面向未來的數(shù)據(jù)增強(qiáng)設(shè)計(jì)：信息通信技術(shù)影響下的設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)*

張恩嘉 龍 瀛 ZHANG Enjia, LONG Ying

0 引言

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)（4G/5G）、傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算等信息通信技術(shù)（Information and Communication Technology，ICT）的發(fā)展，城市生活與城市空間都經(jīng)歷著深刻變革，給城市空間的規(guī)劃與設(shè)計(jì)帶來前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。一方面，新數(shù)據(jù)和新方法的涌現(xiàn)給定量刻畫城市空間和人群行為帶來新機(jī)遇，有助于在精細(xì)尺度理解城市的歷史與現(xiàn)狀，挖掘城市空間和人群行為的互動(dòng)規(guī)律，為城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)的科學(xué)性及合理性提供實(shí)證基礎(chǔ)[1]83。因此，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)研究為基礎(chǔ)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)方法在實(shí)踐中的應(yīng)用不斷迭代、更新和優(yōu)化[2-5]，并進(jìn)一步催生人工智能輔助設(shè)計(jì)[6-7]。另一方面，隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在人們居住、工作、交通、游憩等日常生活方方面面的滲透度不斷提升，人們生活方式的轉(zhuǎn)變重塑著以往人與空間的互動(dòng)關(guān)系[8]188。城市的互動(dòng)更加高頻，而依賴低頻城市空間設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)城市空間形式不能完全適應(yīng)新時(shí)代人們對(duì)空間的需求[9]101，因此給城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)帶來新挑戰(zhàn)。

數(shù)據(jù)增強(qiáng)設(shè)計(jì)（Data Augmented Design，DAD）作為立足于新數(shù)據(jù)環(huán)境，以定量城市分析為基礎(chǔ)的實(shí)證性空間干預(yù)設(shè)計(jì)方法論，自2015年由龍瀛和沈堯[1]82提出以來不斷得到應(yīng)用及發(fā)展[10-11]。龍瀛和張恩嘉[12]將數(shù)據(jù)增強(qiáng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用概括為3個(gè)維度：即基于數(shù)據(jù)分析的場地問題識(shí)別與特征挖掘，基于量化研究的案例特征提取與空間模式總結(jié)，以及以趨勢和需求研究為基礎(chǔ)的面向未來的新居住、工作、交通及游憩形式的規(guī)劃設(shè)計(jì)。其中DAD第一維度和第二維度致力于回答如何把握新機(jī)遇，提升規(guī)劃與設(shè)計(jì)的效率和效益，DAD第三維度則致力于認(rèn)識(shí)城市發(fā)展的新趨勢，通過數(shù)字創(chuàng)新的方法應(yīng)對(duì)城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)在新時(shí)代面臨的挑戰(zhàn)[13]10。本文旨在通過梳理ICT影響下人與空間互動(dòng)方式轉(zhuǎn)變的研究進(jìn)展，總結(jié)和展望ICT影響下未來空間的使用和設(shè)計(jì)邏輯，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出數(shù)據(jù)增強(qiáng)設(shè)計(jì)在未來空間設(shè)計(jì)中的應(yīng)用潛力，為順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢、滿足新時(shí)代人對(duì)空間的新需求提供參考。

1 ICT對(duì)人與空間互動(dòng)的重塑

1.1 日常生活的虛實(shí)交織與空間使用的時(shí)空轉(zhuǎn)移

隨著信息通信技術(shù)對(duì)人們?nèi)粘Ｉ畹臐B透度的提升，互聯(lián)網(wǎng)尤其是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展深刻改變了人們衣食住行的方式。截至2020年12月，我國網(wǎng)民規(guī)模達(dá)9.89億，互聯(lián)網(wǎng)普及率達(dá)70.4%，手機(jī)網(wǎng)民占比99.7%[14]，我國已成為全球最大的數(shù)字社會(huì)。即時(shí)通信、線上辦公、網(wǎng)絡(luò)購物、網(wǎng)絡(luò)社交、網(wǎng)絡(luò)視頻（含短視頻）、網(wǎng)約車、在線教育、在線醫(yī)療等在線活動(dòng)方式豐富了人們的日常生活，我國網(wǎng)民每天平均屏幕使用時(shí)間為6小時(shí)，平均使用手機(jī)108次[15]。由此可見，人們?nèi)粘Ｉ钜阎饾u與數(shù)字化形式深度綁定，形成現(xiàn)實(shí)生活與數(shù)字化生活互相交織的狀態(tài)。

