第2章 智能城市空间的组织

一、智能城市空间组织的理论基础

（一）对智能城市的基本认知

随着云计算、物联网、大数据、移动互联网等一些新的信息技术的大规模兴起，所谓智慧城市（Smart City）日益成为世界范围内城市话题的热点。越来越多的城市试图应用这些新兴的信息技术来改善城市发展的决策、城市运行与管理的效能，改变市民的行为，并最终致力于构建一个更加可持续的城市，使人们过上更好的生活。在中国，更是掀起了持续的智慧城市建设热潮。根据工信部电信研究院的统计，截至2014年5月，全部副省级以上城市、89%的地级及以上城市（241个）、47%的县级及以上城市（51个）正在推动智慧城市建设（工业与信息化部电信研究院，2014）。

中国工程院认为，西方国家已经普遍进入城镇化的成熟阶段，在“物质——社会——赛博”三元空间的塑造中更多地强调了赛博空间，并相应提出“智慧城市”概念，而我国仍处于城镇化发展和转型期，需要三元空间协同发展，这就要求我们更加突出“智能”的概念。阶段不同、目标不同，这也决定了我国智能城市发展的路径必须自我创新。城市空间、交通、物流是三元空间彼此融合与协同的平台，实体空间与虚拟空间正在走向逐步融合。

从世界范围来看，智能城市本身是一个含混的概念，不同的城市往往根据自己的需要赋予其不同的内涵。我们认为，这些智能城市的不同内涵实际上反映了不同的视角。学者、企业、政府往往针对同一概念有着完全相异的理解。Hollands（2008）和Caragliu et al.（2009）曾经从学者的角度对智能城市的发展状况作出总结。总的来说，学术视角的智能城市聚焦于如何通过智能城市来改善城市发展的社会经济进程。例如，Giffinger et al.（2007）强调的是城市的发展能力，他们认为智能城市应在六个维度实现智慧，分别是经济、交通、环境、人、生活和治理。这一概念界定试图将区域和新古典城市增长与技术的发展相结合，强调区域竞争力，把ICT和交通、经济、自然资源、人力与社会资本、生活质量以及公众参与等理论融合在一起。智能城市的六个维度框架被广泛引用，但城市在任何一个维度的绩效都与是否接纳了智能技术没有直接联系，易于开展智能城市的评价与排名，但对于如何引用技术来提升城市发展能力没有贡献。Hollands（2008）则强调通过智能城市提升个人能力，他认为智能城市是建立在人的创造性、知识生产的制度、数字基础设施等基础上的一个地区，应当具有很强的学习和创新能力。这一定义的关键在于——利用网络化的基础设施促进社会、环境、经济和文化发展。他认为智慧城市的概念应当包含四项主要内容：①在城市中大范围应用电子和数字技术；②通过ICT改变城市在区域中的工作和生活方式；③在城市中嵌入ICT；④通过ICT与人的结合将各种实践领域化，以增强创新、学习、知识和问题解决的能力。另一类观点强调的是通过技术进步提升社会资本。例如，Caragliu et al.（2009）认为，智能城市应当是通过参与式的治理，来提升城市的人力与社会资本，将传统的交通与现代通信基础设施相结合，以促进经济的可持续增长并提升生活质量，同时更智慧地经营自然资源。他们认为，智能城市是一套现代城市生产要素的分析框架，其中特别强调ICT对增强城市竞争力的重要意义。他们还认为，今天的城市绩效不但依赖于城市物质基础设施（物质资本），而且越来越依赖于知识交流的可获取性和质量，以及社会基础设施（人力和社会资本），而后者对城市竞争力有着决定性的影响。Halpern（2005）也认为智能城市的意义在于服务于社会资本的强化，他将社会资本理解为由各种规范、规则、价值观和期望的集群所组成的网络，而ICT网络对于激发地方社会资本具有重要的潜力。还有一类观点认为应当通过技术进步促进城市的可持续发展。例如，Abdoullaev（2011）提出，所有智慧的城市都应当是信息/网络城市、智能/知识城市、生态/清洁城市三位一体的，只有同时具备这三方面成就的城市才能够被称作智慧城市。一方面，可以通过使用服务替代物理产品、提高社会资源利用率来减少二氧化碳排放，改善基础服务，如智能交通、智能电网、智能家居；另一方面，还可以加快基础设施和服务从物理向虚拟的转变，如智能医疗、电子阅读、远程办公。

