Современные технологии стремительно меняют устройство мегаполисов, а с ним и образ жизни горожан. Как «умнеют» города в мире и в России — в специальном проекте CNews и «Программный продукт».

при поддержке

Статья

Искусственный интеллект экономит миллионы умным городам

Вместо специалистов по логистике теперь маршруты желтых школьных автобусов Бостона составляет специальный алгоритм. Такое решение помогло городу сэкономить $5 млн.

Почему составить маршрут школьного автобуса было так сложно?

По правилам Школьного округа Бостона (BPS, Boston Public Schools District) родители бостонских школьников могут выбирать подходящее учебное заведение примерно из десяти вариантов. И если ученик начальных классов записался в школу, расположенную дальше, чем на расстоянии мили от дома, он имеет право пользоваться школьным автобусом.

Считается, что такой подход идеален для школьников и их родителей: он позволяет подобрать подходящую школу в соответствии с важными для них критериями и сгладить неравенство, которое неизбежно возникает, если ученики ограничены при выборе районом проживания. Однако на практике возникает проблема: составить оптимальный маршрут школьного автобуса практически невозможно, если ты не робот. Для этого необходимо учитывать множество факторов: не только адреса учеников и время начала занятий в их классах, но и ширину дорог, трафик, возможности автобусов (например, подходят ли они для школьников в инвалидных креслах) и даже отношения между детьми: если ученики систематически дерутся, стоит рассадить их по разным машинам.

Для разработки оптимальных маршрутов город объявил конкурс

В 2017 г. выяснилось, что в Бостонском школьном округе самые высокие транспортные расходы в США – они составили около $2 тыс. в год на одного ученика, а это почти 10 % всего бюджета округа. Чтобы найти способ снизить их, Школьный округ провел конкурс. Его участники получали анонимные наборы данных и работали с ними: подбирали оптимальные автобусные маршруты и время начала уроков. Уилл Эгер, старший менеджер округа по стратегическим проектам, сформулировал цель конкурса: «Мы хотели найти решение, которое сработает. В этой ситуации с транспортом есть много проблем, и нам нужен был способ, который поможет справиться с большинством из них и в то же время будет максимально эффективным – что-то, что выполнит задачу буквально за ночь».

schoolbus2122395960720.jpg
Вместо специалистов по логистике теперь маршруты желтых школьных автобусов Бостона составляет специальный алгоритм

MIT Operations Research Center нашел решение

Победила в конкурсе команда исследовательского центра MIT Operations Research Center – она разработала специальный алгоритм. Если раньше 10 человек составляли маршруты вручную и тратили на это тысячи часов, то теперь всей системой управляет искусственный интеллект. В отличии от специалистов по логистике, он не строит маршруты для каждой школы, чтобы затем объединить их, – алгоритм использует системный подход. Сначала он выбирает остановки, распределяя их так, чтобы ни один ученик не находился в дороге более часа, а затем назначает рейс автобуса через несколько школ.

Сейчас система работает третий год. Разработчики регулярно обновляют и модифицируют ее – в частности, недавно они интегрировали дополнительный алгоритм. Он учитывает изменения школьных правил – например, расписания занятий – и позволяет вручную корректировать основное расписание движения автобусов с учетом этих изменений.

Как рассказал CNews Алексей Лебедев, менеджер по развитию транспортных продуктов компании ФИТ, компания применяет в России искусственный интеллект для создания прогнозных моделей распределения транспортной нагрузки в аналитической платформе Интеллектуальной транспортной системы. «Планирование улично-дорожной сети с помощью алгоритмов имитационного моделирования позволяет решить наиболее распространенные проблемы, – отмечает он. – Главная из которых – пробки».

Результаты применения искусственного интеллекта

В 2017–2018 гг. Школьный округ Бостона протестировал алгоритм – за 30 минут система создала карту, которая оказалась на 20 % эффективнее, чем та, которая была составлена вручную. Автобусы стали ездить быстрее, а количество и длительность остановок сократились.

В результате за целый год машины проехали на 1,6 млн километров меньше, чем в 2016–2017 гг. Это позволило сократить автобусный парк на 8 %, снизить выбросы углекислого газа в воздух и сэкономить $5 млн. Чтобы еще снизить расходы, разработчики алгоритма также предлагают оптимизировать время начала учебы в школе, однако родители учеников пока не готовы к таким изменениям.

А как у нас? В МОСКВЕ СТРОЯТ СИСТЕМУ ЦИФРОВОГО КОНТРОЛЯ В мире КАК В УМНЫХ ГОРОДАХ РЕШАТ ПРОБЛЕМЫ С ПАРКОВКАМИ Цифровая среда КАК НЕЙРОСЕТИ МЕНЯЮТ УМНЫЕ ГОРОДА А как у нас? ИТ ПРОТИВ ДАЛЬНОБОЙЩИКОВ: КАК ПОВЫСИТЬ БЕЗОПАСНОСТЬ НА ДОРОГАХ Цифровая среда Как работает искусственный интеллект «умного» города» В мире ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ ЭКОНОМИТ МИЛЛИОНЫ УМНЫМ ГОРОДАМ В мире КАК СОЗДАЮТ «УМНЫЙ ТРАНСПОРТ» В РАЗНЫХ СТРАНАХ МИРА А как у нас? КОМПЬЮТЕРНОЕ ЗРЕНИЕ: РЫНКУ ПРЕДРЕКАЮТ БУРНЫЙ РОСТ А как у нас? ЮНЕСКО ПРИЗНАЛА ВЫСОКИМ УРОВЕНЬ ЦИФРОВИЗАЦИИ В РОССИИ А как у нас? В СевГУ создадут кафедру для реализации проекта «Умный город» А как у нас? ФАС НЕ ОДОБРИЛА КОНЦЕПЦИЮ РАЗВИТИЯ 5G-СЕТЕЙ В РОССИИ В мире РОССИЯ ЭКСПОРТИРУЕТ «УМНЫЙ ГОРОД» ВО ВЬЕТНАМ В мире Дубай отказывается от бумажных документов и заработает на управлении данными $2,7 млрд А как у нас? ЛАБОРАТОРИЯ ИННОВАЦИЙ: КТО И КАК ПРИДУМЫВАЕТ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ «УМНОГО» ГОРОДА Цифровая среда Горе от ума: как сделать «умный» город безопасным?