文/姬晴晴 工信部电子科学技术情报研究所 本刊编辑整理/杨立平

哥伦布：智能绿色，以人为本

文/姬晴晴 工信部电子科学技术情报研究所 本刊编辑整理/杨立平

图1　哥伦布市远景

哥伦布市（Columbus）是美国俄亥俄州的首府，是美国第15大城市，市人口近84万，是全州最大的城市，位于富兰克林郡之内。哥伦布市自古以来交通发达，地理位置优越，是美国航空、高速公路、铁路交通枢纽，有很多公司企业都把它选作市场开拓和销售集散的中心。该城市工商业发达，包括飞机、汽车、导弹、电器、机械、玻璃、纺织、食品等工业。此外，俄亥俄州立大学是世界上学生人数最多的校园。所以哥伦布市如今已成为研究、教育、科技和保险行业的佼佼者，也是吸引和留住无数年轻人求学创业的梦想之地（图1）。

哥伦布市是个极富反差的城市。作为一州首府，它受到全美财富1000公司的青睐，也是俄亥俄州立大学和世界最大的私立智库——巴特尔（Battelle）研究所的所在地。但与此同时，这个城市还拥有一个庞大的低收入群体，由于低技术工作减少而日渐扩大。所以，城市人均GDP被拉低，雇主难觅贤才，而高失业率和低收入也给民众生活增添了阴霾。为了解决这些挑战，哥伦布市多管齐下，“政产学研”广泛合作，还与包括都柏林市（曾经入主ICF全球七大智慧城市）在内的周边社区开展经济发展区域治理措施，宽带建设首当其冲。

一稳健的网络基础设施部署

哥伦布市通过和“智慧城市”技术开发领先者竞争力有限公司（简称CCI）联手，在市内开展高速无线网络全覆盖工程。2012年12月，第一阶段方案实现了网络速度从70Mbit/s到117Mbit/s的跨越。2013年5月，哥伦布市完成了多阶段无线网络铺设计划的第二步，中央商务区移动设备的下载速度得以超过150Mbit/s，为北美最快的无线网络。现在哥伦布智慧城市项目的第二阶段网络铺设已经完成，此外第二阶段还涉及在哥伦布市的中央商务区安装安全摄像头。典型的安全摄像头网络是建立在单一用途的、能提供足够流量的网络基础上。但是，哥伦布市的安全网络将拥有极高速度、强大的双千兆网络来支持安全摄像头和WiFi。第二阶段的试点方案包括50多个网络接入点的配置，以及毫米波回程的部署。毫米波技术可以发挥最大的利用效率，覆盖距离长达1.5mile（约2.4km）。两阶段无线网络成功铺设后，第三步即将接踵而至。这一次，哥伦布市将考虑中央商务区外的其他地点，并集成商业和住宅区的高容量网络服务及公共安全摄像机系统。

目前的光纤网络已经覆盖了学校、医院、研究机构和政府机关。对于先进宽带的持续投资，将会吸引更多有竞争力的供应商，也会协助整合城市交通管理系统，为包括应急人员在内的城市工作人员提供更为有效的移动解决途径。政府通过为全哥伦布市所有公共安全设施提供无线许可的频谱，从而提供公共安全网络的接入，移动警察和消防车辆就有足够的带宽“在现场”访问处理实时信息。公共网络接入还可以提升哥伦布市各大高校、学院以及图书馆互联互通的机会，远程学习就是其中之一。此外，政府不但已在学校建筑上安装了无线设备，而且也为整个哥伦布市地区缺医少药的家庭和企业提供了负担得起的高速互联网服务。政府希望通过与私有运营商的合作来创造一个多运营商竞争的环境，让人们能够获得真正实惠的价格，解决在城市中心出现的“数字鸿沟”，从而释放出创新变革的力量。无线网络接入可以解决以下问题：

