Россия
Россия
ВАК 2.1.7 Технология и организация строительства
УДК 69.009.1 Отношения с вышестоящими организациями
В последние десятилетия концепция умных городов становится все более актуальной в условиях стремительного роста населения и ускоряющейся урбанизации. Умные города представляют собой интеграцию современных технологий, которые позволяют оптимизировать управление городскими ресурсами, улучшать качество жизни жителей и обеспечивать устойчивое развитие городской инфраструктуры. Ключевым аспектом проектирования таких городов является создание комфортной и безопасной среды для проживания, где технологии служат не только инструментом повышения эффективности, но и способом решения социальных задач. Структура статьи включает в себя анализ реализации российского и международного подхода в проектировании умных городов, описывает лучшие практики и тенденции. Одним из важных направлений в этом процессе является интеграция технологий в социальные объекты — школы, больницы, культурные центры и другие заведения. Такие инновационные решения способствуют созданию более доступного образования, эффективной системы здравоохранения и активному общественному взаимодействию. Однако законодательство России не позволяет в ходе проектирования внести рациональные предложения в документацию будущего объекта проектирования. Все инновации закладываются на стадии предпроектной подготовки строительства и должны быть сформированы в техническом задании на разработку проектной документации будущих объектов. В данной статье мы рассмотрим примеры успешных проектов умных городов, а также выделим основные технологии, которые помогут сделать социальные объекты более функциональными и удобными для граждан и помогут использовать лучшие мировые практики для включения в задания на проектирование российских объектов. Таким образом, главная тема статьи заключается в том, что проектирование умных городов предполагает интеграцию передовых технологий в социальные объекты, обеспечивая устойчивое развитие и улучшение качества жизни.
умный город, предпроектная подготовка, проектирование, социальные объекты, инновации, интеграция
Введение
В последние десятилетия концепция умных городов стала одной из ключевых тем в урбанистике и градостроительном планировании. Умные города представляют собой интеграцию современных технологий и инновационных решений для улучшения качества жизни горожан, оптимизации городской инфраструктуры и повышения эффективности управления ресурсами. Проектирование таких городов требует комплексного подхода, который включает в себя не только технические аспекты, но и социальные нужды жителей. Важным аспектом этого процесса является создание социальных объектов, способствующих взаимодействию граждан с новыми технологиями [1].
Интеграция технологий в социальные объекты — это не просто внедрение цифровых решений, но и возможность создания более комфортной и безопасной городской среды. Образование, здравоохранение, культура и общественные пространства становятся основными компонентами умного города, где технологии помогают решать актуальные проблемы общества [2]. В данной статье мы рассмотрим ключевые аспекты проектирования умных городов с акцентом на интеграцию технологий в социальные объекты, а также проанализируем примеры успешной реализации подобных проектов по всему миру. Однако Россия во многом задает тон и является образцом внедрения современных технологий. В обязательном порядке при проектировании социальных объектов в техническое задание включается интеллектуальная система, интегрируемая в единую аналитическую сеть («Безопасный город»/ «Безопасный регион»). При проектировании лечебно-профилактических учреждений на законодательном уровне предусмотрено использование системы ЕМИАС (Единая медицинская информационно-аналитическая система). Для образовательных учреждений обязательна для включения в проект система ЦОС (Цифровая Образовательная среда).
Проектирование умных городов основывается на интеграции цифровых технологий в инфраструктуру и услуги, направленные на повышение качества жизни граждан. Основные принципы включают устойчивое развитие, эффективное управление ресурсами и активное участие общества. Интеллектуальные города стремятся к созданию благоприятного городского пространства, где технологические решения направлены на совершенствование транспортной инфраструктуры, эффективное управление энергетическими ресурсами и поддержание высокого уровня безопасности. Внедрение концепции интернета вещей (IoT) в социально значимые учреждения, такие как образовательные и медицинские организации, способствует оптимизации рабочих процессов, расширению доступности сервисов и обеспечению непрерывного обмена данными, что позволяет оперативно реагировать на нужды населения.
