虞建中

智慧城市公共設(shè)施造型設(shè)計(jì)的研究與實(shí)踐

虞建中

通過(guò)對(duì)智慧城市及其公共設(shè)施特點(diǎn)的闡述，探索智慧城市公共設(shè)施造型設(shè)計(jì)的智能性、通識(shí)性、人機(jī)性、環(huán)境性以及文化性與藝術(shù)性等設(shè)計(jì)理念與方法，提出公共設(shè)施造型設(shè)計(jì)研究多元共融思想，并且通過(guò)作者對(duì)部分公共設(shè)施的設(shè)計(jì)實(shí)踐與研究予以深化，以期對(duì)智慧城市建設(shè)這個(gè)新事物起到添磚加瓦的作用。

智慧城市；公共設(shè)施；造型設(shè)計(jì)；研究；實(shí)踐

隨著“中國(guó)制造2025”和“互聯(lián)網(wǎng)＋”時(shí)代的逐步到來(lái),基于人性化、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的智慧城市探索與研究正在不斷深入,智慧城市背景下的各項(xiàng)規(guī)劃、產(chǎn)品研究、設(shè)計(jì)與制造已經(jīng)初露端倪。本文通過(guò)作者長(zhǎng)期工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐與研究,結(jié)合智慧城市特點(diǎn)和自己在智慧城市公共設(shè)施設(shè)計(jì)方面的心得,提出智慧城市公共設(shè)施造型設(shè)計(jì)的一些想法,以期對(duì)智慧城市規(guī)劃與建設(shè)和公共設(shè)施設(shè)計(jì)師有所參考。

一、智慧城市公共設(shè)施造型設(shè)計(jì)的概述

智慧城市是基于全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯(lián)和智能融合的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)以人為本的管理和服務(wù)以及綠色環(huán)保等可持續(xù)創(chuàng)新的城市發(fā)展模式。

智慧城市的公共設(shè)施包括智慧公共交通與道路設(shè)施、智慧公共信息與環(huán)境設(shè)施、智慧體育與文化設(shè)施、智慧休閑與旅游設(shè)施,智慧公共衛(wèi)生和智慧社區(qū)設(shè)施等。這些設(shè)施是基于感應(yīng)器與數(shù)字化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)計(jì)算等技術(shù)與工具,對(duì)人員、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)籌與協(xié)同和實(shí)時(shí)信息化管理與控制的公共服務(wù)系統(tǒng)。

智慧城市的公共設(shè)施造型設(shè)計(jì)在具有藝術(shù)性和人文性的同時(shí),必須具有高度信息化、智能化特征并且具有良好的人機(jī)交互性,能夠融于環(huán)境、改善環(huán)境,能夠?qū)崿F(xiàn)個(gè)性化定制與服務(wù)。

二、智慧城市公共設(shè)施造型設(shè)計(jì)多元共融的研究

智慧城市公眾設(shè)施的造型應(yīng)該具有高度信息采集與發(fā)布性、良好的功能實(shí)現(xiàn)性、表現(xiàn)性與人機(jī)交互性以及一定的人文性、藝術(shù)性和環(huán)境協(xié)調(diào)性等多種特性,并且能夠?qū)⑸鲜鎏匦砸浴敖y(tǒng)籌兼顧、有所側(cè)重”的原則進(jìn)行融合。下圖是智能城市的公共設(shè)施造型設(shè)計(jì)多元融合示意圖:

1.公共設(shè)施造型設(shè)計(jì)的信息化與智能性

隨著4G網(wǎng)絡(luò)的普及和5G時(shí)代的即將到來(lái),智慧城市的主要公共場(chǎng)所將100%地覆蓋高效無(wú)線網(wǎng)絡(luò),借助這些網(wǎng)絡(luò)個(gè)人移動(dòng)終端設(shè)備可以方便、快捷地查閱、登記和使用醫(yī)療、道路、車(chē)位、交通、圖書(shū)資料、就餐、購(gòu)物甚至公共廁所等公共設(shè)施和商業(yè)設(shè)施。相應(yīng)的公共場(chǎng)所主要設(shè)備、設(shè)施普遍安裝有與大數(shù)據(jù)中心、云平臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的感應(yīng)器,使這些設(shè)備融入智慧城市信息體系。人們也可以通過(guò)掃描公共場(chǎng)所主要設(shè)備的二維碼或通過(guò)指紋、人臉驗(yàn)證達(dá)到人機(jī)連接和實(shí)現(xiàn)授權(quán)使用,甚至實(shí)現(xiàn)因人而異的個(gè)性化套餐服務(wù)。

