從演變的角度討論城市設(shè)計

韓靜艷

摘 要：為什么現(xiàn)代的城市設(shè)計創(chuàng)造出的城市環(huán)境，有時不及傳統(tǒng)城市的“自然模式”那樣引人和實用呢？由斯蒂芬·馬歇爾著《城市·設(shè)計與演變》一書，從生物及科學技術(shù)發(fā)展演變的角度，運用概率分析定量討論在“未規(guī)劃”情況下，城市空間形態(tài)最終形成的原因，得出五條城市規(guī)劃設(shè)計原則。但是，作者認為該書并沒有考慮城市形態(tài)突變的情況，沒有考慮政治經(jīng)濟對于城市空間形態(tài)產(chǎn)生的巨大影響。利用細胞自動機理論分析城市形態(tài)，作者認為這種方法，只有在發(fā)展比較穩(wěn)定的情況下才是適宜的，在突變狀態(tài)下，是無法預(yù)知的。因此，在現(xiàn)代城市規(guī)劃設(shè)計實踐中，需要辯證地看待該書的觀點。

關(guān)鍵詞：CA理論；城鎮(zhèn)空間規(guī)劃；模擬

一、引言

二戰(zhàn)以后，許多傳統(tǒng)城市結(jié)構(gòu)被現(xiàn)代城市秩序所替代，大量城市規(guī)劃理念相繼涌出，但是其結(jié)果卻不盡如人意，現(xiàn)代規(guī)劃設(shè)計的城市環(huán)境似乎常常比傳統(tǒng)的“未經(jīng)規(guī)劃設(shè)計”的城市街道缺乏吸引力和活力。針對這一問題，2009年，英國斯蒂芬·馬歇爾博士著《城市·設(shè)計與演變》一書，從演變的角度探討城市設(shè)計。作者現(xiàn)任倫敦大學學院巴特利特規(guī)劃學院城市形態(tài)和城市設(shè)計教授，在交通規(guī)劃、城市設(shè)計及建成環(huán)境領(lǐng)域擁有長達近20年的研究實踐經(jīng)驗，這本書將生物演變、科學技術(shù)演變和城市演變、城市規(guī)劃設(shè)計演變做了類比，從對城市的認識、對進化的理解，以及從演變的角度理解城市規(guī)劃三個方面進行了深入的分析，分析了復(fù)雜系統(tǒng)如何產(chǎn)生和演變、各部分如何組成為一個整體，旨在尋求一種更好的城市空間布局方法，激發(fā)了關(guān)于城市特性和跨學科城市規(guī)劃的思考研究。

二、結(jié)構(gòu)與內(nèi)容

《城市·設(shè)計與演變》全書共分為10個章節(jié)，從現(xiàn)代城市規(guī)劃存在的問題出發(fā)，基于生物演變角度進行分析，最終提出城市規(guī)劃設(shè)計原則，按照“發(fā)現(xiàn)問題—分析問題—解決問題”的結(jié)構(gòu)展開敘述。第一部分首先介紹了二戰(zhàn)以來城市規(guī)劃理論及其發(fā)展，提出現(xiàn)代規(guī)劃的問題。通過客觀分析城市形態(tài)，提出城市秩序的本質(zhì)，即“街道句法”，三維空間城市通過平面規(guī)劃來組織，二維空間通過路線系統(tǒng)的線型結(jié)構(gòu)來組織。接著從社會學角度進一步分析城市空間形態(tài)，研究私人空間和公共空間，認為城市設(shè)計的前提是這個城市是一個可以設(shè)計的有限物體，是由各個有效的組成部分組成的整體。通過比較分析城市是一個藝術(shù)品、機械裝置還是生物體三個觀點，認為城市是一個生態(tài)系統(tǒng)，是一個集合體。第二部分將生物學的研究理論帶入了城市演變過程中進行分析。通過對比生物界蜂窩與“未規(guī)劃”條件下城市形態(tài)產(chǎn)生，得出“未規(guī)劃”城市秩序存在與生物界相類似特征。從城市空間三大不同構(gòu)成方法即占地空間構(gòu)成、地塊分區(qū)和道路擴張角度進行概率計算，定量解釋了在“未規(guī)劃”的條件下，城市空間形態(tài)呈現(xiàn)，基于細胞自動機原理得出根據(jù)臨界性規(guī)則，城市會呈現(xiàn)出緊湊同心圓結(jié)構(gòu)。第三部分將城市規(guī)劃設(shè)計與其他生物進化、科學技術(shù)發(fā)展相對比，回答了為什么現(xiàn)代規(guī)劃的城市不一定比以前“沒有規(guī)劃過”的城市好這個問題，即改變過于突然，而周圍環(huán)境的改造卻進行得緩慢，兩者之間還存在著摩擦和功能失調(diào)；改變的規(guī)模范圍大，程度深；大量豐富的新形式突然涌現(xiàn)，但是其中很多在沒有形成穩(wěn)定的基礎(chǔ)形式之前就消亡了，即“寒武紀大爆發(fā)”效應(yīng)；現(xiàn)代規(guī)劃試圖以現(xiàn)代標注改造傳統(tǒng)城市結(jié)構(gòu)的過程。最后，本書得到五條城市規(guī)劃設(shè)計原則，在實踐中根據(jù)實際情況進行選擇調(diào)整和改進：第一每一步都要切實可行；第二保持小步調(diào)前進，避免“龐然大物”的出現(xiàn)；第三允許在小范圍內(nèi)積極鼓勵功能性創(chuàng)新；第四摒棄缺乏活力的模型，不對最終目標形態(tài)的細節(jié)進行描繪；第五下放決策權(quán)，使整體不會凌駕于部分之上，產(chǎn)生多種結(jié)果。

