主動感知技術在城市化建設設計中的應用研究

李一來，李超

（1.昆明理工大學；2.云南師范大學，云南 昆明 650500）

1 主動感知技術在城市化建設中的作用

1.1 主動感知定義

主動城市感知（ActiveSense）是一種自下而上的綜合方法，用于獲取和揭示人本尺度的環境信息和特征，它建立在面向需求和基于傳感器的數據收集和相關分析上，以便在城市研究、規劃、設計和管理中更好地理解建成自然和社會環境。

1.2 投入在城市化建設中的需求

城市建設的設計需求變得愈發復雜和多樣，導致現代城市的要求不足以適用傳統的設計方法。主動感知技術作為新興的技術手段，有效地解決了傳統方法無法解決的問題。主動感知技術可以幫助城市化建設進程更全面、準確地獲取城市環境的相關信息。主動感知設備獲取城市環境中的各類數據，如人流量、車流量、空氣質量、溫度、濕度等，這些數據可以帶動城市化發展與城市開發需要，更好地了解城市環境的變化和特點，為城市化建設提供更充分的信息支持。主動感知技術可提供更加精準的模擬和預測分析。通過主動感知設備所采集的數據，可以對城市環境進行模擬，預測未來城市的發展趨勢，幫助建設者更好地分析城市的規劃和設計方案，減少設計方案出現的盲點，提高設計的精準度。

1.3 城市化建設中的安全保障

主動感知技術還可以為城市化建設的安全管理提供有力保障。通過主動感知技術，城市管理部門可以對城市環境進行實時監測和預警，及時解決安全隱患。利用主動感知設備，優化城市交通流動，實現對城市交通的實時監測和管控，城市擁堵、交通流動問題是城市化發展的阻礙，然而，主動感知技術在城市化建設設計中發揮著重要的功效，能夠精確綜合信息化、優化城市內部、提升管理水平，進而促進城市的發展。

2 主動感知技術在城市規劃中的應用

2.1 主動感知在城市規劃中的人流布控

城市規劃的建設不斷加速，已經成為一個復雜而關鍵的領域。在這個過程中，主動感知技術應用在城市規劃建設設計中取得了重大進步，已被廣泛地投入應用。主動感知技術可以提供大量的數據和信息。通過移動設備、定位系統和傳感器收集市民的出行方式、熱點區域和人流量等信息分布情況，為指導者和決策者提供理念的迅速覆蓋并加進城市化建設實時布控。例如，通過智能家居應用獲取用戶數據，從而了解人們的生活方式和抓取生活節奏，提高城市居民的生活質量和舒適度；通過智能公交系統，幫助公交公司更好地監測公交車輛的位置和客流量，減少擁堵和交通事故發生的概率并根據數據調整運營計劃，提高公交運營的效率和質量。主動感知技術在城市規劃中有著廣泛的應用前景和重要的作用。未來隨著主動感知技術的不斷發展和創新，它將為城市規劃帶來更多的思路和手段，推動城市化建設向著更加智能化、可持續和人文化的方向發展。

2.2 改善城市化建設主動感知技術投入對象

城市化建設需要不斷地適應新的技術變革，激發城市的活力和競爭力。主動感知技術作為一種新型的技術并廣泛投入城市化建設中發揮支點作用，幫助城市更好地服務人民。本文中，探討主動感知技術應用于城市化建設，重點分析如何改善城市化建設的主動感知技術投入對象。

2.2.1 建筑遷移

某一衰落的區域進行拆遷、改造、投資和建設是城市更新的重要理念，主動感知技術的投入對象包括城市的各個方面，其中最重要的是城市的交通、環境、公共服務、老舊住區、老舊廠區、老舊商圈，歷史街區、以及公共空間。通過主動感知技術的投入，可以實現對城市交通情況更全面的掌控，可以更快速、精準地解決問題。對舊房區的改造極大地改善了城市面容。同時，主動感知技術可以監測城市環境的質量，對城市環境進行智能、科學的管理。還可以在社會公共服務上實現更便捷、智能化的服務水平，更好地滿足市民日益增長的需求。主動感知技術的投入對象還包括城市的各個部門、居民以及相關企業。

