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2024-03-01如何實踐永續智慧城市的概念? 651 期

Author 作者 謝尚賢/國立臺灣大學土木工程學系教授,兼工程資訊模擬與管理研究中心主任。

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•「永續智慧城市」是利用整合資訊及通訊技術促進永續發展的新型城市概念,更注重環境保護、社會公平和包容。
•防災的韌性、資訊與人工智慧技術的應用、綠色能源的創造、儲存和管理、公民的積極參與等,都是城市轉型的關鍵。
•臺灣較注重數位治理、綠色智慧交通與建築、公民治理,可多參考如哥本哈根、新加坡等知名永續智慧城市,以創新技術和國際合作加速轉型。

 在當今快速變化的世界中,城市面臨著前所未有的挑戰。隨著全球人口不斷增長,且持續往城市集中,再加上氣候變遷所帶來的衝擊,許多城市正面臨著資源短缺、環境汙染、天災頻傳、交通擁堵、社會不平等的一系列問題,不僅影響城市居民的生活品質與安全,也對全球經濟、環境及社會穩定構成威脅。面對這些問題與挑戰,近年來「永續智慧城市」概念的出現,隨著數位科技與人工智慧(artificial intelligence, AI)技術的突飛猛進,永續發展觀念成為普世價值,逐漸成為解決當代城市問題的重要努力目標。
 
永續智慧城市的概念是運用先進的資訊和管理技術,提高城市運行效率。除此之外,它更深遠的意義在於,透過整合技術創新與永續發展策略,創造一個在經濟、社會、環境、文化各方面都能滿足當代和未來世代需求的人居環境。在這樣的城市中,每一項決策和創新都是以提高市民生活品質為核心,同時考慮到對環境的影響和資源的可持續利用。
 
隨著全球許多城市開始積極轉型,將永續與智慧化作為發展的重要方向,我們見證了一些令人鼓舞的變革和創新。這些城市通過智慧技術提高了能源效率,創造了更綠色的交通與建築系統,並通過智慧數據分析,最佳化城市的服務和治理。
 
然而,轉型過程中也面臨著諸多挑戰,包括如何確保技術創新能夠真正普惠所有市民,以及如何在快速發展的同時兼顧社會公平、並保護我們脆弱的生態環境。

 

(作者由 DALL.E 生成圖片)

 

永續智慧城市的概念與過去的差別

永續智慧城市的概念,源於對城市化快速發展所帶來的挑戰而做出的回應。與過去的城市模式相比,這種新型城市強調的是利用資訊及通訊技術(information and communication technology,ICT)促進經濟、社會、環境、文化方面的可持續發展。這不僅包括提高能源效率、創造環保交通系統與永續建築,還涵蓋了提高市民參與度和生活品質的方方面面。

過去的城市發展模式較多集中於經濟增長和基礎設施擴張,而較少考慮到環境保護或社會福祉。相比之下,永續智慧城市強調了對當前和未來世代需求的預見和滿足,因此更著重於環境的保護和恢復,以及社會的公平和包容。這涉及到跨領域的合作和創新,從城市規劃、建築設計,到交通系統、能源管理等城市發展,都要能夠善用智慧科技以達成全方位的整合與最佳化,才能創造一個更加健康、高效,又具有彈性的生活環境。

此外,這種轉變也意味著城市規劃和管理不再僅僅是政府的工作,而是需要政府、企業、學界、市民的共同合作及決策參與。


因應全球環境變遷的城市轉型

隨著氣候變遷、資源短缺等全球性問題的加劇,城市必須進行轉型以適應這些挑戰。未來的城市必須具備某些關鍵特點,包括增強防災韌性、智慧化的基礎設施,以及綠色能源的利用。

首先,防災韌性是關鍵。建築和基礎設施必須能夠抵禦自然災害,例如暴雨、地震、乾旱、極端溫度等。此外,城市規劃需要綠色與藍色空間的整合,以減輕熱島效應並提供生態系統服務。

