導讀

8月29-31日，2025中國城市規劃年會在沈陽召開。在全體大會上，中國城市規劃學會城市規劃新技術應用專業委員會副主任委員、清華大學建筑學院長聘教授龍瀛作題為《城市人工智能及其規劃應用機遇》的報告。龍瀛教授分析了人工智能在提升城市數據分析能力、重塑城市空間結構以及賦能規劃設計與治理等方面的多重機遇，強調人工智能并非替代規劃師的創造力，而是作為增強與賦能工具，助力實現更高質量的城市發展與人民美好生活。

龍瀛  中國城市規劃學會城市規劃新技術應用專業委員會副主任委員、清華大學建筑學院長聘教授

1 人工智能的內涵

近年來，人工智能在全球范圍內受到高度關注，被普遍視為第四次工業革命的核心技術之一。對于城市規劃與城市研究而言，人工智能的興起意味著方法論、研究對象和實踐路徑都將發生深刻轉變。

過去十年是城市研究中大數據應用的重要發展階段。規劃師與研究者通過遙感影像、無人機空中采集、地面主動掃描、社會智能感知等多種方式，持續積累城市數據。這些數據為宏觀、中觀和微觀不同尺度的城市分析提供了基礎，使規劃工作能夠更好地理解現狀、開展整合、進行診斷。與此同時，學界出版了相關專著與教材，總結了大數據方法在城市研究中的理論與應用。這一階段的工作雖然在對城市科學發展和對城市規劃支撐方面成效顯著，但因為數據覆蓋范圍、實效性、分辨率和針對性方面的限制，制約了存量更新時代的城市體檢和城市更新等規劃業務的支持，以及城市設計、人本尺度城市規律的揭示。

人工智能的興起標志著研究范式的轉型。人工智能并非新鮮概念，其定義可追溯到20世紀50年代，早于許多在座聽眾的出生。它被界定為一系列使計算機能夠執行高級功能的技術。早期的人工智能包括推理、遺傳算法、專家系統等形式，中國在上世紀也曾組織過人工智能相關模塊如“專家系統”的培訓與研究。然而，這些早期成果并未在當時引發廣泛的城市研究與規劃有效應用和社會變革。

新一代人工智能之所以受到高度重視，是因為其能力已遠超以往，呈現出三個重要特征。首先，它完成了從“理解”到“創造”的跨越。人工智能不再僅僅幫助研究者識別和分析數據，而是能夠生成新的文本、圖像、視頻，乃至規劃初步方案。其次，它具備多模態能力，能夠同時處理聲音、圖像、視頻與文本多種格式的數據，并通過整合形成新的成果，甚至出現數字人等全新應用。第三，它能夠驅動硬件，賦能無人機、地面機器人和各類自動化系統，推動物理空間和生產方式的改變。這些特征使人工智能成為第四次工業革命的基礎，因而常被稱為“智能革命”。

在探討人工智能與城市研究關系之前，有必要對“城市人工智能”作出一個較為明確的界定。個人認為，城市人工智能既包括以算法、模型為核心的軟件形式，也包括由人工智能驅動的機器人和物聯網等硬件形態。二者相輔相成，共同作用于城市運行機制與空間治理。它不僅能夠推動城市研究方法的進步，還將在重構城市空間與市民生活方式、以及創造未來城市基礎設施等方面展現出巨大潛力。這種潛力既面向當下的城市科學家、規劃師和設計師，也面向未來更廣泛的市民和城市實踐者。同時，這一定義并不局限于城市范疇，其理論框架與方法路徑同樣適用于鄉村研究與鄉村空間重構。由此，城市人工智能具有一個顯著特征，即同時涵蓋軟件與硬件兩個維度，并在方法論、本體論與實踐論三個層面為城市規劃學科與城市系統研究提供支撐。

