راهکارهایی برای رفع موانع و چالشهای ناشی از ترافیک شهرها

چالش مشارکت شهروندان و سرمایه گذاران و راهکارهای اجرایی آن

تجهیزات ترافیکی: از یک طرف، شهروندان در مورد حریم خصوصی اطلاعات شخصی خود نگران هستند. نصب سنسورهای مختلف و دوربین در نیز باعث می شود که آنها احساس کنند که آنها به طور مداوم توسط دولت های خود در حال تماشا می باشند. اکثر شهروندان نمی دانند اطلاعات جمع آوری شده از زندگی و شهر آنان به چه صورت ذخیره، تحلیل و در برنامه ریزی ها مورد استفاده قرار می گیرد. علاوه بر این، چالش های حفظ حریم خصوصی، تامین مالی برای شروع یک پروژه و اطمینان از اینکه منابع کافی برای حمایت از پروژه در طول زمان وجود دارد، از مسائل و چالش های مهم پیش رو می باشد.

سرعت گیر پلاستیکی: مشارکت شهروندان کلیدی برای غلبه بر این مسائل است. مشارکت مشترک شهروندان و دولت ها در ایجاد سیاست های خوب برای کشور مفید خواهد بود. برای حکومتداری خوب، شهروندان باید در فرآیند تصمیم گیری دخالت کنند و مسئولیت مشترک داشته باشند. این امر شهر هوشمند را برای تحولات آینده فراگیر و پایدار خواهد ساخت. باید خدماتی به شهروندان ارائه شود که ضمن آموزش شهروندان و مشارکت آنان در پیش برد پروژه ها، حس مطلوبی از فواید داشتن شهر هوشمند در آن ها ایجاد شود. در ادامه چند مثال ارائه می شود:

ضربه گیر ستون پارکینگ: در مورد مصرف آب، می‌توان به کنتورهای هوشمند اشاره کرد که در صورت بروز نشتی و وجود مشکل در تاسیسات مربوط به آب، مصرف کننده را مطلع سازد. حتی بدون کنتور هوشمند، با کمک اپلیکیشن‌های مربوط به صورت‌حساب مصرف آب، می‌توان از میزان مصرف مطلع شد و آن را مدیریت کرد. به عنوان مثال، در شهر آستین ایالت تگزاس، مشترکان آب با استفاده از سایت می‌توانند از میزان مصرف آب مطلع شوند ضمن این که مصرف خود را با دیگر همسایگان مقایسه کنند.

علاوه بر حل مشکلات ترافیک و مصرف انرژی، ار فناوری‌های پیشرفته و هوشمند می‌توان برای بالاتر بردن سطح کیفیت امنیت، تمیزی و بهتر شدن شهر بهره برد. برای مثال در شهر بوستون ایالت ماساچوست، شهروندان می‌توانند با استفاده از اپلیکیشن های مربوطه مشکلات غیراضطراری مانند سطل‌های زباله و چاه‌های آب را توسط ارسال عکس به گزارش دهند و حل شدن مشکلات را پیگیری کنند.

اپلیکیشن دیگری وجود دارد که افراد می‌توانند به وسیله‌ی آن هزینه‌ی پارکینگ را پرداخت کنند. در آینده‌ی نزدیک هم قرار ایجاد شود تا در حین رانندگی کاربران در خیابان‌های شهر، ناهمواری‌های آسفالت را گزارش دهند تا برای تعمیر از اپلیکیشن های مرتبط استفاده شود. درباره جذب مشارکت سرمایه گذاران جالب است بدانیم  بسیاری از شهر های ایالت متحده مانند اوهایو وکلمبوس، برعکس سنگاپور با یک طرح باغ وحش عالی در مرکز تکنولوژی جهانی دانشگاه اوهایو مشهور شده اند.

