Integration of performance assessment indicators for smart, sustainable, resilient & inclusive cities (S2RICs) into the planning practice: an ontology-oriented approach

Abstract

The last few decades have witnessed a rampant urbanization growth that has exerted massive pressures to cities, ranging from environmental degradation and resource scarcity to health, safety, and social inclusion alarming concerns. In this particular setting, the concept of smart city appears and is touted as a new urban development paradigm that leverages Information and Communication Technologies (ICTs) in an innovative and efficient manner to address urban challenges and support competitiveness and prosperity. Additionally, it aims at fostering informed and engaged citizens, who actively participate in decision-making processes. Nonetheless, the above definition can be considered more or less arbitrary, given the fact that extended literature review brings to light a considerable conceptual gap regarding the semantics of the smart city term; an intricate state that has caused intense confusion among interested parties, and has also resulted in numerous inefficient smart strategies and initiatives. Furthermore, aside from smartness, the incorporation of additional goals in the urban planning practice – with sustainability, resilience, and inclusiveness being the key protagonists – necessitates their immediate integration, but also their performance assessment in various domains. Under those circumstances, it becomes crystal-clear that the effective treatment of modern complex issues requires that urban planners and policy makers have at their disposal broad in scope frameworks, which can capture cities’ multifaceted nature. In this regard, the present Doctoral Dissertation places emphasis on the development of a new, holistic, multidimensional, and comprehensive smart city ontological representation scheme that is anticipated to operate as a Decision Support Tool for efficaciously dealing with contemporary urban issues and formulating appropriate policies for smart, sustainable, resilient, and inclusive urban development. The outcomes of this research are expected to contribute to the field of spatial and developmental planning by providing a robust and standardized framework for assessing and steadily monitoring cities’ performance in their effort to attain smart, sustainable, resilient, and inclusive goals. Moreover, the indicator-oriented ontology is envisaged to enhance understanding of the interconnections and trade-offs among different city dimensions, thereby guiding decision makers in crafting evidence-based policies and strategies.

