想象一下，在不久的將來，你的城市會是怎樣？
在那里，交通方式豐富多樣、舒適環(huán)保。安全的自行車道遍布各地；“打車難”不再是問題，因為有大量低排放且便宜的“無人出租車”。開車的人更少了，城市中有了更多的公園和開闊地，空氣質(zhì)量極佳。
在你的城市里，生活是愉快、健康、可持續(xù)的。你的城市是一個智能的城市。
智能城市，就像智能家庭一樣，是建立在“物聯(lián)網(wǎng)”的基礎(chǔ)上的。在智能家庭中，所有物品都連接在物聯(lián)網(wǎng)中，它們通過收集、儲存和分享用戶信息來提高環(huán)境的效率。而在智能城市中，物聯(lián)網(wǎng)擴展到了家庭以外，整個城市的自動設(shè)備全都在線。這些設(shè)備的信息匯集在一起就是大量的市政數(shù)據(jù)，智能城市利用這些大數(shù)據(jù)來了解它的居民，以便于提高城市的效率。
智能城市的根本是互相連接的社交網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)。有了這些網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)，研究員們就可以把大數(shù)據(jù)應(yīng)用在城市規(guī)劃中。美國麻省理工學(xué)院（MIT）的數(shù)據(jù)、系統(tǒng)和社會研究所（IDSS）正著手于用大數(shù)據(jù)解決社會問題。其成員SarahWilliams就是一個使用數(shù)據(jù)做決策的城市設(shè)計師。
“當(dāng)大多數(shù)人都能理解數(shù)據(jù)的時候，社會變革就可以開始了。”Williams說，“數(shù)據(jù)改變了我們看待世界的方式，它向我們展示了過往政策的結(jié)果，同時為未來的新策略提供了重要信息?！?/p>
Williams的興趣是研究IDSS對城市系統(tǒng)的影響力，而她的一些同事們則在為未來城市發(fā)明新科技，比如無人車和智能電表。這些技術(shù)將有效地提高城市的生活水平，解決現(xiàn)有的社會難題。
智能的城市交通
交通是城市生活最大的問題之一，也是智能城市中最需要創(chuàng)新的領(lǐng)域。近期火熱的概念是無人車，IDSS航空與航天工程組的成員EmilioFrazzoli在無人車的創(chuàng)新上就有不小的進展。
去年秋天，F(xiàn)razzoli和其他教授們組建團隊，參加了新加坡–MIT共同舉辦的無人車試點測試。他們的團隊帶來了“無人高爾夫車”。在為期六天的公開展示中，參觀者們可以在大花園內(nèi)的任意地點從網(wǎng)上召喚“無人高爾夫車”，并乘坐它前往預(yù)先設(shè)置好的目的地。這些小號的汽車以最高每小時15英里的速度穿梭在公園中，靈活自如地躲避行人和騎行者。
Frazzoli正在研究什么樣的技術(shù)可以讓無人車正式上路?！叭绻芨鼜V泛地使用，無人車將改變我們對個人出行的看法，尤其是在城市中?！盕razzoli說，“無人出租車可以自主接客、載客、尋找停車場、或接待下一個客戶。這會使得公共交通像私家車一樣便利。”
Frazzoli對無人車技術(shù)的另一貢獻是他和MIT教授CarloRatti一起發(fā)明的數(shù)學(xué)模型。這個模型計劃讓十字路口變成自動的、“空位制”的。這些自動化的十字路口將不再需要信號燈，因為無人車會通過物聯(lián)網(wǎng)交流，確保每一輛車恰好在它所屬的時間空位進入十字路口。這樣就可以減少不必要的剎車和等待，加快交通效率。Frazzoli的模型展現(xiàn)了一種可能的未來，一個沒有信號燈的城市。只不過，如果想要實現(xiàn)這一未來，在其他領(lǐng)域還需要有新的創(chuàng)新，比如如何讓行人和騎行者安全地通過自動化的十字路口。
