大多數(shù)市政與私營部門的基礎(chǔ)設(shè)施管理者，目前還很少考慮到人工智能與機器學(xué)習(xí)等技術(shù)能夠在改善道路、公共交通網(wǎng)絡(luò)或者水務(wù)事業(yè)等物理系統(tǒng)發(fā)揮怎樣的作用。

盡管已經(jīng)有相當一部分城市意識到數(shù)據(jù)的重要性，但只有少數(shù)城市優(yōu)先考慮進行數(shù)據(jù)收集，極少數(shù)城市嘗試將這些數(shù)據(jù)交付給可以改善決策的高級算法。當然，這一切可以理解，畢竟負責(zé)基礎(chǔ)設(shè)施的公共與私營部門管理者通常沒有太多時間用于思考未來——他們的當務(wù)之急在于不知疲倦地工作，確保人們能夠順利出行并獲得生活所必需的各類資源。

2011年1月21日星期五，一輛公共汽車駛過美國加利福尼亞州洛杉磯西一街坑洼破碎的道路

然而，隨著數(shù)據(jù)分析、人工智能與機器學(xué)習(xí)的出現(xiàn)，基礎(chǔ)設(shè)施決策者們由此迎來的改進潛能已經(jīng)極為可觀，繼續(xù)選擇忽視將只能被時代淘汰。從預(yù)測需要維修或更新的基礎(chǔ)設(shè)施位置，到公共交通自動化、改進項目管理與承包商協(xié)調(diào)、優(yōu)化從汽車到商品的流動方式等等，數(shù)字智能將有助于削減成本、提高效率并增強成果。

舉例來說，密蘇里州堪薩斯城與Xaqt合作，利用機器學(xué)習(xí)算法處理道路傳感器、攝像機、氣象數(shù)據(jù)以及其它信息來源上報的素材，從而預(yù)測并追蹤道路坑洼問題的變化情況。許多城市目前依賴于司機報告或者手動檢查攝像機圖像以發(fā)現(xiàn)坑洼問題——這是一種被動性而非主動性方法，因此必然導(dǎo)致維修工作大量積壓。然而，堪薩斯城如今已經(jīng)能夠以85％的準確率預(yù)測坑洼問題，從而將成本降低30％。

匹茲堡正在與Rapid Flow Technologies公司合作安裝人工智能交通信號燈，其利用機器視覺與傳感器數(shù)據(jù)實時匹配道路狀況，而不再設(shè)置固定的時間間隔。該系統(tǒng)利用預(yù)測算法動態(tài)管理交通信號燈，并將數(shù)據(jù)發(fā)送至相信的交叉路口，從而優(yōu)化整個信號網(wǎng)絡(luò)。這與大多數(shù)以手動編程方式設(shè)定指示燈時長的城市形成了鮮明對比——后者往往需要投入大量時間研究交通流量規(guī)律。另一方面，匹茲堡的智能交通燈將行車等待時間減少了超過40％，這意味著整個出行時長將降低約四分之一。

除了道路之外，航運與能源等私有化程度較高的基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)部門則在以更快的速度采用人工智能技術(shù)。過去幾年中，洛杉磯的TraPac終端在人工智能與機器人技術(shù)方面投入了大量資金，并由此建立起全美自動化程度最高的海港之一。航運巨頭DHL開發(fā)出一款基于人工智能的應(yīng)用程序，能夠提前一周預(yù)測貨運延誤。在能源方面，佛羅里達電力與溝通公司以及杜克能源公司等企業(yè)正在利用機器學(xué)習(xí)與模式識別算法來檢測可能造成服務(wù)中斷的潛在廠區(qū)內(nèi)問題。亦有眾多公共事業(yè)部門正在利用機器學(xué)習(xí)提高風(fēng)力發(fā)電機效率并降低其維護成本。

被部署在美國加利福尼亞州洛杉磯港口的TraPac LLC航運終端，2016年3月9日星期三

在水務(wù)等其它領(lǐng)域，人工智能的發(fā)展速度相對較慢，但同樣開始掀起波瀾。想象一下，H20是舊金山的一家非營利性水技術(shù)創(chuàng)業(yè)加速機構(gòu)，其2018年的加速名單中選定了12家公司，其中有2家為人工智能初創(chuàng)企業(yè)——Pluto AI利用人工智能預(yù)測工廠狀況并為水處理廠推薦最佳運行參數(shù)。該公司已經(jīng)在全國各地的工廠中測試其解決方案，并成功幫助田納西州的Hallsdale－Powell公共事業(yè)區(qū)管理下轄的污水處理廠。

當然，利用人工智能與機器學(xué)習(xí)提高效率與效果的道路雖然擁有可觀機遇，但同時也存在著一系列難題。

隨著基礎(chǔ)設(shè)施世界正逐漸迎來日益復(fù)雜的數(shù)字技術(shù)，公共與私營部門的基礎(chǔ)設(shè)施管理者們將不得不采用新的知識基礎(chǔ)與技能組合。雖然這些決策者中不乏成熟的工程師，但其教育背景往往集中在機械、土木、結(jié)構(gòu)或電氣領(lǐng)域。他們的專業(yè)知識與經(jīng)驗仍然極具價值，但當下還需要接受來自計算機科學(xué)與軟件工程觀點的加持，從而滿足當今民眾及消費者的需求與期望。這種變化也意味著，官員們必須尋找新的合作伙伴與供應(yīng)商——例如Xaqt、Rapid Flow Technologies以及Pluto AI等，從而利用數(shù)字智能成果增強傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施。

隨著越來越多的城市開始將目光投向“智慧城市”，最重要的一點在于牢記，自動化、傳感器與數(shù)據(jù)只是個開始。一旦建立起更多自動化系統(tǒng)并收集到更為精細的數(shù)據(jù)，接下來要做的就是找到理解其內(nèi)容的途徑。人工智能與機器學(xué)習(xí)可以通過管理上述系統(tǒng)并利用相關(guān)數(shù)據(jù)以解決這一挑戰(zhàn)，同時將物理與數(shù)字技術(shù)結(jié)合起來共同維護我們所擁有的基礎(chǔ)設(shè)施，并以我們從未想到過的方式對其加以改造。