然而，商业视角的智能城市却更强调如何设计和兜售城市解决方案以获取最大的企业收益，往往结合并强化了既有的权力格局和治理结构（Dirks &Mary, 2009；贺东林，2010; Dirks, 2010）。诸多信息技术巨人在中国所提供的智能城市方案无不以自上而下的系统设计为卖点即是最好的明证。

实践视角的智能城市则是从地方政府的角度，强调当地政治经济环境背景下的各类城市热点问题以及方案的可行性，因而实践中的智能城市可能被赋予了无线城市、电子政府、智能社区、低碳城市等不同的内涵。

智能城市不是一个纯技术的概念，它与“园林城市”“生态城市”“山水城市”一样，是对城市发展方向的一种描述，是信息技术、网络技术渗透到城市生活各个方面的具体体现，不仅具有物质空间的一般属性，还具有信息技术导向下虚拟空间的特性。只有在正确认识智能城市的概念基础上，我们才有可能探讨如何应对智能技术的发展趋势，如何在此基础上开展智能城市的空间组织。

1．智能城市的二重性

我们认为智能城市从多个角度看都具有二重性，必须从辩证的角度理解智能城市，以对未来的发展趋势建立客观的认识，并在其建设过程中不断作出正确的选择。

（1）空间二重性——既是实体，又是虚拟

伴随着新技术不断涌现并进入生活，实体世界与虚拟世界之间的隔阂逐渐被打破并呈现出融合发展之势。虚拟城市空间取代传统城市空间、虚拟空间与实体空间彼此融合的大量案例正在逐渐浮现。也就是说，即使不考虑个体需求的变化，满足这些需求的途径也发生了显著的变化；对整个社会而言，经济活动的组织方式也正在经历变迁，这些都正在导致城市内部功能的逐渐变化。

以商业为例，近10年以来一直保持高速扩张的电脑市场也在在线商城的冲击下走向衰退，2011年全国著名的太平洋电脑城被关闭，其原因在于电子产品销售的主要空间已经转向网络。书店是另一个受到剧烈冲击的行业，越来越多的传统书店因无法与网上书店竞争而关闭，如上海福州路是书店最为集中的街道，如今大部分书店已经改作他用。而其他产品的在线销售也以难以置信的速度高速增长并蚕食传统城市商业空间。一个最有冲击力的数据是，成立仅10年的淘宝网2011年的销售额就达1万亿元，2012年11月11日的购物节一天销售额就达191亿元，超过全国最大的实体商业公司北京王府井集团在全国的几十个商场的全年销售额及物业收入。这些网络活动所导致的生活习惯改变也带来了仓储和物流行业的快速发展，使大量分散的无组织的出行行为变成集中的有组织的运输行为。然而传统的城市规划通常很难意识到这种变化对城市空间，包括土地使用的深刻影响，在很多大城市普遍都面临着仓储用地的供给不足问题。中国仓储协会的统计表明，虽然中国经济总量在过去15年增长巨大，而仓库面积却一直没有增加。

这些新的情况表明，即使是电子商务等相对初级的信息技术融入已经能够对城市实体空间的发展产生深刻而重要的影响；随着智能城市相关技术的推进，城市实体空间发展模式与路径将会受到越来越大的冲击。智能城市的空间组织必须充分预见到城市功能向虚拟空间转移和发展所带来的影响，并有效统筹城市活动在两个空间的协同运作，否则城市空间组织将陷入巨大的困境。

（2）价值二重性——既具诱惑，又是陷阱

技术进步对人类社会发展的作用往往被一厢情愿地描绘成一片光明的前景。事实上，技术进步具有价值二重性，既有推动社会进步、改善人类普遍生活质量的一面，又有使人类面临更多危险与挑战，甚至带来更多的不公平的一面。归根到底，智能技术之于城市空间组织只是一种工具，善用工具将促使城市变得更加高效、集约和公平，但如果不能意识到技术的另外一面，技术则有可能带来意想不到的负面后果。

从历史来看，工业化是人类文明发展历史上的一个重要里程碑，然而与之相伴的技术进步虽然带来了物质上的丰硕成果，但是也给人类带来了前所未有的不安，环境污染、社会冲突、战争与技术发展相伴而行。

