摘要：

城市地區(qū)是人們集中在相對(duì)高密度建筑環(huán)境中進(jìn)行廣泛活動(dòng)的地方。每個(gè)城市地區(qū)都應(yīng)提供足夠的基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)，以滿足其人口的需求。由于各種資源、服務(wù)和設(shè)施位于不同的位置，城市地區(qū)呈現(xiàn)出一個(gè)復(fù)雜的人流、物流和信息流系統(tǒng)，以支持人類(lèi)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化和政治系統(tǒng)。這些活動(dòng)、流程和系統(tǒng)由各種過(guò)程驅(qū)動(dòng)，并表現(xiàn)出各種時(shí)空模式，這些模式是人類(lèi)動(dòng)力學(xué)的結(jié)果。然而，如何研究城市地區(qū)的各種動(dòng)態(tài)過(guò)程和復(fù)雜系統(tǒng)一直是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的研究課題。城市人類(lèi)動(dòng)態(tài)跨越多個(gè)維度，可以從不同的視角進(jìn)行研究。本章討論了城市動(dòng)力學(xué)和人類(lèi)動(dòng)力學(xué)各自的方法和途徑，并列舉了一些例子。然后，它將城市人類(lèi)動(dòng)力學(xué)研究與城市信息學(xué)聯(lián)系起來(lái)，以強(qiáng)調(diào)它們之間的關(guān)系，以及它們?nèi)绾喂餐龑?dǎo)城市地區(qū)更好地滿足人類(lèi)需求并提高生活質(zhì)量。

導(dǎo)言：

城市地區(qū)是人們集中在相對(duì)高密度建筑環(huán)境中進(jìn)行各種活動(dòng)的地方。“城區(qū)”和“城市”這兩個(gè)詞經(jīng)常互換使用。例如，國(guó)家代數(shù)學(xué)會(huì)（National Algeographics Society）表示“城市區(qū)域是城市周?chē)膮^(qū)域”。每個(gè)城市地區(qū)都需要足夠的基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)，包括電力、水、下水道、交通、學(xué)校、醫(yī)院、商店和公園，以滿足其人口的需求。由于不同的資源、服務(wù)和設(shè)施位于不同的位置，因此城市地區(qū)有一個(gè)復(fù)雜的人流、物流和信息流系統(tǒng)，以支持其經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化、以及政治制度。這些活動(dòng)、流程和系統(tǒng)由各種過(guò)程驅(qū)動(dòng)，并表現(xiàn)出各種時(shí)空模式，這些模式是城市人類(lèi)動(dòng)力學(xué)的結(jié)果。值得注意的是，隨著技術(shù)、環(huán)境問(wèn)題和社會(huì)價(jià)值觀的變化，城市人的動(dòng)態(tài)也在不斷地跨空間、跨時(shí)間演化。根據(jù)聯(lián)合國(guó)教育、科學(xué)及文化組織（UNESCO，https://www.unesco.org/education/tlsf/mods/theme_c/popups/mod13t01s009。html）和我們的數(shù)據(jù)世界(https://ourworldindata.org/urbanization)，全球城市化趨勢(shì)在過(guò)去幾十年中急劇加速。1950年，約30%的世界人口生活在城市地區(qū)，2019年約為55%。這種城市化趨勢(shì)預(yù)計(jì)將繼續(xù)下去，據(jù)估計(jì)，到2050年，世界人口中有近70%可能生活在城市地區(qū)。在這種趨勢(shì)下，許多現(xiàn)有城市必須擴(kuò)大規(guī)模，以適應(yīng)不斷增長(zhǎng)的人口。