改變，是從細(xì)微之處開始的。

2016年的一天，在浙江杭州蕭山區(qū)路上開車的司機(jī)，或許會(huì)覺得，“今天真幸運(yùn)，一路都沒堵車，真順暢”。但他可能不知道，這份“小幸運(yùn)”并非偶然，而是來(lái)自一項(xiàng)新技術(shù)——“城市大腦”的應(yīng)用。

4年之后，城市大腦帶來(lái)的變化已從改善一條道路的交通狀況，擴(kuò)展到了服務(wù)城市生活的方方面面；從杭州一城的實(shí)踐，鋪開到更多地方，甚至走出國(guó)門，成為中國(guó)智慧城市建設(shè)最具代表性的技術(shù)應(yīng)用之一。

這個(gè)讓城市更聰明、更智慧的“大腦”是怎樣研發(fā)出來(lái)的？未來(lái)又將繼續(xù)帶給人們哪些驚喜？

為此，本報(bào)記者采訪了阿里云城市大腦技術(shù)團(tuán)隊(duì)的專家，看看他們是如何為城市裝上“大腦”的。

跑遍全城爭(zhēng)取試點(diǎn)，他讓信號(hào)燈變聰明

曾任阿里巴巴技術(shù)委員會(huì)主席的王堅(jiān)，是國(guó)內(nèi)云計(jì)算領(lǐng)域的專家。2009年2月，由其主持研發(fā)的云操作系統(tǒng)“飛天”誕生。這一云操作系統(tǒng)最大可擴(kuò)展至10萬(wàn)臺(tái)計(jì)算集群，一舉成為全球集群規(guī)模最大的計(jì)算平臺(tái)。

一扇新門開啟了。

“飛天”提供的超大算力能讓許多設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，這當(dāng)中就包括王堅(jiān)一直在思考的城市信息數(shù)據(jù)處理。

中國(guó)每年產(chǎn)生的數(shù)字信息約占全球的13%。運(yùn)用得好，數(shù)據(jù)就會(huì)變成像水、電、煤一樣不可或缺的資源。在王堅(jiān)的預(yù)想中，不久，城市將會(huì)進(jìn)入“算力時(shí)代”，計(jì)算能力將為城市發(fā)展帶來(lái)革命性質(zhì)變。

國(guó)家層面也在關(guān)注新的城市發(fā)展方向。2012年11月，住建部發(fā)布《關(guān)于開展國(guó)家智慧城市試點(diǎn)工作的通知》，其中指出“智慧城市”是通過綜合運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、整合信息資源、統(tǒng)籌業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，加強(qiáng)城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的新模式。

“智慧城市”是一個(gè)很大的概念，如何讓它落地？王堅(jiān)首先想到要從交通領(lǐng)域入手。

“交通狀況好不好對(duì)一個(gè)城市來(lái)說極其重要，既能體現(xiàn)城市的發(fā)展水平，又與每個(gè)人的生活息息相關(guān)。更重要的是，交通領(lǐng)域已有搜集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)設(shè)施比較好，街上有各種路測(cè)設(shè)備、攝像頭，推進(jìn)實(shí)施起來(lái)會(huì)比較快。”參與了杭州城市大腦1.0版研發(fā)的阿里云智能資深算法專家張輝解釋說。

2016年初，為了爭(zhēng)取到一個(gè)嘗試的機(jī)會(huì)，王堅(jiān)跑遍了杭州各個(gè)與交通口相關(guān)部門，終于，蕭山區(qū)交警支隊(duì)答應(yīng)做個(gè)試點(diǎn)。然后王堅(jiān)又從公司不同團(tuán)隊(duì)里召集了十幾個(gè)人，開始了新的探索。

兩個(gè)月的實(shí)驗(yàn)期，優(yōu)化蕭山區(qū)市心北路到育才路的交通，這就是城市大腦初現(xiàn)雛形時(shí)的第一個(gè)任務(wù)。

蕭山區(qū)道路上已有的交通攝像頭就像“眼睛”，信號(hào)燈則像指揮交通的“手”，它們之間需要建立一個(gè)機(jī)器大腦來(lái)進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)。機(jī)器大腦需要訓(xùn)練，數(shù)據(jù)就是知識(shí)，各種各樣的算法和場(chǎng)景模型則像是思維。

