當前，世界正經歷著史詩般的人口激增，首當其衝的城市是人口過剩的超大型城市，而大都市區則經歷了人類歷史上最大的城市增長熱潮。

當前的統計資料表明，世界上有50％的人口居住在城市中。最保守的估計是，到2050年，這一比例將上升至70％。隨著人口過多，越來越多的人湧入城市地區，目前城市面臨的幾乎所有困難都將加劇。

2050年似乎還有很長的路要走，但是城市人口過剩的影響已經對世界許多城市的日常生活產生了相當大的影響。例如，瑞典斯德哥爾摩就是一個很好的例子。移徙為瑞典首都帶來了頂尖人才，而人口激增也是該市許多困境的主要原因。

斯德哥爾摩目前的人口為96.7萬，過去10年中有323000居民遷入該市。實際上，人口增長相當於整個馬爾默市（瑞典第三大城市）。

作為歐洲發展最快的地區之一，斯德哥爾摩大都市區面臨著快速的城市化程序，隨之而來的問題也在迅速增加。根據斯德哥爾摩商會發布的KTH皇家技術學院的報告，該市面臨的一些最大挑戰包括住房短缺，房地產價格急劇上漲以及公共交通基礎設施不堪重負。該報告還強調了從鄰近城市到城市上下班的工人人數的上升。由於負擔不起的住房和公共交通不堪重負，正是城市的道路開始為此付出代價。

觀察人口增長時經常被忽略的一個問題是城市道路上的通行費。繁忙的城市帶來了更多的交通流量，而增加的交通流量則對該地區的道路網路造成了更大的破壞。道路坑洞發展得更快，小裂縫迅速發展成更大的裂縫，每次修補都會加劇城市的擁堵狀況。

儘管斯德哥爾摩是一個相對較小的首都，但它擁有3500多公里的市政道路。估計表明，道路網路每年需要進行5000至8000次的維修。目前，市民透過該城市的Tyck應用程式或透過熱線電話報告了道路損壞的部分。當報告損壞時，每個站點都需要手動檢查。目前，斯德哥爾摩有12名專職的道路檢查員，顯然不足以單獨調查每個報告的問題。

雖然可以在大約30分鐘內修復一個坑窪，但從物理上定位問題可能很耗時。坑洞只是問題的一小部分。損壞、遮蓋或過時的街道標牌也是昂貴的費用。據估計，整個大都市地區有3到500萬個交通標誌，但是缺乏官方資料突顯了維護基礎設施的困難。

由於人工檢查的侷限性和交通標誌的龐大數量，可能需要長達10年的時間才能發現損壞的或無法讀取的標誌。其中包括市民的舉報，但每年平均有8000個關於道路標牌的公民舉報，斯德哥爾摩市還不足以清楚地瞭解其道路標牌基礎設施的狀況。

物理描述經常不準確，GPS標籤可能不正確。即使成功找到並修復了坑窪或路牌，它也只能呈現出城市道路損壞的一小幅快照，因為只有少數相關的市民在使用該應用，而手動檢查3500公里的道路實在不切實際。但是一家公司提出了一種新穎的手段來追蹤斯德哥爾摩街道的健康狀況。

斯德哥爾摩的智慧手機在保持街道健康中的作用

Univrses是一家瑞典3D計算和機器學習公司，一直與斯德哥爾摩市合作解決其道路維護挑戰。它成立於2015年，最初建立用於AR和VR平臺的耳機跟蹤技術。現在，它與沃爾沃擁有的Zenseact等自動駕駛公司以及ABB等移動機器人技術緊密合作。Univrses與這些工業公司合作，開發了專業的感知技術，使車輛能夠了解它們在空間中的位置，車輛周圍世界的3D結構，甚至是該3D結構的確切性質。

但是該公司很快意識到其技術具有比僅在自動駕駛汽車領域更廣泛的用例。Univrses執行長喬納森·塞爾比（Jonathan Selbie）說，法國跨國運輸公司Keolis的一份報告激起了它的興趣，該報告發現交通擁擠和通行不暢的道路使城市損失了鉅額資金。他說：“與自動駕駛合作已經使我們處於正確的領域，可以瞭解城市基礎設施並搜尋對更多資料的需求最大的領域。”