2.公共設(shè)施造型設(shè)計(jì)的通識(shí)性和人機(jī)交互性

智慧城市公共設(shè)施產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)應(yīng)該具有良好的通識(shí)性和人機(jī)交互性,滿足各層次公眾快速認(rèn)識(shí)、了解和方便使用,縮短這些先進(jìn)的智能型公共設(shè)施與普通公眾認(rèn)知能力之間的差距。

為滿足通識(shí)性要求,產(chǎn)品造型的語(yǔ)意必須明確,也就是說(shuō)產(chǎn)品的形狀、色彩或符號(hào)等產(chǎn)品的形式具有強(qiáng)烈的暗示,能夠使廣大民眾普遍理解產(chǎn)品特定的功能或特征意義。

筆者設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在城市和鄉(xiāng)村對(duì)不同年齡人群就目前常見(jiàn)男廁與女廁標(biāo)識(shí)的語(yǔ)意做了調(diào)查,其正確認(rèn)辯率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如下表:

智能城市的公共設(shè)施造型設(shè)計(jì)多元融合示意圖

城鄉(xiāng)不同年齡段符號(hào)語(yǔ)意正確認(rèn)辯率（單位：%）

上述結(jié)果表明廁所標(biāo)識(shí)的語(yǔ)意認(rèn)知存在很大的城鄉(xiāng)差別和年齡差別,作為面向全體城鄉(xiāng)公眾的設(shè)施形態(tài)語(yǔ)意設(shè)計(jì)需要通俗化。

目前公共設(shè)施造型設(shè)計(jì)通俗化較好的案例是部分特征色彩的應(yīng)用,例綠色作為郵電與環(huán)保標(biāo)志色、紅色作為消防標(biāo)志色、白色作為醫(yī)療衛(wèi)生標(biāo)志色。許多國(guó)家已經(jīng)成功地將火車(chē)、公交車(chē)、出租車(chē)等公共交通設(shè)施統(tǒng)一規(guī)定使用綠色系并且在綠色系中用不同的色差將他們予以區(qū)分,并將禁用綠色系的私家車(chē)與公共交通車(chē)輛進(jìn)行區(qū)分。

公共設(shè)施的人機(jī)交互界面主要分為開(kāi)關(guān)、操縱桿、旋鈕、按鈕(包括觸屏式按鈕與觸摸屏)、鼠標(biāo)與鍵盤(pán)、麥克風(fēng)(語(yǔ)音控制系統(tǒng))等操縱系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)觀察(窗)、揚(yáng)聲器、數(shù)據(jù)與圖像圖像顯示屏等顯示系統(tǒng)兩部分。良好的人機(jī)交互界面能夠使公眾方便地將自己的需求準(zhǔn)確地告訴設(shè)施或系統(tǒng),而設(shè)施或系統(tǒng)同時(shí)能夠?qū)⒆约旱臓顟B(tài)或執(zhí)行指令情況清晰地告訴公眾,實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話。

對(duì)于操作系統(tǒng)的造型設(shè)計(jì),應(yīng)該滿足大部分公眾對(duì)操作元器件“或扳或按或旋或說(shuō)”的認(rèn)知習(xí)慣,體現(xiàn)產(chǎn)品特點(diǎn)的例如剛毅、親和、舒適等理性要素。操作元器件的大小、運(yùn)動(dòng)距離和阻力應(yīng)該滿足大部分公眾的肢體尺寸、肢體力度、肢體持握方式與動(dòng)作習(xí)慣等能力。對(duì)于有大量按鍵或指示圖標(biāo)的界面,以色彩或字形(鍵形式)將功能相近的按鍵或指示圖標(biāo)歸類分區(qū),以便迅速認(rèn)知與操作,而將重要或常用的按鍵或指示圖標(biāo)置于醒目或順手的位置,操作界面設(shè)計(jì)的邏輯關(guān)系應(yīng)該符合相應(yīng)人群的思維與操作習(xí)慣、圖形形式的設(shè)計(jì)滿足相應(yīng)人群認(rèn)知能力。

對(duì)于顯示系統(tǒng)的造型設(shè)計(jì),外形美觀大方且與整體風(fēng)格一致,顯示內(nèi)容清晰度高容易明確判斷,顯示對(duì)象的“符號(hào)”造型設(shè)計(jì)形態(tài)直觀、簡(jiǎn)潔、與物的“聯(lián)想程度”高。同時(shí)盡量避免視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)疲勞,減少其它視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)信號(hào)的干擾。

