شهر هوشمند: مدلسازی شاخصهای کلیدی در صربستان با استفاده از فناوری اطلاعات 2

ابتکارات قبلی توسعه یافته به منظور طراحی و تحقق یک شهر هوشمند و پایدار نشان داده است که هیچ رویکرد واحدی برای "هوشمندتر" و پایدارتر کردن یک شهر وجود ندارد. هر شهرستان نشان دهنده یک سیستم منحصر به فرد که سهامداران مختلف, مقامات محلی, شرکت های ابزار, و شهروندان انجام فعالیت های متعدد, ایجاد یک ماتریس از تعاملات و وابستگی های متقابل. به منظور درک زمینه های زیست محیطی و اجتماعی از شهرستان, و همچنین فعالیت های اولویت خود را, تاریخ, و ویژگی های خاص, ایجاد یک روش مناسب برای حمایت از ایجاد یک شهرستان پایدار و هوشمند تبدیل شده است بسیار مهم. هدف تحقیق ما بررسی شاخص های کلیدی در توسعه مفهوم شهر هوشمند در صربستان و ارزیابی اولویت بندی فعالیت ها است. یک رویکرد انتگرال مبتنی بر یک روش ریاضی یک مدل تصمیمگیری چند معیاره فازی ترکیبی بر اساس مجموعههای فازی نوع 2 بازه کل سیستم را بر اساس معیارها و زیرمعیارهای مختلف طبقهبندی میکند. هدف این است که راه حل های مدل سازی شده برای کشور ما با اتحادیه اروپا توسط شهرهای هوشمند یکپارچه شود.

1. مقدمه

شهرها در قلب همه استراتژی های توسعه پایدار شهری قرار دارند. در شهرها فرصت های شغلی جدیدی ایجاد شده و فناوری های نوین توسعه یافته است. شهرستانها رانندگان توسعه اقتصادی هستند, مراکز فرهنگ, علم و تحصیلات. همچنین نقش مهمی در مبارزه با تغییرات اقلیمی و استفاده از سیستم های هوشمند در بهبود بهره وری انرژی مناطق شهری ایفا می کنند [1,2]. امروزه بیش از نیمی از جمعیت جهان در شهرها زندگی می کنند و محققان پیش بینی می کنند که تا سال 2050 مناطق شهری 70 درصد از جمعیت را اشغال کنند [3,4,5]. شهرنشینی و گسترش جمعیت باعث افزایش فشار بر زیرساخت های موجود و همچنین مشکلات استفاده از منابع کنترل نشده و مصرف انرژی غیر منطقی و محیط زیست شده است. در نظر گرفته شده است که مناطق شهری عامل 80 درصد انتشار دی اکسید کربن در جو و 75 درصد کل مصرف انرژی هستند بنابراین لازم است که این مناطق به موجودات با کارایی بیشتری تبدیل شوند [6]. شهرنشینی ناشی از فرایندهای مهاجرت از مناطق روستایی به شهری در سطح ملی و همچنین مهاجرت های بین المللی است [7]. شهرنشینی سریع فشار قابل توجهی بر زیرساخت های شهر وارد کرده است و نیاز به استراتژی های قوی و پاسخ های برنامه ریزی ابتکاری دارد [8]. افزایش جمعیت شهری همچنین نشان دهنده افزایش نیازهای انسان و همچنین چالش های زیست محیطی است که باید مورد توجه قرار گیرد و برای توسعه پایدار و کیفیت بالاتر زندگی ضروری است [9]. یعنی در سالهای اخیر تغییراتی در تلاش شهرها برای دستیابی به اهداف هوشمند به جای اهداف پایداری ایجاد شده است [10]. مفهوم شهر هوشمند نتیجه ایده ای است که از فناوری های پیشرفته اطلاعات و ارتباطات (فناوری اطلاعات و ارتباطات) برای بهبود زندگی مردم استفاده می کند و می تواند به عنوان راه حلی برای چالش های ناشی از روند شهرنشینی شناخته شود [11]. بخش غالب محیط شهرهای هوشمند زیرساخت هایی مانند ارتباطات بی سیم و شبکه های شبکه هوشمند است [12]. شهرهای هوشمند را می توان سیستم هایی دانست که از مردم تشکیل شده است, طبیعت, و عناصر محیط مصنوعی, با استفاده از اب, انرژی, مواد, خدمات, اطلاعات, و جریان های مالی برای کاتالیز توسعه پایدار, انعطاف پذیری و کیفیت بالای زندگی. جریان ها و تعاملات از طریق استراتژی استفاده از زیرساخت ها و خدمات اطلاعاتی و ارتباطی در روند برنامه ریزی و مدیریت شهری شفاف هوشمند می شوند. با این حال,

شهرهای هوشمند نه تنها مبتنی بر استفاده از فناوری های مناسب هستند بلکه شامل مشارکت فعال مردم و شهروندان خود به عنوان سرمایه مهم شهری در ایجاد مزایای خود هستند [12]. در جنبش جهانی "شهرهای هوشمند" ترکیبی پیچیده از ذینفعان در سطوح مختلف سلسله مراتبی ظاهر می شوند. شرکت ها, شهروندان, دانشگاه ها, موسسات علمی, نهادهای مدیریتی, سازمان های غیر دولتی و سرمایه گذاران خصوصی همگی دیدگاه متفاوتی نسبت به شهر و توسعه دارند. با وجود سند چشم انداز های مختلف, هدف مشترک است برای شهرستانها به پایدار و هوشمند [13].

