当前，世界正经历着史诗般的人口激增，首当其冲的城市是人口过剩的超大型城市，而大都市区则经历了人类历史上最大的城市增长热潮。
当前的统计数据表明，世界上有50％的人口居住在城市中。最保守的估计是，到2050年，这一比例将上升至70％。随着人口过多，越来越多的人涌入城市地区，目前城市面临的几乎所有困难都将加剧。
2050年似乎还有很长的路要走，但是城市人口过剩的影响已经对世界许多城市的日常生活产生了相当大的影响。例如，瑞典斯德哥尔摩就是一个很好的例子。移徙为瑞典首都带来了顶尖人才，而人口激增也是该市许多困境的主要原因。
斯德哥尔摩目前的人口为96.7万，过去10年中有323000居民迁入该市。实际上，人口增长相当于整个马尔默市（瑞典第三大城市）。
作为欧洲发展最快的地区之一，斯德哥尔摩大都市区面临着快速的城市化进程，随之而来的问题也在迅速增加。根据斯德哥尔摩商会发布的KTH皇家技术学院的报告，该市面临的一些最大挑战包括住房短缺，房地产价格急剧上涨以及公共交通基础设施不堪重负。该报告还强调了从邻近城市到城市上下班的工人人数的上升。由于负担不起的住房和公共交通不堪重负，正是城市的道路开始为此付出代价。
观察人口增长时经常被忽略的一个问题是城市道路上的通行费。繁忙的城市带来了更多的交通流量，而增加的交通流量则对该地区的道路网络造成了更大的破坏。道路坑洞发展得更快，小裂缝迅速发展成更大的裂缝，每次修补都会加剧城市的拥堵状况。
尽管斯德哥尔摩是一个相对较小的首都，但它拥有3500多公里的市政道路。估计表明，道路网络每年需要进行5000至8000次的维修。目前，市民通过该城市的Tyck应用程序或通过热线电话报告了道路损坏的部分。当报告损坏时，每个站点都需要手动检查。目前，斯德哥尔摩有12名专职的道路检查员，显然不足以单独调查每个报告的问题。
虽然可以在大约30分钟内修复一个坑洼，但从物理上定位问题可能很耗时。坑洞只是问题的一小部分。损坏、遮盖或过时的街道标牌也是昂贵的费用。据估计，整个大都市地区有3到500万个交通标志，但是缺乏官方数据突显了维护基础设施的困难。
由于人工检查的局限性和交通标志的庞大数量，可能需要长达10年的时间才能发现损坏的或无法读取的标志。其中包括市民的举报，但每年平均有8000个关于道路标牌的公民举报，斯德哥尔摩市还不足以清楚地了解其道路标牌基础设施的状况。
物理描述经常不准确，GPS标签可能不正确。即使成功找到并修复了坑洼或路牌，它也只能呈现出城市道路损坏的一小幅快照，因为只有少数相关的市民在使用该应用，而手动检查3500公里的道路实在不切实际。但是一家公司提出了一种新颖的手段来追踪斯德哥尔摩街道的健康状况。
斯德哥尔摩的智能手机在保持街道健康中的作用
Univrses是一家瑞典3D计算和机器学习公司，一直与斯德哥尔摩市合作解决其道路维护挑战。它成立于2015年，最初创建用于AR和VR平台的耳机跟踪技术。现在，它与沃尔沃拥有的Zenseact等自动驾驶公司以及ABB等移动机器人技术紧密合作。 Univrses与这些工业公司合作，开发了专业的感知技术，使车辆能够了解它们在空间中的位置，车辆周围世界的3D结构，甚至是该3D结构的确切性质。
但是该公司很快意识到其技术具有比仅在自动驾驶汽车领域更广泛的用例。Univrses首席执行官乔纳森·塞尔比（Jonathan Selbie）说，法国跨国运输公司Keolis的一份报告激起了它的兴趣，该报告发现交通拥挤和通行不畅的道路使城市损失了巨额资金。他说：“与自动驾驶合作已经使我们处于正确的领域，可以了解城市基础设施并搜索对更多数据的需求最大的领域。”