3.智慧城市公共設(shè)施造型設(shè)計(jì)的環(huán)境性

智慧城市公共設(shè)施的造型應(yīng)該與所處環(huán)境有很好的協(xié)調(diào)性。對(duì)于處于自然環(huán)境的公共設(shè)施,例如路燈、候車(chē)廳、路旁垃圾桶的形態(tài)、色彩應(yīng)該與周?chē)G色植物、黑色或白色的“剛性”道路相呼應(yīng)。其中,候車(chē)廳、路旁垃圾桶的色彩方案與自然呼應(yīng)的同時(shí),也應(yīng)該與公共交通系統(tǒng)、環(huán)境衛(wèi)生系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)。而對(duì)于處于室內(nèi)公共設(shè)施的造型應(yīng)該與內(nèi)墻風(fēng)格與色彩、室內(nèi)其他設(shè)施的風(fēng)格與色彩相協(xié)調(diào)。

當(dāng)然,對(duì)于消防栓、交通信號(hào)指示、路牌信息、工程車(chē)輛、道路清掃工的衣物等提示性元素的造型和色彩設(shè)計(jì)一定要簡(jiǎn)單、明確、突出,達(dá)到一目了然的效果。而對(duì)于交通信號(hào)殼體、道路監(jiān)控、交通指示系統(tǒng)輔助支架等非提示性元素的設(shè)計(jì)造型,以不過(guò)分醒目、不干擾視線為好,以深色或與天空色、樹(shù)木色接近的色彩讓其與環(huán)境融為一體,或用樹(shù)木等予以遮擋,稱之為隱性。

4、智慧城市公共設(shè)施造型設(shè)計(jì)的文化性與藝術(shù)性

智慧城市公共設(shè)施造型設(shè)計(jì)離不開(kāi)城市的歷史與文化,尋找城市歷史與文化象征性的物品作為城市名片溶于公共設(shè)施的造型設(shè)計(jì)之中。例如烏篷船、烏氈帽可以作為紹興文化的象征,而“三潭印月”、“斷橋”可以作為杭州文化的象征。以寫(xiě)實(shí)、模仿的手法,將這些元素進(jìn)行抽象、升華后運(yùn)用到智慧城市公共設(shè)施的造型設(shè)計(jì)之中。

烏篷船造型元素的應(yīng)用

“斷橋”造型元素的應(yīng)用于G20會(huì)議

而對(duì)于綠色環(huán)保類或置于大自然中的公共設(shè)施,其造型設(shè)計(jì)應(yīng)該更多地借鑒動(dòng)物、植物的形態(tài)和運(yùn)用綠色、藍(lán)色作為主色調(diào)。

智慧城市公共設(shè)施造型設(shè)計(jì)的藝術(shù)性在融入城市歷史與文化等藝術(shù)元素的同時(shí),應(yīng)該重視融入信息技術(shù)和現(xiàn)代制造技術(shù)帶來(lái)的現(xiàn)代藝術(shù)形式,有時(shí)兩種藝術(shù)形式可以融合一體。用音樂(lè)、色光與激光、圖形變幻、字符圖案、現(xiàn)代材質(zhì)與機(jī)理的情感運(yùn)用等造型元素來(lái)體現(xiàn)智慧城市的形象與特點(diǎn)。

5.“統(tǒng)籌兼顧、有所側(cè)重”的多元融合

以上各項(xiàng)特性在公共設(shè)施造型設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該從實(shí)現(xiàn)設(shè)施、設(shè)備的基本功能的原則上,根據(jù)設(shè)施、設(shè)備特點(diǎn)、目的和使用人群認(rèn)知性與技能有所側(cè)重、統(tǒng)一考慮。逐步實(shí)現(xiàn)從造物以滿足功能實(shí)現(xiàn)、造景以滿足舒適使用、造意以滿足人文情懷、造境以達(dá)到“心想事成”之目的。

三、智慧城市公共設(shè)施造型設(shè)計(jì)探索與實(shí)踐

下面以實(shí)際案例進(jìn)一步對(duì)智慧城市公共設(shè)施造型設(shè)計(jì)進(jìn)行分析與探索。

1.景點(diǎn)導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)