اجرای فناوری اطلاعات و ارتباطات در اجزای شهرستان, مانند حمل و نقل, زیرساخت, انرژی, فرهنگ, و سرگرمی, توانایی واکنش سریع تر به تغییرات و غلبه بر مشکلات فراهم می کند. این ایده اساسی ممکن است ساده باشد اما در برنامه ریزی استراتژیک شهر هوشمند اغلب فقط در سطح انتزاعی باقی می ماند. اکثر شهرستانها استراتژی های جداگانه برای حمل و نقل تعریف کرده اند, برنامه ریزی شهری, توسعه اقتصادی, و حفاظت از محیط زیست. استراتژی شهر هوشمند باید تحقق همزمان همه اهداف و برنامه های فردی را از طریق اسناد بلند مدت و ابتکارات و پروژه های توسعه پایدار شهری امکان پذیر کند. شهرستانها در اندازه متفاوت است, اقلیم, ساختار جمعیتی, درجه توسعه اقتصادی, تاریخ, فرهنگ, معماری, از این رو, راه حل برای شهرستانها هوشمند باید به حساب نیازهای مختلف را.

در اروپا شهرهای هوشمند را می توان در کشورهای غربی یافت که در پایان قرن گذشته انتقال از تولید صنعتی ثانویه به تولید صنعتی سوم وجود داشته است که شامل صنعت فناوری اطلاعات و ارتباطات نیز می شود. کشورهای اروپای مرکزی-شرقی و جنوب شرقی, کشورهای پساسوسیالیستی, که از کشورهای اروپای غربی عقب مانده اند, از نظر ابتکارات برای توسعه شهر هوشمند پیشرو نیستند. این امر به ویژه در کشورهای بالکان که عضو اتحادیه اروپا نیست بیان, از جمله صربستان است که قانونی مناسب ایجاد نشده است, برنامه ریزی و شرایط تکنولوژیکی برای توسعه شهری هوشمند (شکل 1) [14].

برخلاف کشورهای توسعهیافته که تصمیمگیری چندبعدی نشاندهنده چالش اصلی در تبدیل مناطق شهری موجود به مناطق هوشمند است در صربستان نیاز به تعریف روش مناسب و شناسایی شاخصها یا اجزای مشکلساز شهر به منظور امکان توسعه شهر هوشمند وجود دارد. این مقاله به بررسی بهینه سازی توسعه مفهوم شهرهای هوشمند در صربستان می پردازد. هدف این است که شاخص های مهم را با استفاده از روش ریاضی مجموعه های فازی نوع 2 درجه بندی کنیم تا اهمیت و سهم خود را در توسعه شهری و همچنین اقدامات لازم برای توسعه یک شهر هوشمند و پایدار بررسی کنیم. این مفهوم با مروری نظری بر عوامل موثر بر توسعه شهر هوشمند و همچنین با تجزیه و تحلیل وضعیت فعلی به منظور تعیین جوانب مثبت و منفی حوزه موضوع شروع می شود. در نهایت بر اساس استفاده از تحلیل چند معیاره می توان اقدامات لازم برای اجرای عملی شاخص های کلیدی را تعیین کرد.

2. مفهوم سازی شهر هوشمند

در زمینه برنامه ریزی شهری اصطلاح "هوشمند" در دهه 1990 در ایالات متحده در زمینه جنبش "رشد هوشمند" ظاهر شد که از نظریه یک شهر جمع و جور برای حل مشکل گسترش تراکم مناطق شهری حمایت می کرد [16]. از سوی دیگر, مفهوم یک شهر هوشمند برای اولین بار در ذکر شد 1994, اما تحقیقات مرتبط در اهمیت در رشد 2010 پس از اتحادیه اروپا شروع به استفاده از برچسب "هوشمند" برای واجد شرایط پروژه های پایدار توسعه شهری [17,18]. برای سالها تناقضاتی بین نظریه پردازان و کارشناسان در رابطه با یافتن تعریف دقیقی برای توضیح مفهوم شهر هوشمند وجود داشت.

یکی از اولین تفسیرهای پذیرفته شده از مفهوم شهر هوشمند توسط سالن در داده شد 2000, که از یک شهرستان هوشمند گفت که "یک شهرستان است که نظارت و ادغام شرایط از تمام زیرساخت های حیاتی خود را, از جمله جاده ها, تونل, ریل, مترو, فرودگاه ها, بنادر, ارتباطات, اب, قدرت, حتی ساختمان های بزرگ, بهتر می توانید بهینه سازی منابع خود, برنامه ریزی فعالیت های تعمیر و نگهداری پیشگیرانه خود, و نظارت بر جنبه های امنیتی در حالی که به حداکثر رساندن شهروندان" [19]. این تعریف سیستم های زیرساختی را در خط مقدم قرار داد و بر اهمیت فناوری اطلاعات و ارتباطات تاکید نکرد. همراه با گسترش توسعه فناوری اصطلاح "شهر هوشمند" پس از سال 2005 توسط شرکتهای فناوری برای نشان دادن روند ادغام سیستمهای فناوری اطلاعات و ارتباطات با سیستمهای زیرساختی شهری مورد استفاده قرار گرفت. پارلمان اروپا (2014) شهرهای هوشمند را به عنوان مکانهایی تعریف کرد که شبکه ها و خدمات سنتی با استفاده از فناوری های دیجیتال و مخابراتی برای منافع ساکنان و مشاغل کارایی بیشتری دارند. بیشتر توضیح, که به طور کلی پذیرفته شده تا به امروز داده شده است: "این شهرستان می تواند به عنوان "هوشمند "در نظر گرفته زمانی که سرمایه گذاری در سرمایه انسانی و اجتماعی, و سنتی (حمل و نقل) و مدرن (فناوری اطلاعات و ارتباطات) سوخت زیرساخت های ارتباطی رشد اقتصادی پایدار و با کیفیت بالا از زندگی, با مدیریت عاقلانه از منابع طبیعی از طریق حکومت مشارکتی" [20,21,22].

