王金益 郭湧 李长霖 张洋

1 智慧公园管理系统产生的背景与其时代意义

以公园为主的城市户外公共空间，作为城市生态和文明建设的重点区域和广大市民使用的场所，越来越多地受到人们的重视和喜爱。随着游客的大量涌入，公园等公共空间的建设、保护、维护和管理都需要大量的人力和物力，这既增大了财政支出的压力，也增加了管理成本。在后疫情时代，向往户外绿色空间的人们，倾向于选择国内短途旅行，因此城市公园成了人们的首选。此外，从安全卫生的角度出发，人们也倾向于在户外保持社交距离。在这样的背景下，公园管理的市场化运作需要更有效的管理模式，实现在节省成本、提高效率的同时，了解并满足游客的使用需求。

基于人工智能和物联网技术，北京海淀园林局、北京龙湖与甲板智慧科技公司在龙湖G-PARK能量公园中进行了政企共建的探索，共同探索公园智慧化管理的方式，实现无人化管理和智慧化运营的目标。无人化管理主要是基于物联网建立的综合服务平台，来支撑各个管理系统，包括信息发布、环境感知、照明管理、智慧安防、能耗管理、智慧灌溉、运营感知、保洁管理和设备管理等板块，可降低人力成本，减少电耗水耗。智慧化运营则是依托综合服务平台与管理系统，结合公园中的智能化设备，满足游客服务需求。具体的实现方式是游客可通过刷脸、扫码识别注册绑定手机小程序，通过使用相应智能设备如骑行设备、踩踏集电地板、跑步打卡等积累能量，兑换“能量币”，用“能量币”购买公园内的相应服务如手机充电、座椅加温等。游客使用过程中产生的数据和对设备的反馈信息将会从设备端和手机端发送到管理平台，由管理平台进行统一的分析和管理，为公园的优化升级、运营管理提供方向。

1 龙湖G-PARK能量公园模型鸟瞰图Aerial view of the Lonfor G-PARK’s model

2 龙湖G-PARK能量公园入口景观和互动水帘Entrance landscape and interactive water curtain of the Lonfor G-PARK

2 智慧公园管理面临的挑战与解决方案

目前的城市公园管理普遍存在着一些问题，通过智慧化管理，一方面可以降低意外问题和故障发生的概率，提升管理者对问题和故障处理的效率；另一方面，智慧化设施能够通过实时的数据反馈，如土壤、空气、水传感器上传的数据，智能地决定每个设备的开关情况，节约水电、人员等成本损耗。

1）开放性公园，人流量大，偶有出现游客不文明行为。对此，智慧安防、信息发布等系统，能够实现将园区道路与路灯布设的摄像头和广播音箱结合，帮助管理方监测公园不文明行为并且警告。

2）公园中大量的基础设施散布在公园各处，损坏后很难及时发现。智慧化管理下的公园设备，都通过物联网接入终端进行统一处理，减少了巡查的人工成本，也能更快地发现问题，提升公园整体质量。

3）公园的养护管理需要投入大量成本。专业人员短缺，管理队伍的专业水平参差不齐，合同工和临时工较多。由于编制的限制，管理人员数量也不能满足公园实际的维护需求。在智慧化管理的公园中，智能灌溉、病虫害检测系统等设备可以代替传统公园人工灌溉、巡查的成本，智能保洁系统结合智能垃圾桶内的满溢传感器，实现满溢预警并向保洁人员发送提示信息。管理、养护、保洁等人员，可以通过手机端、大屏幕端的智慧化管理平台统一查看数据、处理公园警告信息，实现多人、多工种协同作业。

4）作为居民日常休闲的重要的公共场所，如何运营开放性公园，也是政府等管理部门面临的难题。如今很多公园开始尝试新的运营模式，如基于公众参与的运营，无人零售和线上游园等。智慧化运营下的公园，通过互联网、物联网记录和导向游客行为，让游客在公园场景中的行为能够得到实时和良性的反馈。在增加游客量和使用黏性的同时，公园将逐步转型成为一个具有凝聚力的在良好监管下的社交场所。

3 龙湖G-PARK能量公园

3 龙湖G-PARK能量公园AI环球骑行大赛的互动骑行装置Interactive cycling device for AI Global Cycling Competition

5 智能调温座椅拆解图Intelligent thermostat seat

6 智慧空间Dsketch小程序“Smart space” Dsketch applet

7 虚拟马拉松打卡杆拆解图Virtual marathon punch

8 龙湖G-PARK能量公园互动地图-互动设施一览Interactive map of the Lonfor G-PARK - interactive facilities overview

龙湖G-PARK能量公园占地约1万m2，位于稻香湖路与北清路交叉口的西南角附近，中关村环保科技园旁。公园北部紧邻科技创新基地和生态环境一流新区，周边还有华为、百度等办公科研基地，为年轻一代白领精英提供休闲、健身的新场所。出于对人类活动、气候变化和地球未来环境的思考，基于一直以来的实践理念，甲板智慧科技公司提出了“能量公园”的概念，力图实现一个节能、智慧的未来公园。