鑒于許多大城市目前的人口規(guī)模已經(jīng)面臨重大挑戰(zhàn)，如何在不犧牲總體生活質(zhì)量的情況下容納不斷增長(zhǎng)的城市人口已成為一個(gè)重要而緊迫的研究課題。長(zhǎng)期以來(lái)，城市地區(qū)一直被認(rèn)為是動(dòng)態(tài)的、復(fù)雜的。Batty提出，城市模型的重點(diǎn)不再是空間相互作用，而是發(fā)展動(dòng)態(tài)和局部運(yùn)動(dòng)。然而，如何研究城市中的各種動(dòng)態(tài)過(guò)程和復(fù)雜系統(tǒng)一直是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的研究課題。城市人的動(dòng)力學(xué)涉及多個(gè)方面，可以從不同的角度進(jìn)行研究。總的來(lái)說(shuō)，我們可以將城市動(dòng)力學(xué)研究和人類(lèi)動(dòng)力學(xué)研究分為兩大類(lèi)。城市動(dòng)力學(xué)研究?jī)A向于關(guān)注城市區(qū)域的發(fā)展，包括其增長(zhǎng)、變化和衰落。在這種情況下，重點(diǎn)主要放在城市地區(qū)本身，人類(lèi)活動(dòng)往往通過(guò)土地使用類(lèi)型等人類(lèi)活動(dòng)的結(jié)果來(lái)隱含地考慮。例如，我們可以研究一個(gè)城市如何通過(guò)其土地利用隨時(shí)間變化的模式，從其增長(zhǎng)、變化和衰退的角度進(jìn)行空間演變。城市動(dòng)力學(xué)研究還可以研究城市區(qū)域系統(tǒng)之間的動(dòng)力學(xué)，例如研究一組城市之間的各種類(lèi)型的流動(dòng)。在這種情況下，重點(diǎn)主要是城市之間的互動(dòng)。另一方面，人類(lèi)動(dòng)力學(xué)研究的重點(diǎn)是人類(lèi)本身，研究導(dǎo)致城市區(qū)域內(nèi)或城市區(qū)域之間各種流動(dòng)和模式的人類(lèi)活動(dòng)和相互作用的動(dòng)力學(xué)。盡管城市動(dòng)力學(xué)和人類(lèi)動(dòng)力學(xué)彼此密切相關(guān)，不應(yīng)被視為城市地區(qū)兩種獨(dú)立的動(dòng)力學(xué)類(lèi)型，但本章將分別討論這兩種類(lèi)型的城市人類(lèi)動(dòng)力學(xué)，因?yàn)樗鼈兺褂貌煌难芯糠椒ê脱芯糠椒ā?/p>

城市動(dòng)力學(xué)

研究復(fù)雜和動(dòng)態(tài)的一種方法——反就業(yè)一般系統(tǒng)理論（馮·貝塔蘭菲1968年；斯特勞斯福格爾1991年；阿爾菲爾德1995年；謝1996年）。一般系統(tǒng)或被認(rèn)為是一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個(gè)相互依賴(lài)的系統(tǒng)。系統(tǒng)可以是多個(gè)部分的集合，展示了各部分相互作用的融合模式。一個(gè)子系統(tǒng)中的變化會(huì)影響其他子系統(tǒng)以及整個(gè)系統(tǒng)。Forrester（1969）被認(rèn)為是系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的創(chuàng)始人，他在1969年出版了一本名為《城市動(dòng)力學(xué)》的書(shū)。他說(shuō)，“在這本書(shū)中，城市問(wèn)題的性質(zhì)、原因和可能的糾正都是根據(jù)城市系統(tǒng)各組成部分之間的相互作用來(lái)研究的”（Forrester 1969，第九頁(yè)）。Forrester利用計(jì)算機(jī)模擬來(lái)研究AnurbanareatoreVealits的生命周期動(dòng)力學(xué)特征。這是一項(xiàng)利用計(jì)算機(jī)模擬方法研究城市動(dòng)態(tài)的早期工作，旨在系統(tǒng)地研究城市區(qū)域的結(jié)構(gòu)、增長(zhǎng)、停滯和復(fù)興。