ICT產(chǎn)生的線上活動(dòng)對(duì)線下活動(dòng)產(chǎn)生的影響大致可以分為4個(gè)方面[16]270。“替代”（substitution）：ICT為各種各樣的線下活動(dòng)提供了可替換的線上活動(dòng)，如線上辦公、網(wǎng)絡(luò)社交、在線服務(wù)等。“補(bǔ)充”（supplement）：在一些場景下，新興的基于ICT的活動(dòng)補(bǔ)充了原來的活動(dòng)，是一種新的活動(dòng)形式，如AR、VR、XR等互動(dòng)形式。“作為介質(zhì)的促進(jìn)”（facilitation）：ICT也可能作為介質(zhì)刺激并促進(jìn)一些新地點(diǎn)的活動(dòng)需求，如在線點(diǎn)評(píng)、網(wǎng)絡(luò)推薦等。“時(shí)空間再分配”（reallocation）：一些活動(dòng)場景下，ICT只是對(duì)活動(dòng)的時(shí)空間進(jìn)行再分配，如外賣、共享辦公等。

ICT影響下線上活動(dòng)與線下活動(dòng)相互交織，兩者形成復(fù)雜的時(shí)空轉(zhuǎn)換關(guān)系?；谌宋锢韺傩缘木€下活動(dòng)是時(shí)空間連續(xù)的，而基于ICT連接屬性的線上活動(dòng)則是時(shí)空間不連續(xù)的[17]。根據(jù)線上線下活動(dòng)的時(shí)間同步性與活動(dòng)關(guān)聯(lián)性的差異，可將人們?nèi)粘；顒?dòng)的虛實(shí)轉(zhuǎn)換劃分為4類：交替（異步—無關(guān)）、并存（同步—無關(guān)）、傳遞（異步—有關(guān)）與融合（同步—有關(guān)）（見表1）。因此，以時(shí)間維度為切片看待線上線下同步活動(dòng)時(shí)，ICT影響下的活動(dòng)呈現(xiàn)復(fù)合化[18]與多任務(wù)[19]97的特征，并表現(xiàn)出“前臺(tái)”（foreground activity）和“后臺(tái)”（background activity）的注意力差異[20]。而以時(shí)間維度看待線上線下異步活動(dòng)時(shí)，ICT影響下的線上活動(dòng)對(duì)線下活動(dòng)的替代、促進(jìn)或分配作用促使活動(dòng)的時(shí)空靈活性提升[16]279。以空間維度為切片僅關(guān)注線上活動(dòng)或以整體視角看待線上線下活動(dòng)時(shí)，ICT影響下的活動(dòng)便表現(xiàn)出時(shí)間及空間的碎片化[21]或者破碎化[22]的特征。

表1 日常活動(dòng)虛實(shí)轉(zhuǎn)換的4種場景Tab.1 Four scenarios of virtual-to-real conversion of daily activities

人們?nèi)粘；顒?dòng)線上線下的虛實(shí)交織使得活動(dòng)與空間的交互關(guān)系發(fā)生變化。一方面，線上活動(dòng)的時(shí)空不連續(xù)性促進(jìn)遠(yuǎn)程辦公、遠(yuǎn)程服務(wù)等異地辦公及服務(wù)空間的形成[23]。另一方面，端到端、人到人的線上信息的交互與調(diào)度也促使對(duì)同一空間不同時(shí)間安排的細(xì)化，促進(jìn)共享空間如共享辦公、共享居住等新的空間使用形式的產(chǎn)生[24]。前者通過信息的空間連接屬性實(shí)現(xiàn)不同空間之間的需求轉(zhuǎn)移，后者則通過信息的時(shí)間連接屬性實(shí)現(xiàn)同一空間在不同時(shí)間的需求整合。