信息化为人类文明发展建立了新的里程碑，但如果没有明确的战略引领，技术发展反而可能给城市带来更多的问题。信息化改变了城市中诸多要素的配置规则，无论是人还是企业都有可能在更大范围内进行空间选择。这中间存在着大量空间关系的匹配问题。由于信息化所释放的选址自由很可能在后续发展中造成更加不平衡的空间匹配关系，并继而衍生出更加复杂的城市问题，正如原本为了解决交通问题而推动的小汽车和高速公路发展计划最后却加剧了交通问题。信息化也意味着与之相关的各类需求大规模增长，很多所谓被创造出来的需求可能导致更加严重的资源消耗。庞大基础设施网络的运转可能带来更高的能耗需求，更大的运行、维护和更新成本，以及日益突出的系统脆弱性和安全风险。在很大程度上，人们很难衡量智能化对社会进步所产生的结果究竟是得还是失。城市的智能化发展能够通过信息的有效供给促进决策的民主化，带来政府与市民之间更加顺畅而直接的沟通。但另一方面，不同地区发展基础、特色资源条件的不同，在信息化发展过程中所获得的不同发展机遇可能导致区域不平衡与极化发展更加突出；人们信息化能力的差异也将很可能加剧已有的阶层分化与社会隔离。

因此，在智能城市建设过程中我们必须认识到这种二重性，提出明确的战略愿景和路径设计，使之真正服务于人的生活质量提升，而不是让人和城市成为技术的仆从。

（3）发展二重性——既是趋势，又是选择

从世界技术进步的长期发展过程来看，智能化和信息技术的大规模使用是无法阻挡的必然趋势，同时，技术的具体发展路径仍然是社会选择的结果。也就是说，从宏观角度，技术发展和应用是必然的，但从微观角度，不同的技术又是彼此竞争的。我们不能仅仅满足于技术的自然演进或是采取被动应对的态度，而是要根据城市发展的实际问题、实际需求、每个地方的现实条件进行有目的的选择。

从国际上不同城市在走向智能发展的选择上也可以看出，虽然这些城市共同认识到一个更加智能化的社会的到来是无法阻挡的趋势，并认为应当拥抱技术进步，使之服务于城市的发展需求，但是每个城市所面临的问题是有差异性的，所具有的条件和所能够采取的对策也是有差异性的。从更大的范围来说，一部分城市选择了通过智能城市建设来提升自身的发展绩效和民众的幸福感，但同时也有一部分城市并没有这样选择，而是借助于其他方法实现同样的目标。在这样的认识基础上，城市发展才可以理性地应对自身的未来发展，作出最为恰当的选择。

2．理性看待智能城市

在认识到智能城市具有以上多个二重性之后，我们就可能用一种理性的态度来看待智能城市。就城市空间的组织而言，我们认为至少需要从四个方面来思考。

（1）信息技术发展乃是未来城市发展的必然趋势，城市空间组织必须加以积极的应对。正如上文所述，电子商务在中国高速发展以及对相当多的实体商业产生了很大的冲击，一部分城市特定地段的原有空间功能不得不发生转变。然而，更大范围的变化可能才刚刚开始。电子商务的快速发展不仅正在重塑城市内部的商业空间格局，也在更大范围内重塑区域空间发展格局。一方面，电子商务跨越了原有实体商业的服务范围限制，将其触角延伸到每一个市县和乡镇乃至全球，强化了某些电子商务中心城市的能级，也削弱了其他城市的商业发展；另一方面，诸如淘宝村等新的发展现象不断出现，也为新的城镇化模式展现了光明的前景，任何一个地点只要能够将其特色融入无差别的全球性网络，都有可能在不具备传统区位优势的情况下实现崛起。我们一直强调，电子商务仅仅是大规模变化的前奏，城市中更多的公共服务功能，如教育、医疗、文化设施等原本依赖于实体空间并受到服务范围和自身规模限制的各类城市功能，都将有可能随着信息化的深入发展而被彻底重塑；而各类企业布局也可能发生深刻的变化；新的城市功能将会不断产生，同时一些旧的城市功能可能逐渐消失。可以说，如果不能认识到实体空间与虚拟空间的融合与协同发展，继续按照原有的城市规划经验和思路去规划城市，将会丧失预见性，继而丧失其合理性。

