分布式城的概念原型及基本属性-JournalofSystemsEngineering.PDF

第29卷第3期 北京工业大学学报 V01．29No-3 2003年9月 JOURNALOFBE]Ⅲ[NG UNIVERSn?Y0FTECHNOIoGY Sept．2003 分布式城市的概念、原型及基本属性 张晓阳，霍 达，代春生 (北京工业大学建筑工程学院，北京100022) 摘要：随着信息技术和其他工业技术的快速发展，现代城市空间布局具备了以紧密合作为前提的高度分散化 能力．有效利用这种合作性分散化能力，将为信息社会中城市布局和发展的优化提供重要机遇．在该问题的研 究中，提出了分布式城市的概念，分析了信息社会中这种城市组织形式的产生机理．研究了分布式城市系统的 组织形式和空间结构形式，并据此建立了分布式城市的原型，分析了城市分布式运行机制可能呈现的新特性． 分布式城市理论是一种全新的城市空间布局理论和城市系统组织理论，对建设面向信息时代的新型城市有一定 的实践意义． 关键词：分布式城市；分布式组织；分布式城市交互系统 中图分类号：Tu984．113 文献标识码：A 文章编号：0254一0037(2003)03一0309—06 自从城市这种社会形式出现以来，城市的发展方式和规划原理出现了几次革命性的变革，这种变革都 是由人类的几次划时代的技术革命所引起的¨’．现在，城市社会又一次面临足以促使其发展和规划出现 革命性变革的时期——信息技术革命．关于信息技术对城市广泛影响的探讨人们已经进行了很多，最有 代表性的是信息化城市和网络化城市这两个概念的提出n川．这两个概念从技术角度很好地描述了未来 信息社会的城市特征．基于物理和逻辑空间的分布式信息处理。¨1是信息技术的本质特征之一，而空间 性是城市的本质特征之一．信息技术的空间分布式特征在城市的空间特性中的融合，必定反映为城市空 间和城市功能的分布式——信息社会中城市的更为本质性的特征．信息技术应用和城市发展这两个领域 最终将在空间(有形、无形空间)的分布式利用方面找到共同点；而且，随着信息网络技术日益成为城市发 展的主流技术，城市空间的分布式特征将从城市的众多本质特征中脱颖而出，成为首要特征．基于未来信 息城市的这种特征，作者提出了一种城市模型的新概念——分布式城市． 分布式城市的概念 1．1分布式的概念 分布式的概念来源于计算机科学．它与“集中式”、“分散式”和“网络化”这几个概念有很大关系：如果 一个系统的部件局限于一个地方，该系统就是集中式的；如果系统的部件在不同的地方，它就是分散式 的．如果系统属于分散系统，且部件之间不存在或仅存在有限的合作时，这个系统就是网络化的．如果系 统属于分散系统，且部件之间存在紧密的合作，那么该系统就是分布式的．分布式系统是指运行在一系列 自治处理单元(PE，processingelement)上的系统．各个PE都有各自的物理存储器空间并且信息传输延 迟不能忽略不计．这些PE间有紧密的合作．系统必须支持任意数量的进程和PE的动态扩散¨】． 结合信息科学对分布式概念的认识，从系统科学的角度来看分布式这个概念，它指的是某种系统的如 下特征¨1：①系统由具有自治能力的物理上的众多独立单元构成，单元数量可无限、动态扩展．②这些独 立的自治单元在地理空间上分散，系统被这些自治单元分散控制．③各自治单元通过交互系统被充分互 收稿日期：2003．02．25． 基金项目：北京市自然科学基金资助项目(8031001) 作者简介：张晓阳(1973一)，男，博士生． 万方数据 !!Q 北京工业大学学报 2003年 联和共享，并密切协同．④系统的任务可以被分解为许多子任务，其数量对系统处理能力而言没有限制． ⑤这些子任务经过充分交互和密切合作来协同完成系统任务．⑥通过各子任务的自主分散控制，系统实 现总体控制．⑦系统中的交互需要时间．⑨系统的各自治单元、各子任务之间的连接表现为无缝连接． 分布式系统对外界表现为无缝系统．⑨系统的各处理单元、各子任务具有故障整体无关性．单个或部分 部件故障，并不