2 用新一代人工智能研究城市

城市研究以堅實而全面的城市數據為基礎。當今不斷演進的城市數據包括空中、地面以及社會感知各個維度。新一代人工智能的出現，正在重塑城市數據的采集方式，涵蓋從各類機器人和傳感器采集的數據，到由人工智能生成的數據。這些能力使得對城市實時、高分辨率的觀測成為可能。各類由人工智能驅動的硬件設備已廣泛用于城市數據采集。它們能夠進入傳統方法難以抵達的區域，并減少人工操作成本，從而在更大時空范圍內提供更精準、大規模和多模態的數據。例如搭載環境傳感器和自動化系統的車輛會在穿行城市的過程中持續記錄交通、噪聲和街景等信息。同時，由生成式人工智能創造的內容也逐漸成為城市數據生態的一部分。越來越多的個人和企業正在利用各類大型模型（如 ChatGPT）生成網絡內容，從商店評價、服務反饋到社交媒體帖子。研究者隨后可能借助類似的人工智能工具對這些內容進行分析。這一過程形成了新的反饋循環：新一代人工智能既是數據的生產者，也是數據的解釋者。

在研究方法層面，人工智能正在顯著拓展城市研究的可能性。傳統的大數據方法往往依賴深度學習和計算機視覺，需要通過大量標注來訓練模型，從而完成特定的識別或分類任務。這種方式不僅耗費大量人力，也難以滿足復雜研究的需求。而新一代人工智能，尤其是多模態大模型，則具備更為靈活和高效的能力，可以在零樣本或少樣本條件下完成高精度識別和分析。

圖像數據的處理便是一個典型案例。早期的研究團隊嘗試基于遙感和街景影像，建立涵蓋全國城市建筑高度、輪廓、年代與功能的數據庫。這需要大量標注和人工參與。隨著研究深入，有學者提出應增加建筑材料與結構類型的識別，例如混凝土、磚石或土結構。傳統方法在這一點上顯得困難重重，但進入人工智能新階段后，研究者可以直接調用多模態預訓練模型。這些模型已學習了全球范圍內的建筑圖像，能夠在少量標注的情況下迅速實現建筑結構識別，準確度極高。

文本數據的處理同樣如此。例如，在社區開發的研究中，相關企業希望獲取未來小區的設計方向。研究者雖然無法預測未來，但可以通過人工智能手段分析現有的優秀案例。具體而言，研究團隊下載了一萬三千余篇關于居住區的案例文章，并借助多模態大模型逐篇提問，從中提煉出優秀的設計手法與策略。這種非結構化文本的處理在傳統方法下幾乎難以完成，而人工智能則為其提供了全新的路徑。

這些案例表明，人工智能不僅在效率上提升了研究能力，更在深度和廣度上拓展了城市數據的使用邊界。它使規劃師能夠更全面地診斷城市，更精細地把握人本尺度的問題，從而更好地支持城市更新與空間優化。正因如此，有學者將數據比作“稻米”，而人工智能則如同“電飯煲”，能夠將海量的原始數據烹飪成可供使用的知識成果。

在方法論層面，人工智能的應用帶來三方面的機遇。其一，未來的城市空間數據的精度更高、覆蓋更廣、時效性更強，幾乎可遍布城市角落。其二，大規模非結構化數據的分析將成為常態，使研究者能夠突破傳統表格數據的限制。其三，學習與應用的門檻有所降低，從復雜的深度學習訓練轉變為與大模型的交互，規劃師可以將更多精力放在對城市問題的認識與解決上。這些轉變預示著城市科學和城市規劃將在智能時代迎來更繁榮的發展。

3 新一代人工智能重塑城市

除了在研究方法上的突破，人工智能更深刻的影響體現在對城市空間本體的重塑。作為軟件，人工智能的算法、框架、平臺和系統能夠基于個體偏好與行為，提供定制化服務、自動化決策與流程優化，從而實現更個性化、實時化的城市體驗。作為硬件，人工智能驅動的機器人和物聯網設備將人工智能的觸角延伸至物理環境，直接與城市居民和基礎設施進行交互。這些轉變正在越來越多地反映在生產模式和日常城市生活的演變中。可以說，一代新的城市形態正在生成，實體空間與虛擬空間的交互日益頻繁，表現為替代、補充與增強等多重關系，進而推動了居住、工作、休閑與交通方式的深刻轉變。

