治療城市病 大數據有話(huà)要說(shuō)
在過(guò)去十年中,人們已經(jīng)看到“自我量化”的出現,也就是通過(guò)數據更好地了解和改善自身的狀況,這些數據可能是你每天的卡路里消耗量,也可能是你每周的睡眠時(shí)間。而現在這種概念已經(jīng)被應用到整個(gè)社區中,并且會(huì )像影響個(gè)人一樣對城市的運行產(chǎn)生影響。例如,你可能認為自己今天走了不少路,而計步器經(jīng)過(guò)快速核實(shí)后可以告訴你精確的距離。這種概念不僅可以讓城市規劃者和政府官員更加清楚地了解城市的運作規律,還可以幫助他們作出更好的調整,包括如何更加有效地利用資源,如何創(chuàng )造更安全和更適于步行的社區,或最佳的交通方式。在美國,“風(fēng)城”芝加哥正采用先進(jìn)的大數據預測模型,精確定位城市風(fēng)險領(lǐng)域,對包括鼠患、鉛中毒等在內的城市頑疾開(kāi)出處方。
全世界的城市病幾乎都是雷同的:每年總有小孩會(huì )因為接觸家裝涂料或水管而鉛中毒;總有一些餐館的衛生環(huán)境不達標;總有不自覺(jué)的車(chē)主在市中心亂停車(chē);總有某些社區幫派分子特別活躍;總有這個(gè)或那個(gè)角落會(huì )突然冒出大量老鼠……在像芝加哥這樣人口超過(guò)250萬(wàn)的特大型城市,這些問(wèn)題可以說(shuō)無(wú)法避免,而讓人抓狂的是,沒(méi)人能確切知道某個(gè)城市病將于何時(shí)何地爆發(fā)。
不過(guò),在芝加哥市長(cháng)拉姆·艾曼紐看來(lái),在大數據時(shí)代,與其被動(dòng)接受那些突如其來(lái)的“緊急狀況”,不如借助大數據的興起未雨綢繆主動(dòng)出擊,通過(guò)打造強大的大數據預測模型并將其納入日常城市管理,改變特大型城市面對頑疾“不定期發(fā)作”時(shí)束手無(wú)策的尷尬。“在像芝加哥這樣的特大城市,沒(méi)有一件事情是會(huì )突然發(fā)生的。事實(shí)上每件事理論上都應該有跡可循,而大數據的出現,讓我們有可能對這些風(fēng)險進(jìn)行分析預測。它要比一群人關(guān)著(zhù)門(mén)想出來(lái)的對策更有效,而且成本更低。”拉姆·艾曼紐說(shuō)道。
城市管理引入大數據
芝加哥市政府于2年前啟動(dòng)了一個(gè)新項目,目前處于試點(diǎn)測試階段。該項目通過(guò)分析家庭調查記錄和人口普查數據等要素,提前預測出城市運行的薄弱環(huán)節,比如哪些區域的兒童更可能發(fā)生鉛中毒,在孩子們暴露于高鉛危險環(huán)境之前,就找到問(wèn)題點(diǎn)。“我們能主動(dòng)、提前避免問(wèn)題發(fā)生,而不是僅僅對已發(fā)生的問(wèn)題做出被動(dòng)反應。”芝加哥公共衛生部首席創(chuàng )新官杰·巴特說(shuō),“兒童鉛中毒預測只是在公共衛生領(lǐng)域啟動(dòng)大數據預測性分析的開(kāi)始,很高興我們正處于這一領(lǐng)域的最前沿。”
理論上,開(kāi)展這類(lèi)大數據預測項目必須建立在該市已擁有提高城市“智商”的基礎之上,即具有大規模的足量數據。2012年,芝加哥市政府就建立了“風(fēng)網(wǎng)”(WindyGrid)大數據平臺,收集建筑物的歷史數據、公交車(chē)位置信息、推特和報警電話(huà)等最新數據流。風(fēng)網(wǎng)大數據平臺的設計初衷?xún)H是一項概念證明,不對公眾開(kāi)放。但以風(fēng)網(wǎng)為基礎的另一個(gè)名為“完全”(Plenario)的大數據平臺,則允許公眾在線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)有關(guān)數據。
