想象一下，在不久的将来，你的城市会是怎样？

　　在那里，交通方式丰富多样、舒适环保。安全的自行车道遍布各地；“打车难”不再是问题，因为有大量低排放且便宜的“无人出租车”。开车的人更少了，城市中有了更多的公园和开阔地，空气质量极佳。

　　在你的城市里，生活是愉快、健康、可持续的。你的城市是一个智能的城市。

　　智能城市，就像智能家庭一样，是建立在“物联网”的基础上的。在智能家庭中，所有物品都连接在物联网中，它们通过收集、储存和分享用户信息来提高环境的效率。而在智能城市中，物联网扩展到了家庭以外，整个城市的自动设备全都在线。这些设备的信息汇集在一起就是大量的市政数据，智能城市利用这些大数据来了解它的居民，以便于提高城市的效率。

　　智能城市的根本是互相连接的社交网络和系统。有了这些网络和系统，研究员们就可以把大数据应用在城市规划中。美国麻省理工学院（MIT）的数据、系统和社会研究所（IDSS）正着手于用大数据解决社会问题。其成员 Sarah Williams 就是一个使用数据做决策的城市设计师。

　　“当大多数人都能理解数据的时候，社会变革就可以开始了。”Williams 说，“数据改变了我们看待世界的方式，它向我们展示了过往政策的结果，同时为未来的新策略提供了重要信息。”

　　Williams 的兴趣是研究 IDSS 对城市系统的影响力，而她的一些同事们则在为未来城市发明新科技，比如无人车和智能电表。这些技术将有效地提高城市的生活水平，解决现有的社会难题。

智能的城市交通

　　交通是城市生活最大的问题之一，也是智能城市中最需要创新的领域。近期火热的概念是无人车，IDSS 航空与航天工程组的成员 Emilio Frazzoli 在无人车的创新上就有不小的进展。

　　去年秋天，Frazzoli 和其他教授们组建团队，参加了新加坡 – MIT 共同举办的无人车试点测试。他们的团队带来了“无人高尔夫车”。在为期六天的公开展示中，参观者们可以在大花园内的任意地点从网上召唤“无人高尔夫车”，并乘坐它前往预先设置好的目的地。这些小号的汽车以最高每小时15英里的速度穿梭在公园中，灵活自如地躲避行人和骑行者。

　　Frazzoli 正在研究什么样的技术可以让无人车正式上路。“如果能更广泛地使用，无人车将改变我们对个人出行的看法，尤其是在城市中。”Frazzoli 说，“无人出租车可以自主接客、载客、寻找停车场、或接待下一个客户。这会使得公共交通像私家车一样便利。”

　　Frazzoli 对无人车技术的另一贡献是他和 MIT 教授 Carlo Ratti 一起发明的数学模型。这个模型计划让十字路口变成自动的、“空位制”的。这些自动化的十字路口将不再需要信号灯，因为无人车会通过物联网交流，确保每一辆车恰好在它所属的时间空位进入十字路口。这样就可以减少不必要的刹车和等待，加快交通效率。Frazzoli 的模型展现了一种可能的未来，一个没有信号灯的城市。只不过，如果想要实现这一未来，在其他领域还需要有新的创新，比如如何让行人和骑行者安全地通过自动化的十字路口。

智慧的行为选择

　　智能城市最聪明的一点，不是机械和系统上的进步，而是帮助居民们学习如何保护资源，尤其是他们自己的金钱。研究者使用大数据建立激励措施，鼓励人们依照更高效的模型做出选择，比如错峰出行。

　　IDSS 成员 Jessika Trancik 与公共环境工程教授 Moshe Ben-Akiva 共同探究如何帮助改变人们的交通行为。他们二人和其他几个小组一起，开发了“最佳出行系统”，系统会奖励那些做出理想行为的用户。在生活的其他方面，最优化的行为总能带来最好的回报，而在交通上人们还没有注意到这一点。

　　Trancik 说：“人们依据个人偏好和交通信息来做决策。获得信息的多少对人们的判断有着很大的影响。”有了准确的实时信息和反馈，用户可以更有效地行动。

　　在智能城市中，每一个行为和选择都被测量成数据，以便于城市规划者和工程师们分析。“这就是为什么模型很重要。通过模型我们可以把最重要的信息汇聚到一起。展现给用户的，是有关交通的所有可能的选择。”Trancik 说。

　　这种个人对于数据的快速反应，不仅仅可以应用于交通上，更重要的是在能源市场上。

智能的能源系统

　　对于消费者来说，想要在能源市场中做出正确的、基于实情的判断，是最难也是最重要的。这是因为能源市场通常是“封闭”的——需求不随价格的波动而改变。虽然能源市场的价格变化非常频繁，但由于大部分消费者无法获得实时的资讯，根本来不及对市场做出反应。所以，消费者们通常怎么方便怎么做，而不是按照价格来选择，能源公司因而可以按照消费者的需求随意定价。

　　当消费者有了实时的价格信息后，比如使用了智能电表，他们的需求就可随价格改变。这种反馈行为对现有的市场是有一定“破坏性的”。IDSS 主任 Munther Dahleh 研究发现，有了实时信息后，需求的波动会非常频繁而剧烈。如果供给侧没有做好准备，跟不上需求的波动，就会非常危险。

　　Dahleh 和他的同事们正在用“控制理论”研究这种供给和需求的联系。“控制理论”是工程与数学中，研究系统如何因反馈而自我改变的一个分支。他们尝试建立一个反馈圈，使得消费者可以随着价格的波动做出反应，但同时确保需求的波动不是太过剧烈。解决这一问题会让能源策略更加高效，并让电网系统更智能。Dahleh 说，“智能电网会通过测量消费需求减少压力。为了实现这一可能，我们在设计激励模型和策略，通过价格和信息来指引消费者们做出合理的选择。”

展望未来

　　在不久的将来，智能城市会由彼此相连的新科技组成，比如智能电网和反馈圈。它们将帮助人们做出知情的、高效的选择。与此同时，复杂网络中的数据则会让研究员们进一步改善这些系统，使人们的生活更加高效。

 　　智能城市的愿景也包含了一些问题，如网络安全和信息隐私，但是智能城市将极大地提高人们的生活质量。IDSS 的研究者们所做的贡献，在未来可能会让耗能严重的巨型城市变成“智能的巨型城市”，以高效的网络取代阻塞的系统，带给人们可持续的城市生活和更美好的未来。（作者：Jennifer Formichelli，麻省理工学院 IDSS 研究院成员和沟通专员；来源：世界经济论坛 - 金歌独家翻译）

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