學界普遍認為，第四次工業革命對城市的影響多為“軟性轉型”，即更多體現在運行方式和生活方式的更新，而非像前三次工業革命那樣直接帶來“更高、更大、更廣”的物質空間擴張。相較于電梯發明、交通創新帶來的物質形態巨變，當下的智能革命更強調對城市運行邏輯的深度重構。例如遠程辦公、在線醫療與虛擬娛樂的普及，導致辦公樓、公共設施與零售空間出現空置。這些空間在人工智能影響下，經歷了由新用戶需求驅動的功能適應，并逐漸轉型為新的使用類型，如共享辦公中心與即時配送倉庫。這類轉型并非通過大拆大建重構實現，而是通過個體行為演變引發的空間功能重組，悄然改變了城市空間的運行邏輯。

從另一角度看，人工智能也在改變城市空間的物質形態。生產與生活方式的變革，加之空間效率的提升，降低了對嚴格功能分區的需求，使邊界日益模糊。城市空間正變得越來越靈活、混合與去中心化。例如，傳統的集中式辦公區正逐漸被去中心化與靈活性空間所取代，以適應遠程與混合辦公的需求，并催生出生活、工作與服務空間之間的過渡性空間。人工智能驅動的服務機器人、無人配送設備與環境傳感終端的大規模部署，已在城市內部形成了密集的物理節點網絡。作為城市運作不可或缺的單元，它們改變了空間組織的尺度、形態與模式，加速了城市從功能分區體系向服務一體化系統的轉型。

在這一背景下，國際上已有多個實驗室關注智能技術對生活方式和空間組織的影響，例如圍繞無人駕駛、自動配送、機器人與就業空間的混合使用等展開研究。在中國大陸，也有若干學術團隊持續投入研究。南京大學團隊長期研究建筑信息通信技術對空間結構的影響；同濟大學、北京大學等團隊關注虛實空間與15分鐘生活圈的線上線下協同；中山大學與東南大學團隊則探討無人工廠和“機器換人”等議題，涉及電動汽車、建筑機器人、低空經濟等前沿方向。這些研究共同指向一個趨勢：城市外觀可能保持穩定，但其內部機理和功能正在經歷重大重構，從而導致功能錯位和空間空置等過渡現象。

研究團隊與騰訊研究院合作，每兩年發布一次關于智能革命對城市空間影響的報告《WeSpace》，總結全球范圍內的典型案例與趨勢。這些成果表明，人工智能已深度嵌入城市運行機制，并在持續重塑空間格局。其中，人工智能對城市休閑與消費空間的改造尤為顯著。傳統商業理論強調物質空間中的區位價值，而當下休閑與消費的發生方式已被深刻改變。社交媒體與平臺經濟推動了消費活動從“線下發現”轉向“線上種草、線下體驗”，由此帶動了城市中弱勢區位的重新利用與發展。這類消費空間呈現“向上、向外、向內”滲透的趨勢，擴展到樓宇和內部空間，形成了新的城市活力。相關研究成果近期已發表于權威期刊Nature Cities并被選為封面文章。

4 利用新一代人工智能創造未來城市

在實踐方面，城市規劃長期以來追求效率和創造力提升，經歷了從規則驅動到數據驅動的發展階段。早期的CAD、DSS、GIS和PSS，以及形式文法、元胞自動機、多智能體模型等方法，奠定了規則驅動基礎。近年來，大數據與人工智能推動規劃進入數據驅動階段。新一代人工智能中的生成式人工智能通過GAN、擴散模型和大語言模型等技術開辟了新機遇，尤其是LLMs的出現使規劃設計邁入智能化階段，在規劃過程中被越來越廣泛地應用于方案的生成、模擬與評估。新一代人工智能可以生成包括街道網絡、土地地塊、建筑布局、景觀設計和三維城市建模等多種城市規劃和設計要素；此外，還推動了城市模擬的發展，與依賴固定規則的傳統模型相比，基于大語言模型的模擬能夠表達更豐富、可解釋的空間動態和個體行為；新一代人工智能也可以輔助方案與規劃文件評估，可同時提供定量與定性的可行性、可持續性及社會影響分析。