隨著(zhù)這些大數據工具不斷推出,其應用操作也日趨豐富。例如,芝加哥開(kāi)發(fā)了一項大數據工具,能把市政熱線(xiàn)對鼠患的投訴與引發(fā)鼠患的特定區域條件(如管道漏水、垃圾投訴增多等)匹配起來(lái),于是環(huán)衛管理人員能
提前到達那些潛在的問(wèn)題區域,主動(dòng)采取治理行動(dòng)。去年,芝加哥居民的滅鼠需求下降了15%,人們似乎看到了成效。
當然,要提高大數據預測分析的準確率并不容易。芝加哥城市計算和數據中心主任查理·卡特利特正在調查一個(gè)警察圈內廣泛流行的說(shuō)法,如果氣溫驟降,城市各個(gè)地區的暴力犯罪事件會(huì )迅猛增加。但他發(fā)現這一現象缺乏合理的理論解釋?zhuān)跀祿澳P腿笔У那闆r下,管理者很難檢驗這一說(shuō)法的有效性。“對于城市治理的很多方面,我們都缺乏基本的理論依據來(lái)解釋城市運作的方式。”卡特利特說(shuō)。
不過(guò),隨著(zhù)全球范圍內越來(lái)越的城市開(kāi)始使用大數據工具整治城市病,大數據預測模型正逐步走向成熟。2011年,紐約通過(guò)大數據技術(shù),成功定位到更易發(fā)生火災的建筑物,即通過(guò)分析聚焦逃稅、不付公共事業(yè)費以及周邊的犯罪率、事故發(fā)生率等數據,預測出一批超過(guò)平均火災發(fā)生概率的建筑物。
消防人員在有針對性地檢查這些樓宇時(shí),確實(shí)比傳統的撒網(wǎng)式掃樓,排查到了更多的消防隱患。
還有不少城市在嘗試基于大數據預測的提前出警,根據歷史的犯罪發(fā)生率,預測未來(lái)可能發(fā)生犯罪的區域。
大數據預測分析可能成為城市治理的福音,可以使現代城市運行更加高效,世界各地的城市都已經(jīng)開(kāi)始試驗大數據項目,并且看到了顯著(zhù)的改善結果。
2012年,IBM公司與法國的里昂市合作,通過(guò)其推出的首個(gè)智能交通項目減少交通擁堵。在使用實(shí)時(shí)數據和對最佳實(shí)踐法進(jìn)行計算后,交通工程師可以作出更明智的決定,例如在發(fā)生交通事故時(shí)如何進(jìn)行道路封閉,或是如何通過(guò)交通標志建議繞行,以幫助司機避免交通擁堵。在加拿大的溫哥華市,警察局自2008年以來(lái)就開(kāi)始使用以分析為主導的監控策略。通過(guò)使用數據確定犯罪熱點(diǎn)地區及模式,使得該市2013年的財產(chǎn)犯罪率下降了24%,暴力犯罪率下降了9%。加拿大另一大城市多倫多也與IBM公司合作創(chuàng )建了一個(gè)社區門(mén)戶(hù),承諾使用大數據分析法監測該地區的所有事務(wù),例如公共安全、以及社區的節水情況等。
大數據管理“綠色社區”
紐約大學(xué)城市科學(xué)與進(jìn)步中心副主任康托科斯塔認為,大數據將使城市生活更加健康、更加靈活、更加公平,從目前來(lái)看,在城市管理的各個(gè)環(huán)節中,應用大數據提高能源使用效率,相對而言更容易入手。
