首尔为何是人工智能与数据驱动城市发展的现实试验场
意大利裔建筑师、麻省理工学院研究员卡洛·拉蒂认为,城市应通过数据与设计不断重塑,而不是建成后便任其老化。他在巴塞罗那举行的世界智慧城市博览会上以韩国,尤其是首尔为例,指出这里是少有的能够大规模试验想法并迅速改进的地方。首尔人口密集、数字连接发达,市民能迅速接纳新服务,公共机构也拥有建设高性能基础设施的经验。这些条件共同造就了一个城市创新的活实验室。
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拉蒂领导麻省理工学院可感知城市实验室,并与各大洲的城市合作。他认为,下一波城市转型将以学习型基础设施的兴起为标志。街道、建筑和公用设施能够感知状况、实时调整,并随居民的需求不断演进。这一转变有赖于嵌入式传感器、光纤和联网控制系统,也取决于相关规则:硬件和数据归谁所有、谁能获取分析结果,以及如何作出决策。技术可以在任何地方部署,难点在于治理。
人口结构变化让这一问题更显紧迫。未来几十年,韩国、意大利、日本和中国的人口都将减少。城市领导者将被要求以更少的员工和更紧张的预算,提供更舒适、安全、便利的服务。明智的选择是升级现有设施,而不是从零开始建设新区。如果基础设施能够学习,城市就能更快应对热浪、洪水、交通高峰和公共卫生需求。这正是拉蒂主张将首尔打造为全球试验场的核心理由。
什么是学习型基础设施,它为何重要
传统的基础设施建设方式是建造、验收和维护。各项设置都固定在操作手册中,升级往往要等上几十年。学习型基础设施则不同:它感知活动和环境状况,通过分析预测接下来可能发生的情况,然后即时调整运行方式。交通信号几分钟内就能调整,而不是等上几个月;建筑通风系统会根据人员数量和室外空气质量作出调整;排水系统则会开启或关闭,以应对突发暴雨。重点不在于各种新设备,而在于及时响应。
从静态管线到灵活响应的网络
街道下方的光纤和电力线路传输来自摄像头、声学传感器、空气质量监测器和交通探测器的数据。地面上,激光雷达、蓝牙和联网车辆信标又提供了另一层信息。建筑内的智能电表、恒温器和照明网络则形成精细的反馈回路。它们共同构成一套数字神经系统。如果通过开放标准加以组织,这套网络就能带来实实在在的改善,例如缩短公交出行时间、降低学校能源成本、让人行横道更安全,并减少强降雨期间地下室被淹的情况。
不过,这种做法也有局限。数据可能杂乱无章,传感器会在恶劣天气中失灵,网络安全也不能事后才考虑。跨机构、跨供应商整合系统并不容易。城市还要权衡取舍,例如如何在尽可能充分利用数据和保护隐私之间取得平衡。拉蒂认为,首尔具备足够的规模、技能和公民活力,能够迅速应对这些挑战,同时始终以人为本。
首尔的优势:人口密集、连接发达,市民乐于尝试
首尔汇聚了少有的多重优势。这是一座规模庞大的都市圈,公共交通使用率高,几乎人人都能使用智能手机,市民也乐于率先尝试新的数字服务。当地拥有成熟的电子产品制造商、软件公司和初创企业生态系统,因此城市试点项目可以从构想到部署,不必依赖漫长的供应链。居民通过手机应用和数字服务终端与城市互动,形成了大量反馈渠道,而这对反复改进至关重要。
速度本身并不能保证取得良好成效。过去智慧城市尝试带来的教训是,实验必须具有包容性。无障碍、可负担性和隐私保护从项目设计第一天起就必须纳入考量。如果试点项目只适用于高收入地区,或者要求使用最新设备,就会错过最可能从中受益的人群。首尔的优势在于,许多服务,从公共交通到数字支付,都已经面向广泛公众运行。这为学习型基础设施打下了坚实基础。
治理与所有权:智慧城市成功的关键
智慧城市技术可以跨国复制,但治理方式却很难照搬。街灯上的传感器归谁所有?数据由谁存储,保存多久?如果算法决策影响到居民,他们如何提出异议?能清楚回答这些问题的城市,才能推广创新;回答不清的城市,则可能面临试点停滞和公众反弹。多个城市的实践表明,最大的障碍往往来自社会和制度层面,而不是技术层面。