視頻組的成員瞪大眼睛，一幀一幀地將攝像頭中出現(xiàn)的各種車型、車牌、左右轉(zhuǎn)彎、標(biāo)志標(biāo)線等信息標(biāo)記出來(lái)，訓(xùn)練機(jī)器認(rèn)識(shí)它們。數(shù)據(jù)智能團(tuán)隊(duì)對(duì)道路、車輛、車流進(jìn)行算法建模，讓機(jī)器學(xué)習(xí)并預(yù)判各種可能發(fā)生的情況，通過信號(hào)燈發(fā)出相應(yīng)的指令。比如，當(dāng)攝像頭發(fā)現(xiàn)當(dāng)前直行方向車流量大，機(jī)器的大腦需要自動(dòng)分析，控制信號(hào)燈變化時(shí)長(zhǎng)，讓直行車輛降速，避免擁堵。為了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，團(tuán)隊(duì)成員都駐扎在交警隊(duì)，每天深夜才能回家。

大家堅(jiān)持熬過了兩個(gè)月，最終的測(cè)試結(jié)果讓人振奮：試點(diǎn)道路車輛通行速度平均提升了3%至5%，在部分路段有11%的提升。

杭州市政府也從中看到了城市發(fā)展的新可能。杭州云棲大會(huì)是中國(guó)早期的開發(fā)者創(chuàng)新展示平臺(tái)，2016年10月，在云棲大會(huì)上，杭州市政府宣布啟動(dòng)城市數(shù)據(jù)大腦建設(shè)，為這座城市安裝一個(gè)人工智能中樞。

從改變一條路到改變一個(gè)城，契機(jī)來(lái)了。

從“治堵”到“治城”，算法專家提出新的解決方案

不同于小范圍的實(shí)驗(yàn)，要讓全杭州市的交通變智能，難度倍增。全杭州有數(shù)百萬(wàn)的行人車輛，上萬(wàn)個(gè)交通攝像頭，必須要算法專家提出新的解決方案。

阿里云智能數(shù)字產(chǎn)業(yè)產(chǎn)研部研究員曾震宇和張輝帶著一支小團(tuán)隊(duì)，決心為城市大腦打造一個(gè)交通數(shù)據(jù)中臺(tái)。利用這個(gè)平臺(tái)，把全市與交通相關(guān)的數(shù)據(jù)整合在一起，通過多元融合計(jì)算，實(shí)現(xiàn)交通數(shù)字化。

在曾震宇看來(lái)，建立交通數(shù)據(jù)中臺(tái)，最核心的問題是要將城市交通當(dāng)成一個(gè)整體來(lái)看待。“城市不同的區(qū)域有不同的交通需求。如何多樣化、立體化地規(guī)劃一個(gè)動(dòng)態(tài)的交通網(wǎng)絡(luò)，是優(yōu)化城市交通最大的挑戰(zhàn)。”

“一開始我們把搭建交通數(shù)據(jù)中臺(tái)想得比較簡(jiǎn)單，以為會(huì)很順利。沒想到真操作起來(lái)，遇到了很多困難。”張輝回憶，問題主要集中在兩方面，一個(gè)是數(shù)據(jù)沉淀，另一個(gè)是業(yè)務(wù)溝通。

交通數(shù)據(jù)中臺(tái)首先要大量的數(shù)據(jù)，但當(dāng)時(shí)全市的交通數(shù)據(jù)情況是“不通、不穩(wěn)、不準(zhǔn)”。政府和交管系統(tǒng)內(nèi)很多網(wǎng)絡(luò)是不互通的；道路上的許多路測(cè)設(shè)備在設(shè)計(jì)安裝之初沒有考慮到未來(lái)的需求，原有系統(tǒng)的完備性不夠穩(wěn)定；路測(cè)設(shè)備的位置不準(zhǔn)，交通攝像頭的型號(hào)不一，有的畫面難以識(shí)別，有的年久失修……

交通數(shù)據(jù)中臺(tái)是一個(gè)全新的事物，需要多方通力合作才能完成。但初期，大家在業(yè)務(wù)溝通上不是很順暢。“我們的團(tuán)隊(duì)成員都是搞技術(shù)的，不懂交通，交通部門的工作人員又不夠了解技術(shù)。經(jīng)過不斷磨合，大家才互相取得信任。”張輝說。

克服了一個(gè)個(gè)障礙，城市交通的靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)終于集納在交通數(shù)據(jù)中臺(tái)上。每條道路都有了自己的信息標(biāo)識(shí)，每輛車的行程軌跡都可以全部還原。無(wú)論是天氣變化，還是道路施工，或是各種突發(fā)狀況對(duì)交通產(chǎn)生的影響，都能被計(jì)算預(yù)測(cè)。