Τις τελευταίες δεκαετίες το φαινόμενο της αστικοποίησης εντείνεται με δραματικούς ρυθμούς παγκοσμίως, ενώ σύμφωνα με εκτιμήσεις των Ηνωμένων Εθνών αναμένεται περαιτέρω κλιμάκωσή του έως το 2050, με τον αστικό πληθυσμό να αγγίζει το 70%. Οι επιπτώσεις της ανεξέλεγκτης αστικοποίησης (υπέρμετρη κατανάλωση ενέργειας, έντονα προβλήματα στο πεδίο των μεταφορών και της κινητικότητας, αυξανόμενος όγκος αποβλήτων, φτώχεια, εγκληματικότητα, ρύπανση, αστικές παραγκουπόλεις, κ.ά.) βρίσκονται στο επίκεντρο του ενδιαφέροντος των χωρικών σχεδιαστών και των κέντρων λήψης αποφάσεων, με σκοπό την εξεύρεση και υλοποίηση ευρέως αποδεκτών, αποτελεσματικών, καινοτόμων, βιώσιμων και ανθεκτικών λύσεων για τον μετριασμό ή την αποσόβησή τους. Επιπρόσθετα, το συνεχώς μεταλλασσόμενο παγκόσμιο περιβάλλον, ως προϊόν της έντονης δράσης κυρίαρχων μηχανισμών αλλαγής (π.χ., υπερπληθυσμός, οικονομική κρίση, κλιματική αλλαγή, μετανάστευση), καθιστά τη βιώσιμη αστική ανάπτυξη πρωταρχικό στόχο στην ατζέντα πολιτικής. Παράλληλα, οι επαναστατικές εξελίξεις που συντελούνται στον τομέα των Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνίας (ΤΠΕ) είναι πλέον σε θέση να υποστηρίξουν μια πλειάδα αστικών λειτουργιών και υπηρεσιών, που απευθύνονται σε πολίτες, επιχειρήσεις και δημόσιους ή ιδιωτικούς οργανισμούς. Οι τεχνολογίες αυτές έχουν μεταβάλλει δραστικά μία πληθώρα επιστημονικών πεδίων, ανάμεσα στα οποία συγκαταλέγεται και ο χωρικός και αναπτυξιακός σχεδιασμός, προσφέροντας νέες προσεγγίσεις, τεχνολογίες και εργαλεία στη διαδικασία επιδίωξης στόχων βιωσιμότητας· και διευρύνοντας τις προοπτικές συμμετοχής πολιτών και φορέων σε μία τέτοια προσπάθεια. Η τελευταία παράμετρος – η συμμετοχή των πολιτών και εν γένει των ομάδων ενδιαφερόντων (stakeholders) – θεωρείται από πολλούς ερευνητές ιδιαίτερα κρίσιμη για την αποτελεσματική αντιμετώπιση των σύγχρονων αστικών προβλημάτων. Η ευρεία αξιοποίηση των ΤΠΕ για τη διαχείριση της αστικής πραγματικότητας φέρνει στο προσκήνιο την ιδέα των έξυπνων πόλεων ως καινοτόμων αστικών οικοσυστημάτων, τα οποία μέσα από την υιοθέτηση / χρήση της τεχνολογίας επιδιώκουν στόχους βιωσιμότητας, ανθεκτικότητας και συμμετοχής των ομάδων ενδιαφερόντων στις διαδικασίες λήψης αποφάσεων. Διάφοροι ορισμοί της έξυπνης πόλης έχουν κατά καιρούς διατυπωθεί, οδηγώντας – μεταξύ άλλων – σε μία έντονη πολυφωνία και μία συνεπακόλουθη έλλειψη σημασιολογικής διαλειτουργικότητας του όρου. Από την επισκόπηση της διεθνούς βιβλιογραφίας διαφαίνεται ότι η έννοια της έξυπνης πόλης οριοθετείται αρχικά από αντιλήψεις προσανατολισμένες αποκλειστικά στην τεχνολογική διάσταση, με τις ΤΠΕ να θεωρούνται κυρίαρχοι και καθοριστικοί αναπτυξιακοί πυλώνες. Προϊόντος του χρόνου όμως, η επισκόπηση της διεθνούς βιβλιογραφίας αναδεικνύει ευρύτερες και πιο ολοκληρωμένες θεωρήσεις, που ενσωματώνουν στη σημασία του όρου – εκτός από την τεχνολογική διάσταση – πτυχές της κοινωνίας, της οικονομίας, της προστασίας του περιβάλλοντος, της διακυβέρνησης και της ενεργού συμμετοχής. Παρόλα αυτά, μέσα από τη μελέτη παραδειγμάτων έξυπνων πόλεων επισημαίνεται η επικράτηση της θεώρησης που συνδέεται στενά με την τεχνολογία, αλλά και η χαμηλή αποτελεσματικότητα τέτοιων προσεγγίσεων στους περισσότερους αστικούς τομείς.