值得注意的是，當前人工智能在規劃與設計中的應用雖已出現自動化生成方案，但業內普遍認為，其核心價值更多體現在過程優化，而非完全的生成替代。規劃設計工作本質上是一項高度創意性和復雜性的勞動，因此更難以被人工智能取代。同樣地，在體力勞動領域，越是復雜的任務，越不容易被機器人完全替代。這一判斷表明，人工智能在實踐層面更應被視為增強與賦能的工具，而非直接替代的力量。

此外，人工智能正逐步成為城市的“硬件”。新一代人工智能正通過與物聯網、傳感器和智能交互媒介的結合，逐步成為一種新的城市基礎設施。嵌入公共空間和建筑的智能系統通過物聯網組件實現對環境與行為的實時感知。同時，屏幕、觸摸顯示器和語音終端等交互界面促進人機互動，將城市空間轉變為交互性和參與性的環境。這些智能化城市硬件推動了空間的適應與自我調節，使環境能夠響應即時的使用需求，同時創造出新的空間體驗。作為另一類重要的城市硬件，人工智能驅動的機器人也正越來越多地嵌入城市日常運作之中。從配送、巡檢到清潔、引導和安防。它們不僅承擔了以前由人類完成的功能性任務，還通過機動性與響應性提升了城市的韌性和智能水平。

新一代人工智能也日益發揮著“人類硬件”的作用，增強人類的感知、認知和身體能力。通過“人–環–機”系統的協同耦合，即整合個體特征與需求、空間條件和智能設備，人工智能正在逐步重塑城市空間的可達性與適應性。可穿戴設備、增強現實輔助工具、語音交互終端等技術已被廣泛用于支持不同群體的出行與日常活動。例如，配備跌倒監測和定位功能的智能手環能夠自動發出緊急警報；結合空間語義數據的增強現實眼鏡可以為視障人群提供導航和環境感知。同時，人工智能作為人類硬件的有效應用，要求空間環境適應機器導向的需求。例如，爬坡機器人需要坡度保持在安全范圍內，配送機器人則依賴于連續、平坦且嵌入導航提示的路徑。因此，城市空間不能再僅以人體尺度為唯一依據，而必須同時考慮機器的運行邏輯，從而形成兼容、響應、人機共生的空間系統。

在現實中，北京及中國其他城市已成為智能革命影響下的前沿實驗場。以天通苑、中關村為例，大量樓宇與塔樓的空間功能已通過改造煥發新生，為未來的規劃師與設計師提供了廣闊機遇。同時，智能革命與城市治理共同推動了城市空間的再造，并為城市更新提供了新的契機。低空經濟、無人駕駛、無人工廠與燈塔工廠等新興場景快速涌現，對設計導則和規劃規范的重塑提出了迫切要求。可以預見，未來相當部分的規劃業務將圍繞智能革命展開。

5 結語與展望

綜上所述，人工智能在城市規劃與研究中的作用可歸納為三個層面。其一，在方法論層面，它使研究者能夠更高效、更深入地分析城市數據，特別是非結構化文本與圖像，從而為城市診斷與更新提供更為有效的工具。其二，在本體論層面，它推動了社會空間與物質空間的以軟性為主的重構（soft transformation），改變了人們的生活方式與城市空間邏輯。其三，在實踐論層面，它為規劃師提供了新的路徑，包括生成式方案探索、數字化空間創新以及人機協作的多樣模式。

當下，中國城市正處于一個關鍵的歷史節點。一方面，城市發展已進入更新與轉型為主的階段；另一方面，智能革命正在全面展開。這種雙重背景使得城市人工智能不僅是學術研究的新方向，更是國家戰略需求的重要回應。城市科學與規劃學科在未來也將注定在這兩種背景的加持下，迎來更高質量的發展。城市人工智能作為新興的研究與實踐模式，既回應了現實問題，又為未來城市描繪了新的藍圖。在這個充滿機遇與挑戰的時代，規劃學界和業界需要共同探索如何擁抱和利用新一代人工智能技術，更好地服務于城市高質量發展和人民美好生活的實現。

*根據現場報告整理，已經專家審閱。整理人：邵佳、王睿、陳驍