三、評論與思考

（一）細胞自動機理論應(yīng)用

書中基于細胞自動機理論分析在“未規(guī)劃”狀態(tài)下城市形態(tài)形成的原因，認為可以通過某種簡單的規(guī)則運行產(chǎn)生復(fù)雜圖形，而不需要事先規(guī)定好每個圖形在什么具體位置，這對于規(guī)劃師和設(shè)計師在把握未來城市空間形態(tài)，預(yù)測未來發(fā)展趨勢有一定的啟發(fā)。細胞自動機模擬空間形態(tài)變化的關(guān)鍵是對于規(guī)則的設(shè)定，具體問題不同，轉(zhuǎn)換規(guī)則的類型、結(jié)構(gòu)等也會不同。可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)模擬矯正，確定模擬規(guī)則，從而對未來形態(tài)進行判斷。如張慧芳博士利用細胞自動機理論對上海土地利用/覆蓋變化進行動態(tài)模擬與分析[1]，張志博士結(jié)合細胞自動機理論與GIS模擬，對城鄉(xiāng)建設(shè)用地結(jié)構(gòu)與布局進行優(yōu)化[2]等。但是，如果在未來的時間點上發(fā)生巨大突變，過去的規(guī)則就可能完全無法適應(yīng)未來的發(fā)展形態(tài)。在當代城市規(guī)劃設(shè)計實踐中，針對那些發(fā)展相對穩(wěn)定的區(qū)域，運用細胞自動機原理模型模擬分析未來城市空間形態(tài)是非常有用的。利用3S技術(shù)，考慮預(yù)測的不確定性，結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、SLEUTH模型等[3，4]復(fù)雜模型改進“秩序”設(shè)定的精度，可以提高模擬的準確性。在此基礎(chǔ)上，改進和調(diào)整城市規(guī)劃設(shè)計，在可控制的范圍內(nèi)，解決一些城市問題。例如，“海綿城市”問題，可以考慮細胞自動機原理，根據(jù)近十年的城市內(nèi)澇情況，對未來城市土地覆被變化進行模擬，找到未來可能產(chǎn)生城市內(nèi)澇的區(qū)域，在這些可能產(chǎn)生內(nèi)澇的區(qū)域中，進行低影響開發(fā)設(shè)施布局。

（二）新建“鬼城”現(xiàn)象

本書對現(xiàn)在“鬼城”現(xiàn)象產(chǎn)生原因進行了一定的解釋。改變的突然加速問題，即對一種事物做出改變，但是周圍的環(huán)境改造卻進行得很緩慢，出現(xiàn)過于突然而整體層面無法接受。受房地產(chǎn)經(jīng)濟刺激影響，許多小城鎮(zhèn)進行新區(qū)開發(fā)建設(shè)，居住小區(qū)率先“開業(yè)”，但是緊隨著的配套基礎(chǔ)設(shè)施卻尚未建設(shè)完全。新城的空間結(jié)構(gòu)與老區(qū)完全不同，甚至可以說是千篇一律的棋盤式道路格局，中高層小區(qū)規(guī)劃，寬闊的馬路。此外，許多小城鎮(zhèn)的新區(qū)開發(fā)面積遠遠大于老城區(qū)，但是城鎮(zhèn)人口規(guī)模并未達到需要新建城區(qū)的條件。在進行新城建設(shè)的時候，應(yīng)理性預(yù)測城市將來的人口規(guī)模。對于小城鎮(zhèn)人口規(guī)模在未來不會發(fā)生急劇增長的情況下，新區(qū)建設(shè)需要謹慎，一步一步、循序漸進地進行規(guī)劃設(shè)計。運用統(tǒng)一的現(xiàn)代標準改造傳統(tǒng)城市結(jié)構(gòu)，往往會改變傳統(tǒng)城市結(jié)構(gòu)的豐富多樣，造成新建城區(qū)結(jié)構(gòu)單一，缺乏適應(yīng)性。此外，規(guī)劃新城區(qū)缺乏活力的現(xiàn)象的原因，不僅僅是城市的“硬件”規(guī)劃與設(shè)計，也存在政治經(jīng)濟等重要原因[5]。在當代進行新城區(qū)規(guī)劃設(shè)計的時候，除了本書提出的四個方面需要避免以外，還需要對區(qū)域經(jīng)濟、政治制度、人口規(guī)模、社會習俗等多方面考量，因地制宜，選擇適應(yīng)區(qū)域特點的最佳城市規(guī)劃設(shè)計手段。endprint