数据归谁所有
数据所有权很少简单明了。原始数据流可能由供应商采集,由云服务商处理,再通过城市仪表板呈现。每个环节都会产生新的权利和义务。如果合同不够周全,城市就可能失去对数据访问权限、格式和时间安排的控制。解决办法切实可行:城市可以要求使用开放数据架构,确保数据可移植,缩短原始个人数据的保存期限,并进行独立审计;也可以投资组建服务公共利益的技术团队,使其具备评估平台的能力;还可以通过采购鼓励采用模块化硬件和开放接口,以便替换部件而不必废弃整套系统。
以透明度建立信任
拉蒂倡导彻底透明。居民应当知道收集了哪些数据、收集原因、保护方式以及删除时间。公开的数据清单、明确的保存期限和通俗易懂的说明,都能发挥重要作用。受欧盟《通用数据保护条例》启发的工具赋予公民访问、更正和删除个人数据的权利。独立监督委员会和隐私影响评估有助于确保系统符合公众价值观。当人们看到保障措施确实落实,就更有可能接受在公共空间设置传感器,也更愿意为公共利益提供自己的数据。
信任也建立在选择之上。并非每项服务都需要强制参与。提供自愿加入的项目、在传感器覆盖区域设置清晰标识,并提供便捷的投诉渠道,都有助于减少焦虑。城市可以公布算法登记信息,开放模型供外部审查,并组织红队演练,在风险造成伤害之前将其找出。这些属于治理工具,而非技术功能,却对长期成功至关重要。
人工智能已经能从城市中识别什么
人工智能如今正帮助规划人员大规模解读城市环境。它可以绘制树冠、阴影和路面分布图,估算人行道上的通行速度,并识别车辆与行人距离过近的冲突点。拉蒂及其合作者正通过一项名为“治愈之绿,首尔”的项目在韩国应用这些方法。该项目旨在将人们在公园和街道中的感受,与可测量的绿化和设计特征联系起来。如果靠近喷泉的遮荫长椅能让人们停留更久、压力也随之降低,系统就应识别这种规律,并引导投资建设更多这样的空间。
从图像到身心健康洞见
计算机视觉可以从图像中识别树木、草地、水体、遮阳设施和座椅等元素。结合微气候传感器和匿名化出行数据后,它可以揭示夏季哪些路径更舒适、哪些广场过于嘈杂,以及哪些简单改造能够增加日常身体活动。最终成果并非单一评分,而是一张机会分布图。规划人员可以逐街区比较情况,并测试新植树林、雾化降温设施或隔音屏障是否能提升舒适度和空间使用率。
伦理问题至关重要。系统应避免识别个人,并应在设备端处理敏感影像,避免原始视频离开设备。通过数据汇总和加入噪声,可以在保留趋势信息的同时保护隐私。团队还应检查偏差,例如某些地区的图像是否代表不足。如果训练数据中看不到城市的大片区域,关于身心健康的项目就无法成功。
来自中国及其他试验场的经验
拉蒂长期主张,最好的智慧城市模式应从人的需求出发,而不是照着技术清单逐项建设。他使用“可感知城市”这一说法,强调传感器和软件应帮助人们感知并塑造周围环境。中国在速度和规模方面提供了有益经验。在深圳等地,快速城市化、制造能力和创业文化相结合,打造出一座城市科技的活态试验场。国际团队正在研究当地的公共空间、交通和产业如何共同演进。
避免自上而下规划带来的刻板效果
不同国家早期的示范项目,包括专门规划建设的新城,带来了值得警惕的教训。规划过于僵化、决策完全来自上层时,社区可能显得缺乏生气。创新也会沦为附加在空洞舞台上的一层装饰。按街区逐步发展、拥有活跃的沿街底层空间和多元功能的成熟城市,往往能更自然地吸纳技术。对首尔而言,重要的是让实验贴近日常生活,在真实街道和繁忙车站开展测试,并接纳那些挑战最初方案的反馈。
私营企业是不可或缺的合作伙伴,但城市也应防范供应商锁定和扼杀地方特色的标准化。多元的做法和开放的对话有助于确保联网系统改善公共生活,而不是把整座城市压平成一套模板。
智慧路灯及联网基础设施的机遇与风险
路灯是学习型基础设施的一个典型例子。换装节能LED灯具后,路灯能立即节省开支。再加上联网功能,它们便能在周围无人时调暗亮度、报告故障,并搭载探测空气污染、交通速度和停车位情况的传感器。同一根灯杆还可以服务应急部门、调整行人信号灯时序,并支持5G小基站。理论上,这有利于安全、气候和便利。