Παρά τις όποιες διαφορές, κοινή συνισταμένη των διαφορετικών θεωρήσεων αποτελεί η αντίληψη ότι η έξυπνη πόλη αξιοποιεί με έναν καινοτόμο τρόπο τις ΤΠΕ για τη διαχείριση των προβλημάτων και των υποδομών της· τη στήριξη της ανταγωνιστικότητας και την τοπική ευημερία· καθώς και τη διαμόρφωση δημιουργικών, ενεργών, αφυπνισμένων και με βαθειά γνώση πολιτών ως φορέων αλλαγής του αστικού περιβάλλοντος. Επιπλέον, τα ζητήματα / στόχοι που αναδύονται στο πεδίο του αστικού σχεδιασμού – βιωσιμότητα, ανθεκτικότητα και συμπερίληψη – απαιτούν την άμεση ολοκλήρωσή τους με την έννοια της έξυπνης πόλης, καθώς και την αξιολόγηση των επιδόσεων της πόλης μέσα από τη χρήση της τεχνολογίας σε διάφορους τομείς (ενέργεια, κινητικότητα, καινοτομία, οικονομία, κοινωνική συνοχή, περιβαλλοντική προστασία, κ.λπ.), με βάση τους προαναφερθέντες στόχους. Με αυτόν τον τρόπο, διαμορφώνεται μία νέα, ολοκληρωμένη και συμμετοχική προσέγγιση στον χωρικό και αναπτυξιακό σχεδιασμό, η οποία αντιμετωπίζει μέσα από μια ολιστική και ολοκληρωμένη θεώρηση τα θεμελιώδη, σύγχρονα, αστικά θέματα. Μέσα σε αυτό το πλαίσιο, η παρούσα Διδακτορική Διατριβή επικεντρώνεται στην ανάπτυξη ενός νέου, ολοκληρωμένου, πολυδιάστατου και περιεκτικού εννοιολογικού πλαισίου (οντολογίας) για την έξυπνη πόλη, το οποίο αναμένεται να λειτουργήσει ως εργαλείο Στήριξης Αποφάσεων για την αποτελεσματική διαχείριση των σύγχρονων αστικών προβλημάτων και τον καθορισμό κατάλληλων πολιτικών για την επίτευξη της βιώσιμης, ανθεκτικής και συμπεριληπτικής αστικής ανάπτυξης. Πιο συγκεκριμένα,ο εν λόγω γενικός στόχος αναλύεται περαιτέρω στους ακόλουθους υποστόχους: •Ανάπτυξη μιας νέας οντολογίας που αποτυπώνει τις ουσιώδεις έννοιες, σχέσεις και ιδιότητες που χαρακτηρίζουν το επιστημονικό πεδίο της έξυπνης πόλης. Η συγκεκριμένη οντολογία αναμένεται να λειτουργήσει ως βάση για την οργάνωση και δόμηση των δεδομένων και της γνώσης πάνω στον τομέα ενδιαφέροντος. •Εντοπισμός, εξέταση και ανάπτυξη ενός συστήματος δεικτών, οι οποίοι μετρούν και αξιολογούν αποτελεσματικά τις πτυχές της βιωσιμότητας, της ευφυίας, της συμπερίληψης και της ανθεκτικότητας στο πλαίσιο της έξυπνης πόλης, μέσω εκτεταμένης μελέτης και κριτικής επισκόπησης των σχετικών διεθνών συστημάτων δεικτών. •Συγκέντρωση / επεξεργασία των δεικτών που απορρέουν από τα προαναφερθέντα διεθνή συστήματα και ολοκλήρωσή τους σε ένα ενοποιημένο, πολυδιάστατο, πλουσιότερο και συνεκτικό πλαίσιο. •Ενσωμάτωση του πολυδιάστατου αυτού πλαισίου δεικτών σε ένα νέο οντολογικό σχήμα, θεμελιώνοντας σχέσεις και εξαρτήσεις μεταξύ των δεικτών και των διαφόρων συνιστωσών της οντολογίας, έτσι ώστε αυτή να είναι σε θέση να αποτυπώσει και να αναπαραστήσει αποτελεσματικά την περίπλοκη και πολυσχιδή φύση της έξυπνης πόλης. •Παροχή συστάσεων και κατευθυντήριων γραμμών για την πρακτική εφαρμογή της οντολογίας στον αστικό σχεδιασμό. Οι εν λόγω συστάσεις προβλέπουν την υιοθέτηση της προτεινόμενης οντολογίας από υπάρχοντα πλαίσια αστικού σχεδιασμού, καθώς επίσης και τις όποιες απαραίτητες προσαρμογές και βελτιώσεις του οντολογικού μοντέλου. Τα καινοτόμα χαρακτηριστικά της Διδακτορικής Διατριβής συνοψίζονται στα εξής κομβικά σημεία, που ταυτόχρονα αποτελούν και επιθυμητά αποτελέσματά της: •Δημιουργία ενός ολοκληρωμένου, πολυδιάστατου, συνεκτικού και συνεπούς εννοιολογικού πλαισίου, το οποίο θα προετοιμάσει το έδαφος για: την καλύτερη αντίληψη των έξυπνων πόλεων και των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των διαφόρων πτυχών