2018年，杭州城市大腦的管轄范圍擴(kuò)大了28倍，信號(hào)燈優(yōu)化1300個(gè)，每2分鐘便可完成一次區(qū)域掃描，處置效率提高了9倍。

“治堵”的小目標(biāo)初步實(shí)現(xiàn)，城市大腦開始走向“治城”。

2018年5月，《杭州市城市數(shù)據(jù)大腦規(guī)劃》發(fā)布。其中提出，除交通領(lǐng)域外，城市大腦還將深入醫(yī)療、平安、城管、旅游、環(huán)保等行業(yè)系統(tǒng)。到2022年，杭州要基本完成城市數(shù)據(jù)大腦在各行各業(yè)系統(tǒng)建設(shè)，投入實(shí)際運(yùn)行，成為支撐城市可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施。

由杭州大數(shù)據(jù)局牽頭，來(lái)自多個(gè)部門的成員組成了交通、環(huán)保、旅游等16個(gè)專班，進(jìn)駐云棲小鎮(zhèn)。政府工作人員與技術(shù)研發(fā)人員坐在一起，聯(lián)合辦公。張輝認(rèn)為，政府部門的支持至關(guān)重要。“許多變革需要跨部門的協(xié)同合作，打通不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)。各個(gè)部門都需要有積極擁抱新技術(shù)的心態(tài)才能做好。”

到2019年底，杭州城市大腦已更新到3.0版本，包括公共交通、城市管理、衛(wèi)生健康、基層治理等11大系統(tǒng)48個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，日均協(xié)同數(shù)據(jù)1.2億條。

今年，在抗擊新冠肺炎疫情的過程中，城市大腦也發(fā)揮了出色作用。全國(guó)推行的健康碼，正是依托城市大腦的能力支撐，才能率先在杭州推出。復(fù)工復(fù)產(chǎn)期間，杭州又在18小時(shí)內(nèi)上線了“杭州市企業(yè)嚴(yán)格防控有序復(fù)工數(shù)字平臺(tái)”，具備企業(yè)復(fù)工申報(bào)、員工返工檢查、防疫措施引導(dǎo)等功能。

“城市大腦的應(yīng)用會(huì)是一條非常長(zhǎng)的路。在這條路上走得越遠(yuǎn)，越會(huì)看到新的東西，不斷有驚喜，更會(huì)有挑戰(zhàn)。前進(jìn)的過程中，各方都在不停成長(zhǎng)，共同的一點(diǎn)是大家對(duì)這條路的方向很有信心，就是通過技術(shù)提升讓城市生活更美好。”曾震宇說。

因城因地制宜，他們到政府熱線當(dāng)接訴員，了解市民最關(guān)心的事

有了實(shí)實(shí)在在的成績(jī)，智慧城市的概念被越來(lái)越廣泛地接受，城市大腦也有了更廣闊的施展空間。

2018年，阿里云智能高級(jí)架構(gòu)師姚臻從廣州來(lái)到?？冢罱艘粋€(gè)新的小團(tuán)隊(duì)，雄心勃勃地準(zhǔn)備讓城市大腦在海南島上落地生根。

因?yàn)橛泻贾莸某晒?jīng)驗(yàn)在前，?？谑姓畬?duì)?？诔鞘写竽X的期待很高。不同于杭州從交通領(lǐng)域試點(diǎn)，海口從一開始就定位為“全國(guó)第一個(gè)綜合性城市大腦標(biāo)桿”。這意味著，在很多領(lǐng)域，姚臻的團(tuán)隊(duì)要自己摸索。

“我們前期花了4個(gè)月時(shí)間，做了大量調(diào)研。城市大腦不僅要滿足當(dāng)下城市的需求，更要和城市未來(lái)的發(fā)展緊密結(jié)合。所以我們同市長(zhǎng)、副市長(zhǎng)進(jìn)行了多次訪談，研究?？谑袣v年的政府工作報(bào)告，還要到各個(gè)委辦研究各領(lǐng)域的需求。”