بسیاری از نویسندگان علاوه بر تعریف به شناسایی متغیرها و عناصر تشکیل دهنده و مشخصه یک شهر هوشمند پرداخته اند. تعداد زیادی از تحقیقات استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات را به عنوان یکی از ابزارهای مهم در توسعه مفهوم شهرهای هوشمند برجسته می کند [23,24,25]. دلیل این امر این است که توسعه شهری شهرها در قرن 21 ارتباط نزدیکی با پیشرفت در بخش فناوری های مدرن دارد. به عنوان مثال بخش فناوری اطلاعات و ارتباطات با قرار دادن سنسورهای داده زیرساخت های شهری را بهبود می بخشد و اطلاعات مورد نیاز برای مدیریت منابع را در زمان واقعی فراهم می کند. استفاده از سنسورهای فناوری اطلاعات و ارتباطات در شهرهایی که ما با عنوان "هوشمند"مرتبط می کنیم گسترده است. برنامه های کاربردی تلفن همراه اغلب جنبش مردم برای تعیین مسیرهای پیاده روی ترجیح پیگیری, یک مکان جذاب, و ترافیک بین بخش هایی از شهرستان, که برای بخش برنامه ریزی شهری مهم است. با استفاده از داده های بزرگ, جمعسپاری, 5گرم و اینترنت اشیا (اینترنت اشیا) سیستم عامل, یک مشکل موجود از دیدگاه های متعدد درک, و ادغام خود را قادر می سازد انتخاب راه حل بهینه ترین [26,27]. داده های اینترنت اشیا از منابع مختلف, منفعلانه یا فعالانه شامل شهروندان, در یک نقطه ذخیره می شوند, تجزیه و تحلیل و پردازش, تشکیل اطلاعات مناسب که بعدا بر فرایندهای واقعی در شهر تاثیر می گذارد. یک سیستم شبکه دستگاه به دستگاه نشان دهنده یک الگوی ارتباطی الحاقی به شبکه های تلفن همراه بی سیم مدرن 5 گرمی است [28]. پس از الگوی شهر هوشمند, شهروندان باید به طور مستقل درخواست و دریافت بهترین خدمات برای خود [29]. توسعه محاسبات ابری در سال های اخیر امکان ذخیره سازی مجازی و انتقال مقادیر زیادی داده را فراهم می کند. با استفاده از داده های بزرگ منجر به ایجاد اطلاعات مفید برای ذینفعان مختلف, از جمله شهروندان, بازدید کنندگان, مقامات محلی و شرکت [30]. به این ترتیب خود ساکنان جریان مداوم اطلاعات را به عنوان یکی از منابع مهم شهرهای هوشمند فراهم می کنند. شهرها به طور فزاینده ای شبکه های وای فای رایگان را برای برقراری ارتباط بین تمام نقاط جهان باز می کنند. از فناوری های هوشمند می توان با موفقیت در ساختمان ها استفاده کرد و به همین دلیل است که ما به طور فزاینده ای در مورد طراحی ساختمان های هوشمند صحبت می کنیم [31]. فناوری اطلاعات و ارتباطات همچنین به شهروندان امکان تعامل با موسسات محلی را می دهد و خدمات را از طریق سیستم عامل های دولت الکترونیکی و مدیریت دولتی فراهم می کند [32]. فناوری مدرن به طور فزاینده ای در زمینه سیستم های حمل و نقل اعمال می شود,

خدمات بهداشتی و درمانی, تحصیلات, اقتصاد, جهانگردی, و غیره.

زیرساخت های مبتنی بر فناوری اطلاعات و ارتباطات لازم است, اما برای توسعه شهرستانها هوشمند کافی نیست [33,34]. بنابراین اگرچه مفهوم شهر هوشمند همواره در عمل پیاده سازی می شود اما توسعه و پیاده سازی راه حل های فنی کافی نیست بلکه لازم است توسعه سرمایه انسانی از طریق افزایش مهارت ها و بهبود کیفیت زندگی در محیط های شهری برای نسل های بعدی امکان پذیر شود. بسیاری از نویسندگان استدلال می کنند که رسیدن به سطح مشخصی از پایداری به عنوان چارچوبی برای توسعه شهرهای هوشمند ضروری است [1,35]. تمرکز بسیار بیشتری بر فناوری مدرن و "هوشمندی" در چارچوب های شهر هوشمند در مقایسه با چارچوب های پایداری شهری وجود دارد. چارچوب های پایداری شهری شامل تعداد زیادی شاخص است که پایداری محیط زیست را اندازه گیری می کند. چارچوب های هوشمند شهری دارای شاخص های زیست محیطی نیستند و بر جنبه های اجتماعی و اقتصادی تاکید دارند. هدف کلی شهرهای هوشمند بهبود پایداری با کمک فناوری است. چشم انداز مقامات محلی, با شهروندان است که باید در خط مقدم استراتژی باشد, بسیار مهم است. مفهوم یک شهر هوشمند به معنای همکاری مشترک بین برنامه ریزان شهری, معماران, مهندسان برق, برنامه نویسان, مهندسان ساخت و ساز, و کارشناسان علوم اجتماعی. این پوشش می دهد بسیاری از مناطق از شهرستان در عملکرد برنامه ریزی شهری, از طریق مدیریت انرژی, اب تامین, حمل و نقل عمومی, دولت الکترونیکی به شکل گیری مناطق جذاب شهری. شهر هوشمند شهری است که پاسخگوی نیازهای مردم است و باید به عنوان یک سیستم شهری پیچیده متشکل از چندین مولفه درک شود که با یکدیگر تعامل دارند. مفهوم شهر هوشمند نیز از نظر عملکرد تک تک اجزای سیستم منحصر به فرد نیست بنابراین امکان تعریف مرزها و دامنه های راه حل ها را به روش های مختلف فراهم می کند. منظور ما از اجزای یک شهر هوشمند مهمترین حوزههای شهری در ایجاد شهر هوشمند است. به عنوان نیاز به استاندارد, مدیریت به خصوص قابل اندازه گیری و روشن در رابطه با پروژه های مفهومی, بدون ابهام است, پژوهش متکی بر اجزای تعریف شده توسط گریفینگر (2007), با توجه به که یک شهرستان هوشمند تعیین شش معیار: حکومت هوشمند, شهروندان هوشمند, اقتصاد هوشمند, تحرک هوشمند, قابلیت زیستن هوشمند, و محیط زیست هوشمند. هر یک از این ابعاد عمیقا توسط اجزای فرعی تعریف شده است که در بسیاری از انواع تحقیقات مورد بحث قرار گرفته است [36,37].

