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人工智能助力智慧城市的建设

摘要：随着城市化进程的不断推进，我国智慧城市的建设取得了一定成果，但是在某些城市问题上仍然存在效率低下、自动化程度低等不足之处。为了更好地解决智慧城市建设过程中的问题，提高居民的生活体验和政府管理效率，我们在智慧城市的理念下，将人工智能技术进行更加广泛的应用，探索和思考智慧城市建设的新方案。

关键词：智慧城市；人工智能；设施巡检；智慧停车；垃圾分类

1智慧城市与人工智能

1.1智慧城市的概念

智慧城市就是将人工智能、移动通讯、云计算等一系列的先进技术应用于现代化的城市建设，进而用来解决城市交通、环保、教育、排水供电等一些列城市难题的城市模型[1]，利用此模型建成便捷、高效的现代化城市，最终改善人们的生活水平，提升居民生活幸福感。

1.2智慧城市发展现状

随着过去几十年城市化进程的不断推进,各种城市问题开始出现，对居民生活产生许多不利影响。近几年各种高新技术迅速发展的同时，政府各部门也针对各种城市问题不断加大投入,智慧城市的市场规模也日益扩大。

截止到2020年，中国政府针对智慧城市的技术投入达到了520亿元，中国智慧城市的市场规模近8兆元人民币，5年内年均复合增长率将维持在33.38%[2]。

近年来，新冠疫情席卷全球，对全球的生产发展产生了巨大影响，特别是在城市医疗资源分配等问题影响更加突出，这就更加凸显了智慧城市应对包括疫情在内的各种紧急情况能力的重要性。在未来城市化进程中，智慧城市的建设是提升人们生活幸福感的重要途径。

1.3人工智能发展现状

60多年来，人工智能蓬勃发展，特别是在21世纪信息技术的不断创新和改革，给人工智能技术发展带来很大机遇。

2020年人工智能产业规模达到了3031亿元，同比增长15%。产业主要集中在北京、上海、广东、浙江等省份，我国在人工智能芯片领域、深度学习软件架构领域、中文自然语言处理领域进展显著。

2021年7月13日，中国互联网协会发布了《中国互联网发展报告（2021）》。《报告》显示，2020年，人工智能产业规模达到了3031亿元[3]。

2智慧城市与人工智能结合的意义

2018年，新加坡SingHealth网络攻击事件使得包括新加坡总理李显龙在内的100多万患者的详细隐私数据被窃取。通过调查分析后，2019年1月，负责事件调查的团队发布的报告显示，发生数据被窃取的事件，是因为在信息化高度发达的智慧城市中缺乏相应的数据保护机制，比如说专门进行数据保护的IT团队等。在电子化的智慧城市系统中，居民的隐私问题再度被推到了风口浪尖。

迅速发展的人工智能技术已经应用到了多个领域，而以上智慧城市建设过程中出现的具体问题可以通过引入人工智能技术来加以解决。比如说图像识别来进行垃圾分类，利用视觉分析来进行基础设备的巡检维护，通过应用传感器来判断停车位的利用情况等。

3人工智能如何助力智慧城市

3.1人工智能助力城市智慧停车

随着我国汽车保有量的逐年增加，城市中停车难的现象越来越普遍，截止到2018年，国内一线城市汽车保有量与停车位比例最高约为1:0.59，远低于国际1:1.5的泊位比，停车位缺口相对较大[4]。与此同时，由于部分城市停车位管理分散，智能化程度不高，虽然有许多无人化管理的停车场，但是仍然有许多问题限制了停车位的利用率，比如停车位的使用情况无法进行实时判断、无法将车位使用情况进行汇总分析、驾驶者不能实时获得周边停车位的分布情况等。为了打造更加智慧的现代化城市，我们将人工智能技术作为城市停车问题的解决方案之一。

首先，利用传感器来检测每个停车位的利用情况。将传感器布置在停车位的中间部位，当汽车停在传感器上方时，由于汽车的阻挡导致光线减弱，同时车辆车体散发出热量使得光感传感器和温度传感器发出信号，从而确认停车位处于占用状态。将车位占用信息进行统一汇总，并将车位分布情况通过相应的手机软件分发到驾驶者的手机上，同时将利用智能优化算法进行路径规划，通过手机导航的方式引导驾驶者将车驾驶到停车场中最近的空车位，同时利用人工智能的视觉识别算法识别车辆的车牌号，进而进行信息登记和停车扣费服务。进而完整实现智慧停车。总结来看智慧停车的流程可分为车位使用情况检测与信息汇总，车位信息发布，规划路径并引导停车，信息登记与扣费服务。

通过智慧停车系统的研发,进一步降低了城市车位的空置率，使得城市停车位获得充分的利用,进一步缓解了城市停车不便的问题，让城市停车更加智能，让车位管理更高效。

3.2人工智能助力城市垃圾分类

随着人们的消费水平的提高,生活垃圾产生量不断增加。据统计，截止到2020年，我国的城市生活垃圾清运量已经达到了26485万吨。除了垃圾总量巨大之外，垃圾分类也存在很多不合理和不规范的情况，比如在垃圾投放时，垃圾分类不准确，无法保证垃圾准确投入对应的类别中；垃圾回