除了了解政府對(duì)城市的規(guī)劃設(shè)計(jì)，還要知道城市生活中的痛點(diǎn)。“對(duì)城市建設(shè)來(lái)說，老百姓滿意才是真的滿意。”如何快速掌握老百姓最關(guān)注哪些問題？姚臻想到一個(gè)巧辦法：讓團(tuán)隊(duì)成員到12345政府熱線去當(dāng)接訴員。美舍河河道污染、路面違章停車、政務(wù)窗口辦事難等最直接的問題，“在熱線辦公室坐上半天就全知道了，這是最一手的資料。”

城市的需求明晰了，著手去做仍有新的難點(diǎn)。?？诘男畔⒒ㄔO(shè)起步相對(duì)較晚，信息系統(tǒng)建設(shè)小而散，數(shù)據(jù)量不足。比如很多醫(yī)院沒有形成電子病歷，路面上智能攝像頭和信號(hào)燈少，游客流量靠傳統(tǒng)方式預(yù)估……城市信息化的缺口需要一步步改善。“像醫(yī)療領(lǐng)域，線上掛號(hào)、繳費(fèi)，在很多大城市早就實(shí)現(xiàn)了。但我們過來(lái)的時(shí)候，?？谶€沒實(shí)現(xiàn)。政務(wù)服務(wù)也做不到一網(wǎng)通辦，市政服務(wù)有31個(gè)專窗，市民辦理業(yè)務(wù)可能需要在不同窗口之間來(lái)回跑。”姚臻回憶說。

從這些最能提升市民幸福感的領(lǐng)域入手，?？诘某鞘写竽X一步步完善起來(lái)。一年多以后，在2019年12月，海口城市大腦一期項(xiàng)目交付。平臺(tái)接入了6個(gè)國(guó)家部委的16個(gè)共享數(shù)據(jù)接口，29個(gè)省級(jí)單位、40個(gè)市級(jí)單位上云，12家社會(huì)企業(yè)也上了云，形成超過上千億條的數(shù)據(jù)資源池，支撐著交通、政務(wù)、醫(yī)療、文旅等領(lǐng)域的智慧應(yīng)用場(chǎng)景。

姚臻介紹說：“現(xiàn)在我們依托?？诒镜氐纳罘?wù)APP‘椰城市民云’，打通了市內(nèi)所有二甲以上醫(yī)院的在線掛號(hào)、繳費(fèi)等業(yè)務(wù)。改建了19個(gè)‘一窗辦理’的政府服務(wù)窗口。在交通方面，在海甸島嘗試了智能交通AI信號(hào)燈，實(shí)時(shí)感知每個(gè)路口的行車數(shù)量、車速、排隊(duì)情況，然后根據(jù)擁堵程度自動(dòng)設(shè)置紅綠燈的放行和等待時(shí)長(zhǎng)，以最科學(xué)合理的方式調(diào)控紅綠燈，進(jìn)而提升通行效率，節(jié)省警力。”

今年5月，IDC評(píng)選的2020年度亞太區(qū)智慧城市大獎(jiǎng)，?？诔鞘写竽X獲得了“最佳智慧城市項(xiàng)目”，這對(duì)姚臻和他的團(tuán)隊(duì)來(lái)說是一個(gè)肯定。6月，《海南自由貿(mào)易港建設(shè)總體方案》印發(fā)，“數(shù)字海南”按下加速鍵，這更讓姚臻充滿期待。

摸著石頭過河的過程充滿苦辣酸甜，但從?？诔鞘写竽X的成功來(lái)看，姚臻覺得，從頭完善一個(gè)城市的信息化建設(shè)，可以實(shí)現(xiàn)更多具有創(chuàng)新性的想法，甚至實(shí)現(xiàn)超車。“二三線城市發(fā)展城市大腦有很大的潛力。用技術(shù)幫助城市資源更好地做規(guī)劃和分配資源，仍有巨大的可想象空間。”

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2017年11月，城市大腦被列為首批四大新一代國(guó)家人工智能開放創(chuàng)新平臺(tái)之一，將成為接下來(lái)10年機(jī)器智能最重要的研究平臺(tái)。在同年的第四屆烏鎮(zhèn)世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上，又入選為該年度的“世界互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)先科技成果”。

截至2019年，全球有20多個(gè)城市引入城市大腦。目前，城市大腦合作的城市包括：杭州、?？?、北京、上海、重慶、天津、鄭州、蘇州、雄安、衢州、澳門以及馬來(lái)西亞吉隆坡等等。

2018年的云棲大會(huì)上，杭州城市大腦總架構(gòu)師王堅(jiān)曾說，“城市大腦是杭州獻(xiàn)給世界的禮物”。如今，這正在變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。