Tools

Міста майбутнього

27 лютого 2018 р.


Вирішення проблем мегаполісів вимагає багато часу та зусиль. Але створити їх мешканцям більш здорову, комфортну і спокійну атмосферу цілком можливо. Для цього необхідно, щоб міста «порозумнішали».

Ми живемо в епоху урбанізації. Вже близько десяти років мешканці міст складають більше половини світового населення. І ця тенденція збережеться. За прогнозами ООН, до 2050 року частка городян зросте до 70%, тобто їх кількість зрівняється із загальною кількістю людей, що живуть сьогодні на планеті. Протягом всього одного століття населення великих міст збільшиться з одного до майже шести мільярдів чоловік. Крім того, зростання населення призведе до появи більшої кількості мегаполісів - міст, в яких проживає понад десяти мільйонів чоловік. Якщо в 2014 році їх налічувалося 28, то до 2030 року їх число може зрости до 41. Відповідним чином зростуть і вимоги до міської інфраструктури. Тенденція зростання торкнеться не тільки мегаполісів. Якщо в 2016 році в світі налічувалося близько 500 міст з населенням більше одного мільйона, то до 2030 року їх число, ймовірно, перевищить 650.

Вже сьогодні багато міст змушені вирішувати проблеми нестачі житла, перевантаження інфраструктури, недостатнього водо- і енергопостачання. Додайте до цього зростаючі ризики стихійних лих, викликаних, не в останню чергу, зміною клімату, однією з головних причин якого є викиди, перш за все, в транспортному секторі. Згідно з останніми дослідженнями, електрифікація транспорту - найбільш дієва стратегія скорочення викидів вуглекислого газу. Робота в цьому напрямку вже ведеться. Але щоб досягти поставленої мети та утримати глобальне потепління на рівні нижче 2оС, необхідно до 2060 року електрифікувати 90% всіх автотранспортних засобів.

Зеештадт Асперн - це не тільки новий район Відня, а й «лабораторія» перспективного дослідницького проекту в області енергопостачання.

Думка про те, що процес урбанізації триватиме, не може не викликати тривогу. Однак є надія, що пов'язані з цим негативні тенденції вдасться приборкати. Уявіть: чисте повітря замість смогу, комфортна мобільність замість перевантажених доріг, чиста питна вода замість води з джерел, що містять всілякі збудники захворювань, доступна за ціною і поставлена за потребою електроенергія з відновлюваних джерел замість дорогої або «брудної» енергії з викопного палива.

Створення такої дійсності передбачає не повернення в доіндустріальну епоху, а перехід в століття цифровізації, де міста будуть функціонувати як великі комп'ютери. Сьогодні багато мегаполісів вже роблять перші кроки в цьому напрямку. Це стало особливо помітно в останні 4 роки: все більше міст почали цілеспрямовано реалізовувати стратегію перетворення в Smart City.

Відень - піонер серед смарт-міст: ще в 2012 році одна з автобусних ліній в центральній частині міста була оснащена електричними автобусами.

Відень попереду Чикаго и Сінгапура

Відень вважається сьогодні найрозумнішим містом світу. У доповіді «Smart City, Smart Strategy» консалтингової компанії Roland Berger підкреслюється, що Відень з населенням 1,7 мільйона випереджає Чикаго і Сінгапур. На думку авторів доповіді, столиця Австрії розробила «добре структуровану стратегію розвитку інтелектуального міста». Наприклад, в 2012 році Відень став першою столицею, яка перейшла на використання тільки електрифікованих автобусів на одному з маршрутів у центрі міста. Розробкою концепції та постачанням приводів займався Siemens. В даний час концерн разом з партнерами проводить дослідження в експериментальному районі Відня Зеештадт Асперні. В рамках цього проекту понад сто домогосподарств надають дані про споживану енергію, якість повітря та температуру в приміщеннях з метою аналізу та оптимізації взаємодії між будівлями та енергосистемою.

«Порозумнішати» міста зможуть тільки за допомогою складних передових технологій. Такі технології дозволяють, наприклад, передавати водіям інформацію про наявність вільних місць на парковках, знижуючи тим самим щільність дорожнього руху, скорочуючи час пошуку парковки і, відповідно, зменшуючи викиди. Знизити щільність руху можна також за рахунок оптимізації графіків руху громадського транспорту та роботи світлофорів. Для кожного мандрівника можна розробити оптимальний цифровий маршрут з ідеальними стиковками»: і неважливо, пересувається він на власному автомобілі, орендованому або на громадському транспорті, або поєднує два останніх способи.

