代表性成果一:智能城市规划的理论体系建构与技术方法创新
开创了智能城市规划理论和方法体系,原创了智能规划诊断、推演、评价、设计技术和平台,引领人工智能时代城市规划学科前沿。在智能规划理论上,提出 “以数明律、形流互生”的智能规划中心思想,强调智能规划要遵循空间生成的规律,建立了AI城市发展和城市智化理论体系。在智能规划技术上,形成了空间规划的智能诊断技术、智能推演技术、智能模拟平台技术、时空大数据技术等原创性的智能规划技术。
原创了“城市树”诊断理论和方法,运用机器学习把握全球城市生长规律,已完成全球城市全样本发展历程的智能识别,全面揭示了全球范围内城市增长和城镇群发育的规律,在对规律识别的基础上,基于过去40年的发展,推演未来城市空间的增长趋势。原创了“CITYGO”智能推演技术,建立了城市发展博弈的四方六元的博弈模型,推演城市利益相关体之间相互关系,实现就业、居住、医疗、教育、休闲、商业六大核心功能平衡配置的多方共赢城市布局方案,应对空间规划面临的未来的不确定性挑战。研发了CBDB数据库,是目前世界上最大的面向城市和城市群的时空大数据库,包含长三角、全国及全球三个圈层,整合并储存经济、社会、生态、交通与基础设施等领域多源数据及部分相关规划数据,支持智能规划技术实现。研发CIM智能模拟平台,突破了传统的局限于建模表达和评价分析的城市三维可视化模型,实现渐进式推演,兼顾主观创造与理性判断即时反馈评价结果,实现城市大规模方案要素模拟和评价,实现方案优化迭代。提出了时空大数据支持区域、城市、街区三个层面的规划技术方法,形成了空间规划中的多源时空大数据技术方法体系;创新了都市区边界划分、空间结构识别和评价、职住平衡变化规律模拟等时空大数据方法,应用于实证研究和实践。
代表性成果二:国土空间规划体系理论建构与方法研究
探索空间规划前沿理论,为国土空间规划体系的构建提供了理论依据。在空间规划知识体系、空间规划思想和规划理论、空间规划体系运作等方面形成了一批具有重要影响的学术成果。孙施文教授担任首席专家相继牵头组织了城乡规划学科名词、学科史、学科发展线路图、国土空间规划相关学科知识图谱等研究。吴志强院士领衔完成十三五重点研发计划项目城市新区规划设计方法优化关键技术研究,并承担国土空间规划相关学科发展路径研究。
围绕空间规划的核心议题,在城乡关系、人口、生态与环境、空间管控、制度设计、智慧管理等广泛领域做出创新性的理论建设和方法研究,支撑了学科建设与人才培养。彭震伟、唐子来、赵民等教授在城镇化转型、城市网络、城市群发展等领域形成重要学术和政策影响。杨贵庆教授创新提出中国特色“新乡土主义”规划理论和乡村振兴工作法。王德、颜文涛、耿慧志等教授在空间规划研究方法、生态与资源环境保护、规划管理和空间政策等开展了前沿研究。吴志强院士带领一批中青年教师在空间评价技术、低碳绿色发展、智慧城市建设领域取得重要突破。
部分研究成果已经为国家、地方的国土空间规划编制工作提供了理论和方法支撑。吴志强、周俭、张尚武等教授将创新研究成果运用于北京副中心、雄安、上海2035总体规划等重大项目,带领规划团队主持海南岛、河南省及济南、西宁、嘉兴等国土空间规划实践,参与制定了一系列国家和行业规划标准规范的制定,为各级国土空间规划编制工作提供了重要支撑,并引领国土空间规划实践。
代表性成果三:时空维度下交通-用地多级协同规划关键技术
率先在我国引入城市机动性(Urban Mobility)理论,从交通出行权视角推进“人民城市”规划建设。以“交通公平”为导向推动城市交通资源和路权的合理再分配,关注老年人生活圈、儿童通学以及其他社会弱势群体的出行权利,发起交通无障碍环境建设倡议并参与相关标准制定,为“公正城市”、“包容性城市”和“人性化城市”规划建设提供科学支撑。
积极响应“碳达峰、碳中和”“健康中国”和“交通强国”战略,坚持以可持续发展导向,构建生态宜居城市的绿色多模式平衡型城市综合交通体系。关注城市空间结构和土地利用对交通需求管理的基础性作用,研究城市建成环境空间特征对交通行为的影响机制,探索多尺度公交导向的城市发展模式(TOD)和实施机制,研究优化交通结构、控制和减少交通污染的政策措施,打造环境友好的健康出行、绿色出行环境,提高城市交通系统应对突发事件的调节能力和适应能力。