其次,資訊技術與 AI 技術的應用對於智慧城市至關重要。這包括建構出作為城市數位治理基礎的數位孿生城市,以及使用智慧感應器和數據分析來改善能源管理、交通流量、廢棄物管理。透過這些技術,城市要能更高效地運作,同時也要減少對環境的影響。

最後,綠色能源的利用將是未來永續城市的另一大特點。包括從太陽能、風能等可再生能源來源中獲取能量,以及發展更高效的能源儲存與管理技術。這不僅有助於減少碳排放,還可以提高能源的安全性和可靠性。


臺灣與國際的永續智慧城市發展路徑

臺灣和其他國家在發展永續智慧城市方面有著共同的目標,但因不同的城市有不同的地理環境、氣候、資源條件等,因而有不同的發展路徑與特色。即使在臺灣內部,不同的城市也有不同的發展策略。整體而言,臺灣因資通訊技術的發達,加上經濟與民主社會發展都已達到成熟階段,在往永續智慧城市發展的過程中,較強調數位治理、綠色智慧交通與建築,以及公民治理。這包括利用大數據和AI 來改善城市運營,發展更高效的公共交通系統,推廣綠色智慧建築,以及參與式城市治理。

在國際上,許多城市正在探索與實踐永續相關的創新技術和策略,這些成果都可以讓臺灣的城市參考與學習。例如丹麥的哥本哈根以創新的氣候適應策略,以及對永續發展的承諾而聞名。這座城市推行了廣泛的自行車網絡和綠色空間,並在城市設計中融入智慧科技,以提高能源效率和居民的生活品質。哥本哈根也致力於成為世界上第一個碳中和首都,並設定了在明(2025)年實現這項目標的宏偉藍圖。此外,位於亞洲的新加坡則是一個積極應用智慧城市技術的國家。在「智慧國家」計劃下,它利用物聯網(internet of things, IoT)技術,部署各種傳感器和攝影機來收集城市數據,用於改善城市服務,如交通流量監控、公共安全、環境品質監測等。新加坡也被稱為「花園城市」,致力於綠化和提高生物多樣性。

不過,如何將這些創新整合到更廣泛的永續發展框架中,仍是目前各先進國家發展永續智慧城市的重要方向。因此各國不僅要關注技術創新,還要重視社會和文化因素,確保所有市民都能從智慧城市的發展中受益,才能朝著更加包容和可持續的未來城市人居環境邁進。


哥本哈根推行自行車網絡,可在電車上看見專屬車廂和車架。

新加坡被稱為「花園城市」,致力於綠化和提高生物多樣性。(William Cho, CC BY-SA 2.0, Wikimedia Commons)


展望未來城市樣貌

當我們回顧永續智慧城市的核心概念,以及它對未來社會的影響時,我們可以看到一個共同的願景:創造一個更加高效、包容且環境友好的生活空間。從臺灣到國際社會,這一目標的實現需要創新、合作並持續地努力。永續智慧城市不僅是一種技術進步的展現,更是對未來生活方式的一種全新思考。

永續智慧城市的實現需要跨學科的合作及各方的共同協力,包括政策制定者、技術專家、工商業領袖,以及公民社會。這種合作將確保技術創新能夠與社會和環境目標相結合,從而創造出更加和諧、可持續的城市生活。同時,保持對包容性和公平性的關注也非常重要,以確保所有市民都能從智慧城市帶來的好處中受益。

(作者由 DALL.E 生成圖片)

在展望未來的同時,我們也需要認知到實現永續智慧城市的過程既充滿挑戰也充滿機遇。通過學習國際上的成功案例,臺灣應可以找到激勵創新的方法,並且通過國際合作加速這一過程。最終,我們的目標是創建一個不僅在技術上先進,而且在社會、環境、經濟上可持續運轉的臺灣城市生活模式。