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深耕环保领域 京东城市用大数据和AI预测空气质量、保证水质安全

Yesky天极新闻 2018-10-26 14:12 我要吐槽

 近日,北方部分地区再度出现雾霾天气,部分省市甚至启动今秋以来首次重污染天气区域应急响应。户外运动应不应该取消、车辆该不该限行、学校要不要停课……再次成为困扰市民和城市管理者的难题。或许,大数据和人工智能能够带来一些改变。比如京东城市的智能环保解决方案,可以用人工智能高效监测、提前预测空气质量,为人们的出行和城市管理部门决策提供参考。

  进入秋冬季,很多人都习惯关注每天的空气质量情况,但是多数人不了解的是,城市中每个区域的空气质量分布都是不均匀的。为了监测空气质量,城市管理部门建设了空气质量监测站点,但是站点数量有限,我们看到的空气质量指数往往与实际感受不太一样。特别是在大城市,同一时刻不同区域空气质量有可能天差地别,也许在东边空气质量指数是30,西边就变成150了,甚至过一个街区空气质量都可能有较大差别。

  京东城市基于海量的城市基础数据、环境监测数据和人群移动数据,并借助在大气科学领域的专业知识,提出了一种数据驱动的预测模型。这是空间细粒度+时间细粒度的预测,它不仅可以提前预测城市中未来7天空气质量日均值,还可以在不增加任何空气质量监测站点的情况下, 预测如医院、学校这些某个指定位置未来48小时空气质量。预测结果和某市环境监测中心过去两年官方发布的预测结果进行对比,京东城市的模型准确率比它们高22%,这是一个非常大的突破,展示了大数据和人工智能技术在环保领域的前沿能力。

  除了能够用技术预测空气质量,京东城市还提出管网水质预测、噪音诊断等环保解决方案,用来缓解与老百姓生活息息相关的水质污染、噪音干扰等问题。

  众所周知,我们喝的自来水是经过水厂净化、消毒处理的,然后通过复杂而又庞大的城市供水管网络输送到千家万户。日常中,为保证水体被有效的消毒 ,自来水厂会定期往管网中投放氯。即便如此,如果出厂水加氯量不够,在管网中就可能滋生大量细菌;如果自来水余氯浓度过高,就会伤害人们的呼吸系统,甚至生成致癌物。

  那么,什么时候投氯量多少才合适呢?过去,自来水厂主要根据自来水管网中传感器之间的距离关系对水质进行预测。但是这样并非万无一失。事实上,水质受到水流速度、水压、时间、温度、传输距离等一系列时间、空间因素影响,每分每秒都在变化。要想实时了解水质,就需要构建一套动态监测预测系统。因此,京东城市提出了多层注意力的循环神经网络算法,就像“水安全警察”一样,“时刻观察”着站点周边的一举一动。

  基于针对时空数据的人工智能和大数据算法,京东城市已经在东南某城市部署了管网水质预测系统来有效的实时监测并预测未来的管网水质,从而指导自来水工厂更科学地进行投氯消毒,保证饮用水质,还能及时发现水管健康状态,第一时间安排维护、修理。

  另外,京东城市还可以用大数据和AI诊断城市噪音,利用市民对噪音的抱怨数据,以群体感知的方式,结合多源城市时空数据来协同城市管理者分析各个区域的噪音状况,并诊断噪音的构成因素,给城市管理部门信息参考。

  据了解,京东城市是京东集团一大新兴的业务板块,智能城市也是京东集团重要技术战略之一。借助京东集团强大的大数据、人工智能和云计算等技术优势,依托京东集团城市计算事业部的产业化实力和京东智能城市研究院的研究能力,京东城市提出了智能环保、信用城市、智能交通、智能能源、智能规划和公共安全六大解决方案,将城市中无处不在的感知系统与先进的数据管理方法、多元的时空大数据分析模型相结合,洞察城市过去、掌控城市现状,并预测和优化城市未来。

  与多数涉足智能城市的公司不同的是,京东城市即为城市提供点线面结合的智能城市顶层设计,也为城市发展的各个领域定制智能解决方案,推动城市从规划、到运维、到预测的可持续发展,用科技让人们的生活更加美好、更加便捷。

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