تکنولوژی های عمومی نوآورانه تبدیل چشم انداز شهر

محیط های شهری با فشارهای بی سابقه ای مواجه هستند: زیرساخت های پیری، رشد جمعیت، نوسانات آب و هوایی و بودجه های شهری فشرده، در پاسخ، شهرها در سراسر جهان به فن آوری های کار عمومی نوآورانه تبدیل شده اند که ترکیب سنجش، اتوماسیون، تجزیه و تحلیل داده ها و طراحی پایدار است، این ابزار بهبود قابل ملاحظه ای نیست - آنها اساساً تغییر می دهند که چگونه شهرها ترافیک، آب، زباله، انرژی، و ایمنی عمومی را با استفاده از سیستم های فیزیکی، بهبود می دهند و تغییرات بیشتر در محیط زیست محیطی.

سیستم های مدیریت ترافیک هوشمند

ترافیک هزینه های سالانه میلیاردها دلار در بهره وری و زباله های سوخت از دست رفته است. سیستم های مدیریت ترافیک هوشمند با استفاده از داده های زمان واقعی برای انطباق زمان سیگنال، مدیریت حوادث و بهینه سازی جریان در سراسر شبکه ها، این سیستم ها به یک شبکه متراکم از سنسورها متکی هستند - حلقه های استنتاجی، رادار، دوربین ها و وسایل نقلیه متصل - تغذیه به یک پلت فرم مرکزی که می تواند در مراحل سیگنال تنظیم کند.

کنترل سیگنال سازگار

سیگنال های ترافیکی سنتی بر روی تایمر ثابت اجرا می شوند، به سرعت به عنوان تغییر الگوهای ترافیکی منسوخ می شوند.Adaptive سیگنال Control Technology (ASCT) به طور مداوم زمان بندی را بر اساس تقاضای واقعی خودرو محاسبه می کند: شهرهایی مانند پیتسبورگ و لس آنجلس، ASCT را مستقر کرده و کاهش زمان سفر 20 تا 25 درصد و معادل آن در انتشار گازهای گلخانه ای را گزارش می دهند.

ادغام ماشین متصل

مرز بعدی ارتباطات خودرو به ضد عفونی (V2I) است که ارتباطات کوتاه مدت (DSRC) یا سلول C-V2X اجازه می دهد سیگنال های ترافیکی به "صحبت" برای نزدیک شدن به وسایل نقلیه، هشدار دهنده از نقض نور قرمز، عبور از عابران، یا رویکردهای اضطراری خودرو در یوتا، حالت DOT V2I را در 250 مایل بزرگراه مستقر کند، و آسیب پذیری های قرمز را کاهش می دهد، زیرا آسیب رساندن به وسیله نقلیه اتصال 60٪ از طریق عبور از اتصال بیشتر از طریق اتصال، به وسایل نقلیه اتصال بیشتر از طریق مسدود کردن وسایل نقلیه اتصال، به وسایل نقلیه اتصال، به وسایل نقلیه اتصال، به سرعت اتصال، به سرعت بیشتر، به سرعت بیشتر، به سرعت بیشتر، به سرعت اتصال، به سرعت.

پارکینگ هوشمند و مدیریت Curb

ادارات عمومی در حال حاضر از پارکینگ مجهز سنسور و برنامه های تلفن همراه برای هدایت رانندگان به نقاط موجود استفاده می کنند، کاهش "cruising" که تا 30٪ از ترافیک شهری را تشکیل می دهد.برنامه Midtown نیویورک از داده های پارکینگ زمان واقعی برای تنظیم سیاست های ترافیک استفاده می کند - به عنوان مثال، تبدیل مناطق به مسافر در طول ساعات اوج، این کنترل پویا و کاهش بهره وری دو پارکینگ.

طرح های سبز زیرساخت

زیرساخت خاکستری - لوله ها، کانال های بتنی و گیاهان درمانی - تکمیل یا جایگزین شده توسط زیرساخت های سبز که شبیه سازی فرآیندهای طبیعی است، این سیستم ها مدیریت طوفان در منبع آن، کاهش سرریزهای فاضلاب ترکیب شده، اثرات پایین تر جزیره گرمایی شهری و بهبود کیفیت هوا.

سقف سبز و دیوارها

سقف سبز سطوح ساختمان را با پوشش گیاهی، جذب باران، ساختارهای عایق و فیلتر آلودگی ها پوشش می دهد. سقف سبز تورنتو، یکی از بلند پروازانه ترین در آمریکای شمالی، نیاز به سقف سبز در ساختمان های جدید بیش از ۲۰۰۰ متر مربع دارد، گزارش های شهر که این سقف ها ۷۰ تا ۹۰ درصد از بارش سالانه را به طور متوسط حفظ می کنند، به طور مشابه در ساختمان های عمومی در بوگوتا دمای محیط را در ۵ درجه کاهش داده اند.