1.2 城市空間的數(shù)實(shí)相生與日常需求的智能響應(yīng)

近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT）技術(shù)的不斷發(fā)展，由工業(yè)領(lǐng)域提出并發(fā)展的“信息物理系統(tǒng)”（Cyber-physical System，CPS）及“數(shù)字孿生”（Digital Twin）等概念逐漸延伸到城市領(lǐng)域[25]。一些研究者從體系架構(gòu)層面提出自適應(yīng)的智慧城市規(guī)劃系統(tǒng)，突出基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型的城市資源配置。趙麗虹等[26]從萬物互聯(lián)提升供需匹配視角強(qiáng)調(diào)信息物理系統(tǒng)在城市規(guī)劃方法變革中的應(yīng)用。甄峰等[27]基于城市資源合理高效配置的目的，提出“人—技術(shù)—空間”一體的智慧城市規(guī)劃框架，強(qiáng)調(diào)智慧的城市規(guī)劃技術(shù)與智慧城市的規(guī)劃之間的傳導(dǎo)與實(shí)現(xiàn)關(guān)系。武廷海等[28]從歷史演變的視角，強(qiáng)調(diào)數(shù)字化信息化的城市系統(tǒng)通過供需信息精準(zhǔn)匹配實(shí)現(xiàn)保障人們幸福生活目的的重要意義。另一些研究者則從具體空間設(shè)計(jì)策略視角，展望新技術(shù)滿足人們新需求的實(shí)現(xiàn)路徑。張恩嘉等[13]7從數(shù)字創(chuàng)新技術(shù)與空間干預(yù)和場所營造融合視角提出顛覆性技術(shù)作用下的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變路徑。韓亞楠等[29]探索了新技術(shù)對(duì)城市更新的數(shù)字感知、增強(qiáng)設(shè)計(jì)、科學(xué)決策、公眾參與等方面的應(yīng)用潛力。整體而言，基于“全面感知—智能計(jì)算—精準(zhǔn)匹配—協(xié)同響應(yīng)”系統(tǒng)的城市空間能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)與實(shí)體空間的相互影響和反饋（見圖1），形成“規(guī)劃—實(shí)施—評(píng)估”的數(shù)字化智能管理閉環(huán)，促進(jìn)規(guī)劃的實(shí)時(shí)評(píng)估、預(yù)警、動(dòng)態(tài)智能反饋及遠(yuǎn)程管控[30]。

圖1 基于IoT架構(gòu)的城市空間系統(tǒng)Fig.1 Urban space system based on IoT architecture

城市空間的數(shù)實(shí)相生改變了人與空間的互動(dòng)和需求匹配方式。在過去，城市空間往往在規(guī)劃設(shè)計(jì)建造之后，由人去適應(yīng)空間的設(shè)計(jì)形式，并通過人的出行和移動(dòng)獲取物質(zhì)和信息資源，然后在長期互動(dòng)下設(shè)計(jì)并改造空間。而現(xiàn)在，隨著空間的全面感知與智能反饋系統(tǒng)的構(gòu)建，空間能夠主動(dòng)識(shí)別、動(dòng)態(tài)調(diào)整進(jìn)而滿足人的需求。人對(duì)物質(zhì)和信息的需求也可以不再僅依賴實(shí)體的空間形式，而通過物質(zhì)流和信息流的形式進(jìn)行動(dòng)態(tài)匹配[31]。

2 ICT影響下的未來空間組織邏輯

正如威廉·米切爾[8]13在20年前預(yù)測的那樣，“信息化對(duì)社會(huì)影響的深刻程度不亞于電氣化，舊的社會(huì)結(jié)構(gòu)——受地點(diǎn)和時(shí)間制約的組織方式——已經(jīng)出現(xiàn)裂痕”。ICT編織的信息流網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)間和空間，將時(shí)空要素進(jìn)行解構(gòu)并重構(gòu)。城市空間作為信息交換、商品生產(chǎn)及活動(dòng)載體的功能也進(jìn)一步被拆解和調(diào)整[32]。因而，城市空間原有的時(shí)空運(yùn)行邏輯在ICT影響下發(fā)生了變化，ICT將改變現(xiàn)存的城市組織要素的功能和價(jià)值，并且重建它們之間的關(guān)系。