斯德哥爾摩就是這樣一個城市，城市化程序迅速，在其資料集中留下了空白。Univrses的業務分析師Geertje de Lange強調了一個典型的例子：“隨著城市的發展，城市規劃人員對他們的資產有了更多的瞭解。大多數城市都不知道他們的交通標誌或路燈在哪裡。”

由於大多數道路檢查和庫存檔點是手動執行的，因此這些耗時的可視作業現在可以由智慧攝像機執行。由於智慧技術的出現，依靠定製的硬體、軟體或勞動密集型操作的這種操作的成本不再昂貴。

Selbie解釋說：“收集資料不是一個新主意，而是我們收集資料的方式，這使Univrses與眾不同。” “大多數城市都有資料，但可能僅每年收集一次。他們可以使用掃描車（類似於Google的街景車）或透過航拍來做到這一點。他們可以收集這些資料，但獲取起來很昂貴。這也是一次性的工作，並且不是最新的，無法發現新趨勢。我們的方式並不想取代它，它想透過允許城市訪問實時資料來對其進行補充。”

為此，Univrses依靠智慧手機技術。藉助預裝的應用程式和麵向前方的支架，他們的3DAI™City程式可以從任何汽車中掃描和繪製城市街道，實時傳輸和處理資料。該應用程式可以識別人眼可以看到的任何內容，並立即分析該資訊。

鑑於斯德哥爾摩市擁有從垃圾車到維修車的大約700輛車的車隊，因此它是一種經濟高效的解決方案，易於部署並捕獲寶貴的資料。

“停車佔用率是一項可以透過我們的系統更好地監控的指標，” de Lange解釋道。停車每小時都會發生變化，夜間和白天的使用情況之間存在顯著差異。

目前，該市每年僅使用昂貴的諮詢公司來測量停車位兩次，即使如此，由於資源有限，它們只能覆蓋市區內40％的街道，並且每天只能覆蓋一次。即使進行了全面的研究，也可以清楚地看到該城市無法獲得有關實際居住情況的準確資訊。”

藉助Univrses的3DAITM感應功能，城市可以使用現有資源來幫助更詳細地描繪城市的街道狀況，從而測量從道路損壞到交通擁堵、路燈的位置到路標狀態的所有內容。

稱讚成功

車隊車輛是資料收集的理想之選，道路擁擠，路面平整的好處超出了市政廳的範圍。斯德哥爾摩計程車公司是一家已註冊使用Univrses技術來幫助簡化其運營、提高收入和減少碳足跡的公司。斯德哥爾摩的計程車每天有多達1600輛汽車在運營，每天可進行22000次旅行，是理想的資料收集資產。

3DAI™City平臺可以掃描道路工程和擁堵狀況，以幫助計程車司機為客戶提供最快、最高效的服務。該技術還可以掃描自發的人群，並將空的計程車引導至最佳地點以收取車費。結果是實用而高效的出行服務，使斯德哥爾摩始終處於前進狀態。可持續發展也是斯德哥爾摩計程車的商業模式的核心，該公司致力於減少排放並減少化石燃料的使用。透過使用3DAI™City，可以減少旅行時間，從而減少過程中的排放。

“計程車Taxi Stockholm希望利用先進技術的力量為我們的客戶提供優質服務，同時滿足城市的需求，” Taxi Stockholm CSO Andrej Smailagic解釋說。“ 3DAI™City為我們提供了實現此目標所需的見識。基於早期的印象，我們相信3DAI™City可以幫助我們成為歐洲及其他地區最高效的計程車公司。”

3DAI™City的使用範圍也已超出斯德哥爾摩的城市範圍。新技術的另一個早期採用者是瑞典的運輸協會，稱為Trafikverket。它負責整個國家的所有運輸基礎設施，努力在某些最具挑戰性的條件下運營和維護瑞典的道路。