3.1 无人化管理

龙湖G-PARK能量公园的“公园大脑”——智慧管理平台，实现了对园内安防、交通、照明、灌溉、病虫害、保洁、设备管理、能耗、环境等系统的实时监测及远程智慧化控制。管理人员无须开柜子、下井，而是通过电脑端、小程序端和大屏幕端来触屏控制各种功能。G-PARK能量公园中的系统主要包括5个部分。1）信息发布系统。可实时发布开、闭园时间及天气预警等相关业务信息，结合安防视频分析，自动向游客发布危险提示信息，以提高响应速度，降低危险事件发生频率，节省人工消耗等。2）智慧保洁系统与AI语音智能垃圾桶等设备结合，统计各个垃圾桶的使用频次、不同分类垃圾的投放次数，从而对园区的保洁管理提供理论依据。AI语音智能垃圾桶在被语音唤醒后，一旦接收到人说出的垃圾名称，其智能云端会根据设定正确开启分类电动档口，实现零接触投放。管理人员可以通过电脑端、小程序、大屏幕端进行设备控制及保洁管理。 3）智慧路灯结合智能安防系统，基于红外线技术实现自动控制，对智慧路灯进行单灯单控、远程检测路灯状态并进行故障警告、监测功耗。当有人进入感应范围时，灯光变亮，人离开后灯光变暗为正常照度的30%，实现部分区域节能环保。4）智慧灌溉是利用互联网、物联网、云计算、大数据等现代信息技术，智慧化解决传统园区灌溉耗水量大、耗人工等弊端的一种精细化、智慧化的灌溉方式。通过智慧灌溉可以实现灌溉用水量的精确监控、电脑端和手机小程序端的远程控制、灌溉系统的故障检测、灌溉系统与传感器的联动等功能，达到园区灌溉系统智慧化管理的目的。5）结合土壤、空气、水质等传感器设置的环境感知系统，采用物联网技术为园内提供水质监测、土壤墒情监测、大气感知等功能，与设备运维管理平台联动，实现对园区环境的感知、分析与管理。针对更大面积的公园绿地，还可以接入智能停车系统、电瓶车调度系统、游船调度系统、病虫害监测系统、管养运维系统等。

9 模块式地下雨水蓄水池Modular underground rainwater reservoir

10 刷脸查询个人信息Scan face for personal information

3.2 自我持续系统

自我持续系统是指景观可以自产自销所需能源、进行自我运营和维护。在龙湖G-PARK能量公园中，尝试将太阳能和动能作为传统电能源的补充，将雨水储蓄作为灌溉用水的一个重要来源，迈出自我持续景观实现的第一步。

1）电能循环。在龙湖G-PARK能量公园中，采用了整体太阳能发电方案，太阳能装机共7 000W，一年可以发1万多度电，甚至还有富余电量并网。除了廊架顶部、灯具和路面等景观构筑物融合了太阳能薄膜材质，园区里的道路也封装了薄膜太阳能芯片，嵌在透光路面材料内，是目前北京市首个商用薄膜太阳能发电道路。

园区中的跳跳泉、能量驾驶舱和雾喷灌溉，都结合了集电地板进行设计。集电地板能够将人踩踏产生的微小形变转化成电能存储，用于园区内用电。另外，产生的电信号通过传输过程与其他景观元素连动，实现了景观对人行为及时反馈的效应，创造出人与景观互动的新形式（例如白天马路吸收太阳光，并转化为电能储存起来；夜晚时段，储存的电能用于照明和夜景。冬季马路还能自行发热，融化路面的冰雪）。

2）水循环。能量公园中的道路、绿地、广场等硬质地表产生的降雨流经收集—渗透—滞留—过滤—存储—控制管路一系列程序后，存入储水模块之中。这些雨水能够依照系统设定和土壤传感器自动进行灌溉、绿化、景观水体地下水源补给，以达到综合利用雨水资源和节约用水的目的。

海绵断层模块和控制台等单元，将水循环融入智慧科普的一部分，让游客能够了解循环的机制，加深对保护环境的理解。

3.3 基于物联网管理和游客自发参与的智慧化运营

在满足公园基本的需求之余，基于物联网的支持，智慧公园的大数据能够识别收集游客的刷脸注册信息，为他们呈现个性化的定制体验，也方便了公园的管理。在未来，人们可以自主地刷脸或扫码进入公园，公园内需要付费的功能，如零售、餐饮和游戏体验等，都可以在手机客户端扫码自动扣费，无须专人监管。在G-PARK能量公园中，甲板智慧科技公司就基于这个想法，做出了智慧化运营的新尝试，为未来公园的多元化经营做出了探索：

1）实名制游园。在手机小程序端注册成为DreamDeck小程序的用户之后，游客可以刷脸或小程序扫码使用公园内的所有智能设备，同时也可在使用过程中，获取或消耗“能量币”。“能量币”是一个为了便于公园运营而设置的虚拟货币概念，它将储存在每一位游客实名认证的个人账户中。赚取的“能量币”能够使用调温座椅为手机充电、播放音乐，还可以用来预约会议室、健身房的时间。

2）为公园基础功能赋能。在公园的基础功能上，智慧化运营为每一个智能设备都提供了专属二维码，对应手机小程序中的模块。扫一扫设备上的二维码，账户自动开始消耗或获取“能量币”。在龙湖G-PARK能量公园中，为了鼓励游客运动健身，当游客使用虚拟马拉松、虚拟骑行装置、跳跳泉时，他们都能获取“能量币”。虚拟骑行、虚拟马拉松等竞技性互动体育游戏，能够监测游客的运动数据并发送到大屏幕和手机端。大屏幕和手机端还会显示游客个人跑步信息及排名情况，让游客清楚地知道自己消耗的卡路里、积累里程、瞬时速度等。此外，这些竞技类游戏还能举行全园区竞赛，显示所有游客的周排名、日排名。

未来，甲板智慧科技推出的AR科普互动观光车也可以通过消耗“能量币”的形式，减免一定的租赁费用。这样，通过虚拟游园货币“能量币”的形式，公园能够对游客的行为加以引导，也增强了游客参与园内活动的兴趣和热情。

图片来源(Sources of Figures)：

图1、4～9由DreamDeck梦想甲板提供；图2由高尔夫印记Golfimpress提供；图3由王金益绘制；图6由蔺昕宇拍摄；图10由王铮拍摄。