摘要：本文以城市作为研究主题，选取与城市化进程及发展密切相关的城市设计作为研究对象，重点探讨新城市科学背景下的城市设计新可能。具体论述中先对新城市科学的背景进行一般性评述；然后结合新时期的城市设计转型实际需求，在吸收相关研究成果与工作经验的基础上，从多个角度对这种新可能做出相对具体的探讨。
关键词：新城市科学；城市设计；新可能
传统与现代的根本差异，是文明表现方式的不同。比如，传统时期属于农业文明；而现代时期则以工业为主导性文明。进入文明时期后，城市已经形成，文物考古与文本文献证明，在人类早期发展阶段，已经有一些地区具备诸多城市属性。但这种城市形态，与进入工业时代的城市形态有明显差别；与之相比，现代城市形态又与前两种形态不同。整体上观察，城市文明载体在形态上经历了诸阶段的发展，因此应该历史地看待这种发展，并在这种发展观指导下对新时期的城市设计进行深入分析。
1、新城市科学背景下的城市设计分析
1.1新城市科学的历史发展阶段
工业文明的发展基础是科学，它的显著特征是以技术支持为依据。工业1.0时代，城市设计基本上属于 “城镇化”形态结构；进入工业2.0时代，城市设计主要体现了城市与生活方式之间的融合——如英、法、德、美等国家，在此阶段就很好地利用了当时的一些科学技术，处理了城市公共领域内的各种问题，包括地下排污系统、建筑形态转变、城市机动车辆轨道铺设等。发展到工业3.0阶段，也就是与我们进入21世纪后的城市设计相差不大，其中有城市群的规划设计、城市与自然生态的关系处理，比较著名的就是我国的 “海绵城市”设计方案，其重点在于解决城市化与生态之间的矛盾，并使其在规模与形态方面适应新时期人口向城市集中的需求。
1.2工业4.0时代的新城市科学
金融海啸爆发后，各国纷纷实施改革。德国首先宣布进入工业4.0发展阶段，除法国与美国之外，我国也提出了与之相应的 “中国制造2025”发展战略。此阶段的发展依托AI-人工智能技术。在新城市科学方面，就是以信息通讯技术、传感技术等为条件，结合城市作为公共空间属性与公共服务品质两大基本属性，进行多因素综合分析，利用 “大数据”构建一个 “Smart City ”，也就是现在所说的 “智慧城市”。该理念的首倡者是美国IBM公司，以其《智慧地球白皮书》（2008年）为标志，提议将信息技术与建成环境相融合。经过十多年的研究，也出现了诸多 “智慧城市”的设计方案，基本都限定在城市立体空间的地上、地面、地下坐标之中，其中主要的创设是主体与客体之间的交互，即在人与智能设施之间建立 “互动关系”，从而打造新型的人与城市相融合的设计方案。
1.3新时期城市设计方案意图
我国城市化进程一直持续性稳定推进，《国家新型城镇化规划》宏观政策引导强调了 “人”与 “品质”两个重要因素。以新城市科学背景为依托，当前我国城市设计方案意图也可以从这两个重要因素进行解析。从 “以人为本”的角度出发，强调城市设计中对于人的主体功能的价值凸显，即人是社会活动的主体，人在城市公共空间中所感受到的生存状态，要符合人的基本需求和价值实现。从 “城市品质”的角度出发，它强调将传统的平面设计方案转化为立体设计方案层面，全方位无死角地进行设计。城市发展的速度化向品质化转变，要求构建一个全方位精准设计的新型品质化城市。因此要通过设计来突出城市品质，就需要依托技术革新，通过精细化多角度设计来实现品质提升。
2、新城市科学背景下城市设计新可能分析
2.1空间感知主导下的设计可能
首先，新城市科学背景下的城市设计方案会利用各种技术支持。比如，以空中轨道交通技术与地面铺设材料技术为例，可以使城市空间多出一个上空领域的新维度，这样就能构建一个完整的立体城市生态空间。其次，在这种空间形态中，利用新型材料，如透明属性、镜像属性等，能够使生活于其中的主体感受到一个丰富多彩的空间构成，加上空中的速度化、地面的透明化、地下的开放化，人对空间的感知会发生前所未有的转变。第三，当前对于AR虚拟技术与5G通讯技术的融合应用，可以在城市空间中利用空间虚拟影像设置，将虚拟空间中预设的场景融入到现实城市生活场景之中，特别是公共空间领域的虚拟场景设置，更容易激起人的官能反应，从而在多感官共同作用下，实现一种对空间的新感知。
2.2交互体验主导下的设计可能
空间感知属于作为主体的人类与呈现为客体的建成环境之间的一种关系处理。为了使这种相对静态的关系转化为一种动态化的、 “有趣味的”关系模式，就需要增强人类主体与城市客体之间的交互体验。比如，以城市设计中的总平面图为例，它能够利用智能化的触屏技术，使人们在城市的任何一个公共领域实现 “一触即知”的目标，将查询、导航等融为一体。再如，利用AI技术在公共设施、标识标牌及城市家具（如公交站牌、垃圾筒等）中，将人与设施之间进行关联互动，使人们扔拉圾时可以拥有交流体验，并同时解决问题。大到城市层面，交互体验还可以让一个城市的各个部分之间在虚拟场景中进行融入性体验。比如，在建成后的“5G物联网”中，人站在城市A位置，就可以借助物联网在虚拟空间中融入B位置，并在整个过程中利用这种交互体验，将城市带入到一种可以进行“自主性设定参与”的新形态中。
2.3技术个性主导下的城市设计可能
技术个性是人类个性的延伸，它的特点是在应用中可以变得 “灵活”而 “有趣”。比如，当前的城市设计中，可以利用 “大数据”、 “机器学习”等技术，将构成城市构架的 “空间基础数据-城市形态特征-经济社会效益”进行分层结构处理，从而使新数据环境与新分析技术分布式地运用到城市构架分层结构中去，从而在根本上利用 “城市场地的实时在线分析”而制定每一个 “时空结合点位”的出行方案。这样，实质上的工作方式将发生全面的革新。尤其是在技术支持体系的分析框架内，专门的技术应用分工，可以使城市设计中的不同组成部分获得一个总领域内核构建之外的分领域内核构建。这样，城市中的绿化组成部分、道路组成部分、水域组成部分、上空组成部分、地下组成部分都可以分别进行体系设计，从而打破城市设计方案总体规划 “牵一发而动全身”的局限，为未来的城市升级作好铺垫。
3、结束语
在新的发展时期，城市化进程与传统时期出现了根本性差异，它更强调系统规划条件下的功能特性，而对它的实现手段，则集中到了以计算机信息技术为基础的AI技术方面。在新城市科学背景下，要真正打造与社会发展阶段和人民生活方式相契合的城市设计方案，就需要关注和运用新技术，将其与民族性格及各地域的具体条件相融合，最终构建具有地域特色的创新型城市设计方案。
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