斯德哥尔摩就是这样一个城市，城市化进程迅速，在其数据集中留下了空白。 Univrses的业务分析师Geertje de Lange强调了一个典型的例子：“随着城市的发展，城市规划人员对他们的资产有了更多的了解。大多数城市都不知道他们的交通标志或路灯在哪里。”
由于大多数道路检查和库存盘点是手动执行的，因此这些耗时的可视作业现在可以由智能摄像机执行。由于智能技术的出现，依靠定制的硬件、软件或劳动密集型操作的这种操作的成本不再昂贵。
Selbie解释说：“收集数据不是一个新主意，而是我们收集数据的方式，这使Univrses与众不同。” “大多数城市都有数据，但可能仅每年收集一次。他们可以使用扫描车（类似于Google的街景车）或通过航拍来做到这一点。他们可以收集这些数据，但获取起来很昂贵。这也是一次性的工作，并且不是最新的，无法发现新趋势。我们的方式并不想取代它，它想通过允许城市访问实时数据来对其进行补充。”
为此，Univrses依靠智能手机技术。借助预装的应用程序和面向前方的支架，他们的3DAI™City程序可以从任何汽车中扫描和绘制城市街道，实时传输和处理数据。该应用程序可以识别人眼可以看到的任何内容，并立即分析该信息。
鉴于斯德哥尔摩市拥有从垃圾车到维修车的大约700辆车的车队，因此它是一种经济高效的解决方案，易于部署并捕获宝贵的数据。
“停车占用率是一项可以通过我们的系统更好地监控的指标，” de Lange解释道。停车每小时都会发生变化，夜间和白天的使用情况之间存在显着差异。
目前，该市每年仅使用昂贵的咨询公司来测量停车位两次，即使如此，由于资源有限，它们只能覆盖市区内40％的街道，并且每天只能覆盖一次。即使进行了全面的研究，也可以清楚地看到该城市无法获得有关实际居住情况的准确信息。”
借助Univrses的3DAITM感应功能，城市可以使用现有资源来帮助更详细地描绘城市的街道状况，从而测量从道路损坏到交通拥堵、路灯的位置到路标状态的所有内容。
称赞成功
车队车辆是数据收集的理想之选，道路拥挤，路面平整的好处超出了市政厅的范围。斯德哥尔摩出租车公司是一家已注册使用Univrses技术来帮助简化其运营、提高收入和减少碳足迹的公司。斯德哥尔摩的出租车每天有多达1600辆汽车在运营，每天可进行22000次旅行，是理想的数据收集资产。
3DAI™City平台可以扫描道路工程和拥堵状况，以帮助出租车司机为客户提供最快、最高效的服务。该技术还可以扫描自发的人群，并将空的出租车引导至最佳地点以收取车费。结果是实用而高效的出行服务，使斯德哥尔摩始终处于前进状态。可持续发展也是斯德哥尔摩出租车的商业模式的核心，该公司致力于减少排放并减少化石燃料的使用。通过使用3DAI™City，可以减少旅行时间，从而减少过程中的排放。
“出租车Taxi Stockholm希望利用先进技术的力量为我们的客户提供优质服务，同时满足城市的需求，” Taxi Stockholm CSO Andrej Smailagic解释说。 “ 3DAI™City为我们提供了实现此目标所需的见识。基于早期的印象，我们相信3DAI™City可以帮助我们成为欧洲及其他地区最高效的出租车公司。”
3DAI™City的使用范围也已超出斯德哥尔摩的城市范围。新技术的另一个早期采用者是瑞典的运输协会，称为Trafikverket。它负责整个国家的所有运输基础设施，努力在某些最具挑战性的条件下运营和维护瑞典的道路。
Trafikverket专注于可持续基础设施，与Univrses合作部署3DAI™City技术，以降低运营成本，防止交通中断并降低其总体环境影响。计算机视觉软件使用复杂的算法捕获数据并对其进行处理，这些算法可以评估道路质量或损坏，突出显示临时道路的位置或指出不再可读的交通标志。