身為城市規劃專(zhuān)家,康托科斯塔的確是有感而發(fā),他目前的另一個(gè)身份是紐約哈德遜園區開(kāi)發(fā)團隊顧問(wèn)。哈德遜園區是紐約有史以來(lái)規模最大的房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)項目,項目位于曼哈頓西部、毗鄰長(cháng)島鐵路場(chǎng)的“鉑金地段”。這一占地超過(guò)28英畝的超大規模社區將建造15棟混合用途大樓,其中包括辦公室、住宅單元、商業(yè)空間,以及餐廳、酒吧、一家酒店、一所學(xué)校和14英畝開(kāi)放的公共空間。目前該社區已經(jīng)破土動(dòng)工,預期第一階段的項目將于2018年完工。
根據現有規劃,哈德遜園區的大部分地區都將安裝傳感器,以監測從能源消耗到行人流量等各種數據。與此同時(shí),在此基礎上設置的各項環(huán)保設施也讓人眼前一亮。以令人望而生畏的廢棄物管理為例,哈德遜園區將采用龐大的真空管道系統,從每棟樓宇收集垃圾到中央處理端,也就是說(shuō)園區居民無(wú)需忍受垃圾車(chē)午夜穿行的呼嘯。能源方面,園區將在現場(chǎng)配備發(fā)電機組,居民無(wú)需擔心因颶風(fēng)等突發(fā)原因而遭遇停電,并且園區內還將建立小型電網(wǎng),樓宇間可共享電力資源……在康托科斯塔看來(lái),哈德遜園區將成為全美第一個(gè)“量化社區”——城市管理者收集數據的范圍將空前廣泛,下到相對簡(jiǎn)單的收集用電、用水數據,上到用先進(jìn)的高光譜成像工具實(shí)時(shí)測量溫室氣體排放和空氣污染物。
近年來(lái),紐約在全球城市大數據應用領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。2009年,時(shí)任紐約市長(cháng)的布隆伯格簽署法令,規定面積超過(guò)5萬(wàn)平方英尺的私人樓宇每年要提供用電用水基本情況報告。與美國LEED綠色建筑認證只評價(jià)樓宇啟用時(shí)的狀態(tài)是否達標不同,紐約的綠色建筑評估更為嚴格,持續覆蓋樓宇使用的全過(guò)程。
根據當時(shí)布隆伯格的要求,康托科斯塔撰寫(xiě)了2012年紐約綠色建筑評估報告。與此類(lèi)報告一般關(guān)注房齡、能源類(lèi)型、地段、規模等常規能耗指標不同的是,康托科斯塔的報告指出了中高層建筑能耗與哮喘急診量之間的相關(guān)性。這份報告發(fā)表后在業(yè)內廣受好評,也引起了紐約哈德遜園區開(kāi)發(fā)商的關(guān)注。
打造可量化的宜居城市
事實(shí)上,利用持續收集的數據和實(shí)時(shí)數據采集進(jìn)行比對分析,從而發(fā)現城市運行中各類(lèi)不同事件之間的關(guān)聯(lián)度,正是大數據在城市管理中的核心應用。放眼全球,許多城市都開(kāi)始使用信息技術(shù)來(lái)提高城市的運營(yíng)水平,比如在舊金山,鬧市區的停車(chē)以進(jìn)入車(chē)流的多少來(lái)浮動(dòng)定價(jià);在新加坡,市政府以車(chē)輛的實(shí)際使用情況為基礎收取道路稅……這一切都離不開(kāi)大量的數據采集和分析。不過(guò)康托科斯塔認為,哈德遜園區是獨一無(wú)二的:“我們在園區內測量的不只是建筑或基礎設施的數據,還試圖衡量人如何與空間互動(dòng),物理性的空間設計如何影響人們的生活、公共健康,乃至社會(huì )交往。”他同時(shí)強調,哈德遜園區各項大數據信息披露,均以當事人的同意為前提。