由于弗雷斯特研究城市動(dòng)力學(xué)方法的影響，1974年和1975年分別出版了兩卷城市動(dòng)力學(xué)讀物（Mass 1974；Schroeder et al.1975）。這兩卷書(shū)包括一些文章，涵蓋了城市動(dòng)力學(xué)各個(gè)方面的概念問(wèn)題、模型和應(yīng)用，以及對(duì)弗雷斯特書(shū)中提出的方法批評(píng)的回應(yīng)。例如，Forrester使用了一個(gè)五步過(guò)程來(lái)得出關(guān)于美國(guó)城市典型內(nèi)部區(qū)域動(dòng)態(tài)的結(jié)論，他的例子與波士頓有著松散的聯(lián)系。第一步選擇某些基本變量來(lái)代表城市地區(qū)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)組成，第二步使用特定方程式來(lái)描述城市地區(qū)的發(fā)展。第三步引入公共政策，以修改方程式中表示的發(fā)展，這將導(dǎo)致第四步根據(jù)方程式中引入的公共政策得出發(fā)展結(jié)果。第五步是比較不同的發(fā)展成果，并建議將產(chǎn)生理想發(fā)展成果的公共政策。Kadanoff（1971）指出了Forrester方法的幾個(gè)缺點(diǎn)，其中包括：（1）Forrester的模型沒(méi)有包括城市與郊區(qū)的相互作用，（2）在Forrester的模型中，移民是城市區(qū)域與外部世界之間唯一的相互作用，（3）Forrester的模型主要關(guān)注預(yù)測(cè)方法，沒(méi)有充分關(guān)注規(guī)范方法背后的目標(biāo)。卡丹諾夫（1971年，第262頁(yè)）隨后得出結(jié)論，“我將拒絕這些結(jié)論，但接受該模型作為進(jìn)一步工作的適當(dāng)基礎(chǔ)。”針對(duì)這些批評(píng)，弗雷斯特（1974年，第七頁(yè)）寫(xiě)道：“隨著《城市動(dòng)力學(xué)》讀物的出版，似乎有必要強(qiáng)調(diào)，最初的城市動(dòng)力學(xué)模型所代表的更多是一種觀點(diǎn)和一種分析城市行為的方法，而不是一個(gè)單一的、完整的模型。城市動(dòng)力學(xué)是不斷演化一組可識(shí)別的外部社會(huì)系統(tǒng)的第一步。城市動(dòng)力學(xué)方法有幾個(gè)主要的特點(diǎn)。首先，它主要關(guān)注經(jīng)濟(jì)、政治、心理和社會(huì)學(xué)變量之間的相互關(guān)系，而不是詳細(xì)分析城市環(huán)境的任何一個(gè)子系統(tǒng)。第二，它涉及城市區(qū)域的長(zhǎng)期演變；它處理導(dǎo)致城市增長(zhǎng)的正反饋過(guò)程，以及限制增長(zhǎng)的非線性和負(fù)反饋過(guò)程。最后，它提供了一種正式的手段來(lái)測(cè)試我們對(duì)城市行為的集體假設(shè)的影響。”上述陳述清楚地展示了杰伊·弗雷斯特研究城市動(dòng)態(tài)的方法；它與一般系統(tǒng)理論相關(guān)聯(lián)，并使用計(jì)算機(jī)模擬來(lái)檢查城市區(qū)域不同子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系。更重要的是，Forrester提出的計(jì)算機(jī)模擬方法已被許多其他研究人員在城市動(dòng)力學(xué)研究中采用，盡管在各種研究中使用了不同的模擬模型。

用于城市動(dòng)力學(xué)研究的細(xì)胞自動(dòng)機(jī)（CA）