برای سرعت فناوری در شهری که در حال رشد است، بایستی مأموریت برای کمک به شهروندان و حمایت از شرکت های محلی با استفاده از تکنولوژی در نظر گرفته شود. این شهر می تواند الگویی برای جاه طلبی های دیگر شهرهای سراسر ایالت متحده باشد. زمانیکه مقامات شهری در سال 2016 در ایالت متحده آمریکا، 50 میلیون دلار برای چالش های حمل و نقل شهر هوشمند برنده شدند، در بخشی از این پیام به نظر رسید که اگر کلمبوس به یک شهر هوشمند تبدیل شود، دیگر شهرهای ایالات متحده نیز ممکن است، هوشمند شوند.

توانایی اخذ بودجه برای ابتکارات هوشمندانه ، یکی از مهمترین چالش ها محسوب می شود که این چالش با حمایت بخش خصوصی از 50 میلیون دلار به 500 میلیون دلار تبدیل شد. در نهایت مقامات این شهر توانستند با حمایت سرمایه گذاران خصوصی طی 4 سال، 1 میلیارد دلار بودجه جذب کنند تاکنون با مشارکت های بخش عمومی و خصوصی برای حمایت از برق الکتریکی آمریکا در طرح شبکه نقلیه الکتریکی در شهر، 170 میلیون دلار پشتیبانی شده و دیگر حمایت کنندگان نیز از دانشگاه ایالتی اوهایو با 64 میلیون دلار و ایالت اوهایو با 35 میلیون دلار بوده اند.

شهر کلمبوس به شهرداری ها یادآور شد که نباید به تنهایی در دیدگاه های هوشمندانه شهری فعالیت کنند. در حالی که این شهر از لحاظ نحوه برآورد ساخت چشم انداز هوشمندانه شهر هوشمند منحصر به فرد است و متذکر می شود که شهرهای هوشمند باید منافع تمامی شهروندان از جمله کارکنان شهر، شرکت های فناوری، دانشگاه ها، بنیاد ها، سازمان های غیردولتی و حتی ادارات دولتی در نظر بگیرند.
همچنین سازمان حمل و نقل ایالات متحده، با مشارکت پل آلن (از بنیان‌گذاران شرکت مایکروسافت) پشتیبانی مالی در زمینه‌ی هوشمند سازی بعضی شهرها را به عهده گرفته است.

چالش عدم هماهنگی سازمان های اجرایی و راهکارهای حل آن

در شهرهایی که به دنبال تحقق شهر هوشمند می باشند گاها این تصور اشتباه وجود دارد که هوشمند کردن شهر صرفا بر عهده شهرداری ها می باشد در حالی که مادامی که در یک شهر همه ادارت و سازمان ها به صورت یکپارچه به هم متصل و در تعامل باهم عمل نکنند تحقق شهر هوشمند صورت نخواهد گرفت. تعامل پذیری به عنوان یک عنصر پایه برای تمام طرح های آتی و همگرایی زیر ساخت ها و یکپارچه سازی خدمات از مهم ترین نیازهای شهر هوشمند معرفی شده است.

همانگونه که اشاره شد، یکپارچگی یکی از الزامات شهر هوشمند است که در دو سطح مورد توجه قرار می گیرد. همگرایی افقی یا بین حوزه ای که ماهیتی مشترک و یکپارچگی مشترک را پشتیبانی می کند، و همگرایی عمودی یا خاص که زیر ساخت ها و خدمات درون حوزه ها را پوشش می دهد.

به منظور دستیابی به اهداف گسترده همگرایی بین حوزه ها، ضرورت همگرایی بین زیر ساخت های مختلف در شبکه های پهن باند معمولی و ماهواره، ارتباطی ثابت و موبایل، شبکه های اصلی پشتیبان از جمله: و امنیت، مدیریت و توزیع خدمات :Application Service Delivery: مدیریت داده و اطلاعات، Data Context Management و CDN شبکه های یکپارچه حسگرها و ماشین های قابل دسترس :Sensor Networks: رایانش ابری،  Cloud Networks دسترسی یکپارچه، به انواع تجهیزات و شبکه های قابل دسترس :Interface to Network & Devices، همراه با فناوری های پیشرفته، Web بسترهای ضروری فنی، و توانمند سازها اجتناب ناپذیر است.