哈德遜園區的開(kāi)發(fā)為紐約大學(xué)城市科學(xué)與進(jìn)步中心的師生們提供了理想的實(shí)驗場(chǎng)所。這個(gè)年輕的研究中心在2012年由前市長(cháng)布隆伯格發(fā)起,坐落于布魯克林,旨在通過(guò)大數據應用引領(lǐng)一門(mén)“城市科學(xué)”。從市郊出租車(chē)是否夠用,到噪音擾民對健康、犯罪、教育成果以及房產(chǎn)價(jià)值產(chǎn)生的影響,均屬該中心的研究范圍。
康托科斯塔不只是處理數據本身,關(guān)鍵在于他把大數據應用到城市各個(gè)角落。“在數據與城市相關(guān)聯(lián)的問(wèn)題上,業(yè)內分裂為兩大陣營(yíng)。”他解釋道,“一派認為只要把已采集到的數據關(guān)聯(lián)起來(lái),加以分析,看看能發(fā)現什么有趣的模式并作出反應;另一派則主張先提出重要、有趣的問(wèn)題,然后把所需的數據找出來(lái),再開(kāi)始解決這些問(wèn)題。”康托科斯塔認為這兩種方式都有可取之處,但顯然他站在后一陣營(yíng):“大數據的關(guān)鍵在于你所提問(wèn)題的本質(zhì)。我重點(diǎn)關(guān)注的是進(jìn)一步理解大數據如何影響人們的行為。”
康托科斯塔的教育背景值得一提,土木工程本科、房地產(chǎn)金融碩士、城市規劃博士的黃金組合,使他的工作核心定位于“思考社會(huì )公平和社會(huì )正義的問(wèn)題,以及我們正在努力實(shí)現的事業(yè)對社會(huì )產(chǎn)生的影響。這個(gè)視角非常有用,但很多工程或科學(xué)背景出身的大數據業(yè)者,不大有機會(huì )從這一角度切入探索。”
紐約大學(xué)城市科學(xué)與進(jìn)步中心的目標是真正打破學(xué)科間的藩籬,不僅需要計算機、工程學(xué)、環(huán)境學(xué)、社會(huì )學(xué)等背景的專(zhuān)業(yè)人才,更需要社會(huì )科學(xué)家們拋出問(wèn)題,取得相關(guān)數據,關(guān)鍵是上述兩個(gè)陣營(yíng)的專(zhuān)家能共同合作,破解這些問(wèn)題。
“我知道我的視角肯定與大型科技公司大相徑庭,比如他們非常重視物理層面以及在物理基礎架構上可實(shí)現的數據。”康托科斯塔承認,“我把重點(diǎn)放在進(jìn)一步理解數據如何影響人們的行為,以及使用何種可獲得的信息類(lèi)型,真正吸引更多人們參與到規劃過(guò)程中來(lái)。”
一種聲音:隱私問(wèn)題難以避免
在我們生活的城市中,隨處都有攝像頭和傳感器,在不被察覺(jué)的情況下搜集數據,例如通過(guò)步行、騎車(chē)、搭地鐵、開(kāi)車(chē)移動(dòng)的數據;你每月的水電使用量;你的垃圾生產(chǎn)量及其去處等……經(jīng)過(guò)特別搭建的數學(xué)模型,這些枯燥的數據會(huì )成為城市管理者的助手,讓城市的運作更為順暢。
不過(guò),在享受大數據為城市管理帶來(lái)好處的同時(shí),大數據收集所面臨的隱私問(wèn)題正變得難以回避。目前大數據項目收集的信息通常都是匿名收集或是進(jìn)行匯總,并且只有在當事人選擇參加該項目的情況下才能收集數據。也就是說(shuō),仍有許多人不愿意相關(guān)機構對他們的數據進(jìn)行跟蹤和分析。相當多的大數據研究者樂(lè )觀(guān)地認為,隨著(zhù)人們在網(wǎng)上越來(lái)越自由地分享他們的信息,這個(gè)問(wèn)題可能會(huì )變成小菜一碟。
編輯:daiy
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