让多用途硬件惠及所有人
实际操作比理论复杂。传统部门按职能划分:照明部门负责灯光,交通团队负责信号,卫生部门关注空气质量。多用途灯杆跨越了这些部门壁垒,因此需要明确的治理机制,避免职责和预算落在无人负责的空档中。采购应鼓励模块化设计,让城市无需更换整套灯具,就能增添或替换传感器模块。隐私政策必须明确无误。如果使用摄像头,默认设置应包括设备端模糊处理和较短的数据保存期限。许多城市只收集人数和速度,而非身份信息,从而降低风险,同时仍能为改善街道设计提供依据。
对城市官员和业内人士的访谈显示出一种普遍现象:供应商往往推销专有数据平台,公用事业部门专注于可靠照明,这是它们的职责所在;城市管理者希望立即提供服务,而开放数据倡导者则希望建设能够支持未来应用的平台。化解这些分歧的办法是先制定政策,再采购符合政策的硬件,而不是反过来。只要居民及早参与、数据权利得到保障,联网路灯就能成为值得信赖的城市智能基础设施。
人口减少如何改变智慧城市议程
人口萎缩会改变规划人员提出的问题。目标不再主要是扩大供给,而是更充分地利用已有设施。适应性交通车道可以根据时段,在货运装卸、公交优先和自行车通行之间切换。闲置办公空间可以改为图书馆、诊所或共享自习室。随着需求下降,水和能源系统可以相应调整运行规模,在不牺牲可靠性的前提下降低成本。基础设施具备学习能力后,就能及时调整服务水平,避免漫长延误。
人口老龄化是另一个影响优先事项的因素。缩短过街距离、增设长椅和加强遮荫的街道,有助于老年居民保持活跃。远程医疗和社会照护可以依托管理能源和交通的同一套网络。面对这些变化,最好的智慧城市项目应让照护者的日常生活更轻松、让急救人员响应更快,并让所有人在极端高温下都能生活得更安心。技术只是工具,最终要实现的是舒适与尊严。
首尔的成功可能是什么样子
成效会体现在一点一滴的改善中。信号灯感知到公交车驶近后便协调放行,公交乘客因此缩短了出行时间。易涝街区的雨水管网受到监测,并在暴雨来临前进行调控,商店因洪水关闭的情况随之减少。夏日步行变得更凉爽,因为城市会在行人实际活动的地方重点增加遮荫,并监测新种的树木是否达到预期的降温效果。公用事业部门利用需求数据安排维护,让停电变得更少、持续时间更短。
治理成效也会清晰可见。一个公共网站列出每种传感器的类型、所在街区、每次部署的目的、采集的数据以及保存期限。算法登记信息说明,用于停车收费或建筑检查的模型如何训练,以及如何接受偏差测试。居民可以下载已有的个人数据、更正数据并要求删除。独立委员会会检查合规情况,并按季度发布报告。
最后,经济和社会生活也会体现成功。开放接口让初创企业能在城市系统之上开发服务,例如为低视力人士提供导航,或优化配送路线以减少夜间噪声。大学和公民团体利用开放数据评估气候韧性和公共卫生状况。曾被忽视的社区能率先获得升级,而不是只有市中心受益。届时,活实验室将成为一座充满活力的城市:实验成为一种常态,成果惠及广大公众。
要点
- 卡洛·拉蒂指出,首尔是少有的现实试验场,能够大规模测试智慧城市理念并迅速改进。
- 重点是建设能够感知、适应和演进的学习型基础设施,让现有城市得到改善,而不是从零开始建设新城。
- 治理、所有权和隐私至关重要。明确的数据权利、透明度和公民监督能够建立信任。
- 包括“治愈之绿,首尔”在内的人工智能项目,利用计算机视觉和传感器,将绿地设计与身心健康成效联系起来。
- 中国的经验强调以人为本,也提醒人们警惕僵化的自上而下规划导致空间缺乏生气。
- 联网路灯既展现机遇,也带来风险。主要障碍在于社会和制度层面,而非技术层面。
- 人口减少让城市优先转向改造现有设施、灵活运营,以及支持老龄化社会的服务。
- 首尔的成功将体现在公交提速、步行更凉爽、洪水减少,以及系统运作方式公开透明。






