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當(dāng)前，世界正經(jīng)歷著史詩(shī)般的人口激增，城市是人口過(guò)剩的超大型城市，而大都市區(qū)則經(jīng)歷了人類(lèi)歷史上大的城市增長(zhǎng)熱潮。
當(dāng)前的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，世界上有50%的人口居住在城市中。保守的估計(jì)是，到2050年，這一比例將上升至70%。隨著人口過(guò)多，越來(lái)越多的人涌入城市地區(qū)，目前城市面臨的幾乎所有困難都將加劇。
2050年似乎還有很長(zhǎng)的路要走，但是城市人口過(guò)剩的影響已經(jīng)對(duì)世界許多城市的日常生活產(chǎn)生了相當(dāng)大的影響。例如，瑞典斯德哥爾摩就是一個(gè)很好的例子。移徙為瑞典首都帶來(lái)了頂尖人才，而人口激增也是該市許多困境的主要原因。
斯德哥爾摩目前的人口為96.7萬(wàn)，過(guò)去10年中有323000居民遷入該市。實(shí)際上，人口增長(zhǎng)相當(dāng)于整個(gè)馬爾默市(瑞典第三大城市)。
作為歐洲發(fā)展非常快的地區(qū)之一，斯德哥爾摩大都市區(qū)面臨著快速的城市化進(jìn)程，隨之而來(lái)的問(wèn)題也在迅速增加。根據(jù)斯德哥爾摩商會(huì)發(fā)布的KTH皇家技術(shù)學(xué)院的報(bào)告，該市面臨的一些大的挑戰(zhàn)包括住房短缺，房地產(chǎn)價(jià)格急劇上漲以及公共交通基礎(chǔ)設(shè)施不堪重負(fù)。該報(bào)告還強(qiáng)調(diào)了從鄰近城市到城市上下班的工人人數(shù)的上升。由于負(fù)擔(dān)不起的住房和公共交通不堪重負(fù)，正是城市的道路開(kāi)始為此付出代價(jià)。
觀察人口增長(zhǎng)時(shí)經(jīng)常被忽略的一個(gè)問(wèn)題是城市道路上的通行費(fèi)。繁忙的城市帶來(lái)了更多的交通流量，而增加的交通流量則對(duì)該地區(qū)的道路網(wǎng)絡(luò)造成了更大的破壞。道路坑洞發(fā)展得更快，小裂縫迅速發(fā)展成更大的裂縫，每次修補(bǔ)都會(huì)加劇城市的擁堵?tīng)顩r。
盡管斯德哥爾摩是一個(gè)相對(duì)較小的首都，但它擁有3500多公里的市政道路。估計(jì)表明，道路網(wǎng)絡(luò)每年需要進(jìn)行5000至8000次的維修。目前，市民通過(guò)該城市的Tyck應(yīng)用程序或通過(guò)熱線(xiàn)電話(huà)報(bào)告了道路損壞的部分。當(dāng)報(bào)告損壞時(shí)，每個(gè)站點(diǎn)都需要手動(dòng)檢查。目前，斯德哥爾摩有12名專(zhuān)職的道路檢查員，顯然不足以單獨(dú)調(diào)查每個(gè)報(bào)告的問(wèn)題。
雖然可以在大約30分鐘內(nèi)修復(fù)一個(gè)坑洼，但從物理上定位問(wèn)題可能很耗時(shí)。坑洞只是問(wèn)題的一小部分。損壞、遮蓋或過(guò)時(shí)的街道標(biāo)牌也是昂貴的費(fèi)用。據(jù)估計(jì)，整個(gè)大都市地區(qū)有3到500萬(wàn)個(gè)交通標(biāo)志，但是缺乏數(shù)據(jù)突顯了維護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施的困難。
由于人工檢查的局限性和交通標(biāo)志的龐大數(shù)量，可能需要長(zhǎng)達(dá)10年的時(shí)間才能發(fā)現(xiàn)損壞的或無(wú)法讀取的標(biāo)志。其中包括市民的舉報(bào)，但每年平均有8000個(gè)關(guān)于道路標(biāo)牌的公民舉報(bào)，斯德哥爾摩市還不足以清楚地了解其道路標(biāo)牌基礎(chǔ)設(shè)施的狀況。
物理描述經(jīng)常不準(zhǔn)確，GPS標(biāo)簽可能不正確。即使成功找到并修復(fù)了坑洼或路牌，它也只能呈現(xiàn)出城市道路損壞的一小幅快照，因?yàn)橹挥猩贁?shù)相關(guān)的市民在使用該應(yīng)用，而手動(dòng)檢查3500公里的道路實(shí)在不切實(shí)際。但是一家公司提出了一種新穎的手段來(lái)追蹤斯德哥爾摩街道的健康狀況。
斯德哥爾摩的智能手機(jī)在保持街道健康中的作用