有意义的数据被提取，处理并提供给运输管理部门。有了对国家道路状况的清晰了解，决策者就有可能快速部署资源并简化维护程序，从而将对道路使用者的干扰降到最低。这在该国遥远的北部特别重要，因为道路是重要的动脉路线，如果由于道路损坏，极端天气或其他原因而关闭，则几乎没有其他选择。
将来，Trafikverket正在探索如何扩展3DAI™City的使用。这包括使用系统的交通密度和路边行人计数功能，以更深入地了解国家道路基础设施可能面临的当前和未来问题。
优先考虑隐私
尽管斯德哥尔摩和全国各地都积极采用了该技术，但任何形式的大规模监视都会引发隐私问题。当然，Univrses的所有技术都符合GDPR，虽然听起来公司在不断拍摄城市街道，但事实并非如此。
“我们不是在拍摄建筑环境，而是使用相机检测预定物体。我们的算法“在边缘”智能手机上运行，并且经过训练可以查找特定的事物，而不是所有事物。” de Lange解释说。 “作为服务的一部分，我们确实会捕获图像，但是一旦捕获到数据并将其上传到云中，就必须首先通过匿名化管道来自动模糊面部和车牌。没有人可以访问这些数据-在我们甚至对其进行分析之前，都会对其进行匿名处理。”
与可以连续监视一个地点的静态摄像机不同，Univrses的摄像机可以持续移动，并且操作员还可以通过触摸按钮来打开和关闭它。在这方面，从法律的角度来看，3DAI™City与侵入式静态摄像机不同，被归类为行车记录仪，并且通过多次隐私评估对任何隐私问题进行了探讨。
“ 3DAI™City已得到许多不同组织的认可。其中包括Vinnova（公共实体，也称为瑞典创新局）、斯德哥尔摩市、瑞典交通管理局和赫尔辛堡市。我们目前也正与斯德哥尔摩市进行全面的数据隐私影响评估。” Selbie补充说。
“我们的3DAI™城市服务仅收集有关特定对象的数据，而不收集个人数据。这就是为什么我们热衷于与城市和政府部门合作，并使我们的目标与政府目标保持一致的原因。我们不在乎正在发生的事情，我们正在使用计算机视觉、深度学习和已经存在的车辆，通过减少拥堵，提高机动性和节省成本的方式来感知这座城市。”
释放计算机视觉的潜力
尽管道路基础设施可能不是智慧城市发展中最性感的方面之一，但研究表明，维护不仅是在斯德哥尔摩，而且是一项非常昂贵的工作。例如，2016年，美国汽车协会表示，坑洼每年给美国司机造成30亿美元的损失。在荷兰，道路工程每年造成超过200万小时的交通延误，而每辆车每堵车每小时，便要向政府和纳税人支付10.58欧元。伦敦是世界上最拥挤的城市之一，伦敦也有类似的故事。英国首都的道路工程导致交通拥堵，每年给经济造成的损失高达40亿英镑。
控制城市街道是一项值得努力的工作，但是技术的本质意味着3DAI™City的计算机视觉除计数坑洞之外，还有其他实际应用。将来，该公司计划集成更多功能，以更好地为市政府和市民服务，例如提供有关人群数量，停车位以及甚至更多不寻常途径的详细数据，例如出于保险或安全目的计算窗户数量。
Univrses 的最终目标是提高效率：更有效地利用资源、更好地利用纳税人的钱以及使城市成为更舒适、便捷的居住地。 斯德哥尔摩所面临的挑战并不是斯德哥尔摩所特有的，但是在使用瑞典首都作为测试平台之后，Univrses很快就会在世界上其他拥挤的城市扩展并实施他们的智能解决方案。
“我们不是道路监控公司。 我们的工作是找出对数据有明确需求的地方，以及如何以经济高效且可扩展的方式来生产数据。” Selbie说。（编译/蒙光伟）
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