В настоящий момент в мире наблюдается стремительный рост численности городского населения. По данным ООН на 2014 год, в городах проживало 54% людей, а к 2050 году, по прогнозам, это число возрастет до 66% [1]. Следствием увеличения численности городского населения являются изменения в окружающей среде и различные социально-экономические проблемы, поэтому изучением проблем города и его развитием сегодня занимаются многие ученые и исследователи. Однако современный город представляет собой крайне сложную систему, которой присуща большая доля неопределенности, что сильно затрудняет его анализ.
Одной из самых популярных концепций современного развития города является концепция smart city («умного города»). Данная концепция предполагает внедрение информационно-коммуникационных технологий во все сферы жизнедеятельности города, тем самым увеличивая эффективность работы всех городских служб. По мнению ряда ученых, город можно назвать «умным» только тогда, когда инвестиции направлены в человеческий и социальный капитал, а также в такие традиционные для большинства городов сферы, как транспорт и ИКТ [2].
Перечислим основные направления в концепции «умного города».
Транспорт. В «умном городе» отчетливо прослеживается тенденция освобождения улиц от личного транспорта и ориентированность на общественный транспорт и пешехода. Основой транспорта в «умном городе» является интеллектуальная транспортная система. В данной сфере жизнедеятельности города применяются следующие технологии: умные светофоры, система управления сигналами которых основана на анализе данных с беспроводных датчиков; умная парковка, с помощью которой через приложение можно получать информацию о свободных парковочных местах; прогнозирование пробок, осуществляемое на основе информации с датчиков на дороге; температурные датчики в метро, позволяющие контролировать температуру на станциях метрополитена и предпринимать необходимые действия в случае превышения нормы; и др.
Окружающая среда. Поскольку город оказывает негативное воздействие на окружающую среду, данная сфера является одной из самых важных при рассмотрении проблематики «умных городов». В литературе можно встретить понятие «экологическое благополучие» с точки зрения таких параметров, как шум, загрязнение воздуха, пробки на дорогах, утилизация отходов и озеленение территорий [3]. В данной сфере применяются следующие технологии: контроль уровней загрязнения воздуха и шума, осуществляемый с помощью анализа данных с соответствующих датчиков; контроль строительных работ, благодаря которому с помощью специальных датчиков осуществляется мониторинг воздействия строительных работ на окружающую среду; и др.