2.1 以時(shí)間換空間

城市不同功能被使用的頻率不同。然而過去受限于數(shù)據(jù)獲取和管理方法的時(shí)空精度，城市規(guī)劃設(shè)計(jì)者及管理者難以對(duì)同一空間不同時(shí)間的需求進(jìn)行感知，也不能精細(xì)化地管理和分配空間資源。因此，規(guī)劃設(shè)計(jì)者長期通過冗余較多的低頻的城市空間設(shè)計(jì)滿足人們高頻的活動(dòng)需求。然而，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平的提升，大城市承載的人及其需求迅速增長，原來冗余設(shè)計(jì)的空間在新的發(fā)展階段暴露出資源緊張的問題，進(jìn)而造成交通擁堵、住房緊張等一系列城市問題。與此相反，一些人口減少的城市則呈現(xiàn)出原本冗余設(shè)計(jì)的空間在新的發(fā)展階段更加冗余甚至剩余的情況，造成鬼城、空城，或者新區(qū)活力不足等低效存量空間的問題。隨著ICT對(duì)地理約束的降低，人們更容易了解不熟悉地方的空間信息，也更容易到達(dá)可視性較低的隱藏空間[33]，城市空間設(shè)計(jì)的冗余性可以在一定程度得以降低。以往針對(duì)不同的活動(dòng)及功能的空間設(shè)計(jì)中，空間功能與空間形式需相互匹配。在未來，借助ICT對(duì)活動(dòng)的引導(dǎo)及對(duì)空間的動(dòng)態(tài)管理，規(guī)劃設(shè)計(jì)者可以用時(shí)間換空間，實(shí)現(xiàn)空間的動(dòng)態(tài)調(diào)整和混合使用，空間形式不再必須追隨功能[9]69（見圖2）。

一方面，針對(duì)分散在各處的相同使用功能的空間，可以將低頻空間如書房、休閑、娛樂、會(huì)議等功能進(jìn)行整合，通過化零為整、空間共享及分時(shí)復(fù)用的方式，提高空間的使用效率（見圖2a）。近年來，我國共享辦公室、共享會(huì)議室、共享茶室、共享自習(xí)室、共享廚房、共享會(huì)客廳等基于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的共享空間產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展迅速。客廳、書房、茶室、廚房等人們?nèi)粘Ｊ褂妙l率相對(duì)較低的私人空間被拆解，并進(jìn)行公共化重組，消費(fèi)者通過按時(shí)付費(fèi)的方式獲取空間的部分時(shí)段的使用權(quán)。使用但不擁有的共享思想[34]在城市空間的使用上仍具有潛力。

另一方面，針對(duì)同一公共空間，我們可以通過基于數(shù)字邊界的空間形態(tài)的動(dòng)態(tài)調(diào)整引導(dǎo)同一空間不同時(shí)間的不同類型活動(dòng)的空間布局，實(shí)現(xiàn)同一空間不同功能的分時(shí)組合（見圖2b）。Sidewalk Toronto的動(dòng)態(tài)路緣設(shè)計(jì)（dynamic curb）通過網(wǎng)格形模塊化的數(shù)字鋪裝設(shè)計(jì)及自適應(yīng)的交通信號(hào)燈的使用可以動(dòng)態(tài)自由地調(diào)整空間的使用邊界和功能。在交通高峰期為交通功能，可用作乘客上下車的?？空荆诮煌ǚ歉叻迤趧t可作為行人活動(dòng)的空間。彈性靈活的空間設(shè)計(jì)能夠充分發(fā)揮空間的使用潛力，提升空間的利用效率。

圖2 以時(shí)間換空間——相同或不同功能空間的整合與共享示意圖Fig.2 Exchanging time for space: a diagram of the integrated and shared space