由烏拉姆（1950）和馮·諾依曼（1966）在20世紀(jì)40年代開(kāi)發(fā)，經(jīng)常用于建模和模擬城市動(dòng)力學(xué)。根據(jù)這些想法，Tobler（1979）在地理建模中提出了CellulargerographytheStatuseCellular空間。一個(gè)細(xì)胞空間可以被視為一個(gè)二維網(wǎng)格，網(wǎng)格中的每個(gè)細(xì)胞都有一個(gè)由其相鄰細(xì)胞的狀態(tài)決定的狀態(tài)。給定細(xì)胞的第八個(gè)可以通過(guò)兩種方式來(lái)定義，一種是四個(gè)細(xì)胞共享一個(gè)公共側(cè)（稱(chēng)為馮·諾依曼鄰域），另一種是八個(gè)細(xì)胞共享一個(gè)公共側(cè)或給定細(xì)胞的一個(gè)公共角（稱(chēng)為Moorenighborhood）。根據(jù)相鄰單元狀態(tài)的特定配置，一個(gè)單元的狀態(tài)在時(shí)間t到時(shí)間t+1之間如何變化為不同的狀態(tài)。例如，轉(zhuǎn)換規(guī)則可以將給定小區(qū)從時(shí)間t的非住宅狀態(tài)轉(zhuǎn)換為居住時(shí)間t + 1，如果其四個(gè)相鄰小區(qū)中的三個(gè)在時(shí)間t具有住宅狀態(tài)，那么，狀態(tài)、鄰居和轉(zhuǎn)換規(guī)則因此作為元胞自動(dòng)機(jī)模型的基礎(chǔ)。元胞自動(dòng)機(jī)有兩個(gè)特性對(duì)地理問(wèn)題很有吸引力（White和Engelen 1993）。首先，細(xì)胞自動(dòng)機(jī)將研究區(qū)域劃分為一個(gè)本質(zhì)上是空間的網(wǎng)格。其次，細(xì)胞自動(dòng)機(jī)可以從非常簡(jiǎn)單的規(guī)則中生成非常復(fù)雜的形式，這些規(guī)則對(duì)研究復(fù)雜的空間現(xiàn)象非常有用。換句話說(shuō)，在CA模型中，由于相鄰細(xì)胞之間的相互作用而產(chǎn)生的簡(jiǎn)單局部變化可能會(huì)導(dǎo)致復(fù)雜的突發(fā)全局模式（Wolfram 1983，1984）。因此，CA模型能夠以簡(jiǎn)單直接的方式反映微觀和宏觀的相互作用，其貢獻(xiàn)在于模型系統(tǒng)提供了城市系統(tǒng)如何工作的信息，而不是提供城市動(dòng)力學(xué)的模擬工具（Couclelis 1985）。這提供了一種將不同規(guī)模的過(guò)程聯(lián)系起來(lái)的方法，以應(yīng)對(duì)許多領(lǐng)域的重大研究挑戰(zhàn)，這些領(lǐng)域試圖將形式與過(guò)程聯(lián)系起來(lái)，并解決從局部到全局的結(jié)構(gòu)問(wèn)題（Batty and Xie 1994；Emmeche 1994）。事實(shí)上，雅各布斯（1961）認(rèn)為，在城市地區(qū)觀察到的疾病由于反映其多樣性的更深層次的順序，可被視為有組織的復(fù)雜性。細(xì)胞自動(dòng)機(jī)模型使我們能夠從局部過(guò)程研究城市動(dòng)力學(xué)，以便了解全球復(fù)雜模式，并深入了解城市動(dòng)力學(xué)各個(gè)方面的演變。ChapinandWeiss（1968年）首次應(yīng)用了CellularaAutomatatoanurban土地開(kāi)發(fā)模型的概念，Tobler（1970年）利用細(xì)胞空間的概念來(lái)模擬底特律地區(qū)的城市增長(zhǎng)，盡管兩項(xiàng)研究都沒(méi)有使用細(xì)胞自動(dòng)機(jī)這一術(shù)語(yǔ)。Tobler（1970年，第234頁(yè)）建議，“必須盡最大努力避免編寫(xiě)復(fù)雜的模型……因?yàn)橐粋€(gè)過(guò)程看起來(lái)很復(fù)雜，也沒(méi)有理由認(rèn)為它是復(fù)雜規(guī)則的結(jié)果。”White和Engelen（1993）認(rèn)為，大多數(shù)地理理論，如中心地理論和阿隆索-穆思土地利用理論中體現(xiàn)的城市經(jīng)濟(jì)模型，都是靜態(tài)的，是一種穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，這與我們的常識(shí)和經(jīng)驗(yàn)相違背，即所有城市區(qū)域都在不斷增長(zhǎng)、變化、衰落，以及重組。