باغ های بارانی و بارانی

⁇ - ⁇ و ⁇ - ⁇ - ⁇ - آب را به داخل سطح به صورت زیر زمینی، کاهش دویدن توسط 80٪ یا بیشتر.شهر سبز فیلادلفیا، برنامه آب های تمیز هزاران باغ باران و کوچه های قابل استفاده را نصب کرده است، ثبت بیش از 1.5 میلیارد گالن طوفان آب آشامیدنی سالانه این سیستم ها را فیلتر می کند و همچنین آلودگی های آب زیرزمینی را کاهش می دهد.[۱۰]

جنگل های شهری و درختان تاز

درختان خیابانی یک تکنولوژی کم هزینه اما با نفوذ بالا برای ساخت سلول های خاک ساختاری و سیستم های معلق پیاده سازی هستند که درختان را قادر می سازد تا در مناطق شهری متراکم رشد کنند در حالی که ارائه نفوذ آب طوفان، سایه و سوء مصرف کربن، ابتکار میلیون دلاری شهر نیویورک بیش از یک میلیون درخت کاشته شده است و مطالعات بعدی نشان داد که کاهش 10٪ در میزان آسم در محله های با حفره های درختان بالا پوشش داده شده است.

تکنولوژی های مدیریت زباله های نوآورانه

جمع آوری زباله یکی از بزرگترین هزینه های عملیاتی برای شهرها است.تکنولوژی های جدید آن را از یک سرویس نیروی کار فشرده و ثابت به یک سیستم مبتنی بر داده تبدیل می کنند که جمع آوری را بهینه سازی می کند، نرخ بازیافت را بهبود می بخشد و انرژی تولید می کند.

Smart Bins و Path Optimization

سطل های مجهز به سنسور، سطوح پر را در زمان واقعی انتقال می دهند و به خدمه مجموعه اجازه می دهند که فقط ظرف های کامل را خالی کنند. بارسلونا یک شبکه هوشمند سطل را در 4000 واحد پیاده سازی کرد و سفرهای کامیون جمع آوری شده را به 30 درصد کاهش داد، هزینه های سوخت و انتشار گازهای گلخانه ای (به عنوان مثال، حل کننده های مسیریابی خودرو) از داده ها به علاوه الگوهای ترافیکی برای طراحی برنامه های جمع آوری روزانه استفاده می کنند.

AI-Powered مرتب سازی و بازیافت

امکانات بازیابی مواد (MRFs) در حال استقرار چشم انداز کامپیوتر و سلاح های رباتیک برای مرتب کردن قابلیت های قابل بازیافت با دقت 98% شرکت هایی مانند AMP Robotics از شبکه های عصبی آموزش دیده بر میلیون ها تصویر برای شناسایی پلاستیک، فلزات و کاغذ با سرعت بالا است.این تکنولوژی به طور چشمگیری افزایش نرخ بهبودی و کاهش آلودگی - پیشرفت حیاتی به عنوان شهرهای نیروی واردات چین برای پردازش خود از هدف خود را از دست می دهد.

دانلود بازی Waste-to-Energy and Methane Capture

گیاهان مدرن زباله به انرژی (WtE) از احتراق پیشرفته و آنفولانزا استفاده می کنند [2 ] درمان گاز برای تبدیل زباله های باقی مانده به برق یا گرمایش منطقه ای. کپنهاگ پردازش 400 هزار تن زباله در سال، تولید برق کافی برای 500.000 خانه و گرمایش 1500،000 خانوار. سیستم های جذب متان زباله با میکرواسترین های خارجی که گاز را به پارک برق منتقل می کنند، بازسازی می شوند.[۳]

سیستم های مدیریت آب پیشرفته

کمبود آب، شبکه های لوله ای قدیمی و مقررات سخت تر در حال رانندگی با استفاده از زیرساخت های آب هوشمند، متر آب هوشمند، سنسور های فشار و آشکارسازهای نشت آکوستیک بخش های عمومی کار را به صورت واقعی در سیستم توزیع می دهند.

تشخیص نشت و مدیریت فشار

آب غیر متخلخل – آب از دست رفته برای نشت – می تواند بیش از 50٪ در شهرهای قدیمی تر باشد. سنسورهای صوتی و correlator ها می توانند نشت را در یک متر بدون حفاری مشخص کنند.12 آب در لندن یک سیستم از 8000 سنسور را در سراسر 8000 کیلومتر از اصلی قرار داد و 1200 نشت ناشناخته را پیدا کرد، صرفه جویی 75 میلیون لیتر در هر روز. - دریچه های یکپارچه با سیستم های تثبیت فشار در سراسر مناطق کاهش می یابد.

