人工智能城市:利用人工智能改变智慧城市发展

2024年10月06日
Venturous Group
AI Urban Transformation
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• 人工智能 (AI) 正在重新定义城市发展,在帮助城市提高效率、可持续性和整体功能性方面发挥着重要作用。

• 通过基于实际事件实现实时决策、结合不同城市功能的数据以及自动化复杂系统,人工智能正在推动短期和长期价值创造。

• 人工智能正应用于从能源和交通管理到公共安全的各个领域,使世界各地的城市规划者、城市官员,当然还有市民受益。


智能交通管理是人工智能在智慧城市中最关键的用例之一:人工智能算法可以分析来自传感器和摄像头的大量实时数据,以优化交通流量、最大限度地减少拥堵、减少排放,从而改善居民的生活质量。

例如,Venturous 设有办事处的新加坡等城市已经实施了人工智能驱动的交通系统,可根据实时情况动态调整交通信号。此外,这个岛国广泛的公共交通网络配备了智能传感器,拥挤的公交服务数量减少了 92%,等候时间也显著减少了 3 到 7 分钟。

在美国,以交通拥堵而闻名的洛杉矶等城市也在做类似的事情。为了避免主干道拥堵,这个庞大的城市地区实施了人工智能驱动的预测交通管理系统,预测瓶颈并在任何延误发生之前重新规划车辆路线。该系统估计将旅行时间缩短了 12%,在某些地区甚至缩短了 16%,并帮助减少了 3% 的拥堵排放量。

展望未来,具有人工智能功能的自动驾驶汽车可以彻底改变城市交通,创建智能交通网络并最大限度地降低基础设施成本。

公共安全:实时预测可立即做出响应

公共安全是人工智能正在改变世界各地大都市的另一个领域。

2017 年,西班牙巴塞罗那市推出了开源人工智能系统 Sentilo,该系统可监控来自传感器网络的数据,以检测可能预示火灾或事故的异常情况,使城市官员能够在紧急情况升级之前更快地采取行动。

该系统最近通过融合提供实时数据的传感器,利用人工智能预测洪水等自然灾害,从而得到增强,使得市政技术人员和服务部门能够在暴雨期间监测洪水风险,从而有可能挽救生命并降低恢复成本。

在迪拜,基于人工智能并配备视频分析功能的监控系统正用于公共安全。与巴塞罗那的情况类似,这些系统可以主动识别潜在威胁并为紧急服务提供关键信息,有利于公共安全和城市资源分配。随着智慧城市的发展和扩张,人工智能的预测能力也将随之增长,为安全管理提供重要见解。

能源管理:降低能源成本、稳定电力和新能源

能源管理是受益于人工智能的另一个领域。

中国特大城市上海在人工智能智能电网方面投入了大量资金,利用人工智能监控和优化全市的能源分配。该系统可帮助在高峰时段减少 5-10% 的能源消耗,同时提高运营效率。据估计,约有 2400 万人因降低能源成本和在高需求期间稳定电力而受到积极影响。

上海已出台了一项为期四年的行动计划(2022-2025),以开展碳减排和节能改革,目标是每年平均减少 1% 的用电量。人工智能驱动的能源负荷预测使该市能够整合更好的可再生能源,例如太阳能和风能。上海人工智能科学院和复旦大学最近推出了一种升级版的人工智能气候和天气预报模型,可以优化风能和太阳能发电并改善电网负荷平衡。预计能源节约将进一步增加,这是上海在 2060 年前实现碳中和目标的重要一步。

需要明确的是,人工智能系统不仅让上海这样的大城市受益。在世界的另一端,丹麦哥本哈根这个规模小得多的城市只有 130 万居民,而上海有 3000 万居民,该城市应用人工智能的方式与中国城市类似:优化能源分配、平衡供需,并将新的可再生能源引入能源网。

展望未来,人工智能可以帮助创建独立的能源区,建筑物可以自行发电、储存和分配电力,从而创建净零排放城市。

城市规划:预测性维护和智能基础设施建设

城市规划和基础设施维护是其他可以通过人工智能应用改进的领域。

2021 年,伦敦交通局 (TfL) 实施了数字孪生解决方案,以监控和分析伦敦地铁系统的状态。实时传感器数据用于揭示以前可能隐藏在人眼之外的信息,例如交通系统内的故障、热量和噪音热点。这种数字孪生解决方案支持数据驱动的决策,以优化运营、确保工人安全并最大限度地减少环境影响。

早期研究结果令人鼓舞,独立分析和模拟场景显示,在第一年内,运营费用可能减少 44%,资本支出可能减少 26%。

伦敦交通局还在地铁检票口安装了支持人工智能的摄像头,以监控是否有更多人进入或离开。这使乘客吞吐量增加了 30%,排队时间减少了 90%,提高了市民的生活质量。

很快,人工智能就可以对整个城市扩张进行建模和模拟,预测新发展将如何影响交通、公用事业和公共服务。这将使城市规划更加高效,降低成本,改善资源配置,避免过度建设和住房短缺。人工智能还可以帮助监控关键基础设施——重要的高速公路、桥梁、隧道和污水处理系统——在磨损成为重大问题之前识别它们,最大限度地减少昂贵的维修和停机时间,避免严重事故。

对于投资者而言,将人工智能融入智慧城市提供了有趣的机会。人工智能正在推动城市基础设施的发展,使城市更具响应性和适应性,使公民、公共职能部门和城市规划者受益。这种转变提高了生活质量,并为全球城市景观的可持续增长和长期价值创造带来了新的可能性。


参考文献