Технологическая база играет центральную роль в концепции умного города, обеспечивая интеграцию передовых технологий в социальную сферу. Фундаментом этой базы является развитая сеть сенсоров, камер видеонаблюдения и устройств интернета вещей, осуществляющих сбор и анализ данных в режиме реального времени. Данные технологические средства оптимизируют транспортные потоки. Они также регулируют уличное освещение чтобы потреблялось меньше энергии. Весь этот комплекс повышает комфорт и качество жизни горожан. Помимо этого, проведение высокоскоростного интернета, а также беспроводных сетей Wi-Fi в общественных местах обеспечивают доступность умных решений для всех слоев населения. Теперь каждый житель города сможет активно участвовать в его жизни [3]. При интеграции технологий в исторически сложившуюся городскую среду происходит постоянное развитие. Умные города становятся еще более безопасными, удобными и экологичными для жизни общества.
Ключевую роль в проектировании умных городов играют технологии. Они в первую очередь интегрируются в социальные объекты, такие как школы, больницы, детские сады. А также в дороги и общественный транспорт. В образовательной сфере внедряются платформы дистанционного обучения, интерактивные классы с различными гаджетами, которые работают с помощью искусственного интеллекта. Все это обеспечивает доступ каждого ученика к качественному контенту. Причем контент адаптируется под конкретные нужды конкретного ученика. В здравоохранении активно внедряется телемедицина. Проектируется и строится огромное количество центров обработки данных для обеспечения хранения большого количества данных по истории болезни каждого гражданина нашей страны. В общественном транспорте интеллектуальные системы управления позволяют оптимизировать маршруты, улучшать расписания и обеспечивать безопасность пассажиров. Таким образом, технологии способствуют созданию более интегрированной, эффективной и удобной городской среды.
Материалы и методы
В данной статье исследование проводилось с использованием как универсальных, так и косвенных методов, необходимых для глубокого анализа социологических вопросов. Кроме того, была осуществлена попытка выявления закономерностей и взаимосвязей. Теоретические методы позволили определить существующие проблемы, сформулировать гипотезы и оценить материалы, собранные для исследования. Эти материалы включают научные и учебные публикации по архитектуре, а также различные документы, связанные с рассматриваемой темой. В процессе изучения выбранного материала обнаруживаются проблемы, которые уже частично разрешены, а также те, которые требуют дополнительного изучения и внимания.
Результаты
В последние годы концепция умных городов стала активно развиваться по всему миру. Много успешных примеров показывают нам интеграцию технологий в социальные объекты инфраструктуры. Мы видим, как улучшается уровень жизни горожан. Одним из таких примеров является Сингапур. В этом городе был внедрен целый комплекс систем управления транспортом. Также было оптимизировано энергопотребление. В этом мегаполисе внедрили автоматизированную сеть видеонаблюдения. Она собирает информацию от множества датчиков и видеорегистраторов. Сеть обрабатывает данную информацию и использует ее для регулирования транспортных потоков. Это в первую очередь сокращает транспортные пробки. Помимо этого общественный транспорт эксплуатируется более эффективно. Безусловный эффект также отражается на состоянии экологии в городе [4].
Еще одним примером умного города является Барселона. Там успешно внедрены системы умного освещения и умного сбора мусора. Уличные светильники, оборудованные сенсорами перемещения и интенсивности света, самостоятельно корректируют интенсивность свечения в присутствии прохожих, тем самым уменьшая энергопотребление. Кроме того, система мониторинга мусорных контейнеров информирует коммунальные службы о необходимости вывоза на основании заполненности, что значительно оптимизирует управление отходами.
Столица Эстонии, Таллин, также заслуживает внимания благодаря внедрению цифровых инноваций в городское хозяйство. Важным достижением является разработка интеллектуальной системы общественного транспорта, предоставляющей пользователям возможность в режиме реального времени получать информацию о движении автобусов и трамваев через мобильное приложение. Это положительно сказалось на удобстве горожан и упростило планирование маршрутов.