3. روش تحقیق

هنگامی که در حال حرکت به جزییات روش تحقیق و تکنیک های, مهم است که به یک نگاه بر اساس فرایند تحقیق, مجموعه ای از اقدامات و یا مراحل لازم را به طور موثر انجام پژوهش. شکل 2 روند تحقیق و چهار مرحله اتخاذ شده در این مقاله را نشان می دهد. در مرحله 1 عوامل مختلف تاثیرگذار در زمینه مفهوم شهر هوشمند شناسایی و تصویب خواهد شد. گام 2 بر صربستان به عنوان یک کشور در حال توسعه و منطقه انتخاب شده برای تجزیه و تحلیل فرصت ها برای توسعه شهر هوشمند متمرکز شده است. در فاز 3 یک تحلیل چند معیاره با استفاده از روش ایت2 اف اس و مجموعه معیارها و زیرمعیارها انجام می شود. سرانجام, فاز 4 برجسته شاخص های کلیدی برای توسعه شهر هوشمند می دهد و یک پیشنهاد از اقدامات برای اجرای عملی خود را.

با در نظر گرفتن فرضیه ها و سطوح مفهوم شهر هوشمند و همچنین شاخص های کلیدی برای موفقیت در ایجاد یک شهر هوشمند و پایدار شرایط را برای امکان انجام کارهای مهم تعریف می کنیم.

3.1. شناسایی عوامل موثر بر مفهوم شهرهای هوشمند

درک نیاز به چشم انداز ابتکارات موفق در ایجاد یک شهر هوشمند و پایدار بسیار مهم است. در تجزیه و تحلیل تجسم قبل, چنین ابتکار گسترده, لازم است که شامل بسیاری از عوامل. این روند در صورتی که مجموعه مشخصی از اهداف فراهم نشود و اگر کمی سازی و ارزیابی نتایج حاصل که به راحتی در اختیار شهروندان قرار گیرد امکان پذیر نباشد با شکست مواجه خواهد شد. عوامل موثر بر تحقق مفهوم شهر هوشمند از طریق شش گروه معیار مورد بررسی قرار (حکومت, شهروندان, محیط زیست, تحرک, اقتصاد, زیست پذیری) و خود را زیر معیارهای نشان داده شده در جدول 1.

یکی از پیش شرط های تبدیل شهرها به نهادهای هوشمند وجود چارچوب های قانونی مناسب در سطح ملی و منطقه ای و محلی است. بنابراین حکمرانی هوشمند به معنای کار بر روی شکل گیری استراتژی ها و چشم انداز توسعه شهری به شیوه ای هوشمندانه تر است. حکومت شهرستان نشان دهنده یک اکوسیستم چند سطح از گروه های مختلف ذینفعان (دولت های محلی, شهروندان, برنامه ریزان شهری, و غیره.) که اغلب توسط منافع متضاد هدایت می شوند [40]. یک چشم انداز پایدار از یک شهر هوشمند نمی تواند از طریق یک مدل حکمرانی سنتی مبتنی بر وجود ادارات مسوول بخشهای فردی شهری حاصل شود. سیستم مدیریت جدید باید انعطاف پذیر باشد تا رویکرد بالا به پایین با استراتژی های پایین به بالا یا قوانین تعریف شده مرکزی با پیشنهادات و اقدامات شهروندان ترکیب شود [41,42,43]. با این حال بسیاری از نویسندگان خاطرنشان می کنند که با در نظر گرفتن اهمیت سرمایه انسانی برای توسعه شهری نیاز به عمل به اصطلاح شهروندمحور (برخلاف دولت متمرکز بوروکراتیک) که پاسخگوی خواسته ها و ترجیحات خود ساکنان باشد [44,45,46]. از طریق همکاری بین دولت, مقامات ایالتی, نهادها, و شهروندان, شفافیت بیشتر حکومت نمی تواند به دست. حکمرانی هوشمند مبتنی بر استفاده از ابزارهای فناوری اطلاعات و ارتباطات و اینترنت برای ارایه اطلاعات و خدمات عمومی در ارتباط و همکاری بین شهروندان و دولت است. به علاوه, این است که با مشارکت در تصمیم گیری همراه, خدمات عمومی و اجتماعی, حکومت شفاف, و همچنین استراتژی ها و دیدگاه های سیاسی [47]. شهروندان هوشمند (مردم) با منابع انسانی مناطق شهری مرتبط هستند, و به عنوان یکی از اجزای یک شهر هوشمند, به معنای هوشیاری مردم است, مشارکت فعال در جامعه, درجه صلاحیت و تحصیلات, میل به یادگیری مادام العمر و یادگیری الکترونیکی, تنوع قومی, انعطاف پذیری, خلاقیت و تفکر باز [48,49]. در این راستا توسعه شهر هوشمند نه تنها از طریق ارتقای کیفیت زندگی بلکه از طریق رشد فردی هر یک از شهروندان از طریق تحصیلات و شمول اجتماعی صرف نظر از قومیت و تنوع شخصیت تاثیر عمدهای بر ابعاد اجتماعی مناطق شهری دارد. از این رو, در مفهوم شهر هوشمند, ما اغلب نه تنها در مورد محلی صحبت, مدیریت سیاسی و شهری بلکه در مورد رویکرد حکمرانی مدیریت دانش,

