「政协大讲堂」同济大学副校长 吴志强院士 讲授“人工智能的城市规划”

近日,市政协邀请同济大学副校长、中国工程院院士吴志强在市政协大讲堂作“人工智能的城市规划”专题报告,同时也是市委市政府《梁溪大讲堂》的第十讲。特别邀请到

中国工程院院士、同济大学副校长吴志强教授讲授《人工智能的城市规划》。

「政协大讲堂」同济大学副校长 吴志强院士 讲授“人工智能的城市规划”

吴志强院士是首批规划领域的“全国工程勘察设计大师”,长期坚守在城市规划工程实践第一线,致力于推进城市规划的理性提升,为城市规划的理性化做出重大科学贡献。

「政协大讲堂」同济大学副校长 吴志强院士 讲授“人工智能的城市规划”

吴志强院士围绕城市规划必须遵循城市生命规律导向,深度挖掘城市发展的客观规律,城市规划要实现人与自然的生态和谐、个体与群体的系统和谐、历史与未来的发展和谐,人工智能在城市规划“政府、规划者、开发商、市民”四方面博弈中的运用,以及无锡要加大引智力度,积极参与长三角共同创新联盟等方面作了精彩演讲。

城市规划思想方法的转变

吴院士首先介绍了他在1986年写的一篇文章《城市规划思想方法的变革》,文章提出了城市规划思想方法必须实现四个转变:一是从单一走向复合,城市规划不能仅仅是空间的规划,也关系到经济、生态、社会各领域,所有市民应该也是城市规划中的一部分;二是从静态走向动态,城市规划要更加注重规划实施的可行性和过程化,过程的合理性和生命力远远重于规划实施的最终结果;三是从刚性走向弹性,过去很多规划过于刚性,不留余地,实际上编制城市规划很难预料到未来局势,因此编制规划有必要留有弹性和余地。这一轮北京城市总体规划预留了20%多的土地以供未来规划建设,就是要留白、留余地、留弹性。将所有土地空间全部规划完整,就是给城市自身套上紧箍咒,未来的城市领导就很难施展才能、有所作为;四是从指令性走向引导性,苏维埃式的城市规划只有自上而下,而忽视了城市发展决策者实际上包含了政府、投资者、社会、市民,实际上是自上而下和自下而上两股力量决定了城市真实的发展,所以政府在城市规划中的职能必须从指令性走向引导性。

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吴院士认为,32年过去了,城市规划思想方法尚未完成这四个转变。在无锡讲城市规划思想方法的转变具有特殊意义,因为无锡正在编制新一轮城市总体规划,用传统的思想方法很难实现新时代的城市规划目标,必须运用新的适应时代发展实际的思想方法。

城市规划遵循的三种思路

吴院士说,城市规划长久以来就是两种思路。第一种是从1516年开始,城市规划人的热情被《乌托邦》这本著作激发,产生了理想导向,是要把一个国家的理想体现到一个城市的规划中,完成对世界对社会的改良。投射到无锡城市总体规划的编制,就是要确定2035年无锡要达到最合理的城市状态,然后落实到现实空间布局上。这是第一种规划思路:以理想导向编制规划。到了工业革命之后,资本主义逐渐兴起,整个国家不再由帝王将相决定,在工业革命中崛起的第一批城市也出现了大量问题,污染问题、火灾问题、传染病问题蜂拥而至,城市存在什么问题就要解决什么问题。这就是第二种规划思路:以问题导向编制规划。

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吴院士着重介绍了城市规划的第三种思路,就是城市生命规律导向。城市是有生命发展规律的,我们要学会尊重规律,按照城市生命规律来编制规划。城市发展规律主要包含六大部分:城镇化规律、城市生命规律、城市空间规律、城市流动规律、城市形态规律、城市群落规律。从40年改革开放历程看,什么时候遵循城市生命规律一定越走越顺、越走越强,什么时候违反生命规律一定受到打击。因此在时隔37年再次召开的中央城市工作会议上,习总书记亲自确定会议核心主题为“尊重城市发展规律”。然后是围绕尊重城市发展规律进行五个统筹,一是统筹空间、规模、产业三大结构,统筹规划、建设、管理三大环节,统筹改革、科技、文化三大动力,统筹生产、生活、生态三大布局,统筹政府、社会、市民三大主体。