2.2 以信息換能量

隨著互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)覆蓋度的提升，以往城市空間的信息功能被互聯(lián)網(wǎng)信息流逐漸替代?；ヂ?lián)網(wǎng)信息在引導(dǎo)出行及活動(dòng)、調(diào)整空間的使用及布局方面起到關(guān)鍵作用，以空間為核心的活動(dòng)組織形式逐漸轉(zhuǎn)換為以人為核心的活動(dòng)組織。遠(yuǎn)程辦公、線上服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)休閑等線上活動(dòng)形式節(jié)約了人們出行和城市空間使用的成本，以往為了人們更容易獲取信息而產(chǎn)生的出行成本及對(duì)空間資源的需求被大幅度降低。與此同時(shí)，新的線上活動(dòng)也會(huì)促進(jìn)新的出行需求和空間形式的產(chǎn)生。因此，城市空間會(huì)更加強(qiáng)調(diào)其作為活動(dòng)容器的作用，并提供與眾不同的、難以復(fù)制和被互聯(lián)網(wǎng)替代的、具有本地獨(dú)特吸引力的空間體驗(yàn)（見圖3）。

圖3 以信息換能量——遠(yuǎn)程/線上服務(wù)改變?nèi)说某鲂行枨蠹盎顒?dòng)空間偏好示意圖Fig.3 Exchanging information for energy: a diagram of remote/online services changing the travel demand and spatial preference

一方面，教育、政務(wù)、咨詢、會(huì)議等圍繞信息服務(wù)所設(shè)計(jì)的功能空間在新的發(fā)展階段的需求被降低，為了獲取這些信息而產(chǎn)生的出行需求也被進(jìn)一步縮減。部分空間對(duì)人的出行及活動(dòng)的吸引力降低，逐漸失去人的各類活動(dòng)構(gòu)成的活力，從而產(chǎn)生負(fù)面的連鎖效應(yīng)，給城市規(guī)劃、設(shè)計(jì)和管理帶來挑戰(zhàn)。但對(duì)于空間資源較為緊張的城市而言，這也可能帶來新的機(jī)遇，例如剩余的仍需要出行滿足的信息交流需求如線下會(huì)議、教育、咨詢等，則可通過以時(shí)間換空間的共享空間形式滿足；一些動(dòng)態(tài)的交通載體也可作為信息活動(dòng)的載體，實(shí)現(xiàn)出行即服務(wù)（Mobility-as-a-Service，MaaS）的移動(dòng)空間形式；隨著這些以信息服務(wù)為目的的空間體量被縮減，騰挪后的空間使用潛力則可以被進(jìn)一步釋放，從而滿足體驗(yàn)性活動(dòng)的空間需求。

另一方面，無論是威廉·米切爾[8]187還是愛德華·格萊澤[35]都強(qiáng)調(diào)盡管ICT可以減少原本“必要”的出行，但人們?nèi)匀恍枰谔囟ǖ牡攸c(diǎn)和時(shí)間，以直接的、面對(duì)面的方式相互交流和活動(dòng)?；ヂ?lián)網(wǎng)信息在其中可以扮演“櫥窗”“口碑”“地圖”“導(dǎo)游”等多樣角色，從而促進(jìn)和引導(dǎo)人的出行和活動(dòng)。在此過程中，“金角銀邊草肚皮”的地理區(qū)位與“酒香不怕巷子深”的互聯(lián)網(wǎng)區(qū)位博弈，給城市邊緣、深處或者其他可視性較低的空間提供前所未有的發(fā)展機(jī)遇。