На Ближнем Востоке, в Объединенных Арабских Эмиратах, расположен город Масдар, спроектированный с нуля с упором на экологичность и экономию энергии. В нем широко используются возобновляемые источники энергии, а приоритет отдан электромобилям и беспилотным транспортным средствам. Масдар служит полигоном для испытаний передовых технологий, включая автономные дроны и интеллектуальные системы мониторинга окружающей среды.
Страны Северной Европы также активно работают над развитием умных городов. В Стокгольме, столице Швеции, был запущен экспериментальный проект по созданию интеллектуального района. В рамках этого проекта обработка данных производится моментально, что позволяет оперативно корректировать энергоснабжение. В данном районе реализуется целый ряд проектов, нацеленных на снижение выбросов углекислого газа, включая систему, собирающую и анализирующую информацию об энергопотреблении, которая помогает жителям лучше контролировать свои расходы и повышать эффективность [5].
Еще одной знаковой инициативой является реализация "умных" социальных объектов, таких как школы и центры здоровья. К примеру, в ряде городов Норвегии применяются цифровые платформы для управления образовательными учреждениями, что способствует более эффективному взаимодействию между учениками, учителями и родителями. В таких системах реализованы функции дистанционного обучения и мониторинга успеваемости.
В последние годы концепция умных городов активно внедряется и в российских городах, что становится возможным благодаря интеграции современных технологий в социальную инфраструктуру. Город Казань служит впечатляющим подтверждением действенности данной стратегии. В этом городе реализованы разнообразные инициативы, направленные на создание более удобной и эффективной городской инфраструктуры для населения. Например, внедрение системы "умного" освещения, которое адаптирует яркость в соответствии с временем суток и погодными условиями, позволило существенно снизить затраты на электроэнергию и повысить уровень безопасности в городских районах [6].
Москва показывает всем нам еще один успешный пример реализации проекта «Умный город». В ней активно развиваются технологии умного транспорта. Во всем городе установлены датчики и камеры видеонаблюдения. Система умеет контролировать трафик. Она помогает оптимизировать движение транспорта, тем самым совершенствуя его работу.
При помощи приложения «Московский транспорт» любой житель Москвы может в реальном времени увидеть расписание и место движения нужного ему автобуса, троллейбуса или трамвая. Это сильно упрощает им жизнь в части оптимизации ежедневных поездок, сокращает время ожидания транспорта.
Санкт-Петербург также активно внедряет современные системы. В городе уже работает интеллектуальное видеонаблюдение. А аналитические платформы ежедневно анализируют изменения в городской среде. Северная столица также реализует проекты по цифровизации здравоохранения и образования. В школах успешно внедрены системы электронного обучения. Они создают более гибкую и доступную образовательную среду для учеников.
Проект "Умный город Тольятти" — это интегрированная платформа для управления городскими службами. В рамках этой платформы ведется мониторинг состояния жилого фонда и благоустройства территорий. Также идет учет утилизации отходов. Граждане быстро получают услуги и сообщают о проблемах через мобильное приложение. Это повышает их вовлеченность в управление городом.
В Ярославле успешно развивается программа "Умный дом". Она включает в себя современные технологии для управления жилыми комплексами. Это способствует повышению безопасности в городе. Комплексные системы видеонаблюдения, контроля доступа и освещения позволяют обеспечить комфортные и безопасные условия проживания для всех граждан города.
Интеграция технологий в социальные объекты улучшает качество жизни жителей. Она создает более эффективные системы управления городским пространством. Несмотря на уникальность каждого города, общая тенденция в использовании цифровых решений направлена на повышение качества жизни горожан. Обеспечение безопасности, защита окружающей среды также являются неотъемлемыми принципами «умных городов». Внедрение технологий позволяет оперативно реагировать на вызовы и прогнозировать потенциальные проблемы. Это играет важную роль в развитии концепции «умных городов» в России. Хотелось бы также отметить важность вовлечения граждан в процесс создания умных городов. Консультирование и платформы общественного обсуждения позволяют жителям играть активную роль в формировании городской среды. Примеры из разных уголков мира подтверждают успешную интеграцию технологий в социальные объекты. Это становится возможным только при условии открытого диалога между властями, разработчиками и гражданами. Эффективность концепции умных городов зависит не только от технологий, но и от готовности общества к изменениям. В рамках проектирования умных городов технологии активно интегрируются в социальные объекты. Это приводит к заметным улучшениям в жизни городских пространств.