世界城市的发展类型和共性问题

吴院士的工作小组引入人工智能技术开展的“城市树”城市研究项目,在40年时间跨度内对全世界所有城市进行智能动态识别,建构了“城市树”概念,精度达到30 m×30 m,可直观观察每个城市空间增长的过程,辨识其增长点。从城市树来看,世界上所有城市基本可以分成7大类:萌芽型:城市刚刚从聚落形成;佝偻型:小规模城市,未展现扩张迹象;成长型:城市保持稳定增长趋势,增速逐渐放缓;膨胀型:城市处于急速扩张状态,增速急剧加快,中国城市很多属于这一类;成熟型:城市具有一定规模,且发展边界保持相对稳定;区域型:城市扩展到区域城镇群;衰退型:城市逐步收缩。

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一个城市要健康可持续发展,避免走入停滞不前和衰退境地,就必须善于总结、积极应对、统筹解决城市发展各类问题。城市发展主要有三个共性问题:一是城市自然失合,包括城市空气污染、城市水体污染、生态价值断裂等;二是多元系统失和,包括系统内部缺乏关联思维、基础设施缺乏统筹等,一个城市是复杂的生命系统,生命系统不能依靠某项功能的单兵突进,系统内部一定是关联的、粘合的、配置合理的;三是世代承创失续,包括传统文化遗产断裂、物质循环不可持续等。健康的城市就是要实现人与自然的生态和谐、人体与群体的系统和谐、历史与未来的发展和谐。在本轮中央和国家机构改革中,城市规划职能从过去的建设部门纳入到现在的自然资源部,可见高层已意识到城镇化资源的有限性、过快城镇化的不可持续性。

城镇化进程中的历史窗口

吴教授从城市发展第一个规律——城镇化规律入手,深刻揭示了中国城镇化的历史窗口近在眼前。中国的城镇化率已经超过50%,正要进入60%。英国、德国、美国、法国、日本、巴西、韩国先于我国相继经历了 50 % 城镇化率阶段,在工业化为城市经济发展提供巨大推动力的同时,也普遍存在巨大环境破坏。几个先发国家在城镇化率达到 50 % 的前后,生态与环境问题均呈现出集中爆发的态势,走好城镇化率50%的道路非常困难。中国尚未出现特别严重的问题,但要看到重复走以往道路是不可持续的,空间上、环境上、资源上不可持续。中国因为此前城镇化过快,用一代人的时间走过了英国150年的路,预计城镇化率在达到70%左右时一定会平衡一段时间。

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农业社会不可能建立现代化国家,然而,城镇化高的国家却不一定能成为发达国家。在城市化进程中,要更加注重城镇化到一定阶段时人均生产总值的高低,这体现的是城镇化的含金量。吴院士用各国城镇化发展曲线介绍了稳定剩余城镇化率模式,展示各个国家城镇化率稳定值及人均生产总值。意大利和奥地利是典型的1/3模式,它们的城镇化率在66%左右趋于止步,农村还保留了1/3的人口,而人均生产总值高达5-6万美元;德国和瑞士是典型的1/4模式,它们的城镇化率在75%左右趋于止步,农村还保留了1/4的人口,人均生产总值高达6-8万美元;英国和美国是典型的1/5模式,它们的城镇化率80%左右趋于止步,农村还保留了1/5的人口,人均生产总值也高达4-6万美元,实际上成功的就这三种模式。很多国家的城镇化率不断向前挺近,但同时人均生产总值确止步不前,维持在2万美元左右的水平。这在经济上叫“中等收入陷阱”,城市发展上称“城镇化的泥潭”。