که شامل دانش به عنوان مبنایی برای پیوند جنبه های مختلف مشارکتی و ایجاد استراتژی های پایدار است [50]. همزمان, موسسات علمی (دانشگاه ها) و شرکت های با تکنولوژی بالا یکی از مهم ترین بازیگران از زمان راه اندازی اولین توسعه ایده, اعلام اعتبار از همان و کمک به اجرای (مجازی و واقعی) راه حل های ابتکاری فنی و حالات در شرایط زندگی واقعی و فرایندهای در [51]. اخیرا سرمایه گذاران خصوصی و سازمان های غیردولتی نیز به عنوان بازیگرانی ظاهر می شوند که مشارکت شان در توسعه شهرهای هوشمند و به طور کلی مناطق شهری را نباید نادیده گرفت. رشد بازار نیز بر توسعه شهرها تاثیر می گذارد بنابراین اقتصاد هوشمند بخشی اجتناب ناپذیر از یک شهر هوشمند است. اقتصاد هوشمند به توسعه کسب و کار و ارتقای خوداشتغالی دست می یابد. این بخش همچنین شامل سرمایه گذاری استراتژیک, سپس فرصت های مختلف اقتصادی برای اشتغال شهروندان, بهره وری, تحول پذیری و انعطاف پذیری بازار با روند تعیین شده توسط جهانی شدن, ترویج اقتصاد و رقابت در بازار, تجارت الکترونیک و توسعه کسب و کار الکترونیکی, و ادغام با بازارهای بین المللی. درک عملکرد بازار برای دستیابی به بهترین ارزش یک ارز جنبه مهمی از بعد اقتصادی یک شهر هوشمند است [52]. علاوه بر این در شرایط جهانی شدن شهرهایی که محصولات جدیدی را برای بازارهای خارجی تولید می کنند یا تجارت خارجی خوبی دارند می توانند با سایر شهرها رقابت کنند و به بهره وری موفقی دست یابند. تقویت اقتصاد محلی در حال گسترش است امکانات اشتغال از مردم محلی, حل مشکل بیکاری, جلوگیری از مهاجرت جوانان تحصیل. اکثریت قریب به اتفاق شهرها یک یا دو محرک توسعه اقتصادی دارند (به عنوان مثال گردشگری, تولید, و غیره.) این دیدگاه کلی از سرنوشت اقتصادی شهر را دیکته می کند. چالش حصول اطمینان از پایداری درازمدت محیط زیست دقیقا در جستجوی راه حل هایی برای پایداری اقتصادی بلند مدت منعکس می شود که شامل افزایش گزینه هایی برای فعالیت های اولیه و توسعه مداوم صلاحیت های شهر و ساکنانش است.

تحرک یا حمل و نقل هوشمند یک زیر سیستم شهری بسیار مهم شهر است. بخش حمل و نقل وظیفه مصرف مقادیر زیادی انرژی را بر عهده دارد و یکی از پیشروترین مصرف کنندگان در شهرها است. در جهان هنوز این روند وجود دارد که مردم وسایل نقلیه موتوری خصوصی خود را دارند اگرچه مستقیما وظیفه انتشار گازهای مضر را بر عهده دارند. تحرک هوشمند به معنای ادغام زیرساخت های فناوری اطلاعات و ارتباطات به منظور ایجاد یک سیستم حمل و نقل ابتکاری است که ترافیک را تنظیم می کند و از وسایل نقلیه موتوری الکتریکی استفاده می کند و حمل و نقل عابر پیاده و دوچرخه را ترجیح می دهد. علاوه بر این, دسترسی محلی و بین المللی از شهرستان نیز مهم است [53,54]. تحرک هوشمند می تواند امنیت فردی را برای شهروندان تقویت کند و هزینه های حمل و نقل را با هزینه های موثرتر در زیرساخت ها و وسایل نقلیه موتوری کاهش دهد [55,56]. بهبود سیستم ترافیک شهری یکی از جنبه های مهم مدیریت هوشمند است و باید از طریق اجرای اقدامات و اقدامات مختلف محقق شود [57]. مهمترین جنبه تحرک هوشمند تغییر از مالکیت خصوصی فردی یک وسیله نقلیه موتوری به افزایش استفاده از حمل و نقل عمومی است [58]. اتوماسیون اتومبیل و استفاده از ترافیک بدون توقف به یک اولویت تبدیل شده است و به همین دلیل است که به طور فعال برای بهبود حمل و نقل عمومی و فراهم کردن فرصت های اجاره ماشین و دوچرخه تلاش می کند [59,60]. تحرک هوشمند به معنی زیرساخت های هوشمند, شبکه از وسایل نقلیه موتوری, و معرفی سنسور مورد استفاده برای ردیابی وسایل نقلیه در خط با تراکم ترافیک در زمان واقعی [61]. علاوه بر این تمایل به ترویج وسایل نقلیه الکتریکی در بازار جهانی به منظور کاهش انتشار گازهای مضر وجود دارد.

مفهوم شهر هوشمند با تمایل به بالا بردن کیفیت زندگی در شهر به سطح بالاتری توسعه یافته است. زیست پذیری به عنوان یک پیش شرط برای توسعه یک شهر هوشمند نشان دهنده یک ستون فقرات برای بهبود کیفیت زندگی شهروندان و رفاه خود [62,63]. کیفیت زندگی در شهر برای هر فرد در ایمنی و امنیت فردی وی منعکس می شود, در اختیار داشتن بودجه برای مسکن ارزان قیمت, در دسترس بودن خدمات, زیرساخت ها, موسسات بهداشتی, فرصت های تحصیلی در موسسات تحصیلات متوسطه و عالی, امکانات تفریحی و استفاده از مطالب فرهنگی و توریستی. زیست پذیری هوشمند به معنای پیاده سازی فناوری های مدرن در هر یک از بخش های ذکر شده در زندگی شهروندان است. این در درجه اول در زمینه تحصیلات منعکس, خدمات بهداشتی و درمانی, فرهنگ, و بخش های گردشگری. تعلیم و تربیت هوشمند در چارچوب یک محیط مدرن شهری بین فرهنگی تلقی می شود و باید فراتر از تنوع جامعه شناختی و فرهنگی و قومی در بین شهروندان باشد [64]. استفاده از هوش مصنوعی یکی از راه های مورد استفاده در تربیت هوشمند است [65]. در چارچوب فرهنگ, با مقدمه ای از دیجیتالی میراث, دانش از فرهنگ یک ملت و جامعه به طور گسترده ای در دسترس می شود. فرهنگ هوشمند توسعه مفهوم گردشگری هوشمند را تسریع کرده است. گردشگری هوشمند با هدف ایجاد رابط بین بازدیدکنندگان و مقصد انجام می شود که با درجه بالایی از ابتکار با استفاده از فناوری ها و سیستم عامل های هوشمند مشخص می شود تا تجربه ای منحصر به فرد را برای بازدیدکنندگان فراهم کند [66].

