出租車推動智慧城市建設
by Marika Yang, Carnegie Mellon University
隨著世界的技術進步,“智能”一詞已應用于從智能手機到智能家居的所有事物。現(xiàn)在,包括城市在內(nèi),一切都是“智能”的。智慧城市利用各種物聯(lián)網(wǎng)(IoT)傳感器收集整個城市的數(shù)據(jù),并對其進行分析以更好地運行和管理城市的資源和服務。一些應用包括交通擁堵、噪聲和污染控制等。
所有這些應用程序都需要數(shù)據(jù),更具體地說,準確的學習需要好的數(shù)據(jù)。這導致了發(fā)展中的智能城市的主要問題之一:城市很大。北京為1,600平方英里,人口超過2000萬,而紐約市為302平方英里,人口超過800萬。為了收集數(shù)據(jù),傳感器需要遍布整個城市,但是由于成本、人工和對某些區(qū)域的訪問受限,不可能將傳感器部署到任何地方。
卡內(nèi)基梅隆大學電子與計算機工程副研究員張培(ZeiZhang)轉(zhuǎn)向出租車作為移動傳感平臺。為什么?出租車隊的運行時間長,空間覆蓋范圍大,并且具有巨大的數(shù)據(jù)收集潛力。
Zhang說:“在一個高密度的城市中放置傳感器很昂貴,而且難以維護,但是像出租車這樣的可管理車隊到處都是,到處都是!
盡管有出租車隊的潛力,但這也帶來了新的挑戰(zhàn)。如果在沒有任何規(guī)則或規(guī)定的情況下將傳感器部署在出租車上,則數(shù)據(jù)可能會有錯誤和不完整的結(jié)果,因為出租車自然不會行駛到城市的每個部分。相反,它們密集地分布在受歡迎的地方!俺鲎廛嚥⒉皇菫榱酥С盅芯慷O計的,”Zhang開玩笑說。
為了獲得更好的數(shù)據(jù)以進行準確的學習,Zhang和他的同事開發(fā)了一種算法,以制定最佳計劃來激勵出租車司機前往不太受歡迎的地區(qū)——通過金錢激勵來激勵他們收集數(shù)據(jù)。研究人員強調(diào)了數(shù)據(jù)收集的兩個主要目標:覆蓋更大比例的城市區(qū)域和分布更加均勻的覆蓋范圍。為了確定要激活哪個出租車以獲得最佳數(shù)據(jù),該算法考慮了多個因素,包括給定出租車的位置、可能的路線、潛在的客戶以及降低成本的需求。
Zhang說:“基本上,該算法會告訴駕駛員:'按照我的路線,您可能會發(fā)現(xiàn)更多的客戶,但如果不這樣做,我們會給您帶來差額!薄皩τ谖覀儊碚f,我們將沿著新的道路獲取新的數(shù)據(jù),并提高我們對該城市的整體了解!
全市數(shù)據(jù)眾包的啟動系統(tǒng)取得了積極的成果。研究人員發(fā)現(xiàn),感知覆蓋質(zhì)量提高了40%,乘車請求匹配率提高了30%,而所需的基本預算僅為10%。他們與中國公司EnvironmentalThinking合作,目前在深圳有146個部署,在天津有19個部署。
作為合作的一部分,他們開發(fā)了一種稱為“大氣監(jiān)測系統(tǒng)”的污染繪圖工具,該工具可以跟蹤給定位置中有關空氣污染的大量信息。該工具將天氣信息到顆粒物(PM2.5),二氧化氮(NO2)和臭氧(O3)污染的24小時圖表匯總到一個平臺中。
Zhang說:“隨著城市變得更加智能,我們的系統(tǒng)將為城市管理者或居住者提供高分辨率和準確性的傳感信息!薄坝辛烁玫那榫掣兄,智慧城市將能夠更好地回應居住者!保ň幾g/Cassie)
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