下圖是筆者參與的江南某智慧城市景點(diǎn)導(dǎo)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。整體形象借用中華傳統(tǒng)庭院建筑造型元素抽象變化而成,冰裂紋花紋、香檳金配色既顯貴氣又不失時(shí)尚,亭亭玉立、玉樹(shù)凌風(fēng),在景區(qū)中既能夠吸引眼球、又能夠與環(huán)境融合。

產(chǎn)品與智慧城市大數(shù)據(jù)庫(kù)的云平臺(tái)連接,游客可以通過(guò)簡(jiǎn)單人機(jī)對(duì)話分別在四個(gè)液晶屏上分別查閱公園地圖與游人擁堵?tīng)顟B(tài)、公共交通與周邊餐飲服務(wù)、發(fā)布尋人啟事與告示和在觸摸式液晶屏上書(shū)寫(xiě)“到此一游”等題詞。該產(chǎn)品上部安裝有攝像頭,具備拍照、游客人流量檢測(cè)功能。也可以通過(guò)二維碼掃描與個(gè)人手機(jī)微信、微博相連接,進(jìn)一步滿足部分游客“雁過(guò)留名”的心理。

2.高清晰攝像頭的造型設(shè)計(jì)

智慧城市建設(shè)也包括智慧城市管理等內(nèi)容,車(chē)位、廁位、道路等公共資源使用情況應(yīng)該通過(guò)各種傳感器、計(jì)數(shù)器、攝像頭等數(shù)據(jù)采集設(shè)備及時(shí)反饋到智慧城市大數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行處理。

下圖為道路道路狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控用的某高清四燈紅外槍攝像頭產(chǎn)品。該產(chǎn)品安裝于道路上部,鏡頭對(duì)準(zhǔn)行駛車(chē)輛的前部。該產(chǎn)品總體造型主要由圓潤(rùn)大方的長(zhǎng)方體和抽象的“樹(shù)葉”狀的兩片裝飾性鐵殼組成,外形形態(tài)分別與道路和行道樹(shù)呼應(yīng)。主色彩為深灰色和奶白色,以大明度差異形成對(duì)比,又以同一色系和純度接近而調(diào)和,深灰色和奶白色還與常見(jiàn)黑色柏油馬路或白色水泥道路呼應(yīng)。而黑色部分采用噴砂機(jī)理,表現(xiàn)更加親和,并且可以減少由于殼體的反光(雜光)而影響攝像頭的拍攝質(zhì)量。由于該產(chǎn)品相對(duì)于行車(chē)司機(jī)視野屬于“隱性”產(chǎn)品,所以針對(duì)司機(jī)的視野主要呈現(xiàn)產(chǎn)品深灰色的前端,以減少對(duì)駕駛員注意力的干擾。

某智慧城市景點(diǎn)導(dǎo)視系統(tǒng)

某高清四燈紅外槍攝像頭

3.公共自行車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

智慧城市建設(shè)離不開(kāi)“綠色環(huán)?！钡慕ㄔO(shè)理念,其中公共自行車(chē)也是重要內(nèi)容。

目前,國(guó)內(nèi)城市的公共自行車(chē)主要采用單柱、雙柱、橫梁三種“有樁式”定點(diǎn)借用形式,如下圖所示為單柱“有樁式”公共自行車(chē)租賃系統(tǒng)照片。

單柱式公共自行車(chē)租賃系統(tǒng)

這三種形式一般采用“樁”點(diǎn)刷卡借用與歸還,由于站點(diǎn)有限加上無(wú)法預(yù)計(jì)騎行目的地公共自行車(chē)租賃系統(tǒng)是否有空余“樁”點(diǎn)可還,對(duì)于大多數(shù)市民來(lái)說(shuō)并不是很方便。

為此,筆者設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)正在設(shè)計(jì)一種基于互聯(lián)網(wǎng)的智慧型“隨借隨還”式“無(wú)樁型”公共自行車(chē)。市民只要用微信登陸并且成功注冊(cè)公共自行車(chē)租賃系統(tǒng),就可以在全國(guó)聯(lián)網(wǎng)城市用手機(jī)掃描自行車(chē)燈上的二維碼,開(kāi)啟借用程序打開(kāi)自動(dòng)車(chē)鎖。歸還時(shí),只要找到特定標(biāo)記的具有專用頻率wifa信號(hào)發(fā)射能力的“公共自行車(chē)借用桿”附近一定區(qū)域內(nèi)就可以有效按鍵鎖車(chē)還車(chē)。由于“公共自行車(chē)借用桿”形式簡(jiǎn)單、成本低、歸還場(chǎng)地限制小,借用點(diǎn)可以明顯增加,也不用擔(dān)心傳統(tǒng)租賃“樁位已滿”而還不了車(chē)的尷尬情況。加上各借用點(diǎn)信息能夠及時(shí)反饋到租用系統(tǒng)“云平臺(tái)”,市民意欲借用公共自行車(chē)可以通過(guò)手機(jī)查閱租用系統(tǒng)及時(shí)了解各站點(diǎn)車(chē)輛庫(kù)存信息,有效提高市民的方便性和公共自行車(chē)的利用率。

