Tools

Site ExplorerSite Explorer
Close site explorer

Города будущего

27 февраля 2018 г.


Решение проблем мегаполисов требует много времени и усилий. Но создать их жителям более здоровую, комфортную и спокойную атмосферу вполне возможно. Для этого необходимо, чтобы города «поумнели».

Мы живем в эпоху урбанизации. Уже около десяти лет жители городов составляют более половины мирового населения. И эта тенденция сохранится. По прогнозам ООН, к 2050 году доля горожан возрастет до 70%, то есть их количество сравняется с общим количеством людей, живущих сегодня на планете. В течение всего одного столетия население крупных городов увеличится с одного до почти шести миллиардов человек. Кроме того, рост населения приведет к появлению большего числа мегаполисов – городов, в которых проживает более десяти миллионов человек. Если в 2014 году их насчитывалось 28, то к 2030 году их число может возрасти до 41. Соответствующим образом возрастут и требования к городской инфраструктуре. Тенденция роста затронет не только мегаполисы. Если в 2016 году в мире насчитывалось около 500 городов с населением более одного миллиона, то к 2030 году их число, по всей вероятности, превысит 650.

Уже сегодня многие города вынуждены решать проблемы нехватки жилья, перегруженной инфраструктуры, недостаточного водо- и энергоснабжения. Добавьте к этому возросшие риски стихийных бедствий, вызванных, не в последнюю очередь, изменением климата, одной из главных причин которого являются выбросы, прежде всего, в транспортном секторе. Согласно последним исследованиям, электрификация транспорта – наиболее действенная стратегия сокращения выбросов углекислого газа. Работа в этом направлении уже ведется. Но чтобы достичь поставленной цели и удержать глобальное потепление на уровне ниже 2оС, необходимо к 2060 году электрифицировать 90% всех автотранспортных средств.

Зеештадт Асперн – это не только новый район Вены, но и «лаборатория» перспективного исследовательского проекта в области энергоснабжения.

Мысль о том, что процесс урбанизации будет продолжаться, не может не вызывать тревогу. Однако есть надежда, что связанные с этим негативные тенденции удастся обуздать. Представьте: чистый воздух вместо смога, комфортная мобильность вместо перегруженных дорог, чистая питьевая вода вместо воды из источников, содержащих всевозможных возбудителей заболеваний, доступная по цене и поставляемая по потребности электроэнергия из возобновляемых источников вместо дорогостоящей или «грязной» энергии из ископаемого топлива.

Создание такой действительности предполагает не возврат в доиндустриальную эпоху, а переход в век цифровизации, где города будут функционировать как большие компьютеры. Сегодня многие мегаполисы уже делают первые шаги в этом направлении. Это стало особенно заметно в последние 4 года: все больше городов начали целенаправленно реализовывать стратегию превращения в Smart City

Вена – пионер среди смарт-городов: ещё в 2012 году одна из автобусных линий в центральной части города была оснащена электрическими автобусами.

Вена впереди Чикаго и Сингапура

Вена считается сегодня самым умным городом мира. В докладе «Smart City, Smart Strategy» консалтинговой компании Roland Berger подчеркивается, что Вена с населением 1,7 миллиона опережает Чикаго и Сингапур. По мнению авторов доклада, столица Австрии разработала «хорошо структурированную стратегию развития интеллектуального города». Например, в 2012 году Вена стала первой столицей, которая перешла на использование только электрифицированных автобусов на одном из маршрутов в центре города. Разработкой концепции и поставкой приводов занимался Siemens. В настоящее время концерн вместе с партнерами проводит исследование в экспериментальном районе Вены Зеештадт Асперне. В рамках этого проекта более ста домохозяйств предоставляют данные о потребляемой энергии, качестве воздуха и температуре в помещениях с целью анализа и оптимизации взаимодействия между зданиями и энергосистемой.

«Поумнеть» города смогут только с помощью сложных передовых технологий. Такие технологии позволяют, например, передавать водителям информацию о наличии свободных мест на парковках, снижая тем самым плотность дорожного движения, сокращая время поиска парковки и, соответственно, уменьшая выбросы. Снизить плотность движения можно также за счет оптимизации графиков движения общественного транспорта и работы светофоров. Для каждого путешественника можно разработать оптимальный цифровой маршрут с идеальными стыковками»: передвигается ли он на собственном автомобиле, арендованном или на общественном транспорте, либо сочетает два последних способа.