2.3 以物流換人流

建筑空間除了承擔(dān)信息功能外，也承擔(dān)商品及服務(wù)供給的功能。在過去，前店面和后房間分別起到信息提供和商品滿足的功能。然而，以往信息的傳遞更多是單向的且途徑單一的，消費(fèi)者需要通過自身的流動(dòng)主動(dòng)去獲取信息并滿足商品需求。隨著店面的信息功能被互聯(lián)網(wǎng)替代，前店面的重要性被降低，甚至可以與后房間進(jìn)行拆離。后房間則可不必位于租金較高的商業(yè)區(qū)，可以選擇貼近消費(fèi)者的區(qū)域或者貼近生產(chǎn)端的區(qū)域[8]184。與此同時(shí)，雙向流動(dòng)的信息路徑使得消費(fèi)者可以提供自身的空間信息和需求，基于線上線下服務(wù)（Online to Offline，O2O）的服務(wù)者和產(chǎn)品提供商主動(dòng)流向消費(fèi)者[36]（見圖4）。原來為了減少消費(fèi)者信息獲取及出行成本而產(chǎn)生的各級(jí)商業(yè)中心的空間區(qū)位的重要性被削減。因此，隨著物質(zhì)流動(dòng)方向的轉(zhuǎn)變，商品/服務(wù)供給地的選址便更加靈活。對(duì)商品和服務(wù)的及時(shí)性需求的差異則會(huì)反映在服務(wù)空間離消費(fèi)者距離的遠(yuǎn)近上。以滿足及時(shí)需求為主的商品與服務(wù)如社區(qū)團(tuán)購、外賣等的提供商更靠近消費(fèi)者，而對(duì)及時(shí)性要求較低的商品與服務(wù)如網(wǎng)購等的提供商則可以離開所服務(wù)主體所在的城市，在周邊城市甚至全國、全球進(jìn)行布置。以體驗(yàn)、在場經(jīng)濟(jì)為主的消費(fèi)者流動(dòng)形式的活動(dòng)空間載體仍然對(duì)空間的可達(dá)性有一定的需求。因此，承載體驗(yàn)性活動(dòng)的空間載體與提供商品和服務(wù)的空間載體在選址和設(shè)計(jì)上會(huì)有所差異。

圖4 以物流換人流——商品/服務(wù)與消費(fèi)者的雙向流動(dòng)示意圖Fig.4 Replacing pedestrian flows with logistics: a diagram of two-way flows of materials/services and consumers

伴隨著流動(dòng)方向變化的是城市交通組織系統(tǒng)的調(diào)整。以往交通空間的設(shè)計(jì)主要為了承載人流，因此注重對(duì)步行、公共交通、私家車等不同出行形式的道路網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)及設(shè)施配套。而伴隨著城市商品和服務(wù)流動(dòng)方向的調(diào)整和轉(zhuǎn)變，城市空間針對(duì)物流倉儲(chǔ)與運(yùn)輸?shù)目臻g形式設(shè)計(jì)開始涌現(xiàn)，如物流園區(qū)、物流配送中心、快遞驛站、智能快遞柜等。在未來，隨著機(jī)器人配送等無人物流的發(fā)展，針對(duì)物流配套的交通設(shè)施也將進(jìn)行調(diào)整。例如雄安新區(qū)、Sidewalk Toronto等通過地下管道的設(shè)計(jì)滿足物流運(yùn)輸?shù)男枨?。京東通過智能化設(shè)備和算法改造道路，實(shí)現(xiàn)無人配送（無人車/機(jī)器人）所需的車路協(xié)同。以往針對(duì)車流交通設(shè)計(jì)的停車空間也開始轉(zhuǎn)向地下/地上智能倉儲(chǔ)空間等的設(shè)計(jì)。

3 數(shù)字創(chuàng)新： 面向未來的數(shù)據(jù)增強(qiáng)設(shè)計(jì)

在ICT的影響下，以時(shí)間換空間、以信息換能量、以物流換人流3種新的空間組織和使用邏輯使得辦公、服務(wù)、游憩空間面臨吸引力不足、活力下降的問題，但同時(shí)也獲得更大的選址自由度，并更看重線下活動(dòng)空間的體驗(yàn)性，可以充分釋放城市空間潛力；交通空間則會(huì)面臨更大的物流倉儲(chǔ)和運(yùn)輸壓力，需要適應(yīng)城市物流系統(tǒng)的改造和升級(jí)，實(shí)現(xiàn)交通空間的人機(jī)友好。隨著遠(yuǎn)程、到家等形式的活動(dòng)及服務(wù)的比例增加，居住空間及其周邊作為人的日常活動(dòng)空間在ICT影響下更加重要，而其中使用頻率較低的功能可延伸到社區(qū)或者城市中被整合和分時(shí)復(fù)用。