Trafikverket專注於可持續基礎設施，與Univrses合作部署3DAI™City技術，以降低運營成本，防止交通中斷並降低其總體環境影響。計算機視覺軟體使用複雜的演算法捕獲資料並對其進行處理，這些演算法可以評估道路質量或損壞，突出顯示臨時道路的位置或指出不再可讀的交通標誌。

有意義的資料被提取，處理並提供給運輸管理部門。有了對國家道路狀況的清晰瞭解，決策者就有可能快速部署資源並簡化維護程式，從而將對道路使用者的干擾降到最低。這在該國遙遠的北部特別重要，因為道路是重要的動脈路線，如果由於道路損壞，極端天氣或其他原因而關閉，則幾乎沒有其他選擇。

將來，Trafikverket正在探索如何擴充套件3DAI™City的使用。這包括使用系統的交通密度和路邊行人計數功能，以更深入地瞭解國家道路基礎設施可能面臨的當前和未來問題。

優先考慮隱私

儘管斯德哥爾摩和全國各地都積極採用了該技術，但任何形式的大規模監視都會引發隱私問題。當然，Univrses的所有技術都符合GDPR，雖然聽起來公司在不斷拍攝城市街道，但事實並非如此。

“我們不是在拍攝建築環境，而是使用相機檢測預定物體。我們的演算法“在邊緣”智慧手機上執行，並且經過訓練可以查詢特定的事物，而不是所有事物。” de Lange解釋說。“作為服務的一部分，我們確實會捕獲影象，但是一旦捕獲到資料並將其上傳到雲中，就必須首先透過匿名化管道來自動模糊面部和車牌。沒有人可以訪問這些資料-在我們甚至對其進行分析之前，都會對其進行匿名處理。”

“ 3DAI™City已得到許多不同組織的認可。其中包括Vinnova（公共實體，也稱為瑞典創新局）、斯德哥爾摩市、瑞典交通管理局和赫爾辛堡市。我們目前也正與斯德哥爾摩市進行全面的資料隱私影響評估。” Selbie補充說。

“我們的3DAI™城市服務僅收集有關特定物件的資料，而不收集個人資料。這就是為什麼我們熱衷於與城市和政府部門合作，並使我們的目標與政府目標保持一致的原因。我們不在乎正在發生的事情，我們正在使用計算機視覺、深度學習和已經存在的車輛，透過減少擁堵，提高機動性和節省成本的方式來感知這座城市。”

釋放計算機視覺的潛力

儘管道路基礎設施可能不是智慧城市發展中最性感的方面之一，但研究表明，維護不僅是在斯德哥爾摩，而且是一項非常昂貴的工作。例如，2016年，美國汽車協會表示，坑窪每年給美國司機造成30億美元的損失。在荷蘭，道路工程每年造成超過200萬小時的交通延誤，而每輛車每堵車每小時，便要向政府和納稅人支付10.58歐元。倫敦是世界上最擁擠的城市之一，倫敦也有類似的故事。英國首都的道路工程導致交通擁堵，每年給經濟造成的損失高達40億英鎊。

控制城市街道是一項值得努力的工作，但是技術的本質意味著3DAI™City的計算機視覺除計數坑洞之外，還有其他實際應用。將來，該公司計劃整合更多功能，以更好地為市政府和市民服務，例如提供有關人群數量，停車位以及甚至更多不尋常途徑的詳細資料，例如出於保險或安全目的計算窗戶數量。

Univrses 的最終目標是提高效率：更有效地利用資源、更好地利用納稅人的錢以及使城市成為更舒適、便捷的居住地。斯德哥爾摩所面臨的挑戰並不是斯德哥爾摩所特有的，但是在使用瑞典首都作為測試平臺之後，Univrses很快就會在世界上其他擁擠的城市擴充套件並實施他們的智慧解決方案。

“我們不是道路監控公司。我們的工作是找出對資料有明確需求的地方，以及如何以經濟高效且可擴充套件的方式來生產資料。” Selbie說。