Проект цифровая образовательная среда в России.
Одним из наиболее ярких примеров успешных российских кейсов развития умных городов является проект цифровой образовательной среды. Он представляет собой важный этап в реализации концепции умных городов, где технологии интегрируются в социальные объекты, включая образовательные учреждения. Применение современных технологических решений в образовании позволяет создать более эффективную и адаптивную образовательную инфраструктуру, соответствующую требованиям времени и потребностям студентов, преподавателей и общества в целом [7].
В рамках данного проекта акцентируется внимание на использовании различных цифровых платформ, дистанционного обучения и интерактивных технологий. Это включает в себя внедрение электронных дневников, систем онлайн-обучения, виртуальных классных комнат и дополненной реальности, что значительно увеличивает доступность образования и улучшает качество учебного процесса. Если актуализировать куррикулум с помощью высоких технологий, это позволяет повысить интерес учащихся к учебным предметам. Происходит формирование у них знаний и навыков, которые так востребованы на рынке труда.
Для успешного внедрения цифровой образовательной среды (ЦОС) необходимо провести развитую IT-инфраструктуру в школах. Это гарантирует стабильное подключение к сети Интернет. Ключевым моментом в реализации данной инициативы выступает переподготовка преподавательского состава. Она направлена на освоение новых инструментов и подходов. Это позволит учителям более продуктивно применять современные технологии в учебной деятельности и в управлении образовательным процессом. Система повышения квалификации педагогов играет здесь решающую роль. Она определяет успешность перехода к цифровому обучению.
Помимо этого, предусмотрена разработка платформ для обмена опытом и образовательными материалами между образовательными учреждениями. Эти платформы будут включать библиотеки открытых образовательных ресурсов. Они предоставят преподавателям и студентам доступ к актуальным материалам и дадут возможность участвовать в совместной деятельности. Это стимулирует распространение знаний, а также укрепляет межкультурное взаимодействие между разными регионами страны.
Одним из главных атрибутов ЦОС является ее инклюзивность. Приоритетом здесь является оптимизация образовательного процесса для всех категорий обучающихся. Даже для детей с особыми физическими возможностями. Применение современных технологий, например, системы синхронного перевода или адаптивные образовательные программы, помогают создать благоприятную среду для всех учеников. Это обеспечивает равные возможности для получения качественного образования.
Не менее значимым направлением является сотрудничество образовательных учреждений с местными органами власти и бизнесом. Формирование партнерских связей способствует объединению ресурсов и использованию реальных примеров из практики в учебном процессе. Такое взаимодействие создает условия для развития проектной деятельности и внедрения практико-ориентированных решений, что, в свою очередь, повышает востребованность выпускников на рынке труда [9].
Таким образом, проект цифровой образовательной среды в России не только соответствует концепции умных городов, но и формирует новую парадигму образовательного процесса, интегрируя технологии в структуру социальных объектов. Создание благоприятной цифровой среды в обучении будет способствовать не только образованию нового поколения, но и развитию инновационной экономики, укреплению интеллектуального потенциала страны и улучшению качества жизни граждан в рамках концепции умного города. Сложная и многогранная задача интеграции технологий в образование требует комплексного подхода, включающего в себя технологии, людей и процессы, при этом основным приоритетом остается человек, его потребности и развитие.
Для исследования были выбраны следующие города, приведенные в Таблице 1: Москва,Сингапур, Дубай, Пекин, Стамбул, Лондон, Санкт-петербург, Казань, Нью-Йорк, Мумбаи, Астана, Минск, Баку. Оценивались по комплексному интегральному показателю с разным весом по следующим признакам: умное городское управление, умный транспорт, умный бизнес и занятость, умная безопасность, образование, здравоохранение, устойчивое развитие. Данное исследование было проведено на основе данных аналитического агенства Kept, которое представтло обновленный рейтинг умных городов сентябре 2025г г. В рамках данного исследования были проведены оценки анализируемых показателей и география анализируемых городов, результат приведен в таблице 1.