基于网络城市理念,建立时-空维度的动态视角,突破传统静态空间布局的规划认知和方法局限。把握城乡建成环境和社会经济活动在时空维度上的组织运行特征,创新交通规划技术方法;广泛应用大数据、人工智能、移动互联、云计算等新技术,推动数据驱动下的智能诊断、智能响应、智能决策技术应用,开展面向未来城市,地上地下统筹的立体交通系统、智慧物流系统及基础设施系统的多情景规划。
对接我国国土空间规划体系构建,构建多层级、多维度城乡空间与交通体系协同发展的规划机制。研究交通专项规划在国土空间规划体系中的定位和组成,建立交通专项规划与国土空间总体规划、详细规划的协同与传导机制,制定协同治理的关键路径,探索可持续发展目标下多规合一的交通专项规划编制方法及技术体系。
代表性成果四:健康城乡与社区的核心理论和规划技术
构建了健康城市规划研究框架和方法体系,开发了面向城市规划方案的健康影响评估技术,推动了我国健康城市规划研究与实践。在基础理论方面,构建了综合慢性非传染性疾病和传染性疾病的“城市规划主动健康干预框架”,明确了城市规划干预公共健康的潜在要素与路径;基于实证研究,揭示了城市规划可调控的空间要素对健康结果的多空间层级影响机理和指标特征,为不同空间层面促进日常健康和防控疫情的城市规划实践提供了支撑。
在规划方法和技术方面,构建了“健康融入国土空间总体规划”方法框架,提出了健康风险识别、健康风险规避和健康资源优化方法,提供了研究证据支撑空间规划的框架和路径,具体解决了我国应如何开展健康城市规划的方法论难题。提出了“平疫结合”的社区生活圈设施配置模式,明确了日常健康和疫情应急时社区生活圈的空间模式及设施平疫转换关系。基于我国城市建成环境和空间规划体系特点,开发了以环境污染暴露、体力活动预测和健康结果预测等为核心的健康影响评估技术,突破了规划方案健康效益评估的瓶颈难题。
成果获得2020年度“上海市科技进步奖二等奖”(排1)、“华夏建设科学技术奖”二等奖(排1);被纳入世界卫生组织和联合国人居署编著和发布的国际标准《健康城市与区域规划指南》和2个健康相关行业规范;成功应用于“上海市顾村镇国土空间总体规划”、“曲靖市南片区总体规划”等50余项规划设计和咨询项目,支撑项目获得全国优秀城乡规划设计奖一等奖和上海市优秀城乡规划设计奖一等奖等省部级及以上奖项7项。其中,“上海市开鲁新村健康导向微更新”健康促进效果显著,入选联合国人居署和世界银行健康设计最佳案例,在全球范围内得到推广。
代表性成果五:人居型遗产的保护规划理论建构与方法创新
率先提出“人居型遗产”概念,统筹文化遗产和人居特征的双重属性。结合国际规则与中国国情,创建了针对世界遗产城市、历史文化名城名镇名村、历史街区等活态遗产的“以价值为基础,以人民为中心”的保护与发展结合的规划理论框架,统筹考虑城市增长、生活改善与遗产保护三大方面,将文化遗产纳入到城市发展的资源体系中。在此基础上,构建了针对“人居型遗产”属性与特征的“价值认知-资源评价-保护规划-遗产管理-实施监测”全过程保护体系,以及法律、政策保障体系与共治共建共享的治理模式。
在保护规划技术上,形成了针对“人居型遗产”的调查、评价和监测的方法与技术,建立了多重属性多维特征的遗产数据库。在此基础上,形成了“区域-聚落-街坊-院落-建筑”的多空间尺度的遗产保护控制与引导相结合的规划体系。充分结合传统智慧与当代技术,创新了遗产保护、文化传承与现代交通、基础设施、防灾减灾等功能相协调的规划方法。
首创人居型遗产的“保护管理规划”,建构了管理机制设置、建设管理、可持续性旅游管理、资金的来源保障和合理分配、遗产目录、档案库建立与管理、灾害预防和危机处理、日常管理监测、人力资源管理、社会管理和文物保护单位管理、非物质文化遗产的保护管理体系。考虑人的需求、改善人居环境,构建了实施导向、多方参与、沟通协作的传统民居申报、设计、施工、验收全过程的,融合了技术文件、导则和政策的综合化管理平台,实现管理人居型遗产的动态变化目的。
针对世界遗产平遥古城、丽江古城、皖南古村落,以及江南水乡古镇等人居型遗产进行了具有针对性的实践应用,获得了显著的社会、文化、经济和环境效益,引领了各地创新实践,成果获多项联合国教科文组织亚太地区文化遗产保护奖。