Учредитель журнала

Методика автоматизиро­ванной оценки уровня интеллектуали­зации «Умного города»

УДК 004.032

DOI 10.52815/0204-3653_2022_56189190_55
EDN: DRQXUM

Ахмад Эль-­Мавед
Аспирант, кафедра информационных систем, технологий и автоматизации в строительстве, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
E-mail: garyaevavv@mgsu.ru

Гаряева Венера
Доцент, к. т. н., кафедра информационных систем, технологий и автоматизации в строительстве, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет.
E-mail: garyaevavv@mgsu.ru

Введение

Города становятся все более густонаселенными и сложными в управлении. В связи с этим городские власти ищут инструменты для эффективного и устойчивого управления городскими районами. Одним из таких инструментов являются информационно-­коммуникационные технологии (ИКТ), которые относятся к технологиям, обеспечивающим доступ к информации посредством телекоммуникаций. ИКТ включают Интернет, беспроводные сети, компьютеры, сотовые телефоны и другие средства связи. С растущим развитием и массовым использованием ИКТ городские органы управления и крупные компании, реализующие эти технологии (например, IBM, Cisco), объединяют усилия по улучшению качества жизни в современных мегаполисах, средних городах и муниципальных центрах, что подразумевает совершенствование транспортной системы, здоровую окружающую среду, устойчивый экономический рост, повышение социального благосостояния и эффективности городского управления, простого доступа населения к различным государственным и социальным услугам. Использование ИКТ для решения городских проблем, управления городами и повышения качества жизни связано с концепцией «умный город», при которой ресурсы городских служб, объединённые в общую информационную систему, используются оптимальным образом и обеспечивают наибольшее удобство жителям с целью улучшения качества жизни, повышения эффективности обслуживания, обеспечения безопасности и удовлетворения ежедневных потребностей.
Автоматизированная оценка уровня интеллектуализации города – сложная и многопрофильная задача, включающая несколько факторов, таких как доступность и качество образования, количество и разнообразие центров исследований и разработок, уровень инноваций и предпринимательства, наличие культурно-­досуговой деятельности и качество жизни горожан.
Существуют различные методы и показатели, которые можно использовать для измерения уровня интеллектуализации города, такие как количество зарегистрированных патентов, количество публикаций в научных журналах, количество студентов и выпускников вузов, количество высокотехнологичных предприятий, количество музеев и библиотек, процент граждан с высоким уровнем образования.
В некоторых исследованиях использовались данные из официальных источников, таких как статистика национальных и международных организаций, для создания рейтингов и индексов интеллектуализации городов. В других исследованиях использовались данные из социальных сетей и других онлайн-­платформ для оценки уровня участия общественности в интеллектуальной деятельности и дискуссиях.
Однако, важно отметить, что автоматизированная оценка уровня интеллектуализации города имеет свои ограничения, поскольку она может не полностью отражать нюансы и сложности социальных, экономических и культурных факторов, способствующих интеллектуализации города. Кроме того, может быть сложно сравнивать уровни интеллектуализации разных городов, поскольку каждый город имеет свои уникальные характеристики и проблемы.
В целом, автоматизированная оценка уровня интеллектуализации города может дать ценную информацию и общий обзор города, но ее следует использовать в сочетании с другими методами и источниками данных, такими как качественные исследования и мнения экспертов, чтобы обеспечить более полное и тонкое понимание интеллектуализации города.

Постановка задачи

Объектом исследования является автоматизированная оценка уровня интеллектуализация «умного города» на примере города Эль-­Айн Объединённых Арабских Эмиратов.
Цель исследования – разработка системы оценки уровня интеллектуализации «умного города», на примере города Эль-­Айн (ОАЭ).
В статье рассмотрены:

  • история, понятие, структура и факторы, влияющие на концепцию «умного города»;
  • существующие на сегодняшний день методики оценки уровня интеллектуализации «умного города»;

В последние десятилетия уровень урбанизации в мире значительно увеличился. Всё большее количество людей переселяется в города, особенно в мегаполисы, эффективным подходом к городскому управлению является его интеллектуализация. В связи с этим на первый план выходит концепция «умного города». Задачей исследования является разработка системы, позволяющей ускорить процесс оценки уровня интеллектуализации «умного города», а также отбор необходимого количества важных оценочных индикаторов интеллектуализации.
В процессе исследования решались следующие задачи:

  • Изучались понятия, структурные элементы, факторы, стадии развития «умного города», а также актуальные методики оценки уровня интеллектуализации «умного города».
  • Далее была выбрана методика, подходящая для решения задачи, на основании которой была разработана система автоматизированной оценки уровня интеллектуализации «умного города»
  • На основании разработанной системы автоматизированной оценки уровня интеллектуализации «умного города», была проведена оценка уровня интеллектуализации города Эль-­Айн, ОАЭ.
  • Были сделаны предложения по применению разработанной системы.