2.2.2 信息遷移

主動感知技術可以為城市的各個部門提供高效、便捷的信息交流途徑，使得城市各部門之間可以更加協調地進行合作。對于城市居民而言，則可以幫助他們更好地了解和掌握城市的公共服務信息，使居民的日常生活更為便捷舒適。

2.2.3 部門遷移

主動感知技術還為相關企業提供了技術支持，讓他們更好地適應市場變化和技術進步。主動感知技術的投入對象還包括城市的整體規劃、運營及管理。在城市化建設的過程中，主動感知技術可以提供全面、科學的數據支撐，在城市運營和管理方面，主動感知技術可以實現智能、自動化的管理模式，對城市運營和管理實現更可靠、高效的控制，高效地維護和提高城市的安全性和可持續性。改善城市化建設主動感知技術投入對象包括城市的各個方面和各個層面，涉及城市交通、環境和公共服務、城市各部門、居民、相關企業、城市整體規劃、運營和管理。因此，我們需要深入研究主動感知技術在城市化建設方面的應用，全面了解其優點和局限性，以求在城市化建設中更好地發揮主動感知技術的優勢，促進城市建設的可持續發展。

3 主動感知技術在城市化設計中的案例分析

3.1 主動感知應用在國內的案例分析

近年來，隨著物聯網、人工智能等新技術的不斷發展，主動感知技術已經逐漸應用于城市化設計中。主動感知技術是指通過傳感器、網絡、計算機視覺等技術，獲取、分析和處理環境信息，實現對城市環境變化的實時監測和響應。主動感知技術在城市化設計中具有重要的應用價值，主動感知技術領域應用城市環境的變化和需求中，使城市規劃者和設計師能夠精確地了解城市，從而加速城市化設計的質量。以北京市為例，近年來，主動感知技術已廣泛應用于城市化建設中。北京市公共自行車投放系統是其中一個成功的案例。該系統利用了智能鎖、GPS 等技術，實現對自行車的即時跟蹤和調配，提高了城市公共自行車的使用率和可靠性。另一個成功的案例是北京市智慧停車系統。該系統通過車載傳感器、無線通信技術和云計算技術，實現對車位的實時監測和分配。城市居民可以通過手機APP 查詢附近的空余停車位，并實時預約，方便了城市居民的停車需求。未來，應繼續加強主動感知技術的研究和應用，推進城市化建設的智能化和可持續發展。

3.2 主動感知應用在國外的案例分析

國外已經涌現了許多成功案例，其中具有代表性的是新加坡的智慧城市項目。作為一座世界著名的智慧城市，新加坡依靠主動感知技術來實現其目標。在2018 年11 月新加坡的Smart Nation 項目中，城市天際線上的建筑物被配備了智能傳感器，這些傳感器可以感知大氣污染、溫度、濕度、光線等環境因素，形成實時監測網絡。通過這些數據，城市規劃者可以了解城市環境質量的實時狀況，從而進行調整和優化。新加坡還在城市基礎設施中廣泛應用了主動感知技術。新加坡地鐵系統中的列車都配備有實時監測系統，可以收集并分析列車行駛中的振動、噪聲等數據，從而預測設備故障，并進行及時調整和維修，確保地鐵系統的安全運營。主動感知技術在城市公共安全和交通管理方面也有廣泛應用。例如，美國的波士頓市政府利用主動感知技術在城市中部署了多個智能信號燈，這些信號燈能夠感知行人和車輛的運動情況，提高交通效率并降低事故發生率。主動感知技術在城市化建設設計中的應用還存在很大的發展空間。隨著技術的不斷創新和完善，我們有信心將其應用得更加廣泛和有效，為城市化進程注入新的智慧和活力。

