如何利用智慧城市技術(shù)測量社交距離

英國和世界上許多國家都采取了社交隔離措施，以減緩疫情的蔓延。要了解這些建議是否有效，我們需要評估它們的遵循程度。

為此，我們在紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)城市天文臺的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)城市數(shù)據(jù)儀表盤，以幫助了解社會距離措施對一個(gè)大城市內(nèi)的人和車輛運(yùn)動(dòng)的實(shí)時(shí)影響。

紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)城市天文臺的發(fā)展是為了更好地了解城市的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)。它利用數(shù)千個(gè)傳感器和數(shù)據(jù)共享協(xié)議來監(jiān)控城市周圍的活動(dòng)，從交通和行人流量到擁堵情況、停車場占用情況和公共汽車GPS追蹤器。它還監(jiān)測能源消耗、空氣質(zhì)量、氣候和許多其他變量。

我們已經(jīng)分析了超過18億的觀察數(shù)據(jù)，以及其他數(shù)據(jù)源，使用深度學(xué)習(xí)算法。它們實(shí)時(shí)通知和更新儀表板。

在上圖中，行人傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示為實(shí)線。陰影區(qū)域是預(yù)先封閉的“正常”行人流量。傳感器通常每小時(shí)監(jiān)測兩個(gè)方向的行人流量，然后將其與前一年的同日數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。圖中的高峰代表了交通高峰時(shí)段的人流量增加。然而，自從封鎖以來，總體上只觀察到非常小的峰值。

我們的研究發(fā)現(xiàn)，與年平均水平相比，行人的數(shù)量減少了95%。這表明人們一直在密切遵守政府的指導(dǎo)方針。然而，在3月23日出臺嚴(yán)格規(guī)定后，客流量才出現(xiàn)了最大幅度的下降，這表明更強(qiáng)烈的信息收到了預(yù)期的效果。

在車輛行駛方面，封鎖的第一周初期，交通流量減少的速度要慢得多，只有年平均水平的50%左右。這可能是由于人們開始使用汽車而不是公共交通。總的來說，我們估計(jì)，自3月1日以來，泰恩和威爾已經(jīng)有61.2萬名乘客在乘坐公共交通工具時(shí)迷路。

英國公共衛(wèi)生部門也建議人們外出走動(dòng)時(shí)至少保持兩米的距離。這一建議已被廣泛宣傳，但很難評估它是否正在被遵循。利用計(jì)算機(jī)視覺和圖像處理，我們在城市天文臺的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開發(fā)出算法，可以自動(dòng)測量公共區(qū)域的社交距離。

我們制作了可以測量公共場所行人之間距離的模型。通過使用交通信號燈指示系統(tǒng)，該算法能夠匿名識別并標(biāo)注保持安全距離的人，同時(shí)在某些違反社交距離措施的情況下標(biāo)記紅色。

利用這些信息，我們有可能找出無法保持社會距離的瓶頸，以及當(dāng)限制被施加或解除時(shí)，公民如何適應(yīng)。

這類數(shù)據(jù)不僅能實(shí)時(shí)顯示物理距離的變化，還能提供長期行為變化的詳細(xì)信息。

面向未來的工具

世界衛(wèi)生組織的一位專家稱，英國在實(shí)施嚴(yán)格的社交隔離措施方面晚了10天。這可能是由于缺乏對廣泛的公眾行為的洞察力。通過技術(shù)開發(fā)的觀察性基礎(chǔ)設(shè)施可能是未來危機(jī)管理反應(yīng)的核心。

紐卡斯?fàn)柍鞘刑煳呐_是開發(fā)所謂智能城市的全球運(yùn)動(dòng)的一部分:嵌入式傳感器為城市系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以優(yōu)化性能，并使基于證據(jù)的決策成為可能。

智慧城市利用信息和通信技術(shù)來大規(guī)模精簡城市運(yùn)營。技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)收集交通、噪音、空氣質(zhì)量、能源消耗和運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，以便當(dāng)局和企業(yè)作出改進(jìn)和可持續(xù)的決策。市民可以通過多種方式參與到智慧城市中來。

數(shù)據(jù)權(quán)威和治理將是未來智慧城市發(fā)展的一個(gè)重要討論點(diǎn)。城市天文臺正在積極研究智慧城市的治理，并通過實(shí)時(shí)發(fā)布所有數(shù)據(jù)來應(yīng)用開放和透明的理念。

我們對當(dāng)前形勢的分析提供了一個(gè)機(jī)會，可以更好地為下一次危機(jī)做好準(zhǔn)備，或者量化大規(guī)模社會變革的影響。