استفاده از معماری های باز، شبکه های ارتباطی و دسترسی مشترک، داده های باز و در دسترس، و اجرای کسب و کارهای مشترک برای همکاری و استفاده مشترک از کلیه زیر ساخت ها از جمله نیازهایی است که مستلزم حمایت و مقررات پایدار سازی در این فضای عظیم خدمات شهر هوشمند است.

ضرورت تشکیل یک سازمان هماهنگ کننده در شهرهایی که به دنبال هوشمند سازی هستند  باید دبیرخانه و کمیته های هوشمند سازی در تشکیل شود  که به طور اختصاصی به موضوعاتی مانند: پیگیری امور اداری، هماهنگی بین ادارات مختلف در سطح شهر و شهرستان، اطلاع رسانی و آموزش شهروندان و..بپردازند. یک سازمان واحد نظارتی تمام فعالیت ها را برای یک روند مشخص متمرکز می کند. یک مقام مشترک می تواند مسیر هموار و برنامه مشخصی  را در بخش خصوصی و دولتی، در حوزه های مختلف، به ارمغان بیاورد. این امر شفافیت را در روند ایجاد می کند و به کاهش موانع نظارتی مختلف کمک می کند.

با توجه به اینکه مدیریت شهری بایستی با توجه به حفاظت از امنیت و حفظ حریم خصوصی، پروتکل های شبکه، مدیریت هویت، استاندارد سازی، معماری مورد اعتماد و غیره توجه ویژه ای داشته باشد باید مجمعی تشکیل شود و در آن کشورهای مختلفی که در زمینه هوشمند سازی گام برداشته اند در جلسات مشورتی و هم اندیشی درباره تجربیات مثبت و منفی خود صحبت کنند و با بررسی علمی و تخصصی موضوع شهر هوشمند، کشورها و شهرهای دیگر را در مسیر هوشمند شدن  راهنمایی وهدایت کنند.

باید مراکزی ایجاد شود تا خطرات و آسیب‌های هوشمندسازی و همچنین شهر هوشمند را بررسی کند و کنترل آن‌ها را برعهده بگیرد تا در شرایط تهدید بتواند شرایط راکنترل کند. همچنین آموزش مدیران شهری و  داشتن مدیران هوشمند برای اداره شهر هوشمند ضروری می باشد. مدیران شهری باید انعطاف پذیری و دور اندیشی خاصی را در پیگیری داشته باشند، درغیر این صورت قطعا شهر هوشمندی محقق نخواهد شد و شهرهایی که مدیران انعطاف ناپذیری در مقابل این گونه مسائل و تغییرات دارند، به نمونه های ناموفق پروژه های شهر هوشمند تبدیل خواهند شد.

چالش عدم پذیرش شهر هوشمند از سوی شهروندان و مدیران شهری و راهکارهای حل آن

در ابتدای شروع کار شهروندان عادی و بعضی از مدیران شهری درک بسیار واقعی از شهر هوشمند ندارند و به همین دلیل تحقق شهر هوشمند از نظر آنان محال یا دشوار به نظر می رسد. باید یک تعریف مشخص و ساده از شهر هوشمند برای آنان ارائه داد و سعی کرد شهر هوشمند و مزایای آن را برای آن ها ملموس کرد. باید یک طرح جامع برای تعریف اصطلاح شهر هوشمند به عنوان یک فناوری که یک برنامه جامع و واقع گرایانه برای تحول در نظر دارد، وجود داشته باشد. استراتژی های شهر هوشمند با هدف های  واقعی برای آینده ای بهتر در آمیخته است.

در تبیین مفهوم شهر هوشمند برای شهروندان و مدیران شهری نباید از پتانسیل های موجود در رسانه های اجتماعی و همچنین برگزاری دوره آموزشی برای شهروندان و مدیران شهری غافل بود. به طور کلی باید بخش قابل توجهی از بودجه هوشمند سازی شهرها صرف آموزش شهروندان و مدیران شهری بشود.