Анализ существующих методик

В настоящее время программы «умного города» реализуются в Амстердаме, Барселоне, Мадриде, Стокгольме, Чикаго, Пекине, Глазго, Дублине, во многих городах Индии и других городах мира. В России – это Москва, Санкт-­Петербург, Омск, Казань, Екатеринбург и другие. В ОАЭ – это Абу Даби и Дубай.
Ученые и государственные учреждения по-разному определяют понятие «умный город». Несмотря на то, что существует несколько определений умных городов, большинство из них широко используют технологии сбора и обработки информации для мониторинга, оптимизации и управления городом. В таблице 1 рассмотрено понятие «умный город» с точки зрения разных авторов.

На сегодняшний день наиболее широкое распространение получила концепция умного города, определенная центром региональных исследований Венского технического университета в 2010 г. По данным исследователей Венского технологического университета основные приоритеты развития в рамках «умного города» следующие: умная среда, умный образ жизни, умные люди, умная экономика, умная мобильность, умное управление (рис. 1).

Рис. 1. Структурные элементы «умного города»

Концепция «умный город» объединяет множество различных сквозных технологий и систем. К основным административно-­экономическим эффектам от внедрения технологии «умный город» можно отнести:

  • возможность получения объективной актуальной информации о городской инфраструктуре, на основе которой принимаются управленческие решения;
  • возникновение новых сервисов пользования первичными услугами в сферах жилищно-­коммунального хозяйства, экологии, общественного транспорта, медицины и других;
  • возможность агрегации «больших данных» для последующего анализа и использования в целях повышения качества предоставления государственных и муниципальных услуг и сервисов.

Мировой опыт создания информационных систем в различных сферах человеческой деятельности, нашёл своё отражении в методиках лидеров управленческого консалтинга (IBM, McKinsey, Microsoft и др.). На основании этого опыта можно сделать выводы о том, что всякая инициатива создания «умного города», трансформации существующего простого города в «умный» или «умного» в более «интеллектуальный» должна сопровождаться следующим набором нормативно-­правовых и программных документов:

  • характеристики «умного города».
  • архитектура «умного города».
  • оценка уровня зрелости города к реализации инициативы «умного города».
  • оценка готовности города к инициативе «умного города».
  • дорожная карта создания «умного города».
  • Международная группа ученых из трех стран (Канада, Мексика и США) определила восемь категорий критических факторов в разных дисциплинах, которые определяют направление инициатив создания умного города.

Вот эти восемь категорий:

  • политический контекст;
  • экономика;
  • управление и организация;
  • информационно-­коммуникационные технологии (ИКТ);
  • люди и сообщества;
  • построенная инфраструктура;
  • руководство;
  • окружающая среда.

Эти категории составляют основу моделей «умного города», которые могут быть использованы городскими властями для создания и реализации инициатив умного города.

Разработка алгоритма оценки уровня интеллектуализации
«умного города»

Алгоритм-­система реализована на платформе Microsoft Excel. Она позволяет пользователю оценить уровень интеллектуализации города по методике, разработанной на основании индикаторов, предложенных международным союзам телекоммуникации (ITU).
Для измерения уровня интеллектуализации города, были выбраны девять основных индикаторов:

  • Бытовой доступ в интернет;
  • Подписки на фиксированную широкополосную связь;
  • Подписки на беспроводную широкополосную связь;
  • Покрытие беспроводной широкополосной связи;
  • Умные счетчики воды;
  • Умные счетчики электроэнергии;
  • Динамическая информация об общественном транспорте;
  • Мониторинг городского трафика;
  • Доступ к ИКТ студентов, разных уровней обучения.

