响。由人工智能提供支持的预测建模、风险评估和预警系统有助于增强对极端天气事件的抵御能力。

例如，谷歌的树冠由人工智能提供支持，是一种旨在通过减轻极端热浪影响来帮助城市规划的工具。它集成到 Google 的 Environmental Insights Explorer 中，将 AI 与城市航拍图像相结合。这使政府能够了解树木覆盖率，并有助于更有效地规划新的人工林。

除了这个应用程序之外，值得一提的是IBM的研究人员，他们开发了一种方法来准确识别、绘制和测量特定区域的树木可以储存的碳量。该研究考虑了它们的种类、几何形状和叶子体积。例如，研究人员可以测量曼哈顿的树木保留了5.2万吨碳，确定了某些物种有效性的具体特征，以及特定类型的树木最有益的地方，有助于有效地将植被纳入城市中心。






 03基础设施规划

如上例所示，航空测绘提供了增强城市各个方面的基本信息，使其成为数据分析的宝贵工具。

在这方面，2021年，哥伦比亚国家规划部 （DNP） 实施了一项开创性的试点项目，将航空测绘与城市诊断相结合，以应对该国非正规住区的挑战。该项目显示，算法地图确定的区域中约有85%与当地专家验证和概述的区域相吻合。这种高度的准确性足以识别和优先考虑需要公共政策来改善空间的领域。基于最初项目的可喜成果，创建了MAIIA软件（使用人工智能自动绘制非正式住区地图）。MAIIA是开放城市规划工具箱的一部分，该工具箱是用于城市规划的开源数字工具目录。目标是促进对不同地点的非正规住区的自动检测和测绘，为住房挑战提供有效和可访问的解决方案。

04 社区参与

人工智能驱动的工具可以促进城市规划者与社区之间的沟通。虚拟现实 （VR） 或增强现实 （AR） 的应用可以帮助居民可视化拟议的更改并提供反馈，从而促进更具参与性的规划过程。

在此背景下，值得一提的是使用人工智能来加强数据监控和分析的举措，为智能交通管理、交通信号灯控制或摄像头监控等移动相关问题提供帮助。一些举措还利用用户生成的数据来确定安全路线并监控公共空间是否对行人安全构成潜在威胁。在这方面，有一些专门针对女性城市安全的应用程序，通过人工智能从用户那里收集信息，并指示特定路线是否被认为安全。



在城市规划这个复杂且不断变化的领域，人工智能 （AI） 的潜力作为应对各种挑战的解决方案而受到关注。然而，在将人工智能无缝集成到城市规划中之前，还有一些障碍需要克服。一个重大挑战在于数据的稀缺性。人工智能在城市规划中的成功应用依赖于准确和全面的数据，包括人口密度、交通流量和土地利用等因素。然而，由于隐私问题或数据集不完整，获取此类数据可能具有挑战性。

然而，随着人工智能努力应对与数据稀缺相关的挑战，许多讨论都围绕着公民的角色展开，公民通常被称为“无偿数据提供者”。这引发了人们的疑问，即我们愿意为城市数据库提供信息，而城市数据库经常被私营公司利用以牟利。然而，在成功和矛盾中，我们不能否认人工智能与城市规划相结合的巨大潜力，这是一条应该越来越多地探索的途径。然而，至关重要的是，要认识到城市规划者、政策制定者、技术专家和社区之间合作的重要性，以确保以负责任和包容的方式实施人工智能解决方案。

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