然而，無論是空間的選址和需求智能響應(yīng)，還是活動(dòng)的預(yù)約和引導(dǎo)，都離不開ICT作為基礎(chǔ)設(shè)施在其中扮演需求感知、主體連接和信息傳遞的作用。因此，面向未來的數(shù)據(jù)增強(qiáng)設(shè)計(jì)需要通過“全面感知—智能計(jì)算—精準(zhǔn)匹配—協(xié)同響應(yīng)”的數(shù)字創(chuàng)新工具來實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)分析的空間設(shè)計(jì)增強(qiáng)，從而適應(yīng)人們?nèi)粘Ｉ钆c城市空間的發(fā)展趨勢。具體來說，數(shù)字創(chuàng)新主要由大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等“軟件”技術(shù)和傳感器（聲光熱、壓力、溫濕度、位移等傳感器）、執(zhí)行器（管控設(shè)施、信息設(shè)施及互動(dòng)設(shè)施）等“硬件”技術(shù)，通過與空間干預(yù)和場所營造的結(jié)合，將城市空間打造為智慧城市的空間投影和載體，實(shí)現(xiàn)智慧/未來城市的落地實(shí)踐[13]8。

在以時(shí)間換空間的場景中，數(shù)字創(chuàng)新在空間干預(yù)層面的應(yīng)用主要體現(xiàn)在通過傳感器感知空間的使用情況，自動(dòng)匹配不同時(shí)段人群的使用需求，并通過數(shù)字設(shè)施對(duì)時(shí)空邊界進(jìn)行控制和自適應(yīng)調(diào)整。數(shù)字創(chuàng)新在場所營造層面的應(yīng)用主要體現(xiàn)在通過手機(jī)應(yīng)用、小程序或其他智能設(shè)備收集、匹配、整合人在不同時(shí)段的空間需求，并通過導(dǎo)航、通知等形式引導(dǎo)人的活動(dòng)。在以信息換能量的場景中，在線休閑、遠(yuǎn)程服務(wù)及辦公系統(tǒng)使得提供服務(wù)的對(duì)象及空間不受消費(fèi)者出行范圍及可達(dá)性的地理約束，可以自由選址。與此同時(shí)，剩余的空間需要重新考慮它們的使用功能和提供服務(wù)的在場價(jià)值。數(shù)字創(chuàng)新技術(shù)可以提升城市空間作為活動(dòng)載體的功能：通過空間干預(yù)植入互動(dòng)的聲、光、電等氛圍營造設(shè)施，布置服務(wù)機(jī)器人、互動(dòng)娛樂設(shè)施等智能執(zhí)行體，以及通過場所營造的AR、VR、MR等混合實(shí)境技術(shù)來提升空間的沉浸式體驗(yàn)和可玩性。在以物流換人流的場景中，由于服務(wù)場景的主體及移動(dòng)方向的轉(zhuǎn)變，部分服務(wù)空間的選址更加自由，而與物流相關(guān)的交通空間也將被智能化改造，實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同。數(shù)字創(chuàng)新技術(shù)可通過空間干預(yù)布置多種類型的傳感器實(shí)現(xiàn)路面及管道對(duì)物流載體的全面感知，以及多功能智能交通桿及智能信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)行人的感知和通行引導(dǎo)，并通過導(dǎo)航、通知等手機(jī)應(yīng)用引導(dǎo)行人流與物流的分離，保障行人安全與物流機(jī)器人的通暢運(yùn)輸（見圖5）。

圖5 數(shù)字創(chuàng)新在未來城市場景中的應(yīng)用Fig.5 Application of digital innovation in future urban space

