【智慧城市介绍】案例分享 - 美国智慧城市的崛起经验

来源:智博会    时间:2018-10-31

     政府官员们正利用各种数据提高城市的安全性、健康性和效率, 世界领先的智慧城市正发生翻天覆地的变化。

虽任重而道远,但智慧城市的发展速度惊人

仅在过去的几年中,市长们和其他官员便开始在全美利用大量收入、盗窃、交通、火灾、疾病、停车等数据来解决一系列城市问题。无论是让市民更容易找到停车位还是让质检员去有隐患的餐厅,或者给最易遭受严重火灾的住户安装烟雾报警器,大数据技术已经开始逐渐改变着城市。

 哈佛肯尼迪学院的管理学教授、政府创新项目主任Stephen Goldsmith说,“利用大数据提改进理,虽然才小试牛刀,但领先的智慧城市正发生翻天覆地的变化。上世纪是城市管理发展的关键时期之一。” 

虽然数十年来,城市一直在利用各种各样的数据,但分析城市的实践近几年才刚刚起步,这得益于众多技术的发展。云计算的发展大大降低了信息储存的成本;机器学习的发展也给政府官员带来了先进的分析工具;物联网以及传感器的发展实现了追踪诸如枪击、交通或空气污染等大量信息;智慧手机应用程序和移动设备的广泛使用,使得市民和管理人员能发现问题并向市政厅反映。

收集数据让市民开始担心个人隐私,这合乎常理。虽然许多城市出台了相关政策,保护市民隐私,防止泄露个人信息,但也只是纸上谈兵。实际上,即使公开数据中未包含个人信息,网络高手依然可以利用其它数据窥探大量个人隐私。除非采取防范措施,否则广泛使用的传感器和视频也会存在隐私泄露的风险。哈佛大学伯克曼网络和社会中心的研究员,公开数据隐私最新报告的主要作者Ben Green认为,科技迫使城市不得不解决从未遇到过的隐私问题。

尽管如此,城市仍在发展,极尽可能利用大数据。本文列出信息革命改变城市发展及市民生活的几个方面。

防范于未然

城市利用数据最创新的方式——预见问题。

预见火灾致死的风险。虽然全国数据有所下降,但仅2015年就有2685名市民死于建筑火灾,烟雾报警器在阻止火灾死亡中扮演重要角色。非盈利组织美国防火协会宣布一个烟雾报警器可以减半家庭火灾的死亡率。

和很多城市一样,新奥尔良有一个由消防部负责的烟雾报警器发放项目。但直到最近发生了悲剧之后,相关部门才着手确保烟雾报警器进入每家每户,市民开始主动索要报警器(有一家五口包括三个孩子、妈妈及奶奶在火灾中无一幸免)。

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借助人口普查和其他数据, 新奥尔良公布了失踪烟雾报警器和火灾死亡的风险性, 协助官员高校发放烟雾探测器。 图片: 新奥尔良/OPA 

负责安全的办公室主任Oliver Wise安排人口统计局做了两项调查,确定没有安装烟雾报警器和火灾死亡率最高的地区——儿童和老人较多的住所,并查看未发生过火灾地区的数据。Oliver Wise的办公室采用先进的机器学习技术,制作出一张地图,上面标明了火灾易发区和消防部需重点放置烟雾报警器的地区。

新奥尔良消防部部长Tim McConnell称,自2015年初项目实施以来,已安装近18,000台烟雾报警器,而之前的项目每年只安装不到800台。他还表示,因为项目尚未普及,现在谈论其预防火灾死亡的成效,为时过早,但目前旳确取得了效果显著的成绩。 

项目实施后的几个月后,消防员接到一个报警电话。消防员到达时,在在草坪上发现了三个家庭共11人,他们听到了最近安装的烟雾报警器发出的警报。 

部长McConnell表示,“对你来说,这只是一个故事,对我们而言,意义重大,这将改变整个城市。”

 在芝加哥,餐馆卫生检查也使用预测分析。公共卫生部指派三十多个质检员,负责检查全市15,000多个食品餐饮机构,确认他们是否存在违规现象。现在亟需更好的办法,优化检查,在市民生病之前,就检查可能严重违规的地方,尤其是最易导致食物中毒的地方。 

创新科技部门的数据组研发了一种包含11个变量的算法,包括餐厅是否有违规前科,开业时间(越长越好),天气(天气越热越容易违规),甚至要统计餐厅附近的盗窃情况(尽管分析师无法准确判断,但至少反映了周围情况)。

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检查| 为了优先检查餐馆,芝加哥研发了一种算法锁定最易发生违规的餐馆。 粉红色越深,可能性越高。 图片:芝加哥市 

这个算法可以帮助健康部门鉴别易出现问题的机构,并把他们列入重点检查名单。跟踪分析发现,2015年采用这种算法后,质检员检查严重违规餐厅比之前快了七天。此后,算法的应用将严重违规发现率提高了15%,因违规操作导致生病的投诉减少了。

普及传感器

正如市民蜂拥使用Fitbits公司的产品和其他可穿戴设备监控健康一样,城市也正转向传感器,以追踪重要的信息。利用物联网,配有传感器的水管可以识别泄漏,电表可以记录用电情况,停车仪表可以自动标记违规。