زیست پذیری هوشمند کیفیت زندگی را بهبود می بخشد با تبدیل خانه, دفاتر, زیرساخت های حمل و نقل و انرژی را به یک محیط دقیق [67]. محیط زیست هوشمند یک جنبه زیست محیطی از پایداری منطقه شهری را نشان می دهد و در درجه اول بر کنترل و حفاظت از محیط زیست و مدیریت مناطق طبیعی متمرکز است. یک عنصر مهم بهره وری و بازیافت است که توجه ویژه ای به صرفه جویی در مصرف انرژی و استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر و ساخت ساختمان های با مصرف انرژی و هوشمند دارد. امروزه کمبود اب یکی از مشکلات اساسی بشریت است و سیستم اب بخش مهمی از مناطق شهری است. به منظور تست کیفیت ایستاده اب و کنترل مصرف اب, داده ها را می توان با موفقیت از طریق سنسورها و تصاویر سنجش از دور جمع کرد [68]. ترویج اجرای سیستم تحقیق در حال افزایش اهمیت است و بخشی اجتناب ناپذیر از استراتژی های توسعه پایدار است. سیستم های تحقیق را می توان در بخش های مختلف شهری مورد استفاده قرار, در حالی که تبدیل فرم پر انرژی ترین است از انرژی خورشیدی به الکتریکی یا حرارتی [69]. ساخت ساختمانهای کم مصرف در حال تبدیل شدن به امری ضروری است, در حالی که از فناوری های هوشمند برای بهبود حرارتی و سایر انواع راحتی محیط های بیرونی و داخلی استفاده می شود [70,71,72,73,74]. امروزه با استفاده از سنسورهای قرار داده شده می توان مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش داد و در عین حال کیفیت زندگی در محیط های داخلی و فضاهای نشیمن را با سیستم های اتوماسیون گرمایش و سرمایش و روشنایی وighting بهبود بخشید. [75,76,77].

3.2. عملیاتی کردن شهر هوشمند در صربستان

استفاده از راه حل های هوشمند برای کشورهای اروپای غربی مشخص است که با توسعه اقتصادی قوی همراه است. در کشورهای پساسوسیالیستی پیاده سازی راه حل های هوشمند کم است و در توسعه محیط های هوشمند پیشرو نیستند. در صربستان, هیچ شهرستانها هوشمند وجود دارد و تنها طرح های پیشنهادی برای امکان توسعه هوشمند از طریق اسناد برنامه ریزی وجود دارد. امروزه 28 شهرک شهری دارای وضعیت یک شهر هستند و پایتخت بلگراد به عنوان بزرگترین شهر است نووی ساد, نیس و کراگوژواچ از نظر اندازه و اهمیت استراتژیک نیز برجسته هستند. با در نظر گرفتن سطح خود را از توسعه بخش های مختلف شهری, مهاجرت از جمعیت از مناطق روستایی و سکونتگاه های کوچکتر است که در این شهرستانها در سطح ملی به کارگردانی. برنامه های شهری معاصر بر روی شهرهای متوسط متمرکز شده است که بین 100000 تا 500000 نفر سکنه محسوب می شوند و این بزرگترین پتانسیل برای شکل گیری شهرهای هوشمند است در حالی که در صربستان این شهرها تقریبا همه سکونتگاه های بزرگتر را شامل می شوند [78,79,80]. جمعیت بیشترین فشار را بر بلگراد ایجاد می کند که منطقه به طور مداوم در حال گسترش است و از توسعه متوازن سایر شهرها و مناطق جلوگیری می کند و نظم متمرکز دولت را تشویق می کند. داده ها بر روی تراکم جمعیت در مناطق صربستان نشان می دهد که این شهرستان از بلگراد با ساکنان 513 مردم در هر کیلومتر 2 , در حالی که منطقه جنوب شرق صربستان با تنها ساکنان 60 نفر در هر کیلومتر 2 [81].

خصوصی سازی در صربستان از سال 1989 شروع شد و تا سال 2001 بر اساس تحول املاک غیر الزامی بود و در این مدت تعداد محدودی از شرکت ها خصوصی سازی شدند [82,83]. در برخی از شرکتها خصوصیسازی منجر به بهبود کسبوکار موجود و در برخی دیگر تلاشهای ناموفق خصوصیسازی منجر به ورشکستگی و تعطیلی شده است. همه اینها در اقتصاد منعکس شده است. با توجه به کاهش جریان بودجه, از دست دادن شغل و کمبود در بخش تولید, صربستان به عنوان یک کشور اروپایی توسعه نیافته از لحاظ تکنولوژیکی و اقتصادی طبقه بندی. اقتصاد صربستان نامطلوب به ساختارهای اقتصادی با مالی ضعیف است, منابع طبیعی و تکنولوژیکی و نیاز به یک بازسازی پایدار با رشد تولید ناخالص داخلی, توسعه تجارت خارجی, نرخ اشتغال از جمعیت, سرمایه گذاری و رقابت در بازار بین المللی [84]. سلسله مراتبی, بر خلاف مدل متمرکز سنتی اقتصاد, از دوره سوسیالیستی, اقتصاد معاصر شده است به سطح محلی از شهرستانها منتقل, با به رسمیت شناختن استراتژی های توسعه اقتصادی ملی تاسیس. توسعه اقتصادی محلی در صربستان هنوز در سطح رضایت بخش نیست, اما پیش شرط برای راه اندازی خود را با ایجاد دفاتر توسعه اقتصادی مناسب به عنوان مقامات محلی به دست. وظایف اصلی توسعه اقتصادی محلی در درجه اول بر تشویق مشاغل محلی و همچنین افراد به خود اشتغالی و کارافرینی و سپس جذب سرمایه گذاری های خصوصی خارجی متمرکز است.