τους· και την κατανόηση του ρόλου που καλείται να διαδραματίσει ο αστικός σχεδιασμός στο πλαίσιο της έξυπνης πόλης. •Αξιοποίηση εμπειρικής γνώσης σχετικής με την αποδοτικότητα, την αποτελεσματικότητα, τις προκλήσεις, τις ευκαιρίες, τις αδυναμίες ή/και τις επιπτώσεις των έξυπνων πρωτοβουλιών που έχουν εφαρμοστεί σε συγκεκριμένα αστικά περιβάλλοντα. •Ενδυνάμωση της ίδιας της διαδικασίας του αστικού σχεδιασμού, μέσα από την ενσωμάτωση σε αυτή δεικτών που αφορούν στην αξιολόγηση της αστικής ευφυίας, της βιωσιμότητας, της ανθεκτικότητας και της συμπερίληψης σε μία νέα οντολογία για τις έξυπνες πόλεις. Το οντολογικό αυτό σχήμα δύναται να λειτουργήσει ως βάση γνώσης και εργαλείο στήριξης αποφάσεων για τους χωρικούς σχεδιαστές, επιτρέποντάς τους να αξιολογούν και να προτεραιοποιούν διάφορες πτυχές της αστικής ανάπτυξης, να αναγνωρίζουν πιθανές συνέργειες μεταξύ των δεικτών και να διαμορφώνουν πιο αποτελεσματικές, ορθολογικές και βιώσιμες λύσεις. •Υποστήριξη της αξιολόγησης πολιτικών και της σύγκρισης (benchmarking) των έξυπνων πόλεων μέσω της καθιέρωσης ενός κοινού συνόλου δεικτών, οι οποίοι θα διευκολύνουν συγκριτικές αναλύσεις μεταξύ πόλεων, εντοπίζοντας έτσι επιτυχημένες στρατηγικές και τομείς για περαιτέρω βελτίωση. •Προώθηση της εννοιολογικής συνέπειας και της τυποποίησης της γνώσης, καθώς η προτεινόμενη οντολογία προσφέρει ένα κοινό λεξιλόγιο και ένα τυποποιημένο πλαίσιο για την περιγραφή και μέτρηση των διαφορετικών διαστάσεων των έξυπνων πόλεων. •Πρόταση καινοτόμων λύσεων, αρχών σχεδιασμού και τεχνολογικών παρεμβάσεων για την ενίσχυση των διαδικασιών του αστικού σχεδιασμού και την προώθηση της βιώσιμης αστικής ανάπτυξης συνολικά. •Επισήμανση της επείγουσας ανάγκης που προκύπτει για την προώθηση της συμμετοχής και την ενσωμάτωσή της σε κάθε στάδιο της διαδικασίας του σχεδιασμού (από τον καθορισμό των στόχων έως την αξιολόγηση και την εφαρμογή του επιλεγμένου σχεδίου), προκειμένου να αναπτυχθούν ευρέως αποδεκτές πρωτοβουλίες.Η σύνθεση όλων των προαναφερθέντων αναμενόμενων αποτελεσμάτων της Διδακτορικής Διατριβής οδηγεί στον πυρήνα της συμβολής της, ο οποίος στρέφεται γύρω από τη διαμόρφωση και υιοθέτηση ενός πιο ευέλικτου / ευπροσάρμοστου και διαχρονικού μοντέλου χωρικού και αναπτυξιακού σχεδιασμού. Το θεωρητικό υπόβαθρο μαζί με την ανάπτυξη ενός ενιαίου πλαισίου δεικτών, ενσωματωμένου σε μια νέα οντολογία έξυπνης πόλης, επιτρέπουν στους σχεδιαστές και στα κέντρα λήψης αποφάσεων να προβλέψουν και να ανταποκριθούν δυναμικά στις αναδυόμενες αστικές προκλήσεις και ευκαιρίες (π.χ., τεχνολογικές εξελίξεις, δημογραφικές μεταβολές, κοινωνικοοικονομικές και περιβαλλοντικές αλλαγές). Επιπλέον, καθώς η αστική πραγματικότητα εξελίσσεται δυναμικά, η προτεινόμενη οντολογία δύναται να επικαιροποιείται, να εμπλουτίζεται και να επεκτείνεται συνεχώς, διασφαλίζοντας με αυτόν τον τρόπο ότι παραμένει σχετική και έτοιμη να προσαρμοστεί ανά πάσα στιγμή σε πιθανές αλλαγές. Αυτή η προληπτική προσέγγιση εγγυάται την προσαρμογή στις εξελίξεις του ευρύτερου περιβάλλοντος, διασφαλίζοντας έτσι ότι οι πόλεις παραμένουν βιώσιμες και ανθεκτικές υπό το φως των συνεχών εξελίξεων.