Внедрения новых технологий действительно дает эффект. Это подтверждают, например, результаты недавнего совместного исследования компаний Siemens и Arup при поддержке заместителя мэра Лондона, целью которого была разработка бизнес-кейса Smart Cities на примере британской столицы. Согласно полученным данным, внедрение технологии интеллектуального управления парковкой в районе под условным названием Arc of Opportunity на востоке города позволит сократить время поиска водителями парковки на 33 тысячи часов в год. Если использовать эти сэкономленные часы на создание добавочной стоимости, получаем эквивалент в размере 870 тысяч евро в год. Заметьте, это касается лишь одного района Лондона.

Прежде всего, надо расширять наши знания о жизни города. Уже сегодня бесчисленные датчики и счетчики собирают в мегаполисах самую разную информацию. Это несчетное количество бит и байтов информации где-то хранится, но анализируется и используется только частично. Как превратить поток Big Data («большие данные», базы данных) в Smart Data («умные данные») – это важный вопрос, который придется решать городу будущего.

Ответ дает интеллектуальное программное обеспечение, которое уже сегодня находит самое различное применение. Иногда это виртуальные инструменты с умными алгоритмами, например, интерактивная система  City Performance Tool (CyPT) от Siemens. Она помогает городам выбирать методы достижения целей в сфере экологии и отображает, как те или иные инфраструктурные решения влияют на рост занятости и развитии инфраструктурного сектора.



Объединение данных города

В 2013 году Вена запустила совместно с Siemens пилотный проект по внедрению системы CyPT. Австрийская столица стала первым в мире городом, который использовал этот инструмент, и тем самым дала толчок для дальнейшей разработки программного обеспечения. Необходимо было объединить данные, поступающие от всех муниципальных департаментов – о климате, транспорте, энергетике, зданиях – в единую статистическую базу. Всего было аккумулировано, оцифровано и проанализировано 350 точек ввода данных. Интеллектуальное объединение данных производится с невиданной ранее скоростью, практически одним нажатием кнопки, и по всем районам города одновременно.

Ещё более сложными системами являются так называемые нейронные сети. Это компьютерные модели, работающие аналогично человеческому мозгу. В процессе тренировки они обучаются распознавать взаимосвязи и делать прогнозы. Впечатляющим примером нейронных сетей является программное обеспечение, разработанное Ральфом Гротманном из подразделения корпоративных технологий Siemens. Оно позволяет точно определять степень загрязнения воздуха в крупных городах на несколько дней вперед.

Точные прогнозы, опирающиеся на тщательно собранные данные, лежат в основе почти каждой сферы жизнедеятельности умного города. Например, интеллектуальные сети смогут выравнивать колебания мощности, вызванные изменением погодных условий. Уже сегодня есть понимание того, как интегрировать парк электромобилей в систему управления зданием и использовать их в качестве накопителей энергии.

Интернет вещей как сетевая технология и Smart Data как технология прогнозирования, будут определять будущее умных городов. В частности, они позволят более четко согласовывать потребности потребления энергии и ее производства, справляться с растущей децентрализацией, объединять рынки тепловой и электроэнергии, интегрировать в энергосистему промышленные предприятия, здания и транспорт в качестве поставщиков энергетических услуг.

Шаг в этом направлении позволяет сделать платформа MindSphere, открытая облачная операционная система для Интернета вещей (IoT) от Siemens, которая объединяет анализ данных с различными возможностями подключения. С помощью этой системы города и их коммунальные предприятия смогут разрабатывать разнообразные приложения для интеллектуального улучшения городской инфраструктуры.

При содействии Siemens город-государство Сингапур собирается продолжить своё превращение в «умную нацию». С этой целью Сингапур планирует впервые в мире использовать MindSphere для максимального оцифровывания своей инфраструктуры. Для поддержки этого плана Siemens развернул центр цифровизации.