智慧的行為選擇
智能城市最聰明的一點，不是機械和系統(tǒng)上的進步，而是幫助居民們學(xué)習(xí)如何保護資源，尤其是他們自己的金錢。研究者使用大數(shù)據(jù)建立激勵措施，鼓勵人們依照更高效的模型做出選擇，比如錯峰出行。
IDSS成員JessikaTrancik與公共環(huán)境工程教授MosheBen-Akiva共同探究如何幫助改變?nèi)藗兊慕煌ㄐ袨椤Ｋ麄兌撕推渌麕讉€小組一起，開發(fā)了“最佳出行系統(tǒng)”，系統(tǒng)會獎勵那些做出理想行為的用戶。在生活的其他方面，最優(yōu)化的行為總能帶來最好的回報，而在交通上人們還沒有注意到這一點。
Trancik說：“人們依據(jù)個人偏好和交通信息來做決策。獲得信息的多少對人們的判斷有著很大的影響?！庇辛藴?zhǔn)確的實時信息和反饋，用戶可以更有效地行動。
在智能城市中，每一個行為和選擇都被測量成數(shù)據(jù)，以便于城市規(guī)劃者和工程師們分析?！斑@就是為什么模型很重要。通過模型我們可以把最重要的信息匯聚到一起。展現(xiàn)給用戶的，是有關(guān)交通的所有可能的選擇?！盩rancik說。
這種個人對于數(shù)據(jù)的快速反應(yīng)，不僅僅可以應(yīng)用于交通上，更重要的是在能源市場上。
智能的能源系統(tǒng)
對于消費者來說，想要在能源市場中做出正確的、基于實情的判斷，是最難也是最重要的。這是因為能源市場通常是“封閉”的——需求不隨價格的波動而改變。雖然能源市場的價格變化非常頻繁，但由于大部分消費者無法獲得實時的資訊，根本來不及對市場做出反應(yīng)。所以，消費者們通常怎么方便怎么做，而不是按照價格來選擇，能源公司因而可以按照消費者的需求隨意定價。
當(dāng)消費者有了實時的價格信息后，比如使用了智能電表，他們的需求就可隨價格改變。這種反饋行為對現(xiàn)有的市場是有一定“破壞性的”。IDSS主任MuntherDahleh研究發(fā)現(xiàn)，有了實時信息后，需求的波動會非常頻繁而劇烈。如果供給側(cè)沒有做好準(zhǔn)備，跟不上需求的波動，就會非常危險。
Dahleh和他的同事們正在用“控制理論”研究這種供給和需求的聯(lián)系?！翱刂评碚摗笔枪こ膛c數(shù)學(xué)中，研究系統(tǒng)如何因反饋而自我改變的一個分支。他們嘗試建立一個反饋圈，使得消費者可以隨著價格的波動做出反應(yīng)，但同時確保需求的波動不是太過劇烈。解決這一問題會讓能源策略更加高效，并讓電網(wǎng)系統(tǒng)更智能。Dahleh說，“智能電網(wǎng)會通過測量消費需求減少壓力。為了實現(xiàn)這一可能，我們在設(shè)計激勵模型和策略，通過價格和信息來指引消費者們做出合理的選擇?！?/p>
展望未來
在不久的將來，智能城市會由彼此相連的新科技組成，比如智能電網(wǎng)和反饋圈。它們將幫助人們做出知情的、高效的選擇。與此同時，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)則會讓研究員們進一步改善這些系統(tǒng)，使人們的生活更加高效。
智能城市的愿景也包含了一些問題，如網(wǎng)絡(luò)安全和信息隱私，但是智能城市將極大地提高人們的生活質(zhì)量。IDSS的研究者們所做的貢獻，在未來可能會讓耗能嚴(yán)重的巨型城市變成“智能的巨型城市”，以高效的網(wǎng)絡(luò)取代阻塞的系統(tǒng)，帶給人們可持續(xù)的城市生活和更美好的未來。
