Компонентний підхід до побудови інформаційних систем Smart City

Анотація

Стрімка глобальна урбанізація та зростання чисельності міського населення стають причиною появи серйозних, системних проблем, які критично негативно впливають на екологічну, економічну та соціальну стійкість міст. У цьому контексті пошук та впровадження ефективних моделей просторового розвитку, які забезпечують стійкість територіальної системи, а також підвищують її конкурентоспроможність та адаптивність в умовах мінливого зовнішнього середовища, є актуальним і стратегічним завданням міського менеджменту. Мета роботи – підвищення загальної ефективності управління міським середовищем шляхом поглибленої систематизації та критичного аналізу сучасного досвіду реалізації концепції розумних міст (Smart Cities), орієнтованих на ефективне інтелектуальне прийняття рішень. Об’єкт дослідження – поняття «розумне місто» і технології його реалізації в межах єдиного, інтегрованого інтелектуального управління міським середовищем. Визначено, що відсутність єдиного універсального визначення «розумного міста» та єдиних підходів до його реалізації вимагає необхідності системного осмислення цього поняття та дослідження еволюційних моделей смартизації. Вперше сформовано системне подання концепції Smart City з використанням трьох взаємодоповнюючих методів – вербального, графічного та алгебраїчного моделювання. Цей підхід акцентує увагу на її унікальних функціональних аспектах, зокрема, на наборах даних, архітектурі програмних рішень та функціональних показниках. Особливу увагу приділено ефективному використанню відкритих геопросторових даних (зокрема, OpenStreetMap) у поєднанні з інструментами 3D-моделювання. Такий інтегрований підхід забезпечує швидке та економічно ефективне створення достовірного цифрового середовища (цифрового двійника), що значно спрощує впровадження Smart City, гарантуючи гнучкість, масштабованість та адаптивність цих проєктів. Запропоновано формалізований компонентний підхід до проєктування Smart City, який регламентує проєктування функціональних модулів розумного міста з використанням компонентів існуючих програмних рішень, що підвищує загальну ефективність їх модернізації та масштабування, а також забезпечує необхідну гнучкість у інтеграції абсолютно нових технологій. Отримані результати можуть бути успішно впроваджені у високорівневі автоматизовані системи міського управління, де вони забезпечать комплексне моделювання, моніторинг та інтелектуальне прийняття рішень щодо довгострокового розвитку міської інфраструктури.