4 主動感知技術在城市化設計中的發展趨勢

4.1 主動感知技術在城市化設計優勢分析

這一新興的技術將會在城市的規劃和建設中扮演極其重要的角色。主動感知技術在城市化設計中的優點是顯而易見的，實時數據可以用來優化城市規劃和管理過程。主動感知技術使城市可以實時收集各種類型的數據，包括人員流量、交通情況、能源使用和環境污染等，這些數據可以用來優化城市運營和管理。當城市中出現交通擁堵時，主動感知技術可以幫助交通系統監控和調整道路流量，監測城市中的環境污染情況，空氣質量和噪音水平等，為城市居民提供舒適和健康的生活保障。主動感知技術幫助城市規劃和建設更加智能化和可持續化。在城市建設過程中，主動感知技術可以幫助建筑師和設計師利用大量的數據和信息，設計出更加高效、環保和人性化的建筑和城市景觀。城市的應急響應離不開主動感知技術的加持。使用主動感知技術的城市可以更加快速和準確地檢測到緊急事件，如火災、地震和恐怖襲擊等。主動感知技術還可以協助城市應急部門更加迅速地響應緊急事件，并提供準確的救援策略。總之，主動感知技術在城市化設計中的優勢是顯著的，可以幫助城市更加高效、科學和靈活地運作。相信在未來，隨著主動感知技術的不斷發展和應用，它將會成為城市化設計中不可或缺的重要工具。

4.2 主動感知技術在城市化設計發展中面臨的挑戰

城市設計面臨著日益復雜的挑戰與機遇，而主動感知技術的出現為城市設計提供了新的思路和手段。從未※來發展趨勢的角度來看，主動感知技術將在城市化設計中扮演著越來越重要的角色。主動感知技術將成為城市化設計的重要工具和方法之一。主動感知技術將推動城市設計從被動到主動的轉變。傳統的城市規劃往往是一種被動的設計方式，而主動感知技術的引入為城市規劃帶來了更多主動性。比如，在城市公園的規劃中，傳統的設計方式是根據城市的土地利用條件來規劃公園，而主動感知技術可以在公園內設置各種傳感器，實時收集公園內的景觀、氣候、人流等數據。實時感知數據的采集和處理需要大量的計算資源和技術支持，需要城市規劃學科與其它技術領域的深入合作。（1）主動感知技術采集用戶的數據，涉及用戶的隱私問題。如果這些數據被不當使用或泄露，這在某些場景下是不可容忍的。因此，城市化設計需要解決隱私保護問題，確保用戶數據的安全和保密。城市規劃者需要推進相關的政策和技術創新來保障城市居民的信息安全和隱私。（2）技術標準化問題。城市化設計涉及的技術和領域很多，不同的城市會有不同的需求和標準，這使得主動感知技術在不同城市之間的實現變得不可靠和困難。因此，城市化設計需要根據不同城市的需求和標準，以確保主動感知技術在城市化設計中得到最大化的應用和利用。（3）市場機會問題。雖然主動感知技術在城市化設計中有著廣泛的應用前景和市場機會，但是如何利用這些機會并將其轉化為商業化機會，仍然是城市化設計需要解決的問題。因此，城市化設計需要結合市場需求和技術發展趨勢，積極研究和探索商業化運營模式和商業機會，以推動主動感知技術在城市化設計中的發展和創新。未來，需要城市規劃學者和技術創新者共同推進該技術的不斷發展，用科技手段推進城市設計的不斷創新和進步。同時，也需要引起城市居民的注意和警惕，保障城市數據的安全和隱私，使城市的未來更加美好、安全和可持續。

5 結語

主動感知技術在城市化建設設計中的應用研究是一個非常新穎且有意義的研究領域，盡管研究領域有很多的潛力，但也存在一些局限性。主動感知技術在城市化建設設計中的應用仍處于起步階段，因此，與之相關的數據和資源的獲取仍然是有限的。其次，對于主動感知技術在城市化建設設計的應用需要面臨問題的復雜性和多樣性，這需要在模型建立和數據分析方面進行更多的研究和驗證。另外，由于不同城市和地區的情況差異很大，如果想針對所有城市都設計出一種通用的主動感知技術，也是困難的。總之，主動感知技術在城市化建設設計中的應用研究是一個非常重要的領域，需要研究者不斷地創新和探索，提出更好的解決方案。