（1）增强公众安全急救通信，包括紧急车辆移动接入执法记录，以及医疗记录、街区监控录像和关键事件的场景，并以电子方式提交证据和报告，以及访问医院和紧急管理中心。

（2）预防街道犯罪和安全增强功能，包括附近的摄像头监控和对可疑事件的匿名发帖。

（3）增强公共安全与周围司法管辖区的互操作性。

（4）提供对教师、失业者等人员的远程教育机会。

（5）与电信运营商合作，把高速互联网接入到缺医少药的地区。

（6）在社区中心或在家通过互联网获取健康信息、医疗记录等。

（7）通过应急管理机构和地区医院互联互通，为突发公共卫生事件的信息交流提供便利。

（8）部署城市娱乐和公园设施，以及公共图书馆的网络，增强城市的友好性。

二智能交通开启城市未来

笔者曾在俄亥俄州立大学里，感受过校园里面的智能交通系统。通过实时公交App和站牌上的信息，能够随时掌握车辆到来的情况，有效节省了老师和学生的通勤时间，提高了校园通勤效率。据资料显示，在城市交通体系的建设上，哥伦布市大力修建并完善自行车道，以减少机动车辆的使用。很多美国的城市公共交通并不是很发达，但是哥伦布市却大力发展公共交通系统，并逐步进行智能化改造（图2）。

2016年，哥伦布市参加了“智能城市挑战赛”，该项目主要邀请美国的大中城市参赛，要求参赛者制定与城市发展自动化交通工具、公交网络及数据支持相关的全面计划，日前哥伦布市从包括三藩市等一批申请者中脱颖而出，获得了美国交通运输部拨发的4000万美元资金补贴，加上微软创始人保罗·艾伦的投资公司所赞助的1000万美元，用以建设智能交通系统。这意味着，更多的无人驾驶汽车以及充电桩会出现，未来越来越多的汽车可以与交通信号灯或者其他交通设施实现交流。哥伦布市现任市长安德鲁·金瑟尔（Andrew J. Ginther）表示，“保罗·艾伦提供的1000万美元是为了帮助获胜城市发展电动汽车及其他和碳减排有关的战略计划，同时借助辅助驾驶安全技术发展城市公共交通系统……就业状况的改善、商品运输效率的提高以及服务水平的提升，对哥伦布市经济可持续增长和繁荣至关重要。哥伦布市及临近地区以及当地和附近居民和游客都将受益于一个更智慧、更安全和更便利的城市环境。”

此外，哥伦布市的智能交通理念还获得了很多商业公司的青睐。根据《卫报》消息，谷歌下属的Sidewalk Labs公司准备为美国俄亥俄州的哥伦布市提供云服务软件Flow，用于升级该市的公共交通和停车服务，并为他们带来基于谷歌的管理平台。该公司还提出了一些可能存在争议的建议，譬如把用于低收入居民的交通补贴用在交通共享服务Uber上，要求城市升级Sidewalk的手机支付系统，以及提高公共停车的智能化以提高城市收入。此外，还包括建设智能停车项目试点等。项目一旦签约，也意味着大数据会进一步影响城市交通和智能化的未来。

图2　哥伦布市公共交通

图3　哥伦布绿色之城网站

三绿色节能引领可持续发展

在过去的几年中，能源效率问题一跃成为了哥伦布市绿色计划的首位。根据市长的“十年改革和效率行动计划”，截至2020年，该市政府削减成本的目标是1亿～1.5亿美元，而在这个计划中，提高能源效率就是省钱的重要途径，生活质量的提高也是重要推动因素之一。政府希望将哥伦布市打造成一座宜居、健康的城市（图3）。

1.能源改革

早在2005年年初，随着哥伦布市的温室气体分析报告发布，以及名为“创造绿色哥伦布”的政策公共教育活动的启动，哥伦布市的环境改革之旅就此开始。两年后，时任市长迈克尔·科尔曼签署了“美国市长环境保护协议”，承诺哥伦布市将每年降低温室气体排放2％，到2030年共计减少排放量达40％。由政府、商界和非营利机构领导人组成的联盟推动了“创造绿色哥伦布”的活动，解决了从地域管理到回收计划的各项事宜。政府已经意识到，改革节省下来的能源成本和减少污染危险将有助于促进经济发展并改善居民生活。为实现能源利用的绿色改革，政府展开了包括改造城市建筑物、铺设清洁能源设备和促进公共交通等诸多举措。

2.建筑节能

哥伦布市的温室气体检测数据显示，该市所消耗的能源中，近三分之一都用作了大楼的照明、供暖以及制冷。2010年，哥伦布市获得了一笔740万美元的“能源效率与节能”补贴，并将其用于城市大楼的整修，从而减少能源浪费。这次整修给20多个消防部门重新安装照明系统，并将中央安全大楼里的锅炉和水泵系统更新。与此同时，这笔补贴还用于帮助该市将人行道上的路灯换成LED显示屏照明系统。