Исходные данные были собраны на сайте правительства города Эль-­Айн, на сайте статистических данных ОАЭ, с сайтов организаций, специализирующихся на сборе данных по информационным технологиям, и других открытых источников.
По итогам расчёта системы проведено сравнение оценки уровня интеллектуализации города Эль-­Айн с соответствующей оценкой города Сингапура, взятого в качестве эталона и акцентировано внимание на индикаторах, требующих повышение уровня.
Основываясь на этих выводах, были даны рекомендации по улучшению уровня интеллектуализации города.

Проверка разработанной автоматизированной системы на примере Эль-­Айн, ОАЭ

После проведения исследования источников были получены следующие исходные данные для города Эль-­Айн ОАЭ (таблица 2).

Таблица 2

На основание полученных данных вычислены индикаторы (таблица 3).

Таблица 3

После анализа полученных индикаторов, была вычислена общая оценка уровня интеллектуализации для обоих городов, составившая для города Эль-­Айн 55 %, для города Сингапура 72 %.

Рекомендации по применению автоматизированной
оценки уровня интеллектуализации города

Опираясь на найденную разницу в значениях индикаторов, можно сделать следующие рекомендации для города Эль-­Айн:

  1. Индикатор «Бытовой доступ в интернет в городе». Необходимо увеличить количество подключении к интернету
  2. Индикатор «Подписки на фиксированную широкополосную связь». Необходимо разработать более широкий спектр тарифов доступа к интернету
  3. Индикатор «Подписки на беспроводную широкополосную связь». Необходимо модернизировать имеющихся интернет- структуру для повышения скорости доступа к интернету.
  4. Индикатор «Покрытие беспроводной широкополосной связи». Необходимо увеличить количество базовых станции сотовых связи, поддерживающих высоко скоростные протоколы доступа.
  5. Индикатор «Динамическая информация об общественном транспорте». Необходимо выделить специальное подразделение, занимающийся внедрением в городской инфраструктуру города Эль-­Айн динамической информации в общественном транспорте.
  6. Индикатор «Мониторинг городского трафика». Необходимо модернизировать имеющееся оборудование по контролю мониторинга дорожного движения.
  7. Индикатор «Студенческие доступ к ИКТ». Необходимо выделить денежные средства на уровне муниципалитета для закупки учебными заведениями электронных средств индивидуального обучения.

Результаты

Разработана автоматизированная система оценки уровня интеллектуализации «умного города» на основе методики, предложенной международным союзом телекоммуникации (ITU).
Научная новизна, представленная в исследовании, заключается в модернизации методики, предложенной (ITU) с целью распространения автоматизированной оценки уровня интеллектуализации на большее количество городов. А также возможность выявления слабых направлений и формулирования рекомендаций для повышения уровня интеллектуализации любого города, стремящегося стать «умным».
Внедрение с систему «умного города» автоматизированной оценки уровня интеллектуализации позволяет:

  1. Значительно ускорить процесс подбора перечня индикаторов, необходимых для расчётов уровня интеллектуализации.
  2. Упростить процедуру расчёта уровня интеллектуализации «умного города».
  3. Получить рекомендации для ускорения процесса интеллектуализации «умных городов».

Предложенная автоматизированная оценка уровня интеллектуализации «умного города» позволяет осуществить развёртывание системы на любом персональном компьютере, поддерживающем работу с Microsoft Excel.
Плюсы системы:

  1. Простота внедрения за счёт использования Microsoft Excel.
  2. Низкие минимальные требования к системе персонального компьютера.
  3. Отсутствие потребности в специальном обучении пользователей.

В дальнейшем планируется реализовать разработанную систему в виде приложения для персонального компьютера (Windows, Mac OS, OS Linux), мобильного приложения для платформ (Android, IOS), в форме облачного сервиса. Расширить область применения системы на экологию, общество и культуру.
После тестирования системы в реальных условиях планируется на её основе создать коммерческую платформу.

Выводы

Проведенное исследование показало, что повышение уровня интеллектуализации города представляет собой сложную, междисциплинарную задачу, включающую оценку множества влияющих факторов.
Также важно отметить, что повышение уровня интеллектуализации города – это долгосрочный процесс, который требует поддержки и сотрудничества со стороны правительства, бизнеса и общественных лидеров, а также общества в целом. Кроме того, важно учитывать конкретные характеристики и потребности города и его населения при разработке и реализации стратегий повышения уровня интеллектуализации.
Кроме того, важно регулярно измерять уровень интеллектуализации, используя соответствующие индикаторы и источники данных, чтобы отслеживать прогресс и эффективность реализованных стратегий и соответствующим образом корректировать их.