（2）信息技术可以帮助城市空间的规划者和管理者更好地认识城市发展所蕴含的内在规律，从而更好地规划城市空间布局，更高效地组织城市空间运行。对于传统的城市规划与管理工作而言，诸如人的运动轨迹、经济活动轨迹、空气污染现象过程等在城市中真实发生的流动是无法测度的，更无法对其运动规律进行描述并提出相应的调控机制，因此，只能借助于局部抽样或依据经验进行简单的应对。在这种情况下，很多公共资源的投放只能根据经验性的服务范围设定进行均一的布局，而这通常与城市中人口和经济要素格局的不均衡性相矛盾，继而导致城市中的种种问题。例如，一部分公共设施门可罗雀，而另一部分却人满为患。新的各种信息技术，特别是物联网和大数据的发展，为解决这些传统上无法解决的问题展现了曙光。在相当多的案例中，我们可以看到，遍布全国的空气质量监测传感器使我们能够描绘出动态的大范围空气质量变化、污染源排放指标变化；手机数据分析能够让城市规划师更加准确地掌握城市中市民的空间活动规律、不同城市中心和公共设施的真实服务范围、城市事件对城市中各种流的真实影响；浮动车数据分析也使得城市交通在不同时间和空间的变化情况能够被准确地掌握。信息技术发展所带来的这些突破为科学认识城市发展和运行的内在规律提供了难得的机遇，使城市规划与管理者第一次有可能对城市空间的布局和运行提出真正可信可靠的调控策略。

（3）各种智能化的技术为解决很多传统城市问题提供了新的方法，能够在很大程度上改善城市空间组织模式。以城市防洪规划为例，传统的城市防洪规划所依据的降水模型多为大尺度模型，且数据陈旧，忽视自然环境的排蓄调洪能力，忽视建筑和场地布局对地表水汇集的影响，而防洪设施标准又不可能无限提高，在北京等城市已经造成重大的灾难。在应用了新的信息技术之后，防洪规划将能够整合空间布局应对措施和应急响应措施，将场地规划与精细化气象数据相结合，合理布局调蓄洪空间，对场地规划布局作出排水影响评价，并实现多部门防洪应急联动。再如城市交通问题的解决，传统上要么依赖于不断扩建城市道路等交通设施，要么依赖于限行限停等行政举措，而智能化的技术并不寻求就道路论交通、就管理论交通的少数途径，而可能通过更加高效和更加个性化的公共交通组织方式（如定制公交或共享出行）或更加透明的交通信息供给来影响交通系统的运行状况。这就突破了就某一单点论其改善空间的局限性，能够以开放的视角来看待问题并提出最有效的解决方案。

（4）信息技术的大规模使用为改善城市空间组织的决策过程创造了条件。首先是集聚众智。智能城市的建设能够使每个市民都有可能参与城市规划与管理，将城市不同地区的真实发展需求、城市规划存在的不足、城市发展的思考建议收集并汇聚到决策者手中，帮助城市规划改善决策质量。例如，在北京和武汉都分别开展了通过在线方式提交市民规划方案，提出城市空间改善设计的实验。其次是促进民主。信息技术的最新发展已经使大规模组织城市空间发展决策的公众参与成为可能，决策民主化得到深入发展。最后是突出理性。对城市发展规律的深入认识以及对情景决策模拟，使城市规划师有能力向决策者展示不同决策可能导致的发展后果，从而做到知情地决策，在一定程度上能够改变“拍脑袋”随意决策的状况，促进城市建设的理性化。

（二）城市空间层次与城市功能系统

按照从宏观到微观的空间分类，可以将智能城市空间层次分为六个层面：城市区域空间、城市整体空间、城市片区空间、城市社区空间、家庭空间和个人空间（见图2.1）。其中城市整体、城市分区和城市社区又构成了城市空间组织过程中最为核心的三大层面。

智能化系统既包含以互联网、传感网为代表的信息基础设施系统，又包含电力、安全、环境、建筑、医疗、制造、金融、教育等城市功能系统（见图2.1）。这些系统都建构在城市空间之中，为智能城市空间功能的正常运作服务。