該智能型公共自行車(chē)與普通自行車(chē)的最大的區(qū)別是在車(chē)把手中部增加一只具有專用頻率wifa信號(hào)接收功能、貼有二維碼并且能夠控制車(chē)鎖的“車(chē)燈”和摩擦發(fā)電、蓄電的裝置。其車(chē)把手部分如下圖:

該公共自行車(chē)“車(chē)燈”內(nèi)部包含照明系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分。照明系統(tǒng)主要解決照明、散熱、防水等問(wèn)題,有燈珠、反光瓦、透鏡、開(kāi)關(guān)、密封圈等組成?？刂葡到y(tǒng)由wifa信號(hào)接收器及車(chē)鎖控制線路板組成。外型呈現(xiàn)抽象的大肚魚(yú)類生物,與生命、綠色環(huán)保等理念吻合。外形主色彩、輔助色彩與整車(chē)主色彩、輔助色彩完全一致,符合產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)“統(tǒng)一為主、變化為輔”的設(shè)計(jì)理念。

公共自行車(chē)車(chē)把手部分

4.公交車(chē)照顧專座設(shè)計(jì)

公交車(chē)照顧專座為照顧老、幼、孕、疾等特殊乘客專門(mén)設(shè)置,但是實(shí)際上被普通人群專用不在少數(shù),影響特殊乘客的享用。筆者設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)設(shè)計(jì)一種智能翻轉(zhuǎn)式照顧專座,該照顧專座平時(shí)“凳板”豎置,以滿足車(chē)廂容納更多乘客。當(dāng)有特殊乘客上車(chē)時(shí),利用老年卡或其他特別權(quán)限媒介“刷卡”,就能夠啟動(dòng)照顧專座,使“凳板”平放而達(dá)到乘坐目的,如下圖所示。

公交車(chē)照顧專座

該產(chǎn)品由結(jié)構(gòu)部分、驅(qū)動(dòng)部分和身份驗(yàn)證等組成。其中,結(jié)構(gòu)部分包括帶旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的剛性支架和與人體接觸的柔性座墊與靠墊等,高度、角度尺寸符合絕大部分人乘坐的舒適度要求。整個(gè)設(shè)計(jì)以橘皮紋作為表面機(jī)理,主色調(diào)與整車(chē)內(nèi)飾一致。

四、結(jié) 語(yǔ)

隨著智慧城市建設(shè)的逐步到來(lái),未來(lái)的每一件產(chǎn)品都有自己的身份名片,射頻識(shí)別技術(shù)、3S (GIS、GPS、RS)等技術(shù)將進(jìn)一步完善數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)計(jì)算技術(shù)發(fā)展進(jìn)一步提升大數(shù)據(jù)處理水平。諸如手環(huán)式智能“手機(jī)”、“眼鏡式”閱讀系統(tǒng)、機(jī)器人等智能移動(dòng)設(shè)備的發(fā)展,智慧工作、智慧生活的普及,要求推動(dòng)公共設(shè)施使用更加方便快捷、人機(jī)對(duì)話更加“隨心所欲”,公共設(shè)施的造型設(shè)計(jì)將同步邁入智能型、個(gè)性化、人性化的智慧時(shí)代。

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（責(zé)任編輯：李寧）

Research on and Practice of Model Design for Public Facilities of Wisdom City

YU Jianzhong

Based on the elaborating of the characteristics of the wisdom city and its public facilities,the intelligence,general recognition,man-machine friendly,environmental characteristics,cultural and artistic quality of the model design for wisdom city public facilities are explored.The idea of multi-element integration for the research on public facilities model design is brought forward and deepen through the practice on the design of some public facilities which is expected to make a little contribution to the construction of wisdom city.

wisdom city；public facilities；model design；research；practice

TU984

A

2016-07-28

虞建中(1958— ),男,浙江杭州人,浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授、高級(jí)工程師、高級(jí)工業(yè)設(shè)計(jì)師,主要從事工業(yè)設(shè)計(jì)研究。(杭州310053)