پارک های عمومی

ادارات کارهای عمومی مقدار زیادی از فضای سبز را مدیریت می کنند.کنترلرهای آبیاری هوشمند از سنسورهای رطوبت خاک، پیش بینی آب و هوا استفاده می کنند و داده های تبخیر شده تنها در صورت نیاز، مصرف آب پارک را 30٪ پس از برگشت 200 هکتار از چمن با این کنترل های از راه دور، اجازه می دهد تکنسین ها برنامه ها را از داشبورد مرکزی تنظیم کنند، کاهش بازدید از محل.

مدل پیش بینی کننده طوفان

گردآورنده های ترکیبی (CSOs) یک چالش عمده زیست محیطی و بهداشت عمومی است.شهرهایی مانند آتلانتا و Milwaukee در حال حاضر از مدل های مبتنی بر AI استفاده می کنند که رادار آب و هوا، سنسورهای عمق فاضلاب و داده های جریان لوله را برای پیش بینی سر و صدا 24 تا 48 ساعت پیش از انتشار حوضه های ذخیره سازی یا موقت برای نگه داشتن مخازن، کاهش حجم CSO در طول طوفان های سنگین.

هوشمند خیابانی نورپردازی و مدیریت انرژی

روشنایی خیابان تا ۴۰ درصد از بودجه برق شهر را تشکیل می دهد. تبدیل LED به تنهایی صرفه جویی در انرژی ۵۰ تا ۶۰ درصد را ارائه می دهد، اما نورپردازی واقعا هوشمند، کنترل های سازگار، نظارت از راه دور و ادغام با دیگر سنسورهای شهری را اضافه می کند.

شبکه های Dimming و Mesh

چراغ های هوشمند خیابانی می توانند تا 20 درصد روشنایی را کاهش دهند، زمانی که هیچ عابر پیاده یا وسایل نقلیه شناسایی نمی شوند، سپس روشن شدن در مورد تقاضا. اداره نورپردازی خیابان لس آنجلس 200000 وسیله با LED های شبکه ای و کنترل ها را بازسازی کرد و به کاهش 63٪ در استفاده از انرژی دست یافت. چراغ ها همچنین سنسورهای کیفیت هوا، نویز و تشخیص گلوله را نصب کردند، ایجاد یک پلت فرم پیکربندی توزیع شده که از عملکرد های عمومی پشتیبانی می کند.

شبکه های خورشیدی و خود-Healing Grids

چراغ های خیابان خورشیدی خاموش با باتری های یکپارچه در مناطق با قدرت شبکه غیر قابل اعتماد یا هزینه های بالای زیرزمینی مستقر می شوند، این واحدها اغلب شامل کنترل کننده های شارژ MPPT و باتری های فسفات آهن طولانی مدت لیتیوم عمر هستند. Miami از نور خورشیدی برای روشن کردن یک راهرو رها شده استفاده می کند، و عبور ایمن با بارگذاری شبکه صفر را فراهم می کند، برخی از چراغ های هوشمند می توانند از طریق قطع شبکه، در طول یک شبکه اضطراری، واکنش دهند.

دوقلوهای دیجیتال و برنامه ریزی شهری

یک دوقلو دیجیتال یک شبیه سازی مجازی پویا و سه بعدی از دارایی های شهری فیزیکی است - از سوراخ های دیواری گرفته تا پل - که به روز رسانی در زمان واقعی با داده های سنسور است. ادارات کار عمومی از دوقلوهای دیجیتال برای مدیریت دارایی، شبیه سازی سناریو و نگهداری پیش بینی کننده استفاده می کنند.

نظارت بر زیرساخت و تعمیر و نگهداری پیش بینی

پلت فرم S-DoT سئول، دوقلوهای دیجیتالی از 1300 دارایی کلیدی را ایجاد می کند، از جمله پل ها، تونل ها و اصلی ترین آب ها. سنسورها تعبیه شده در سازه ها ارتعاشات، فشار و خوردگی را اندازه گیری می کنند؛ پرچم های دوقلو دیجیتال قبل از اینکه آنها حساس شوند، تعمیرات اضطراری را 45٪ کاهش داده و عمر دارایی را به طور مشابه افزایش داده اند، مدل مجازی سنگاپور اجازه می دهد تا اثرات جدید در جریان باد، و جریان ترافیک خورشیدی را شبیه سازی کند.

مراکز عملیات یکپارچه

بسیاری از شهرها نظارت عمومی را بر یک مرکز عملیات یکپارچه (IOC) با استفاده از دوقلوی دیجیتال به عنوان یک تصویر عملیاتی مشترک، اپراتورهای می توانند ترافیک، فشار آب، پیشرفت جمع آوری زباله و کیفیت هوا را در یک نقشه واحد جمع آوری کنند. پلت فرم Sentilo بارسلونا جمع آوری داده ها از 15،000 سنسور و اجازه می دهد پاسخ های متقابل سیستم - به عنوان مثال اگر یک آب اصلی شکسته، IOC به طور خودکار تعمیر و ارسال ترافیک.