智能城市的实现过程体现在智能技术向城市空间组织与运行的渗透之中。因此，在进行智能城市的空间组织时，既需要考虑到城市空间本身的层次性特征，又需要考虑到智能技术与城市功能本身的系统性特征。在一个由不同层级城市空间与不同城市功能系统所构成的矩阵结构中，对于每一个节点来说，纵横两个维度所发生的相互影响具有很大的差异性，所蕴含的结合能力也各有区别。对于不同的智能系统来说，所渗入的空间层级各不相同。例如，金融、医疗服务系统会关联到城市中的每个个体，而环境系统却只能关联到社区层级。因此，对于智能城市的空间组织来说，我们首先要理解这种空间层次性和功能系统性，并准确认知每个维度的交点所具有的需求和潜力。

（三）智能城市空间组织的四个原则

新的技术为我们规划、建设、运营城市物质实体提供了可能的支持，然而，仅仅利用新的信息技术就能够被称作智能城市吗？工业化时代的经验已经告诉我们，技术带给人类和城市的未必是幸福与安宁，也可能是孤独与浮躁。因此，是否利用新技术绝不能成为评价城市是否智能的唯一标准。只有技术真正服务于城市生活质量的提升、运行效率的提高，才可以说城市通过这些技术走向了智能。

智能的相对面是机械。中国过去的城镇化发展道路虽然取得了巨大的成就，甚至将国家带到了世界第二大经济体的位置，但是我们已经清醒地意识到，传统的城市发展道路是高消耗、低产出、低效率的，不可持续的。城市走向智能发展在于，通过新技术的使用，在城市建设和使用的过程中贯彻系统的、全生命周期的理念，实现资源消耗最小化、社会产出最大化。

1．环境价值观

传统的城市在建设过程中普遍缺乏对环境所应有的尊重，填水造路、挖山筑城、宏大构图等简单粗放的设计和建设模式成为过去30多年的常态。这种扭曲的发展观对原有自然基底造成了极大的破坏，带来更高的城市自然灾害发生可能性，继而又需要为抵御灾害提出更多的人工化干预举措，从而形成低智能的恶性循环。与此同时，城市也普遍失去了其原有的特色，城市人成为这个星球上孤独的存在。

这种状况可以归咎于多方面的原因。首先是因为条件所限。在快速城镇化过程中，城市始终处于急速扩张的状态，在大规模、低成本、高速度的建设条件下，城市很难实现精细化管理和运行。其次是因为经验决策。由于技术手段和基础数据的缺失，城市发展决策往往更多地依赖于经验和定性判断，也就是所谓的“拍脑袋”决策，很难实现理性、知情的决策。再次是因为权力决策。过度集中的决策权力往往导致对一切制约条件的忽视，而技术部门也很难以可靠的分析去预见决策可能产生的后果，继而提出警示并对权力实现制衡。

离开环境价值观，城市就可能一边高喊“智能城市”，一边作出削山填湖、滥建新区等“愚蠢”的决策。我们认识到，技术并不能改变决策的权力运行和制度性障碍，但技术可以带来知情决策、预知后果、汲取智慧、创新方法。只有将技术与价值两者相结合，才有可能实现真正的智能。这意味着，智能城市的建设手段应当以“天人合一”的可持续发展价值观为指导，建立城市信息网络基础设施（诸如感知器等多层级设备），以实时收集、存储、监测、反馈海量数据；借助计算机系统及大数据技术强有力的分析手段，一方面，对基地的地形地貌、地质土壤、水文气候、日照风向、生物物种、植被群落等自然条件进行充分的动态研究和分析；另一方面，对传统城市营造方式、功能组织形式、建筑建设策略进行研究分析与归纳总结，充分挖掘其在经历了千百年后所形成的应对自然的生态策略。综合以上两方面的分析，形成一系列的顺应原有山水地貌格局、有利于自然自我调节、低碳节能高效的城市建设手段，使城市在建设过程当中更加尊重原有环境。只有这样，现代智能技术才能够真正使城市变得更加美好。

2．系统性和群落性

传统的城市建设往往从单点、单线程出发来思考和干预原本彼此关联的城市系统，结果造成城市功能片区之间的割裂、功能分区过于纯粹化，使居民出行距离过长，进一步造成了城市交通拥堵、活力不足的问题，加剧了城市的无序扩张，从而形成了类似于北京这样的“越堵越大，越大越堵”的摊大饼的恶性循环。

中国的城市正在经历翻天覆地的变化，无论对其规模还是功能结构都难以进行长久性的预测和决断。因此，随着城市功能的演变，城市规划一轮又一轮地进行修编，城市大拆大建的行为屡见不鲜，看似合理的城市规划战略与策略在数年之后又得调整。这就说明了传统的结果导向型的“蓝图式”的规划策略不能适应不断发展中的城市。