 作为智慧城市倡议的一部分, 去年三月,密苏里州堪萨斯城在2.2 英里轻轨沿线上的路灯上, 安装了配备了电脑的传感器。该城市利用传感器视频收集沿线交通和街道可用停车位的信息。然后,在公共网站上公开数据, 显示路面电车的位置, 交通拥挤的地区, 以及可用停车位的位置。它还提供了一整天轻轨沿线每小时的车流量。

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    传感器甚至可以计算人流量,以帮助创业者确定新开的咖啡店或零售店的位置,并帮助政府官员估算人群的数量,以应对公共骚乱或在2015世界城市游行等事件后指派清场人员。传感器的探测能力也可以用来调整 LED路灯,周围没人就调暗,有汽车或行人经过,就自动变亮。堪萨斯城首席创新官Bob Bennett认为,目标是利用数据 "提高我们的服务效率, 确定我们应该提供哪些服务"。

 在某些城市,市民的手里也被放入传感器。在肯塔基州的路易斯维尔, 一个由公共组织、私人组织和慈善组织组成的联盟为哮喘患者提供了超过1,000个内置传感器的吸入器,以确定空气质量差、易引发呼吸疾病的地区。Propeller Health公司、Madison和医疗器械公司的微型传感器内置了GPS,可以根据吸入器的吸气,收集时间和位置数据。

  路易斯维尔创新主管Grace Simrall表示,虽然仍在完善数据分析,但初期成果显著。一方面,很大程度上保证了患者健康,因为这让患者更了解疾病,也为医生提供更多信息,制定治疗方案。不出所料,这些数据不仅能显示吸入器使用量, 还能反映空气污染的情况。

此外,传感器数据突出了一条城市东侧拥挤的道路,因为这里的吸入器使用量是其他地区的三倍。为了将其与周围的居民区隔离开,政府特地建了绿化带,将有害颗粒物(加剧呼吸问题)减少了60%。

市民收集数据 

市民收集数据并不是首创——源于911和311系统。市民和管理人员使用的智能手机应用程序可以更快地提供数据,功能强大。 

在亚拉巴马州的莫比尔,借助智能手机和 Facebook的 Instagram 照片共享应用程序,检查建筑规范的工作人员能在八天内列出1200处违规建筑。如果依旧按照旧的纸质文件排查,根本不可能完成。利用Instagram, 检查员抓取建筑的照片,并呈现在地图上,向政府官员说明年久失修、废弃或存在其他问题的建筑群。

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空气监测| 在路易斯维尔,内置传感器的哮喘吸入器可以收集使用时间和地点的数据,完善治疗,协助解决空气污染。

排查只是第一步。在彭博慈善机构的资助下,两年前莫比尔成立了一个创新团队。这个团队综合参考了数据与其他建筑信息(税务记录、地标、州外所有权),制定了“违规指标”——概述每个城市建筑违规问题。这有利于确定哪些房地产主需要帮助来维修房产,哪些违反了建设条例。创新团队的执行董事Jeff Carter表示,该市正对违规建筑进行第二次调查,评估去年的改进。Instagram是第一步,为迈向第二步打下重要基础。

莫比尔收集的数据也有利于洛杉矶清洁街道。城市卫生部门的团队可以用视频和智能手机记录非法倾倒,随意丢弃笨重物品和其他垃圾问题,利用应用程序上报紧急问题。但更重要的是——洛杉矶这么大的城市可以检查全长22,000英里的街道和小巷,并根据清洁程度划分等级。

 这有利于官员和市民明确垃圾重灾区,响应市长Mayor Eric提出的清洁街道计划。莫比尔的创新团队将收集的数据汇总呈现在一张详细的地图上,显示街道是否被清洁过,清洁程度如何。莫比尔在网上发布了地图,方便大家直观了解街道清洁程度。 

洛杉矶首席数据官Lilian Coral宣布,计划实施一整年以来,“不干净”街道减少了80%。新的数据驱动法不仅有利于确定存在问题的地区,还减轻了清洁工作的负担,因为之前主要根据投诉确定需要清洁的地区。

同时,波士顿加入了谷歌研发导航应用程度的Waze,司机可以在上面实时分享交通和路况。

波士顿交通管理中心借助 Waze 的数据补充交通摄像头和传感器的反馈信息,以便更清楚地了解实时路况。 Waze 用户一旦发现问题,可以及时向中心反映像并排停靠或小型交通事故这样的问题,有利于相关人员及时采取应对措施。 

Waze数据也有利于减少测试交通变化的成本。例如,为了如何保证拥挤的交叉路口畅行,中心选了20个交叉路口做测试,要么改变交通信号,要么指派交警或者什么都不做。利用Waze数据,分析师能选出保证畅行最有效的办法。虽然,Waze的交通堵塞数据目前还没有显示出几种措施的明显差异(这可能会让哪些觉得交通拥挤无法解决的人更头痛)。    

Waze与全球250个城市建立的合作伙伴关系,这种合作有利于波士顿将交通拥堵等类似信息反馈给Waze的应用程序,以帮助驾驶员在交通堵塞之前更改路线。

波士顿首席数据官Andrew Therriault说:“市民遇到问题,之前会第一时间给我们打电话,现在他们会直接在Waze或Yelp上反映。为了尽可能满足市民的需求,不论他们选择哪种途径,我们都要听取他们的意见。”

来源:华尔街日报  

引自:全球智慧城市联