（三）跨學科領(lǐng)域研究

本書借鑒生物學遺傳進化的觀點思考城市空間形態(tài)以及城市規(guī)劃設(shè)計的發(fā)展，觀點新穎有趣。城市是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，在城市規(guī)劃設(shè)計中，需要不同領(lǐng)域的人基于各自的學科領(lǐng)域知識及應(yīng)用背景以不同的角度去審視分析城市空間，從而提供城市空間不同層次不同角度的參考信息，形成城市設(shè)計空間全面、形象、準確、具體的認識，以從整體上去把握城市空間。從跨學科的角度去認識和把握城市空間[6]，可以將原有信息在跨學科領(lǐng)域分析中得到更大的發(fā)揮。但是這個“跨越”是需要謹慎的，學科間的跨越是存在風險的，需要在嚴謹分析的前提下，進行跨學科研究。例如，由德國城市地理學家克里斯塔勒和德國經(jīng)濟學家廖士從地理學、經(jīng)濟學角度研究分析了城市的空間形態(tài)[7]；“海綿城市”規(guī)劃設(shè)計師，借鑒了水文學、景觀學等相關(guān)研究分析方法[8]。現(xiàn)在城市規(guī)劃設(shè)計不僅僅是定性的分析，定量分析研究也是十分必要的，在追求美與藝術(shù)的同時，結(jié)合嚴謹與理性，多角度跨學科分析問題，尋求最適宜的城市設(shè)計。

四、總結(jié)與展望

斯蒂芬·馬歇爾博士著《城市·設(shè)計與演變》一書，應(yīng)用概率相關(guān)理論，從生物進化的角度，定量分析了城市形態(tài)演變，從演變的角度重新看待城市規(guī)劃設(shè)計，觀點新穎而受到讀者追捧。筆者主要對斯蒂芬·馬歇爾博士主要研究手段方法以及研究結(jié)論進行思考，認為作者應(yīng)用細胞自動機理論進行城市空間形態(tài)分析，在穩(wěn)定的條件下是簡單的、適宜的。同時，跨學科研究分析是十分必要的，由于城市的復(fù)雜性要求我們必須從多個角度分析問題。此外，作者得出的四大原則也是有一定的適應(yīng)條件的，并未考慮政治經(jīng)濟社會等方面的因素。而有些情況下政治經(jīng)濟原因可能會占據(jù)主要位置，例如奧斯曼巴黎改造、小城鎮(zhèn)新區(qū)開發(fā)建設(shè)直接導(dǎo)致城市空間形態(tài)的改變。辯證看待書中的觀點，對于未來城市規(guī)劃設(shè)計相關(guān)研究有很大的啟發(fā)。

參考文獻：

[1]張慧芳.基于元胞自動機的上海土地利用覆蓋變化動態(tài)模擬與分析[D].華東師范大學，2012.

[2]張志.城鄉(xiāng)建設(shè)用地空間優(yōu)化布局研究[D].武漢大學，2011.

[3]井長青.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與元胞自動機在城市土地利用規(guī)劃中的應(yīng)用研究[D].新疆大學，2011.

[4]代娟.基于SLEUTH模型的區(qū)域空間演變模擬[D].中國地質(zhì)大學，2010.

[5]聶翔宇，劉新靜.城市化進程中“鬼城”的類型分析及其治理研究[J].南通大學學報（社會科學版），2013，（04）：111-117.

[6]鄒經(jīng)宇，林琿，薛玉彩，林鳳琪.以跨學科架構(gòu)分析與認識城市規(guī)劃設(shè)計空間[J].武漢大學學報，2003，（03）：31-36.

[7]王士君，馮章獻，劉大平，張紫雯.中心地理論創(chuàng)新與發(fā)展的基本視角和框架[J].地理科學進展，2012，（10）：56-63.

[8]鄒宇，許乙青，邱燦紅.南方多雨地區(qū)海綿城市建設(shè)研究——以湖南省寧鄉(xiāng)縣為例[J].經(jīng)濟地理，2015，（09）：65-71.endprint