人工智能在智慧城市發展與綠色出行的應用

人工智能在塑造智慧城市與綠色出行方面扮演關鍵角色。從智慧交通管理與數位孿生基礎設施,到電動車優化與節能運輸系統,人工智能讓全球城市得以減排、改善城市服務,並達成可持續發展目標。

智慧城市運用資料與科技提升城市生活品質與可持續性。像物聯網(IoT)與人工智能(AI)等創新技術,現代化城市服務並提高營運效率。透過處理來自感測器、攝影機與城市紀錄的大量資料流,人工智能讓城市能預見挑戰並採取主動回應。例如,人工智能驅動的模型協助規劃人員減少交通擠塞與溫室氣體排放。總而言之,人工智能是打造更環保、更安全且更互聯城市環境的核心。

智慧城市基礎設施

人工智能透過先進的數位系統強化城市基礎設施與規劃。城市現正部署數位孿生與感測網絡,即時模擬建築、道路與公共設施。結合物聯網、衛星資料與分析,市政府能精準偵測模式並預測趨勢。

防洪韌性

里斯本的人工智能防洪模擬可預測水患風險,估計可在二十年間避免約20次水患,避免超過€1億的損失。

智慧能源

深圳的人工智能智慧電網協調再生能源與需求,達到約15%節能(約每年1.6 TWh)。

預測性規劃

人工智能分析交通、污染與資源資料,為策略性投資提供指引,並優化收運路線與運輸佈局。

主要 AI 基礎設施計劃

  • 防洪與災害韌性:人工智能模型模擬天氣與水流,支援主動防洪防護與緊急應變指引。
  • 智慧能源管理:人工智能協調分散式能源(太陽能、風能、電動車充電)以穩定電網並降低能源消耗。
  • 預測性規劃:人工智能分析交通、污染與資源資料以優化投資、提升效率、降低成本並達成永續目標。
智慧城市基礎設施與服務
由人工智能與物聯網驅動的智慧城市基礎設施

綠色出行與運輸

人工智能正在改造城市運輸,使其更清潔且更高效。智慧交通系統使用機器學習來大幅減少擁塞與排放。Google 的「Green Light」專案證明了這項影響:AI 對號誌時序的優化在測試路口可將停車次數減少約30%、車輛CO₂排放減少約10%。經濟合作與發展組織(OECD)亦確認,「AI 驅動的移動性能幫助城市減少擁塞、排放與安全風險,同時改善無障礙性。」

實際影響:AI 演算法創造流動的「綠波」,降低怠速發動機運轉並改善都市空氣品質。

智慧交通與自主系統

  • 智慧交通號誌:人工智能調整燈號週期並協調交叉口以平順車流、減少怠速。
  • 自主運輸:AI 驅動的車輛(汽車、巴士、無人機)持續學習並即時調整路線以避開擁堵。
  • 動態路由:即時分析向駕駛與乘客建議替代路徑,縮短行程時間並降低燃料消耗。

大眾運輸與電動車整合

城市運用機器學習預測搭乘需求並優化班次。運輸機構分析歷史與即時資料,將巴士與列車部署到需求最高的地方,減少等候時間並避免擁擠。AI 驅動的預測性維護會監測車輛感測器,以在故障前發現問題,提升可靠性並減少停機時間。

需求預測

人工智能預測尖峰乘載並相應調整運輸資源。

  • 減少等候時間
  • 優化排班
  • 更佳資源分配

預測性維護

機器學習及早識別磨損與故障,促成及時維修。

  • 故障次數減少
  • 延長車輛壽命
  • 提升可靠性

電動車充電優化

人工智能安排離峰充電並與再生能源輸出進行協調。

  • 97% 預測準確度
  • 電網穩定
  • 再生能源整合
先進的電動車系統:一個基於人工智能的平台在優化電動車充電排程方面達到約97% 準確率,支援可靠且可持續的電動車隊並最大化再生能源使用。
綠色出行與運輸
用於都市運輸的 AI 驅動綠色出行解決方案

挑戰與未來方向

雖然人工智能帶來顯著益處,城市在負責任地部署時仍須處理關鍵挑戰。若管理不慎,技術可能無意間擴大社會差距。例如,深圳的 AI 基礎電動車租賃計劃顯示明顯差異:低收入家庭僅有12%租賃電動車,而高收入家庭則為62%,原因在於進入門檻與可及性問題。

公平性要務:專家強調需有包容性的治理以確保所有市民都能受惠於 AI 創新。若缺乏刻意的包容策略,技術進步恐加深都市不平等。

主要治理優先項目

現時風險

系統缺乏協調

  • 資料孤島與碎片化
  • 安全漏洞
  • 透明度不足
  • 公共參與有限
所需解決方案

整合型治理

  • 健全的治理架構與標準
  • 開放資料與演算法登錄
  • 跨部門夥伴關係
  • 公開透明與公眾參與

經濟合作與發展組織(OECD)警告,未協調的 AI 系統(所謂「影子 AI」)會形成資料孤島並增加安全風險。城市需要健全的治理框架與標準來確保服務間的互通性。這需要透過開放資料倡議與演算法登錄來提升透明度,並透過有意義的公眾參與建立對 AI 系統的信任。

前進之路

全球各城市持續試點日益成熟的 AI 智慧解決方案。透過在創新與倫理、公平間取得平衡,城市規劃者的目標是達成更智慧、更綠色的出行與基礎建設。成功依賴於:

  • 明確的政策與監管框架
  • 跨部門夥伴關係與協作
  • 技能培訓與勞動力發展
  • 確保公平可及性的包容性設計
  • 透明的治理與公共問責
挑戰與未來方向
在智慧城市中平衡 AI 創新與倫理治理

結論

人工智能正迅速重塑城市發展與運輸。從里斯本的防洪預測模型,到 AI 管理的電動車電網與智慧號誌,這些尖端應用已在減少能源使用與排放方面發揮作用。隨著智慧出行系統在全球擴展,它們有望帶來更安全的街道、更潔淨的空氣與更好的交通體驗。

成功發展智慧城市的關鍵在於謹慎地實施人工智能:城市必須建立包容且透明的框架,讓技術進步惠及所有居民,而非僅限於少數特權群體。

— 城市規劃與 AI 治理專家

透過負責任的規劃與包容性的治理,未來的城市將成為一個由人工智能驅動的綠色城市——在那裡,資料驅動的決策與低碳運輸共同提升每個人的生活品質。

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Rosie Ha 是 Inviai 的作者,專注分享人工智能的知識與解決方案。憑藉在商業、內容創作及自動化等多個領域應用 AI 的經驗,Rosie Ha 將帶來易明、實用且具啟發性的文章。Rosie Ha 的使命是協助大家有效運用 AI,提高生產力並擴展創意潛能。
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