چالش مدیریت داده ها و راهکارهای مربوط به آن

عدم امنیت سایبری برای تکمیل یک شهر منحصر به فرد بی عدالتی خواهد بود. زمانی که یک خرابکار 156 آژیر گردبادی شهرداری را به صدا درآورد و در این حین باعث شد 4000 نفر با 911 تماس بگیرند. آژیرها با اینترنت در ارتباط نبودند و یک هک ضعیف در ارتباط رادیویی موجب به صدا درآمدن آژیر ها شد. امنیت یک مبحث مهم و حیاتی در بحث شهرهای هوشمند می باشد. در یک نظر سنجی در سال 2016 از تحقیقات نشان داد که بیش از 55٪ از 203 متخصص فناوری اطلاعات معتقد بودند که امنیت دیجیتال برای شهرهایشان کافی نیست. نظرات در مورد خطرات و تهدیدات فناوری ها بود.

در مجموع 27٪ شبکه های وای فای در معرض خطر قرار دارند در حالی که 18.6٪ آسیب ها در شبکه های هوشمند پیدا شده اند. 12.7٪ نظر داده اند که بزرگترین تهدید در روشنایی های عمومی بوده است. در آخر سایر خطرات در زیرساخت های شبکه برق، تأسیسات تصفیه آب و شبکه های حمل و نقل می باشد. این موارد از نمونه اتفاقاتی هستند که در نتیجه ضعف در مدیریت اطلاعات در شهرهای اروپایی اتفاق افتاده اند.

به دلیل حرکت سریع چشم انداز و تهدیدات بالقوه در زیرساخت های حیاتی، آموزش صحیح و پرورش برای اهداف شهری بسیار مهم است. خوشبختانه جزئیات بزرگترین خطرات پروژه های شهر هوشمند و رسیدگی به چگونگی رفع آنها در حال رشد است. در یک طرح بین المللی غیر انتفاعی جهانی مجموعه ای از اسناد مربوط به موضوع ایمن سازی شهرهای هوشمند و سیستم های کنترل صنعتی ICS-CERT منتشر شده است که یخشی از تهدیدات زیرساخت های حیاتی توسط وزارت امنیت ملی ایالت متحده طراحی شده است. در بخش ایمن سازی اطلاعات در شهر های هوشمند باید از تجربیات کشورهای موفق در این زمینه الگو گرفت و با بومی سازی الگو، در جهت تأمین امنیت داده ها و اطلاعات گام برداشت.

در یک شهر هوشمند اطلاعات و فناوری از ارکان بسیار مهم می باشد. یک شهر با کمک یک فناوری می تواند به یک شهر هوشمند تبدیل شود. شهرهای هوشمند با استفاده فناوری برای بهبود زندگی شهروندان ایجاد می شوند. یک شهر هوشمند با توجه به جمعیت وسیع ، شامل همه کسانی که در شهر زندگی می کنند یا حتی کسانی که از شهر گذر می کنند و اقامت دائم ندارند. شهر هوشمند، شهروندان را قادر می کند که وقت خود را به طور موثر و کارآمد صرف کنند. به عنوان مثال هوشمندی به رانندگان در یافتن پارکینگ، کنترل ترافیک هوشمندانه با استفاده از یادگیری ماشین برای بهینه و پیش بینی کردن بار ترافیکی کمک می کند.

لاس وگاس نیز همانند شهر های دیگر با جهش در تبدیل شدن به شهر هوشمند خود را تبدیل به یک نمونه برای این پروژه کرده است. به همین منظور تمرکز بر داده ها و آزمایش هاست که تضمین کند نتایج برای منافع ساکنان و بازدیدکنندگان را به همراه داشته باشد. لذا تصمیم بر آن شد که ابتدا شهرکی از شهر را به نام منطقه نوآوری برای آزمایش ها و برنامه ها بسازند تا با دقت بر نتایج بدست آمده بررسی ها انجام شود و داده ها قبل از تصمیم گیری و اجرا در مقیاس بزرگ بازبینی شوند.