گرایش های کاهش جمعیت با نرخ منفی افزایش طبیعی مشکل اساسی در صربستان است [85]. که در 2002, وجود داشت 7,500,031 ساکنان با افزایش طبیع ی-3.3, و در 2016 این تعداد کاهش یافت و به 7,058,322 ساکنان و افزایش طبیع ی-5.1. پیری جمعیت به دلیل کاهش تعداد جوانان و افزایش تعداد افراد بالای 65 سال مشهود است. در این دوره از 2006 به 2016, درصد کودکان زیر سن 14 کاهش یافته است از 15.6% به 14.4%, در حالی که درصد از افراد مسن از 65 سال از افزایش 17.2% به 19.2% [86]. میانگین سنی جمعیت از 40.7 سال در سال 2006 به 42.9 سال در سال 2016 افزایش یافت. با توجه به سطح تحصیلات 9/48 درصد جمعیت بالای 15 سال دوره متوسطه را گذرانده اند در حالی که هر فرد ششم دارای مدرک تحصیلات عالی است. کاهش جمعیت علاوه بر نرخ پایین زاد و ولد در نتیجه مهاجرت جوانان و تحصیلکرده از کشور به دلیل نارضایتی از شرایط زندگی و کمبود فرصت های شغلی نیز رخ می دهد. کمتر از نیمی از جمعیت از نظر اقتصادی فعال هستند و نرخ بیکاری در سال 2016 22.4 درصد بوده است [87]. بر اساس گزارش مجمع جهانی اقتصاد در سال 2011 صربستان دومین کشور از نظر تعداد جوانان دارای تحصیلات عالی بود که این کشور را ترک کرده بودند [88]. این روند هنوز جاری است و در نتیجه فرصت های توسعه اقتصادی بیشتر کشور کاهش می یابد.

کیفیت زندگی در صربستان است در سطح دلخواهی نیست. تا سال 1995 98 درصد از سهام مسکن موجود خصوصی شد [89]. یکی از مشکلات استطاعت مسکن است, همین دلیل است که تعداد زیادی از مردم دارای وضعیت مستاجر و یا انتخاب یک فرایند ساخت و ساز غیر قانونی. با مقایسه میانگین درامد خانوار و میانگین قیمت یک اپارتمان می توان نتیجه گرفت که خرید یک اپارتمان بین 15 تا 20 سال نیاز دارد [90]. مهم ترین مشکل اجتماعی فقر است, که باعث مهاجرت و تفکیک اجتماعی از جمعیت به طوری که پایین ترین طبقه اجتماعی هیچ بودجه برای نیازهای اساسی. صربستان همچنین با توسعه اقتصادی ناهموار در مناطق مشخص, با منطقه توسعه یافته ترین بلگراد, و ضعیف ترین منطقه جنوب شرق صربستان. r

فناوری اطلاعات و ارتباطات در سال های اخیر در حال توسعه بوده و اجرای این فناوری ها در دوره پیش رو به گسترش خواهد رسید. در سال 2010 یک پورتال دولت الکترونیکی با هدف تهیه اطلاعات از مناطق مختلف خدمات و خدمات ایجاد شد. با این حال, ارقام نشان می دهد که تنها 28.1% از مردم استفاده از پورتال امروز, اغلب برای دانلود فرم های مناسب. با توجه به استفاده از کامپیوتر و تلفن های همراه, صربستان پشت بیش از حد برای کشورهای دیگر تاخیر نیست. که در 2006, کامپیوتر را اشغال 26.5% از جمعیت, در حالی که در 2016 درصد بود 65.8 [81]. با این اوصاف, 27.2% از ساکنان یک کامپیوتر استفاده می شود هرگز قبل از, از جمله افراد مسن و مردم ساکن در مناطق روستایی. هنوز هیچ سرویس ابری در صربستان وجود نداشته است و تنها 19.1 درصد از مردم از برخی از این سرویس ها برای ذخیره و به اشتراک گذاری داده های بزرگ استفاده می کنند. بخش فناوری اطلاعات و ارتباطات به عنوان یکی از مهمترین بخشهای توسعه پایدار صربستان در نظر گرفته می شود. بنابراین تقاضا برای مهندسان فناوری اطلاعات در حال افزایش است و در دو سال گذشته شاهد پیشرفت پروژه ای برای تربیت مجدد جمعیت در این بخش بوده ایم.

در صربستان, یک مشکل مدیریت ناکافی از منابع طبیعی و استفاده خود را در راه ناپایدار وجود دارد. صربستان مقدار زیادی نوشیدنی دارد اما استفاده اش غیر منطقی است. مدیریت نامناسب پسماند یکی از جدی ترین مشکلات کشور است و مستقیما کیفیت محیط را تهدید می کند و تمامیت اکولوژیکی زمین و اب و هوا را مختل می کند. محل های دفن زباله وحشی مکرر و تعریف نشده مدیریت زباله و بازیافت چالش های اولیه هستند. کیفیت هوا با افزایش تعداد وسایل نقلیه موتوری در مناطق شهری به خطر می افتد. منابع انرژی تجدید ناپذیر که مستقیما وظیفه ایجاد اثر گرم شدن کره زمین را بر عهده دارند هنوز هم مورد استفاده قرار می گیرند. صربستان دارای پتانسیل برای استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر, در درجه اول انرژی خورشیدی, اما درجه استفاده خود را با توجه به سرمایه گذاری اولیه بالاتر بسیار کم است [91]. از زمان تصویب روزنامه بهره وری انرژی تا حدودی مشکلات بهره وری انرژی در تاسیسات جدید و موجود حل شده است. جدول 2 چالش های کلیدی شهروندان در صربستان را در روند توسعه مفهوم شهر هوشمند خلاصه می کند که از طریق شش مولفه اساسی مشاهده می شود.

