探讨大数据时代如何规划智慧城市

3 智慧出行

交通流的合理规划与疏导是几乎所有城市长期面临的问题,而大数据的广泛性与实时性则为解决这类问题提供了新的可能。目前大数据在智慧出行领域的应用主要体现在两方面。一是交通流量实时监控,如伦敦、波士顿和伯明翰(计划)利用遍布全市的摄像头监控实时交通流量;伯明翰还将摄像头和各类传感器收集到的交通信息统一传送至控制中心,由工作人员实时调控交通。二是交通信息实时提供,如阿姆斯特丹和巴塞罗那通过安装在停车场的传感器为市民提供实时停车位信息,以引导居民合理出行;多伦多和巴塞罗那(计划)为市民提供公交车实时位置信息;波士顿为学生家长提供校车位置信息;伦敦为市民提供公用自行车位置信息等。

4 智慧环境

在智慧城市概念出现之前,生态城市、低碳城市等概念就已被广泛接受,也是新千年后全球城市发展的关注重点。目前大数据在智慧环境领域的应用主要体现在两方面。一是能源使用管理,安装在电网系统中的传感器可实时收集用户的能耗信息,并按时段调配能源供给或在电力峰值不同的建筑物之间进行电力融通,提高能源使用效率,如伦敦、阿姆斯特丹、西雅图、斯德哥尔摩等许多城市都计划推行智慧电网(Smart Grid),日本千叶与日立公司合作建立了地区能源管理系统(AEMS)。二是环境质量监控,如哥本哈根利用安装在自行车轮上的传感器收集空气质量信息,巴塞罗那利用安装在路灯上的传感器收集噪声、污染信息等。

5 智慧生活

虽然智慧城市涉及大量技术内容,但其核心价值仍在于为市民提供更高质量的生活(Quality of Life),这也是几乎所有国外智慧城市建设项目所不断强调的。目前大数据在此领域的应用主要体现在生活服务方面,如维也纳、巴塞罗那、纽约等城市在开放数据的基础上众包开发了几十种至上百种生活服务类手机应用,多伦多、格拉斯哥等城市则通过云计算等技术对实时信息进行分析并据此为市民提供更多生活服务实时信息。此外,思科公司提出了智慧连接社区概念(Smart+Connected Communities),通过智能网络系统将社区的服务、信息和人群等各类资源相结合,将物理空间的社区转化为一个更加紧密联系的社区。但也可以看到,在医疗、教育这两个智慧生活的重要方面,大数据尚未获得较多实质性的应用。

三、结论与讨论

1 结论

大数据概念的提出是ICT技术,例如移动智能终端、物联网等在当前社会生产、生活中广泛应用和渗透的发展结果。智慧城市建设着眼于提升城市可持续发展能力和竞争力,并以提高城市生活品质为根本目标,其规划与建设需要依托于整合ICT的城市基础设施规划与建设,在运行和管理层面,智慧城市则需要大数据相关技术的支持。然而,大数据本身的三个特点--大容量、高速度和多样性,则分别给大数据的存储、处理及系统整合提出了巨大挑战。目前来看,大数据相关技术在智慧城市规划与建设中的应用取得了相当多的进展,但仍处于起步探索阶段。一方面,其应用范围较多局限在智慧城市各个子系统,较少有整合多个系统的应用案例,但也可以看到,整合多个城市系统数据的数据平台也在构建当中,如哥本哈根的“开放价值网络”。另一方面,大数据在各个子系统的应用方式虽然具体内容不同,但大多可归纳为实时信息的收集监控、分析与推送,随着长期大数据的积累,其应用方式有待获得更多拓展,如我国的北京城市实验室(BCL)正在利用多年积累的北京公交和轨道交通刷卡数据研究北京的城市贫困问题。

2 讨论

大数据背景下,智慧城市规划建设在理论与实践层面都面临着一系列挑战。在规划理论层面,智慧城市的系统性规划理论目前尚处于孕育之中,但关于智慧城市子系统的理论研究则已经逐步展开。例如伦敦大学学院(UCL)高级空间分析中心(CASA)基于地铁刷卡数据的伦敦市民地铁出行行为研究,新加坡-麻省理工学院技术研究联合体(Singapore-MIT Alliance for Research and Technology)基于手机数据的新加坡市民24小时出行可视化与大数据分析等。不可否认,目前这些研究主要集中在ICT使用密集且已经较为深入渗透的城市子系统(例如交通系统、土地利用系统等),而对于智慧管理、智慧生活等子系统的研究还非常有限。这一方面在于这类数据的结构更加复杂,相关数据的捕捉获取技术也有待发展;另一方面在于相关研究所需的数据开放与整合面临着多个政府部门之间行政权力的分割阻碍,这一问题在我国尤为明显。因此,目前智慧城市的规划与建设实践大多表现为城市局部子系统的实践。