因此，White和Engelen（1993）開(kāi)發(fā)了一個(gè)CA模型，該模型根據(jù)相對(duì)簡(jiǎn)單的空間行為規(guī)則生成土地利用的分形模式，以解決城市結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性問(wèn)題。本研究的目的是深入了解土地利用結(jié)構(gòu)演變背后的潛在原因，并證明土地利用模式存在復(fù)雜的分形秩序。他們的發(fā)現(xiàn)表明，復(fù)雜性是城市的一個(gè)必要特征。當(dāng)城市的結(jié)構(gòu)過(guò)于簡(jiǎn)單時(shí)，它們可能不會(huì)成功發(fā)展，并可能停止有效運(yùn)作。這項(xiàng)研究是一個(gè)很好的例子，可以使用CA模型來(lái)評(píng)估城市結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，并為規(guī)劃政策制定一般指導(dǎo)方針。Couclelis（1985）指出，標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)胞空間模型對(duì)于解決現(xiàn)實(shí)世界的地理問(wèn)題有許多局限性。這些局限性包括有限平面、社區(qū)平穩(wěn)性、空間同質(zhì)性、轉(zhuǎn)換規(guī)則的時(shí)空差異，以及與細(xì)胞空間模型的基本假設(shè)直接相關(guān)的外部變量。Batty和Xie（1994，第46頁(yè)）還提出，將CA模型應(yīng)用于城市系統(tǒng)的一個(gè)主要問(wèn)題是“城市系統(tǒng)不太可能完全在局部規(guī)模上進(jìn)行模擬，但這種方法的價(jià)值在于將我們的注意力集中在這個(gè)規(guī)模上，以及過(guò)程和規(guī)模的層次結(jié)構(gòu)對(duì)理解城市如何運(yùn)作至關(guān)重要的程度。”謝（1996）討論了多年來(lái)CA模型的改進(jìn)，并提出了一個(gè)廣義的細(xì)胞城市動(dòng)力學(xué)模型，稱(chēng)為動(dòng)態(tài)城市演化建模（DUEM），以證明CA方法在城市動(dòng)力學(xué)應(yīng)用中的理論完整性和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。DuemistoadOptahierarchicalSystemofCaspaces的一個(gè)主要貢獻(xiàn)是，它考慮了相鄰的區(qū)域、場(chǎng)和區(qū)域，可用于模擬細(xì)胞空間、模型空間和地理之間的相互作用，克服了傳統(tǒng)細(xì)胞空間模型的相似性。DUEM還與地理信息系統(tǒng)（GIS）連接，以受益于GIS數(shù)據(jù)、分析和可視化功能。Anthony Yeh、Xia Li及其合作者廣泛使用細(xì)胞自動(dòng)機(jī)模型來(lái)研究城市動(dòng)力學(xué)。Li和Yeh（2000）在柵格GIS中開(kāi)發(fā)了一個(gè)約束CA模型，包括局部、區(qū)域和全局約束調(diào)節(jié)細(xì)胞空間，并將灰色細(xì)胞定義為在CA模型的任何迭代中代表城市土地開(kāi)發(fā)的百分比。Yeh和Li（2001）進(jìn)一步使用約束CA模型和柵格GIS來(lái)模擬七種不同類(lèi)型的城市形態(tài)和發(fā)展，從緊湊的單中心到非常分散的發(fā)展模式。他們的模型考慮了各種城市形式、環(huán)境適宜性和土地消耗等標(biāo)準(zhǔn)，以規(guī)劃可持續(xù)發(fā)展的城市。他們還將CA模型與計(jì)算智能方法相結(jié)合，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Li和Yeh 2001）、蟻群優(yōu)化（Liu等人2008）和人工免疫系統(tǒng)（Liu等人2010），以研究復(fù)雜的城市系統(tǒng)。圣埃塔。（2010）提供了一個(gè)有用的FurbanCellularaAutomata模型，用于模擬現(xiàn)實(shí)世界中城市過(guò)程的能力和模擬。他們認(rèn)為，模型的廣泛使用是由于其簡(jiǎn)單性。與此同時(shí)，CA模型的簡(jiǎn)單性也是限制其表示現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)象能力的主要弱點(diǎn)。另一個(gè)主要缺點(diǎn)是缺乏一種標(biāo)準(zhǔn)的方法來(lái)定義城市CA模型中的過(guò)渡規(guī)則，這代表了過(guò)程的復(fù)雜性。