موضوع مفهوم شهرهای هوشمند موضوعی پرطرفدارتر در صربستان است که در سالهای اخیر به طور فعال از طریق رسانه ها برای عموم مردم تبلیغ می شود. ساخت جوامع دیجیتالی شده از شهرهای هوشمند و امن یکی از اهداف دولت صربستان است که از جمله با مقررات ایجاد برنامه حمایت از ظرفیت سازی ابتکاری واحدهای خودگردان محلی در قلمرو جمهوری صربستان برای سال 2019 فعال خواهد شد ("روزنامه رسمی جمهوری صربستان" به شماره 33/2019). این برنامه در حال برنامه ریزی موج جدیدی از ابداعات تکنولوژیکی با هدف بالا بردن ظرفیت شهرها و شهرداری ها است که امکان ساخت شهرهای هوشمند و ایمن را فراهم می کند.

هنگام تجزیه و تحلیل وضعیت موجود, مناطق مختلف برای راه اندازی یک شهر هوشمند تجزیه و تحلیل می شود, مانند بهبود پایداری شهری و کیفیت محیط زیست. تمرکز این تجزیه و تحلیل ها باید از رویکردها به کیفیت زیست محیطی مستقیم در ملاحظات پایداری جامع و بلند مدت منتقل شود. توسعه شاخص های کلیدی عملکرد برای سیستم اندازه گیری عملکرد شهر شروع به تعیین نیازهای شهرها و شهروندان با اندازه گیری عملکرد هوشمند شهری کرده است.

3.3. مدل هیبریدی فازی

تصمیمگیری چندمعیاره: مدل ترکیبی مک دی ام فازی مبتنی بر مجموعههای فازی نوع 2 بازه_xزاده [92] نظریه مجموعه های فازی را معرفی می کند و به ابهام و عدم دقت اندیشه و زبان انسان می پردازد. یک مجموعه فازی که مجموعه فازی نوع 1 نیز نامیده می شود (تی1فاس) نشان دهنده یک کلاس از اشیا از یک پیوستار نمرات عضویت است. این یک تابع عضویت (مشخصه) است که به هر شی یک درجه عضویت در محدوده صفر و یک اختصاص می دهد. زاده [93] همچنین مجموعه فازی نوع 2 (تی2 اف اس) را به عنوان پسوند تی1 اف اس معرفی کرد. تی2 اف اس می تواند درجات بیشتری از عدم قطعیت را منتقل کند بنابراین نتایج قوی تری را فراهم می کند و بنابراین مدل سازی مناسب را در محیط های نامشخص امکان پذیر می کند [94,95,96]. تی2 اف اس عمومی به دلیل پیچیدگی عملیات محاسباتی معمولا در برنامه های واقعی استفاده نمی شود [95]. به جای یک نوع کلی تی2 اف اس, مجموعه فازی بازه 2 اینفو اس, ما اجازه می دهد ساده سازی قابل توجهی برای محاسبات در حالی که انتقال درجه بالاتری از عدم قطعیت از تی1 اف اس, در نتیجه نتایج دقیق تر و قوی تر [97,98]. بنابراین 2 اف اس به طور گسترده ای در برنامه های متعدد استفاده می شود [99].

بررسی سیستماتیک تکنیکهای مک دی ام مبتنی بر فناوری اطلاعات 2 در ادبیات در [100] و به طور خاص برای کاربردهای صنعتی فناوری اطلاعات 2 و سیستم ها در [96]. علاوه بر این, کاستیلو و ملین [101,102] طراحی و بهینه سازی کنترل کننده های 2 اف اس و بهینه سازی 2 اف اس را بر اساس روش های الهام گرفته از زیستی مرور کرد. بخش زیر تعاریف اساسی مجموعه های فازی نوع 2 و ذوزنقه ای 2 را فراهم می کند [94,102,103,104].

جایی که ج

نشان دهنده یک بازه زمانی در [0, 1]. مجموعه فازی نوع فاصله 2 با شکل ذوزنقه ای تابع عضویت به صورت گرافیکی در شکل 3 نشان داده شده است.

توابع عضویت بالا و پایین یک ذوزنقه ای 2 درجه سانتیگراد توابع عضویت نوع 1 هستند و به شرح زیر تعریف می شوند:

من = ( من تو , من ل ) = ( ( من 1 تو , من 2 تو , من 3 تو , من 4 تو ; ساعت 1 ( من تو ) , ساعت 2 ( من تو ) ) , ( یک من 1 لیتر , یک من 2 لیتر , یک من 3 لیتر , یک من 4 لیتر ; ساعت 1 (یک ل ) , ساعت 2 (یک ل ) ) ,

برای ج = 1 , 2 ; 1 i من n ن , جایی که یک من تو و یک من ل مجموعه های فازی از نوع 1 هستند. اعداد یک من 1 تو , یک من 2 تو , یک من 3 تو , یک من 4 تو و یک من 1 لیتر , یک من 2 لیتر , یک من 3 لیتر, یک من 4 لیتر نشان دهنده نقاط مرجع 2 اف اس , در حالی که ساعت جی ( یک یو ) و ساعت جی ( یک یو), متعلق به بازه هستند [ 0 , 1], نشان دهنده مقادیر عناصر در توابع عضویت ذوزنقه ای بالا و پایین است.