城市人口与农村人口收入之差决定了能不能跳出这个陷阱。日本在这方面是非常失败的国家,日本本来是遵循德国和瑞士的模式,在城镇化率达到75%的时候人均生产总值迅速提升,1994年人均生产总值已达到4.6万美元,随后在高位城镇化率跃升到了95%,这是致命的事,全国农村只有5%的人口,而且都是老弱病残,这种事情在无锡如果不注意是有可能发生的。一般而言,城镇化率较低时,城乡人口收入相差1.5倍左右,在城镇化率迅速起来时相差3倍,此时人们趋之若鹜往城市集聚,这种可以称之为体力城镇化,在城镇化发展成熟后欧洲城乡收入之差重新回到1-1.5倍,农村人口也就相对固定。日本是唯一城乡收入差距高达3.56倍的发达国家,城镇化率仍然极端攀升,进入不可逆转的境地,农村已很难形成社会。中国需要将部分的人口安居在农村,而不是一味追求过高的城市化,这也是党中央提出乡村振兴战略的背景所在。

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城镇化率60%-80%是国家发展、城市发展的窗口期,必须抓住历史机遇期加快转型步伐,必须提高智力劳动水平,实现从体力导向向智力导向的跃升。可以说,中国城市已经到了决定命运的时刻,因周边有苏州、南京、杭州这些智力支撑型城市,无锡形势更显严峻。无锡目前正处在体力城镇化向智力城镇化转型的关口,从体力城镇化到智力城镇化至少有3-5倍的潜力有待挖掘,必须提升劳动生产率,走创新、科技的高附加值经济发展道路,处理好城乡资源配比,才能避免跌入中等收入陷阱。

无锡区域竞争力的提升路径

无锡一问:无锡未来在区域发展中的地位如何,如何发挥自身作用提升竞争力?

回答:当今一个城市在世界上绝对不是靠单打独斗能脱颖而出的,一个群落比一个城市强大得多,世界强国一定拥有若干个强大城市群,美国有三大群落,欧洲有两大群落,日本有一大群落,中国有三大群落,这些城市群决定了国家命运,国家最重要的竞争力就在于城市群。美国东海岸城市群集聚了几十所常青藤大学,之后形成了西海岸城市群,其中的硅谷掌握了美国创新的未来、IT业的命脉,包含底特律、芝加哥在内的五大湖城市群原先支撑了美国的汽车制造业,这三大城市群支撑了整个美国的国力。

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对中国而言,长三角崛起是中华民族崛起的重要支撑,中国第一张牌一定是长三角,第二张牌是珠三角,第三张牌是京津冀。最近,上海的李强书记特别关心长三角一体化,江浙沪两省一市的工作历程预示着他是完成这件中华民族崛起关键之举的最佳人选。无锡处于这样一个关键的城市群中,无锡在轴线时代非常占尽优势,但随着高铁、高速公路的发展,特别是等沪通、通苏嘉、沪乍杭、沪苏湖等铁路干线的规划建设,长三角已经由轴向时代进入网络时代,无锡面临的区域格局发生了显著变化,形势已经大不同了,此时无锡城市智力配置是往上走还是往下走就显得格外关键。

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此外,与其他城市群相比,长三角的优势在于面积、人口和经济增长率,短板在于地均GDP、人均GDP、人均专利数。无锡若能抢占先机补齐这三大短板,啃咬硬骨头、敢接烫山芋,将有可能成为城市群的骨干和领袖。上海正在建设全世界科技创新中心,无锡要利用好上海的龙头带动作用,强化在科技创新领域的融合与协作。吴教授研究发现,上海的专利权与无锡的专利权的联合创新是呈现快速增长趋势的,但是这种搭档配合是无组织的,在此基础上合理发挥政府引导作用有可能产生更大效应。他提出,有必要建立起长三角创新联盟包括无锡与上海之间的创新联盟,搭建共同创新的平台,同时建议在无锡设立欧美同学会长三角中心,提升城市创新要素集聚力。(市政府办公室朱永福整理,表示感谢。演讲稿未经吴志强院士本人审定。)


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