Univrses是一家瑞典3D計(jì)算和機(jī)器學(xué)習(xí)公司，一直與斯德哥爾摩市合作解決其道路維護(hù)挑戰(zhàn)。它成立于2015年，起初創(chuàng)建用于AR和VR平臺(tái)的耳機(jī)跟蹤技術(shù)。現(xiàn)在，它與沃爾沃擁有的Zenseact等自動(dòng)駕駛公司以及ABB等移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)緊密合作。Univrses與這些工業(yè)公司合作，開(kāi)發(fā)了專(zhuān)業(yè)的感知技術(shù)，使車(chē)輛能夠了解它們?cè)诳臻g中的位置，車(chē)輛周?chē)澜绲?D結(jié)構(gòu)，甚至是該3D結(jié)構(gòu)的確切性質(zhì)。
但是該公司很快意識(shí)到其技術(shù)具有比僅在自動(dòng)駕駛汽車(chē)領(lǐng)域更廣泛的用例。Univrses首席執(zhí)行官喬納森·塞爾比(Jonathan Selbie)說(shuō)，法國(guó)跨國(guó)運(yùn)輸公司Keolis的一份報(bào)告激起了它的興趣，該報(bào)告發(fā)現(xiàn)交通擁擠和通行不暢的道路使城市損失了巨額資金。他說(shuō)：“與自動(dòng)駕駛合作已經(jīng)使我們處于正確的領(lǐng)域，可以了解城市基礎(chǔ)設(shè)施并搜索對(duì)更多數(shù)據(jù)的需求大的領(lǐng)域。”
斯德哥爾摩就是這樣一個(gè)城市，城市化進(jìn)程迅速，在其數(shù)據(jù)集中留下了空白。Univrses的業(yè)務(wù)分析師Geertje de Lange強(qiáng)調(diào)了一個(gè)典型的例子：“隨著城市的發(fā)展，城市規(guī)劃人員對(duì)他們的資產(chǎn)有了更多的了解。大多數(shù)城市都不知道他們的交通標(biāo)志或路燈在哪里。”
由于大多數(shù)道路檢查和庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)是手動(dòng)執(zhí)行的，因此這些耗時(shí)的可視作業(yè)現(xiàn)在可以由智能攝像機(jī)執(zhí)行。由于智能技術(shù)的出現(xiàn)，依靠定制的硬件、軟件或勞動(dòng)密集型操作的這種操作的成本不再昂貴。
Selbie解釋說(shuō)：“收集數(shù)據(jù)不是一個(gè)新主意，而是我們收集數(shù)據(jù)的方式，這使Univrses與眾不同。”“大多數(shù)城市都有數(shù)據(jù)，但可能僅每年收集一次。他們可以使用掃描車(chē)(類(lèi)似于Google的街景車(chē))或通過(guò)航拍來(lái)做到這一點(diǎn)。他們可以收集這些數(shù)據(jù)，但獲取起來(lái)很昂貴。這也是一次性的工作，并且不是新的，無(wú)法發(fā)現(xiàn)新趨勢(shì)。我們的方式并不想取代它，它想通過(guò)允許城市訪(fǎng)問(wèn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充。”
為此，Univrses依靠智能手機(jī)技術(shù)。借助預(yù)裝的應(yīng)用程序和面向前方的支架，他們的3DAI™City程序可以從任何汽車(chē)中掃描和繪制城市街道，實(shí)時(shí)傳輸和處理數(shù)據(jù)。該應(yīng)用程序可以識(shí)別人眼可以看到的任何內(nèi)容，并立即分析該信息。
鑒于斯德哥爾摩市擁有從垃圾車(chē)到維修車(chē)的大約700輛車(chē)的車(chē)隊(duì)，因此它是一種經(jīng)濟(jì)高效的解決方案，易于部署并捕獲寶貴的數(shù)據(jù)。
“停車(chē)占用率是一項(xiàng)可以通過(guò)我們的系統(tǒng)更好地監(jiān)控的指標(biāo)，”de Lange解釋道。停車(chē)每小時(shí)都會(huì)發(fā)生變化，夜間和白天的使用情況之間存在顯著差異。
目前，該市每年僅使用昂貴的咨詢(xún)公司來(lái)測(cè)量停車(chē)位兩次，即使如此，由于資源有限，它們只能覆蓋市區(qū)內(nèi)40%的街道，并且每天只能覆蓋一次。即使進(jìn)行了全面的研究，也可以清楚地看到該城市無(wú)法獲得有關(guān)實(shí)際居住情況的準(zhǔn)確信息。”