امنیت عمومی و تکنولوژی های پاسخ اضطراری

در حالی که به طور سنتی از کارهای عمومی جدا می شود، فن آوری های ایمنی به طور فزاینده ای شبکه های ارتباطی و سنسور را به اشتراک می گذارند. دوربین های هوشمند، سنسورهای صوتی و مراکز فرماندهی یکپارچه زمان پاسخ را بهبود می بخشند و جرم را کاهش می دهند.

دانلود فیلم Gunshot و Rapid Location

شوتر که اکنون در بیش از 100 شهر آمریکا مستقر شده است، از سنسورهای صوتی برای مکان های گلوله ای سه گانه تا 10 متر استفاده می کند، سیستم به پلیس در کمتر از 60 ثانیه هشدار می دهد، اغلب قبل از تماس 911 در شیکاگو، این تکنولوژی منجر به افزایش 50٪ در بازداشت های مربوط به اسلحه و کاهش در بخش های کار عمومی اغلب نصب این سنسورها در قطب های خیابانی موجود، هزینه های به اشتراک گذاری زیرساخت های مختلف شده است.

911 یکپارچه و کنترل ترافیک

هنگامی که یک تماس 911 شامل یک حادثه ترافیکی است، مرکز تماس می تواند به طور خودکار دوربین های مجاور را تحریک کند و زمان سیگنال را تنظیم کند تا یک مسیر روشن برای وسایل نقلیه اضطراری ایجاد کند. سیستم های ارسال لینک های هوشمند 911 هوستون با نرم افزار مدیریت ترافیک، کاهش زمان پاسخ اضطراری متوسط تا 20٪.این ادغام معمولا در همان IOC ذکر شده است، نشان می دهد که چگونه کار عمومی و ایمنی هماهنگ هستند.

آینده تکنولوژی های عمومی

سرعت تغییر به عنوان اتصال 5G، محاسبات لبه و سیستم های مستقل بالغ خواهد شد. چندین روند در حال حاضر قابل مشاهده است.

خیابان های خودمختار و قانونا Mowers

مسافران خود رانندگی در استکهلم و سنگاپور آزمایش می شوند، آنها مسیرهای پیش از ما را هدایت می کنند، موانع را تشخیص می دهند و به ایستگاه شارژ بازگشت می کنند.به طور مشابه، برج های مستقل با ایستگاه های شارژ خورشیدی، نوارهای و پارک های متوسط را حفظ می کنند و خدمه را برای کارهای بالاتر آزاد می کنند.

بازرسی مبتنی بر Drone-based

هواپیماهای بدون سرنشین مجهز به دوربین های حرارتی و LiDAR جایگزین بازرسی های سرنشین دار از پل ها، برج های سلولی و مخازن آب هستند. اداره حمل و نقل اورگان از هواپیماهای بدون سرنشین برای بازرسی ۲،۷۰۰ پل در سال استفاده می کند و زمان بازرسی را تا ۹۰ درصد کاهش می دهد و باعث بهبود ایمنی نرم افزار به طور خودکار ۳D تولید می کند و ترک ها، خوردگی یا کپسوله های گیاهی را تشخیص می دهد.

بلاک چین برای ردیابی دارایی

دفاتر توزیع شده، سوابق ضد دستکاری برای دارایی های عمومی را ارائه می دهند. لس آنجلس در حال آزمایش بلاکچین برای ردیابی چرخه عمر مواد ساخت جاده ای - از کود تا بافندگی - اطمینان از انطباق با استانداردهای پایداری هوشمند می تواند پرداخت ها را به عنوان نقاط عطف تکمیل کند، کاهش سربار اداری.

نتیجه گیری

فن آوری های عمومی نوآورانه رمان نیستند - آنها در حال تبدیل شدن به ابزار ضروری برای مدیریت سیستم های پیچیده شهری هستند. سیگنال های ترافیک هوشمند، زیرساخت سبز، مرتب سازی زباله های مبتنی بر AI، دوقلوهای دیجیتال و سیستم های ایمنی یکپارچه، سود قابل اندازه گیری در بهره وری، پایداری و کیفیت زندگی شهری است که امروز در این فن آوری ها سرمایه گذاری می کنند، انعطاف پذیر تر به فشارهای آب و هوا، محدودیت های بودجه و تغییرات جمعیت فردا است که بزرگترین سنسور دوگانه در سراسر یک رویکرد تجزیه و به اشتراک گذاری می کند.