其他城市動(dòng)力學(xué)方法

Batty（2008）指出，傳統(tǒng)城市模型將城市視為聚合的均衡系統(tǒng)，主要使用空間互動(dòng)。這種方法在20世紀(jì)末發(fā)生了變化，考慮到城市動(dòng)力學(xué)是解決復(fù)雜系統(tǒng)的過(guò)程，其結(jié)構(gòu)是自下而上的。在他的著作《城市與復(fù)雜性：用細(xì)胞自動(dòng)機(jī)、基于代理的模型和分形來(lái)理解城市》中，Batty（2007）提出了基于代理的模型，作為研究復(fù)雜城市動(dòng)態(tài)的另一種有用方法，因?yàn)槌鞘幸?guī)劃從自上而下的集中視角轉(zhuǎn)變?yōu)樽韵露系姆稚⒁暯恰；诖淼哪Ｐ?#xff08;ABM）由自治代理組成，自治代理可以是單獨(dú)的實(shí)體，也可以是集體的實(shí)體，具有定義的行為，以模擬自治代理的行為和交互對(duì)新興系統(tǒng)模式的影響。元胞自動(dòng)機(jī)模型和基于代理的模型之間的一個(gè)關(guān)鍵區(qū)別是，ABM中的代理可以自由移動(dòng)，并與彼此和環(huán)境進(jìn)行交互。基于agent的模型的目標(biāo)主要是了解遵循簡(jiǎn)單行為規(guī)則的agent的集體行為。Huang等人（2014）回顧了三個(gè)研究領(lǐng)域的51個(gè)基于主體的住宅選擇模型，分別是（1）基于經(jīng)典理論的城市土地利用模型，（2）城市化進(jìn)程的不同階段，以及（3）基于主體和微觀模擬的綜合模型，回顧基于智能體的城市住宅選擇模型（ABM）的發(fā)展。本綜述特別關(guān)注了代理人異質(zhì)性表征、土地市場(chǎng)表征程度以及廣泛模型輸出測(cè)量方法的進(jìn)展。他們得出的結(jié)論是，“城市土地利用模型可以受益于基于agent的建模，方法是將異構(gòu)智能agent和支持土地交換的機(jī)構(gòu)的顯式建模”（Huang等人，2014年，第681頁(yè)）。Xie等人（2007年）應(yīng)用基于agent的建模研究了1990-2000年期間中國(guó)蘇州-吳縣地區(qū)的desakota的發(fā)展。desakota是一個(gè)毗鄰大都市區(qū)的城鄉(xiāng)混合空間。他們開(kāi)發(fā)了一個(gè)ABM，將本地家庭改革與全球城市改革聯(lián)系起來(lái)，以檢查受更高層次宏觀經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)的本地土地開(kāi)發(fā)過(guò)程。另一方面，Benenson等人（2008年）開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于代理的模型，通過(guò)檢查不同河流群的搜索時(shí)間、步行距離和停車(chē)成本的分布，來(lái)研究非均質(zhì)道路空間中停車(chē)模式的復(fù)雜自組織動(dòng)力學(xué)。醫(yī)院。（2013）介紹了一種基于主體的模型，該模型采用了新的方法來(lái)模擬主體運(yùn)動(dòng)和主體之間的競(jìng)爭(zhēng)，以模擬伊朗卡茲溫的城市土地利用發(fā)展。在利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行校準(zhǔn)后，將其用于預(yù)測(cè)四種發(fā)展政策情景下的土地利用發(fā)展。