借助Univrses的3DAITM感應(yīng)功能，城市可以使用現(xiàn)有資源來(lái)幫助更詳細(xì)地描繪城市的街道狀況，從而測(cè)量從道路損壞到交通擁堵、路燈的位置到路標(biāo)狀態(tài)的所有內(nèi)容。
稱(chēng)贊成功
車(chē)隊(duì)車(chē)輛是數(shù)據(jù)收集的理想之選，道路擁擠，路面平整的好處超出了市政廳的范圍。斯德哥爾摩出租車(chē)公司是一家已注冊(cè)使用Univrses技術(shù)來(lái)幫助簡(jiǎn)化其運(yùn)營(yíng)、提高收入和減少碳足跡的公司。斯德哥爾摩的出租車(chē)每天有多達(dá)1600輛汽車(chē)在運(yùn)營(yíng)，每天可進(jìn)行22000次旅行，是理想的數(shù)據(jù)收集資產(chǎn)。
3DAI™City平臺(tái)可以?huà)呙璧缆饭こ毯蛽矶聽(tīng)顩r，以幫助出租車(chē)司機(jī)為客戶(hù)提供快速、高效的服務(wù)。該技術(shù)還可以?huà)呙枳园l(fā)的人群，并將空的出租車(chē)引導(dǎo)至較佳地點(diǎn)以收取車(chē)費(fèi)。結(jié)果是實(shí)用而高效的出行服務(wù)，使斯德哥爾摩始終處于前進(jìn)狀態(tài)。可持續(xù)發(fā)展也是斯德哥爾摩出租車(chē)的商業(yè)模式的核心，該公司致力于減少排放并減少化石燃料的使用。通過(guò)使用3DAI™City，可以減少旅行時(shí)間，從而減少過(guò)程中的排放。
“出租車(chē)Taxi Stockholm希望利用先進(jìn)技術(shù)的力量為我們的客戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，同時(shí)滿(mǎn)足城市的需求，”Taxi Stockholm CSO Andrej Smailagic解釋說(shuō)。“3DAI™City為我們提供了實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)所需的見(jiàn)識(shí)。基于早期的印象，我們相信3DAI™City可以幫助我們成為歐洲及其他地區(qū)高效的出租車(chē)公司。”
3DAI™City的使用范圍也已超出斯德哥爾摩的城市范圍。新技術(shù)的另一個(gè)早期采用者是瑞典的運(yùn)輸協(xié)會(huì)，稱(chēng)為T(mén)rafikverket。它負(fù)責(zé)整個(gè)國(guó)家的所有運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施，努力在某些很具挑戰(zhàn)性的條件下運(yùn)營(yíng)和維護(hù)瑞典的道路。
Trafikverket專(zhuān)注于可持續(xù)基礎(chǔ)設(shè)施，與Univrses合作部署3DAI™City技術(shù)，以降低運(yùn)營(yíng)成本，防止交通中斷并降低其總體環(huán)境影響。計(jì)算機(jī)視覺(jué)軟件使用復(fù)雜的算法捕獲數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行處理，這些算法可以評(píng)估道路質(zhì)量或損壞，突出顯示臨時(shí)道路的位置或指出不再可讀的交通標(biāo)志。
有意義的數(shù)據(jù)被提取，處理并提供給運(yùn)輸管理部門(mén)。有了對(duì)國(guó)家道路狀況的清晰了解，決策者就有可能快速部署資源并簡(jiǎn)化維護(hù)程序，從而將對(duì)道路使用者的干擾降低。這在該國(guó)遙遠(yuǎn)的北部特別重要，因?yàn)榈缆肥侵匾膭?dòng)脈路線(xiàn)，如果由于道路損壞，惡劣天氣或其他原因而關(guān)閉，則幾乎沒(méi)有其他選擇。
將來(lái)，Trafikverket正在探索如何擴(kuò)展3DAI™City的使用。這包括使用系統(tǒng)的交通密度和路邊行人計(jì)數(shù)功能，以更深入地了解國(guó)家道路基礎(chǔ)設(shè)施可能面臨的當(dāng)前和未來(lái)問(wèn)題。
優(yōu)先考慮隱私
盡管斯德哥爾摩和全國(guó)各地都積極采用了該技術(shù)，但任何形式的大規(guī)模監(jiān)視都會(huì)引發(fā)隱私問(wèn)題。當(dāng)然，Univrses的所有技術(shù)都符合GDPR，雖然聽(tīng)起來(lái)公司在不斷拍攝城市街道，但事實(shí)并非如此。