哥伦布市市政府与保障性住房开发商开展紧密合作，逐步在住房中运用节能设计。2006年，绿景地产成为了哥伦布市的首家修建绿色环保型保障性住房的开发商。其建成的30栋单户住宅拥有顶尖的绝缘系统、室内空气过滤系统、能源之星系列家电以及其他节能特色，提高了能源效率，也为住户降低了生活成本。这块11英亩（约4.45公顷）的土地本来计划用于建造住宅，后来作为“创造绿色哥伦布”行动的一部分，由哥伦布市政府将这块地批给了一位私人开发商。当地的另外一家非营利机构，哥伦布住房伙伴关系公司也在俄亥俄州建造了一批首次获得LEED白金认证的住房。这批位于商业区周边的住房建设成为混合收入式社区，并融入了节能高效的特色。

3.制造业节能

2009年，哥伦布地区的六家制造商参与了环境保护局开展的名为“经济、能源与环境”（简称为E3）的试点项目。该活动联合了联邦政府机构、市政府、公用事业公司以及当地的工厂，旨在增强制造业工厂的能源使用效率。每个参与的企业都接受了“绿色健康”技术评估，包括对于该企业的能源审计，以及向该企业提供关于如何进行温室气体评估的培训。这些企业还能获得高达1000万美元的担保贷款，用于更新该企业的设备。

E3项目在哥伦布市获得了极大的成功，参与企业的年度能源消费共减少了170万美元，年度碳足迹（即各项事物引发的温室气体排放）也减少了2.3万多吨。“这个活动让所有的人都念叨着节能、回收、关灯还有关闭门窗。”哥伦布市一家金属片制造企业的总裁评价该活动时说，“这次活动将让我们终身受益。”

哥伦布市还努力将E3项目的模式推广到另外35家制造商中，这个仅需投入87.5万美元的项目可以为这些公司每年省1560万美元，与此同时也为当地经济带来更多的就业机会。虽然“能源效率与节能”补贴是用于该城市消防站和艺术中心的改造，但是哥伦布市还收到了100万美元的低息“绿色开关”放贷基金，用于当地企业进一步提高其能源使用效率。

四从“人才外流”到“人才引进”

哥伦布市从来就不是信息经济时代的落后分子，虽然很多城市遭遇了“人才外流”的危机，但是对于人才，尤其是高技术、高层次人才的渴求和引进一直是哥伦布市的重点。该城市的不少项目为吸引人才做足了功课，“科技哥伦布”（Tech Columbus）合作项目为初创企业提供了商业指导、天使投资以及资本吸引，其“第一联结”（First Connect Program）项目通过成熟企业来协助该区域内的新企业赚得第一桶金。

位于该市的俄亥俄州立大学一向是该城市甚至俄亥俄州的人才基地。位于俄亥俄州哥伦布市的超级计算机中心（Ohio Supercomputer Center，OSC）成立于1987年，为俄亥俄州立大学的研究人员及俄亥俄州各行业提供超级计算机服务和计算机科学专业知识。长期以来，政府对OSC的投入毫不吝啬，仅2011年，OSC获得的政府科研经费就达1.4亿美元。与许多纯粹的空中楼阁式研究学院不同，OSC除了致力于科技研发，还十分注重“产学研”结合以及与市民的互动。“产学研”合作让OSC与企业一起开发新产业和服务，为企业提供培训和教育服务；与市民的互动则引领了社会的价值导向，信息技术的重要意义在潜移默化中渗透到社会的基因当中。

同样身为著名研究机构的巴特尔纪念研究所（Battelle Memorial Institute）则在其研究领域之外还致力于STEM教育，STEM代表科学（science）、技术（technology）、工程（engine）和数学（mathematics），并参与建立了包括哥伦布市在内的俄亥俄州STEM学习网络（Ohio STEM Learning Network，OSLN）。与传统理念有所不同，STEM教育强调跨学科和跨组织合作的方式培养学生，在调查和解决实际问题的过程中培养学生分析和创造的能力，研究所更像是学者、商业领袖和机构成员编织而成的网络系统，既为培养学生提供切实可行的方案，也为“产学研”各方的交流提供了平台。