新型智能城市的规划策略应当从方法论上突破这一局限，形成整体的、系统的、普遍联系的、复杂适应性的、动态的城市功能组织形式。平面复合、立体复合、错时复合的多层次复合型的功能组织方式，将突破传统的从二维考虑而形成的割裂的城市功能组织模式，形成二维、三维、多维普遍联系的城市功能组织模式。城市基本单元之间的普遍联系使得城市内部各个群落、单体城市群落以及区域城市族群群落之间形成多维度的网状动态适应系统。

3．全生命周期

现行的城市规划手段使得城市规划、建筑设计、建筑施工三个阶段处于分离的状态。而单从城市规划的角度来看，城市总体规划、控制性详细规划、修建性详细规划三个部分虽然在法律上有着一脉相承的继承关系，但是在实际操作中存在许多下层规划突破上层规划的现象。各阶段的规划策略都是由最后施工的具体实施体现的，而规划和建设策略的逐级分离和错位使得上层的规划策略难以体现，这就造成了城市结构的模糊、城市功能的混乱、供给需求的失衡、总体容量的失控等问题。

智能城市的建设手段应当突破这一局面，从规划和建设的全过程对建设行为进行统筹与管理。“全生命周期”的城市建设策略体现在以下两个方面：一方面指不同决策层面的“全生命周期”，即改变现行的总体规划、控制性详细规划、修建性详细规划之间相互割裂的现象，对上层规划中需要严格控制的内容进行严格把关，而对其不能控制的部分进行完全放松，打破现在各阶段规划都追求面面俱到的问题，使得上、下层规划之间形成良好的衔接关系；另一方面指不同时间阶段的“全生命周期”，即在设计之初就充分考虑到建筑及环境在规划设计、建造施工、维护管理以及拆除改建的各个阶段的各种可能性，并制定统一的运行策略。对城市细胞进行全生命周期的精细化运营管理，就有可能使整个城市处于动态、有序、持续更新的适应状态，城市得以像一个生命体一样具有发展活力。

4．最小化策略

传统的城市空间规划和建设过程虽然也强调节能、节地、节水、节材，但受制于简单的技术条件、低廉的物质与人力成本、薄弱的信息组织与系统协调，往往并不能真正实现这些目标。据相关报道，中国在近三年所消耗的水泥就已经超过了美国在整个20世纪所消耗的总量；不仅如此，中国的人均水泥消耗量也同样远高于世界其他国家的平均水平。虽然中国所处的发展阶段决定了大规模建设仍然是必需的，但大量无谓的消耗确实已经成了国家可持续发展，乃至环境破坏的重要原因。要建设智能城市，就必须从整体性、系统性角度将最小化策略纳入根本原则，使城市发展的方方面面都能够落实最小自然消耗、最小社会消耗、最小时间消耗、最小负面产出的目标。

（四）智能城市空间组织的四大核心要素

智能城市的空间组织最终目的是解决智能城市中各种构成要素之间的空间关系，并使之符合前述的四项基本原则。我们认为，从抽象的角度可以将城市中的空间关系概括为四大核心要素，即位置、邻居、环境和网络（见图2.2）。通过抽象，城市空间关系得以从纷繁的复杂现象表面被剥离和分析。