Таблица 1
Оценка анализируемых показателей и география анализируемых городов
|
Показатель/Город |
Москва |
Сингапур |
Дубай |
Пекин |
Стамбул |
Лондон |
Санкт- |
Казань |
Нью-Йорк |
Мумбаи |
Астана |
Минск |
Баку |
|
Умное городское управление |
60,7 |
57,3 |
52,0 |
53,5 |
51,0 |
55,5 |
53,6 |
53,3 |
55,3 |
46,0 |
51,4 |
44,5 |
32,0 |
|
Умный транспорт |
52,3 |
53,0 |
49,7 |
54,3 |
47,1 |
53,0 |
53,2 |
49,1 |
53,7 |
44,1 |
48,0 |
50,0 |
47,0 |
|
Умный бизнес и занятость |
59,3 |
59,3 |
59,4 |
51,5 |
52,0 |
55,1 |
54,9 |
48,3 |
57,5 |
47,0 |
47,3 |
50,0 |
42,9 |
|
Умная безопасность образование здравоохранение |
56,0 |
55,6 |
56,0 |
51,0 |
53,0 |
57,4 |
52,3 |
51,4 |
57,3 |
48,0 |
54,5 |
47,6 |
47,4 |
|
Устойчивое развитие |
54,4 |
56,0 |
55,0 |
54,0 |
51,5 |
57,3 |
53,3 |
49,0 |
52,7 |
49,5 |
50,0 |
55,4 |
31,5 |
|
Интегральный показатель |
58,2 |
54,7 |
54,1 |
53,9 |
52,5 |
50,7 |
50,5 |
49,9 |
49,5 |
47,7 |
46,4 |
44,4 |
37,1 |
Москва занимает лидирующие позиции среди городов мира по уровню безопасности, образования и здравоохранение.
Обсуждение
При создании общественных зданий в умных городах первостепенное значение имеет технологическая интеграция, направленная на повышение уровня жизни населения и содействие экологически безопасному развитию территории. Приоритетом является включение инновационных технологий в технические задания для проектирования соответствующих объектов социальной инфраструктуры с единым центром управления по стандартам, разработанным специальной узконаправленной группой специалистов.
Суммируя представленную информацию, можно отметить следующие принципы основные принципы для создания задания на проектирование:
- должны учитывать удобство и доступность для всех. Общественные места должны проектироваться с учетом потребностей различных групп населения, включая людей с ограниченными возможностями. Внедрение технических решений, таких как адаптируемые системы навигации, мобильные приложения для доступа к социальным услугам и виртуальные ассистенты, формирует комфортную и понятную среду. Простота использования и доступность информации – это главное при проектировании новых объектов - учебных заведений, медицинских учреждений и различных культурных центров.
- Важны экология и стабильность. Умные города обеспечивают минимизацию негативного воздействия на окружающую среду. Социальные объекты должны проектироваться с использованием экологически чистых материалов. Должны использоваться новые технологий такие как солнечные батареи, системы рециркуляции воды и энергосберегающие решения. Кроме того, на этапе проектирования необходимо предусматривать зеленые зоны и территории для отдыха. Они способствуют улучшению микроклимата и психоэмоционального состояния граждан.
- Объекты должны быть гибкими, расширяемыми и адаптивными. В нынешних условиях быстро меняются требования к социальным услугам. Поэтому необходимо, чтобы проектируемые здания могли оперативно подстраиваться под новые стандарты. Это достигается за счет применения модульных конструкций. Они позволяют изменять функциональное назначение помещений в соответствии с потребностями общества. Необходимо использовать цифровые технологии для управления пространством - интеллектуальные системы управления освещением и климатом. Это играет важную роль в повышении адаптивности и эффективности социальных объектов.
- Необходимо включить в процесс общество. Вовлечение местных жителей в процесс проектирования обеспечивает учет их пожеланий и ожиданий. Это способствует созданию объектов, реально необходимых жителям города. Применение платформ для обратной связи, различных приложений и проведение общественных обсуждений позволяют формировать более активное и вовлеченное общество. Это и усилит лояльность граждан к реализуемым проектам, определит их выбор.