此外，還需要對(duì)城市區(qū)域的穩(wěn)定性進(jìn)行研究。例如，Batty（2003）提出了一種城市動(dòng)力學(xué)方法，該方法推廣了Zipf的秩-規(guī)模模型，以研究城市之間隨時(shí)間變化的秩-規(guī)模關(guān)系。我們收集了1790年至2000年間100個(gè)最大城鎮(zhèn)和城市的數(shù)據(jù)，用城市半衰期的測(cè)量方法，檢驗(yàn)了等級(jí)規(guī)模分布中各個(gè)城市分布的波動(dòng)性。他發(fā)現(xiàn)，在200年的時(shí)間里，等級(jí)-規(guī)模關(guān)系幾乎完全改變，存在相當(dāng)大的波動(dòng)性。這項(xiàng)研究闡明了一個(gè)城市如何在城市體系中上升、下降或保持其地位的動(dòng)態(tài)。此外，Batty（2013a）的書(shū)《新城市科學(xué)》（The New Science of Cities）提出，我們必須將城市不僅視為空間中的場(chǎng)所，還視為網(wǎng)絡(luò)和流動(dòng)的系統(tǒng)，進(jìn)一步指出，需要研究單個(gè)城市和城市之間的聯(lián)系和互動(dòng)，以更好地理解城市動(dòng)力學(xué)的各個(gè)方面。

城市人類(lèi)動(dòng)力學(xué)與城市信息學(xué)

通過(guò)對(duì)城市人類(lèi)動(dòng)力學(xué)研究的簡(jiǎn)要回顧，將城市人類(lèi)動(dòng)力學(xué)與本書(shū)的主題聯(lián)系起來(lái)是很重要的：城市信息學(xué)。城市信息學(xué)是一個(gè)相對(duì)較新的領(lǐng)域，它采用現(xiàn)代傳感、移動(dòng)、信息和通信技術(shù)支持的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法，以深入了解人們?cè)诔鞘械貐^(qū)如何運(yùn)作，以及城市地區(qū)各種系統(tǒng)和服務(wù)如何運(yùn)作（Kontokosta 2018）。Foth等人（2011年，第4頁(yè)）將城市信息學(xué)定義為“對(duì)整個(gè)城市體驗(yàn)的研究、設(shè)計(jì)和實(shí)踐”不同的城市環(huán)境是由實(shí)時(shí)、泛在技術(shù)的新機(jī)遇，以及介導(dǎo)人際網(wǎng)絡(luò)和城市基礎(chǔ)設(shè)施的物理層和數(shù)字層的增強(qiáng)所創(chuàng)造的。”這個(gè)定義將城市環(huán)境中的地點(diǎn)、技術(shù)和人聯(lián)系在一起。隨著城市地區(qū)的地理規(guī)模和人口密度不斷增長(zhǎng)，以容納不斷增長(zhǎng)的城市人口，迫切需要提高我們對(duì)城市地區(qū)如何運(yùn)作、城市問(wèn)題的原因以及我們?nèi)绾我悦髦呛涂沙掷m(xù)的方式解決這些城市問(wèn)題的理解。這些挑戰(zhàn)一點(diǎn)也不新鮮，已經(jīng)研究了幾十年。不幸的是，我們似乎未能控制這些城市問(wèn)題，許多城市地區(qū)正在經(jīng)歷比以往任何時(shí)候都更嚴(yán)重的交通擁堵、空氣污染、熱島效應(yīng)、住房問(wèn)題、就業(yè)不匹配等。如果我們接受人類(lèi)動(dòng)力是城市地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化、政治和其他系統(tǒng)的根本驅(qū)動(dòng)力，我們就必須更好地理解人類(lèi)需求，以及它們?nèi)绾闻c其他人互動(dòng)，以及環(huán)境、社會(huì)和技術(shù)對(duì)環(huán)境的影響。當(dāng)城市地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)不能充分滿足人類(lèi)需求時(shí)，我們就會(huì)遇到問(wèn)題。由于人類(lèi)的需求出現(xiàn)在不同的地點(diǎn)和不同的時(shí)間，因此在空間和時(shí)間上匹配供需是一個(gè)挑戰(zhàn)。