總體而言，數(shù)字創(chuàng)新通過社會(huì)感知和城市感知實(shí)現(xiàn)對(duì)供給與需求的全面感知，然后通過空間干預(yù)和場所營造方法提升空間的靈活彈性、增加體驗(yàn)感與可玩性，并實(shí)現(xiàn)對(duì)智能無人物流系統(tǒng)的構(gòu)建。

4 總結(jié)與討論

ICT的發(fā)展給城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)帶來新機(jī)遇和新挑戰(zhàn)。本文從日常活動(dòng)的視角梳理出隨著ICT對(duì)日?；顒?dòng)滲透度的提升，人們?nèi)粘Ｉ畛尸F(xiàn)虛實(shí)交織、空間使用呈現(xiàn)時(shí)空轉(zhuǎn)移的特征。本文也從空間形式的視角歸納出隨著IoT、5G等ICT基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，城市空間可以在數(shù)字孿生系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交互，并智能響應(yīng)城市的日常需求。在此基礎(chǔ)上，本文從“以時(shí)間換空間”“以信息換能量”和“以物流換人流”3個(gè)方面展望了ICT影響下城市空間的時(shí)空邏輯變化，以及現(xiàn)存的城市組織要素的功能和價(jià)值的重塑。具體來說，“以時(shí)間換空間”強(qiáng)調(diào)ICT對(duì)空間的時(shí)間序列的精確管理，促進(jìn)空間的錯(cuò)時(shí)使用和智能彈性；“以信息換能量”則注重ICT對(duì)出行和空間需求的調(diào)節(jié)作用，強(qiáng)調(diào)以空間為核心的活動(dòng)組織形式向以人為核心的活動(dòng)組織的轉(zhuǎn)變。一方面城市實(shí)體空間信息功能被替代，使得部分出行需求降低，另一方面，ICT也會(huì)引導(dǎo)新的活動(dòng)類型，因此需要人在場活動(dòng)的城市休閑和服務(wù)空間則應(yīng)需要更加具有體驗(yàn)性和可玩性，并充分利用互聯(lián)網(wǎng)區(qū)位優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)空間布局的靈活性?！耙晕锪鲹Q人流”關(guān)注ICT對(duì)以商品與服務(wù)為核心的逆向交通流的促進(jìn)作用，從而使部分滿足及時(shí)需求的商品及服務(wù)的空間更貼近消費(fèi)者，而對(duì)及時(shí)性需求不高的商品及服務(wù)空間則可以遠(yuǎn)離消費(fèi)者。并且由于物流需求的增長，城市交通空間也將由圍繞人的出行配套拓展到兼顧人流、物流的空間形態(tài)調(diào)整。最后，本文從面向未來的數(shù)據(jù)增強(qiáng)設(shè)計(jì)角度討論了數(shù)字創(chuàng)新以空間干預(yù)和場所營造兩種形式提升辦公與休閑空間的靈活彈性、增強(qiáng)休閑與服務(wù)空間的體驗(yàn)感與可玩性，以及拓展交通空間的智能無人物流能力等方面的潛力。

本文提出的針對(duì)未來空間的展望有些已經(jīng)有顯著的發(fā)展趨勢和空間表征，例如以O(shè)2O服務(wù)為代表的外賣、社區(qū)團(tuán)購及網(wǎng)絡(luò)購物使得無堂食空間的中央廚房、社區(qū)團(tuán)購“網(wǎng)格倉+門店”、淘寶村等新的空間形式涌現(xiàn)。有的現(xiàn)象剛剛開始萌芽和發(fā)展，例如共享客廳、共享自習(xí)室、共享辦公空間等。還有的形式尚在技術(shù)探索及實(shí)驗(yàn)階段，例如全面感知的車路協(xié)同融合設(shè)計(jì)、地上地下無人物流運(yùn)輸體系等。然而，本文只從城市空間可能發(fā)生的轉(zhuǎn)變進(jìn)行討論，但實(shí)際上城市空間中仍然有許多不會(huì)變化的要素，原來的日常生活方式和空間組織形式仍然會(huì)存在并延續(xù)，ICT只是提供了一些新的可能性，城市空間會(huì)因?yàn)檫@些新的可能性變得更加拼貼和豐富。