- Важна интеграция данных. Создание умных социальных объектов предполагает использование системы интеллектуального управления. Она объединяет все факторы, влияющие на функционирование объекта. От безопасности до взаимодействия с жителями. Это включает в себя применение искусственного интеллекта для анализа больших данных. Становится возможным прогнозирование потребностей населения и оптимизация распределения ресурсов.
Таким образом, проектирование социальных объектов в умных городах представляет собой комплексный подход. Он объединяет инновационные технологии, потребности общества и экологическую безопасность. Эти ключевые элементы обеспечивают создание не просто удобного, а экологически сбалансированного городского пространства. Это имеет решающее значение для повышения качества жизни граждан.
Заключение
Проектирование умных городов включает в себя внедрение инновационных технологических решений в общественные структуры. Это необходимо для достижения стабильного прогресса и повышения уровня комфорта граждан. В будущем ключевыми вызовами станут необходимость создания эффективной инфраструктуры. Она должна быть адаптирована к изменениям климата. Вторым вызовом будет обеспечение кибербезопасности. Перспективы заключаются в использовании IoT и больших данных для оптимизации городских услуг. Повышение энергоэффективности и улучшение взаимодействия граждан с властями. Интеграция интеллектуальных систем в здравоохранение, образование и транспорт позволит создавать инклюзивные и гибкие городские пространства. Они будут способствовать активному социальному взаимодействию и развитию общества. На каждом уровне власти необходимо создать центры компетенций, которые будут анализировать перспективные тенденции развития и включать данные в требования технических заданий на разработку инфраструктурных объектов. А также строительство ЦОД, обеспечивающих обработку постоянно растущих данных для развития цифровой среды.
1. Константинова М.М., Минин Н.А. Анализ идеи «smart city» на примере города Амстердам и оценка рисков управления «умными городами» // Шаг в будущее: искусственный интеллект и цифровая экономика. Революция в управлении: новая цифровая экономика или новый мир машин Материалы II Международного научного форума. Под общей редакцией П.В. Терелянского. 2018. - 10-15 с. EDN: https://elibrary.ru/YYLRVJ
2. Белов В.И., Смирнов И.И. Управление жизнедеятельностью городов посредством реализации концепции «умный город» // Синергия Наук. 2018. № 24. - 439-445 с. EDN: https://elibrary.ru/USRUIY
3. Богатырева Д.С. Технологии smart city как основа повышения качества жизни населения // Сборник материалов Молодежных научных чтений «Наука и техника, общество и культура: проблемы конвергентного развития». Южный федеральный университет. - 2018. - С. 47-49. EDN: https://elibrary.ru/UVMJGS
4. Макаревич И.В. Концепция «умный город» на примере города Сингапур // Устойчивое развитие науки и образования. 2019. № 3. - 29-31 с. EDN: https://elibrary.ru/ZDQUBV
5. Шарова А.А. Проект «умный город» как комплексное решение повышения качества управления городами и уровня жизни в них // Научный электронный журнал Меридиан. 2019. № 14 (32). - 3-5 с. EDN: https://elibrary.ru/URPPBJ
6. Бойкова М.В. Будущее городов. Города как агенты глобализации и инноваций // ФОРСАЙТ, 2018. - №4. - 32-48 с.
7. Бабенко С.Р. Перспективы развития городов. Концепция «умный город» // Материалы национальной научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки и техники». 2019. - 196-197 с. EDN: https://elibrary.ru/IBVFYX
8. Алекша А.А. Безопасность умного города 21 века // Материалы научно-практической конференции «УМНЫЙ ГОРОД. 21 ВЕК». Редколлегия: Фейлинг Т.Б., Пушкарева Л.В., Веселова М.Н.. 2014. - 18-20 с.
9. Владимиров Д.Г., Воротников А.М. Умный город: особенности формирования концепции региональных городов Российской Федерации // Вестник Российского университета кооперации. 2018. № 3 (33). - 17-21 с. EDN: https://elibrary.ru/YLAMDR