位置：指某一城市要素在地理空间中的位置。

邻居：指某一城市要素相关联的邻居。

环境：指城市要素所依存并与之展开物质、信息、能量交换的区域环境。

网络：指各类要素之间彼此联系所形成的网络关系。

1．位置的确定方式

城市功能、设施的布局合理性和空间集约性，在信息供给和应用能力发生质变的基础上，塑造着城市空间功能和设施的节点，而每个功能在城市空间的位置确定方式是不同的。

经济因素是传统城市在市场经济条件下影响城市功能分区的最重要因素。经济学传统区位理论认为，区位选择的主要影响因素包括运输费用、劳动力费用、市场需求、资源禀赋因素、集聚因素以及产品生命周期、经济政策环境等其他因素。简单来说，传统城市是由某一个城市的功能与周边的交流成本所决定的，以外部的经济代价作为选点的最重要依据。例如，在水运时代，城市的主要功能区会靠近水，在公路、铁路时代则会靠近公路、铁路，外部运输成本影响了位置（Location）。阿伦索的城市地价空间结构模型（见图2.3）对传统城市的区位选择进行了总结，功能区位选择因位置（距市中心的远近）和通达度（交通条件）的不同，使得城市各地区土地价格或地租不同。在竞争条件下，对于一块特定的土地，只有支付能力最高的功能活动才能租用。因此，商业、工业和住宅的付租能力随空间的变化呈现出不同的趋势。商业活动付租能力随距离的变化最急剧，而居住活动付租能力随距离的变化最不敏感，表现为变化直线的斜率较小。如果仅从付租能力这一经济因素考虑，那么城市的布局方式应为自城市中心向外依次分布商业区、工业区和住宅区。

除了经济因素，社会因素也对城市功能分区产生影响，主要表现在：①在居住区的布局中，由于收入的差异造成高级住宅区与低级住宅区的背向发展。②区域知名度的影响，也是社会认知的体现，如我国北京新成立的高新技术公司大多愿意布局在中关村。③种族的影响。一般来说同一种族往往聚居于同一地区，如在西方许多大城市里形成的华人街，而在我国城市中，也有以地域、民族为吸引要素的人群集聚。此外，各种功能的位置确定也有其特殊性，例如居住区的位置，在保证安全、卫生与效率的前提下，应尽可能地接近工业等就业区，以减少居民上下班的时耗。

进入智能城市以后，科技是生产力的最重要因素，技术创新的过程也是人们行为变化的过程，对城市功能位置产生着越来越大的影响力。技术因素的改变，对智能城市功能的位置选择有着重要影响和作用，如商品的包装、加工、装卸、运输、储存等技术进步，以及电子计算机应用，对商品流通网络布局有多方面影响，使传统布局形成发生变革。虽然产品本身的交通运输成本是不可减少的，但是信息网络的广泛发展和信息处理能力的迅速提升，使得传统城市原本的海量管理及信息、能源等外部交流可以大量减少，因此会对未来的智能城市的空间位置的决定起到相当大的影响。

在工作生产领域，员工之间的联系可以更多地虚拟化，利用部门会议、电子邮件、电话、在线软件之类的交流方式，工作环境在地理位置上可以变得松散，人们之间的联系不再完全依赖于地点的一致，决定人们选择的因素可能是方便有效、优美环境或者其他私人原因，位置的布局更加自由和人性化。而在生活方面，创新在居住和服务设施等区位选择影响因素的作用机制中同样有充分的体现，比如电子商务的开展、无人售货机等的推广，改变了传统的“面对面”交易方式。

信息交流可以在一定程度上替代能源的交流，取代开会、见面，减少产品生产而产生的能源流动。但需要认清的是，与传统城市相比，智能城市位置选择的差异并不是完全差异，而是一部分的外部成本的剥离。

2．邻居选择的自由度

在智能技术发展背景下，空间距离的制约被打破和改变，每一空间个体在选择邻居时也与传统城市中的产生了较大的区别。

（1）生产的自由度

信息社会、网络社会、移动技术的日趋发展使得企业在选择邻居的时候有更多的自由度。这种自由度的叠加继而导致宏观层面的企业空间格局发生较大的变化。

一方面，移动信息技术的成功意味着现代的人们有能力在任何地点工作。技术和工具可以在一定程度上取代实际空间满足效率的要求，人们有更多的机会来选择在工作中的位置。这一变化的一个重要例子是咨询、金融、电信及市场销售行业，工作环境甚至可以是移动的，没有特定的地点，即人们在多种环境中工作，而不仅仅是每天都到同样的地方去工作。

另一方面，由于地理上的邻近而具有的经济集聚效应是单个企业孤立地在某个区位生产所无法获得的优势，包括专业化分工，交易费用的节约，企业之间以及企业与大学、研究机构的合作、信息共享、知识与技术的扩散等。网络技术的发展可以逐渐将传统产业中间的需要频繁联系的人员支持的邻居功能剥离开，如产业金融服务、咨询服务等技术支撑类服务并不需要直接与生产业的服务发生联系。“新的产业空间”学派的斯哥特、斯多波等也认为，现代企业生产应采取弹性专精的生产方式，强调企业之间建立在一体化基础上的物质联系，集聚的主要目的是节约运输成本，取得外部规模经济。智能城市使得企业的集聚也发生了改变，上下游需要在空间上密切联系的产业有了更加集聚的条件，比方说高等教育学校周边生产群落的空间支持、产业的金融支持、生产服务等。