“我們不是在拍攝建筑環(huán)境，而是使用相機(jī)檢測(cè)預(yù)定物體。我們的算法“在邊緣”智能手機(jī)上運(yùn)行，并且經(jīng)過(guò)訓(xùn)練可以查找特定的事物，而不是所有事物。”de Lange解釋說(shuō)。“作為服務(wù)的一部分，我們確實(shí)會(huì)捕獲圖像，但是一旦捕獲到數(shù)據(jù)并將其上傳到云中，就必須首先通過(guò)匿名化管道來(lái)自動(dòng)模糊面部和車(chē)牌。沒(méi)有人可以訪(fǎng)問(wèn)這些數(shù)據(jù)-在我們甚至對(duì)其進(jìn)行分析之前，都會(huì)對(duì)其進(jìn)行匿名處理。”
與可以連續(xù)監(jiān)視一個(gè)地點(diǎn)的靜態(tài)攝像機(jī)不同，Univrses的攝像機(jī)可以持續(xù)移動(dòng)，并且操作員還可以通過(guò)觸摸按鈕來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉它。在這方面，從法律的角度來(lái)看，3DAI™City與侵入式靜態(tài)攝像機(jī)不同，被歸類(lèi)為行車(chē)記錄儀，并且通過(guò)多次隱私評(píng)估對(duì)任何隱私問(wèn)題進(jìn)行了探討。
“ 3DAI™City已得到許多不同組織的認(rèn)可。其中包括Vinnova(公共實(shí)體，也稱(chēng)為瑞典創(chuàng)新局)、斯德哥爾摩市、瑞典交通管理局和赫爾辛堡市。我們目前也正與斯德哥爾摩市進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)隱私影響評(píng)估。”Selbie補(bǔ)充說(shuō)。
“我們的3DAI™城市服務(wù)僅收集有關(guān)特定對(duì)象的數(shù)據(jù)，而不收集個(gè)人數(shù)據(jù)。這就是為什么我們熱衷于與城市和政府部門(mén)合作，并使我們的目標(biāo)與政府目標(biāo)保持一致的原因。我們不在乎正在發(fā)生的事情，我們正在使用計(jì)算機(jī)視覺(jué)、深度學(xué)習(xí)和已經(jīng)存在的車(chē)輛，通過(guò)減少擁堵，提高機(jī)動(dòng)性和節(jié)省成本的方式來(lái)感知這座城市。”
釋放計(jì)算機(jī)視覺(jué)的潛力
盡管道路基礎(chǔ)設(shè)施可能不是智慧城市發(fā)展中十分性感的方面之一，但研究表明，維護(hù)不僅是在斯德哥爾摩，而且是一項(xiàng)非常昂貴的工作。例如，2016年，美國(guó)汽車(chē)協(xié)會(huì)表示，坑洼每年給美國(guó)司機(jī)造成30億美元的損失。在荷蘭，道路工程每年造成超過(guò)200萬(wàn)小時(shí)的交通延誤，而每輛車(chē)每堵車(chē)每小時(shí)，便要向政府和納稅人支付10.58歐元。倫敦是世界上十分擁擠的城市之一，倫敦也有類(lèi)似的故事。英國(guó)首都的道路工程導(dǎo)致交通擁堵，每年給經(jīng)濟(jì)造成的損失高達(dá)40億英鎊。
控制城市街道是一項(xiàng)值得努力的工作，但是技術(shù)的本質(zhì)意味著3DAI™City的計(jì)算機(jī)視覺(jué)除計(jì)數(shù)坑洞之外，還有其他實(shí)際應(yīng)用。將來(lái)，該公司計(jì)劃集成更多功能，以更好地為市政府和市民服務(wù)，例如提供有關(guān)人群數(shù)量，停車(chē)位以及甚至更多不尋常途徑的詳細(xì)數(shù)據(jù)，例如出于保險(xiǎn)或安全目的計(jì)算窗戶(hù)數(shù)量。
Univrses的最終目標(biāo)是提高效率：更有效地利用資源、更好地利用納稅人的錢(qián)以及使城市成為更舒適、便捷的居住地。斯德哥爾摩所面臨的挑戰(zhàn)并不是斯德哥爾摩所特有的，但是在使用瑞典首都作為測(cè)試平臺(tái)之后，Univrses很快就會(huì)在世界上其他擁擠的城市擴(kuò)展并實(shí)施他們的智能解決方案。
“我們不是道路監(jiān)控公司。我們的工作是找出對(duì)數(shù)據(jù)有明確需求的地方，以及如何以經(jīng)濟(jì)高效且可擴(kuò)展的方式來(lái)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。”Selbie說(shuō)。
(原標(biāo)題：案例|智能科技如何讓城市運(yùn)行更順暢)
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