Впровадження нових технологій дійсно дає ефект. Це підтверджують, наприклад, результати недавнього спільного дослідження компаній Siemens і Arup за підтримки заступника мера Лондона, метою якого була розробка бізнес-кейсу Smart Cities на прикладі британської столиці. Згідно з отриманими даними, впровадження технології інтелектуального управління паркуванням в районі під умовною назвою Arc of Opportunity на сході міста дозволить скоротити час пошуку водіями парковки на 33 тисячі годин на рік. Якщо використовувати ці зекономлені години на створення додаткової вартості, отримуємо еквівалент в розмірі 870 тисяч євро на рік. Зауважте, це стосується лише одного району Лондона.

Перш за все, треба розширювати наші знання про життя міста. Уже сьогодні незліченні датчики та лічильники збирають в мегаполісах найрізноманітнішу інформацію. Ця незліченна кількість біт та байтів інформації десь зберігається, але аналізується та використовується тільки частково. Як перетворити потік Big Data («великі дані», бази даних) в Smart Data («розумні дані») - це важливе питання, яке доведеться вирішувати місту майбутнього.

Відповідь дає інтелектуальне програмне забезпечення, яке вже сьогодні знаходить найрізноманітніше застосування. Іноді це віртуальні інструменти з розумними алгоритмами, наприклад, інтерактивна система City Performance Tool (CyPT) від Siemens. Вона допомагає містам вибирати методи досягнення цілей в сфері екології та відображає, як ті чи інші інфраструктурні рішення впливають на зростання зайнятості та розвитку інфраструктурного сектора.



Об'єднання даних міста

У 2013 році Відень запустив спільно з Siemens пілотний проект по впровадженню системи CyPT. Австрійська столиця стала першим у світі містом, який використовував цей інструмент, і тим самим дала поштовх для подальшої розробки програмного забезпечення. Необхідно було об'єднати дані, що надходять від усіх муніципальних департаментів - про клімат, транспорт, енергетику, будівлі - в єдину статистичну базу. Всього було акумульовано, оцифровано і проаналізовано 350 точок введення даних. Інтелектуальне об'єднання даних проводиться з небаченою раніше швидкістю, практично одним натисненням кнопки, і по всіх районах міста одночасно.

Ще більш складними системами є так звані нейронні мережі. Це комп'ютерні моделі, що працюють аналогічно людському мозку. В процесі тренування вони навчаються розпізнавати взаємозв'язки та робити прогнози. Вражаючим прикладом нейронних мереж є програмне забезпечення, розроблене Ральфом Гротманном з підрозділу корпоративних технологій Siemens. Воно дозволяє точно визначати ступінь забруднення повітря у великих містах на кілька днів вперед.

Точні прогнози, які спираються на ретельно зібрані дані, лежать в основі майже кожної сфери життєдіяльності розумного міста. Наприклад, інтелектуальні мережі зможуть вирівнювати коливання потужності, викликані зміною погодних умов. Вже сьогодні є розуміння того, як інтегрувати парк електромобілів в систему управління будівлею і використовувати їх в якості накопичувачів енергії.

Інтернет речей як мережева технологія та Smart Data як технологія прогнозування, визначатимуть майбутнє розумних міст. Зокрема, вони дозволять більш чітко узгоджувати потреби споживання енергії та її виробництва, справлятися зі зростаючою децентралізацією, об'єднувати ринки теплової та електроенергії, інтегрувати в енергосистему промислові підприємства, будівлі та транспорт в якості постачальників енергетичних послуг.

Крок в цьому напрямку дозволяє зробити платформа MindSphere, відкрита хмарна операційна система для Інтернету речей (IoT) від Siemens, яка об'єднує аналіз даних з різними можливостями підключення. За допомогою цієї системи міста та їх комунальні підприємства зможуть розробляти різноманітні програми для інтелектуального поліпшення міської інфраструктури.

За сприянням Siemens місто-держава Сінгапур збирається продовжити своє перетворення в «розумну націю». З цією метою Сінгапур планує вперше в світі використовувати MindSphere для максимального оцифровування своєї інфраструктури. Для підтримки цього плану Siemens розгорнув центр цифровізації.