從城市規(guī)劃的角度來(lái)看，我們的目標(biāo)是設(shè)計(jì)最能滿足人類(lèi)需求并提高生活質(zhì)量的城市區(qū)域。這是一個(gè)重大挑戰(zhàn)，當(dāng)今大多數(shù)城市地區(qū)面臨的一系列問(wèn)題就證明了這一點(diǎn)。在他的文章《大數(shù)據(jù)、智能城市和城市規(guī)劃》中，Batty（2013b，第274頁(yè)）指出“大數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)正在將重點(diǎn)從長(zhǎng)期戰(zhàn)略規(guī)劃轉(zhuǎn)移到對(duì)城市如何運(yùn)作和管理的短期思考；盡管在更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，這種大數(shù)據(jù)可能會(huì)成為每個(gè)時(shí)間范圍的信息來(lái)源。”巴蒂（2013b，第276頁(yè)）進(jìn)一步指出了這一點(diǎn)“然而，如今被稱(chēng)為智能城市的城市與大數(shù)據(jù)之間存在著某種關(guān)聯(lián)，城市中的智能主要是指?jìng)鞲衅骺梢酝ㄟ^(guò)精確的地理定位實(shí)時(shí)生成新數(shù)據(jù)流的方式；當(dāng)然，它指出，城市只有在人都智能的情況下才會(huì)變得智能，而這一點(diǎn)在很大程度上取決于量子理論。”“是的。”技術(shù)顯然在城市信息化和智慧城市中發(fā)揮著重要作用。然而，我們必須記住，城市信息學(xué)和智能城市的發(fā)展是為了更好地滿足人類(lèi)需求，提高生活質(zhì)量。無(wú)論一個(gè)城市或一個(gè)城市中的某個(gè)特定系統(tǒng)是否應(yīng)該通過(guò)它如何滿足不同人口群體的需求來(lái)評(píng)估，以提高生活質(zhì)量（Shaw和Sui，2019年）。幾年來(lái)，中國(guó)許多城市在亞馬遜的快速增長(zhǎng)中分享了自行車(chē)的經(jīng)驗(yàn)，這為在中國(guó)城市復(fù)興自行車(chē)這一大眾出行選擇創(chuàng)造了巨大的動(dòng)力。然而，整個(gè)企業(yè)很快就崩潰了。正如黃（2018）所指出的， “自行車(chē)共享應(yīng)用似乎即將成為解決方案，在過(guò)去三年里，私營(yíng)部門(mén)將數(shù)百萬(wàn)輛自行車(chē)涌入中國(guó)街頭。但今天，隨著這些公司倒閉，閑置的自行車(chē)堆積在自行車(chē)墓地，憤怒的用戶排隊(duì)要求退還押金，這一想法從一開(kāi)始就注定要失敗。”“自行車(chē)共享應(yīng)用程序非常智能，用戶可以在城市的任何地方通過(guò)智能手機(jī)解鎖和鎖定自行車(chē)并支付租金。然而，目前尚不清楚共享自行車(chē)在多大程度上符合人類(lèi)需求，因?yàn)槿藗冊(cè)诔鞘械貐^(qū)面臨各種各樣的限制，無(wú)法開(kāi)展動(dòng)態(tài)活動(dòng)模式。這個(gè)例子提醒我們，當(dāng)我們追求城市信息學(xué)時(shí)，牢記人類(lèi)動(dòng)力學(xué)是至關(guān)重要的。總之，將城市信息學(xué)與城市人類(lèi)動(dòng)力學(xué)研究相結(jié)合，有助于更好地了解人類(lèi)在日益混雜的物理-虛擬空間中的活動(dòng)和相互作用；然而，我們必須記住，在城市地區(qū)建立各種系統(tǒng)和服務(wù)是為了更好地服務(wù)和滿足人類(lèi)需求，從而提高生活質(zhì)量。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的城市信息学其二-城市人类动力学的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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