چشم انداز بهبود وضعیت ترافیک در سراسر شهر با استفاده از نصب حسگر در تقاطع ها و برقراری ارتباط به کمک فناوری یادگیری ماشین انجام شده است. حسگر ها داده های مربوط به عابران و وسایل نقلیه را در طول زمان جمع آوری و می توانند الگوهای مناسب برای ترافیک را طراحی کنند و توصیه های لازم برای بهینه شدن را ارائه دهند. علاوه بر بهبود وضعیت ترافیک به دنبال بهبود کیفیت هوا نیز هست. حسگر های منصوبه در سطح این شهر با استفاده از فناوری بینایی کامپیوتری تعداد خودروها، دوچرخه سواران، عابران پیاده را در محله و تقاطع ها در منطقه نوآوری شمارش و برنامه ریزی می کند.

مقامات شهر می توانند اگر عابری را در وسط خیابان دیدند که وسیله نقلیه قادر به دیدن آن نباشد با ارسال پیام یا هشدار آن را به بیرون از خیابان هدایت کنند. آنها در پی ایجاد یک برنامه روی تلفن های هوشمند هستند که در حین راه رفتن سیگنال را ارسال و پاسخ سیگنال را دریافت کند و ببینند چه تعداد افراد در خیابان ها تردد دارند و برای خیابان های بهتر به منظور تردد راحت و درست شهروندان برنامه ریزی کنند. شرکت‌هایی مثل گوگل، تسلا موتور، دایملر- بنز و دیگر خودروسازان در تلاش هستند تا خودروهایی بدون سرنشین را روانه‌ی بازار کنند و دستورات لازم از طریق سنسورها در اتومبیل اجرا شود. گام بعدی تبادل اطلاعات بین اتومبیل‌ها است.

چنانچه این قابلیت فراهم شود اتومبیل‌ها می‌توانند نسبت به حرکت یکدیگر واکنش نشان دهند یا از برخورد به موانع جلوگیری کنند. پیشرفته‌ترین مرحله، مربوط به زیرساخت‌های ارتباطی است که در آن داده‌ها از سنسورهای جاده‌ای و دوربین‌های نظارتی به اتومبیل‌ها منتقل شده و اطلاعاتی مثل دسترسی به پارکینگ، وضعیت ترافیک و شرایط آب و هوایی در اختیار اتومبیل‌ها قرار می‌دهد.

در صورت فراهم شدن تمامی ‌این قابلیت‌ها باز هم این پرسش پیش می‌آید که کنترل ترافیک در این شرایط به چه صورت خواهد بود؟ چرا که تمام اتومبیل‌ها سطح هوشمندی یکسانی ندارند. این قسمت از ماجرا، یکی از مهم‌ترین مسائلی است که شهرها، شهرداری‌ها و شهرها در برنامه‌ریزی‌های خود با آن مواجه هستند. در حالی که در صورت ارتباط بین زیرساخت‌ها و وسایل نقلیه، اتومبیل‌ها می‌توانند در فاصله‌های نزدیک به هم با خیالی آسوده حرکت کنند درزمینه‌ی زیرساخت‌های جاده‌ای استفاده از فناوری‌های هوشمندانه‌تر مطرح است.

چرا که به لطف وجود لنزهای مجازی قرار نیست برای حرکت اتومبیل‌ها در خطوط مربوط خود، ساخت و سازهای فیزیکی صورت بگیرد؛ ضمن این که از بروز تصادفاتی که علت آن‌ها خطای راننده است جلوگیری می‌شود و ترافیک ناشی از حواس‌پرتی رانندگان برای پیدا کردن جای پارک حذف خواهد شد. تمامی این موارد اثری مثبت و سازنده در هزینه‌های حمل و نقل، ایمنی و محیط زیست خواهند داشت.