（2）生活的自由度

城市智能化指的是城市能够充分满足其居住者的需求，并且具备与市民的需求和渴望相匹配的潜在能力（布里格斯，2010）。过去传统城市中，企业、机构、单位的人一定要居住在同一个社区，而进入智能城市后，这种集聚状态会更加解构。由于信息化的发展，同一个单位的人不需要再在单位的附近空间生活和工作。工作人员可能会根据自身身份所带来的邻居需求来进行选择，如领导、中层和普通工作人员可能会围绕特定喜好类型的居住区域集聚在一起。

先进的移动网络远远超越任何早前的科技，随着越来越多的人使用移动电脑，人们可以随时随地体验和参与公共交谈，而且几乎没有时间延迟（塞勒，2013）。这种信息网络技术带来的便利，直接导致了上班弹性的可能性，人们不一定要去办公室工作，这样不仅导致空间的改变，还会降低交通成本。相比传统城市受到通勤交通的限制，个人喜好的要素对于人们选择理想居住环境的影响力要大得多，对于空间环境的取向成为生活型空间邻居选择的最重要因素。

3．环境的分散与集聚

城市的生态条件不佳，资源消耗较高，其对周边环境的影响度就高。城市的环境品质不仅影响了城市的安全便捷和人的舒适度，也是城市生态可持续的底线。高密度动态化的人口对城市空间环境提出了更高要求。智能化的城市空间关联性需要最小外部性和最大相容性的特征组合，不管是城市片区，还是城市，甚至是大区域，对于功能区单元的环境选择也在智能城镇化的发展中不断变化。城市空间的总体特征是分散与集聚；城市随着智能化的出现，分散的更加分散，集聚的更加集聚。

分散的空间将更加分散，智能城市技术以无空间的方式超越了空间的需求，某些城市功能对城市空间的需求减小甚至消失，这就使得空间的拓展通过网络的发展可以更加自由，空间的选择更多地看重环境需求。虚拟空间对实体空间的替代作用降低了部分城市空间的使用强度，为城市空间的生态低影响、低冲击和生态效益最大化提供了新的可能性。

曾经的社会是以地点为纽带的，人们朝夕相处，彼此熟悉，并且每天交换信息，而今这种纽带逐渐被割断。在一个不断增强分散度、虚拟的世界中，如何保持联系以及如何与其他人交换看法，变得比以前更加重要了。因为网络技术不能完全满足人们交流和体验的要求，所以集聚的空间将更加集聚，特别是那些需要人们面对面交流、现场体验和举行仪式的场所，尤其是具有历史文化或当代文化等特色场所。最典型的例子就是旅游，或在城市广场举行的各种仪式，如果没有人群可以集聚的空间，仪式就无法完成。城市是一个既要提供丰富虚拟的环境又要逐渐变得更加实际的中心；随着人口的不断增加，人们之间的联系变得更加实际，对于面对面交流的需求变得更加迫切。实体空间在制造氛围时扮演很重要的角色；当虚拟环境的联系更加紧密、更加便捷时，实体环境应该变得更加明确。因此，城市的核心功能在于提供多种类型的会面与聚集的空间，提供特别的文化、背景以及吸引人的气候等；特定的文化空间场所会更加集聚，以满足人们情感、社会和创新的需求。

4．网络的层级联系

城市完成的每一种功能，可以抽象为人与人的网络、物与物的网络、信息与信息的网络；跨越城市的城镇群不是传统城市的斑块堆积，而是一种“点对点”的线性链接模式。以城区片区之间的联系为例，同一所高校的两个校区，比如同济大学本部与嘉定校区之间的特殊服务关系形成了特别的链接。

大、中、小城镇群的网络与城镇的集聚，会完成共同的集聚，因为信息技术的产生，使得城镇群联系更加紧密，共同协调发展，使得不同层级的网络在城镇群扩散。在这种网络层级关系下，城市功能在智能技术造成的虚拟化环境中对空间的影响之一，就是在智能信息网络的组织下，实体的客货流网络组织更加面向需求的高效化，以城市运营的高适应性突破城市建设的低适应性；客货流网络组织需要更加高效，对管理的需求也将提高。