“城市大脑”概念的提出与发展

随着智慧时代的到来，智能化成果和大数据信息的利用被当作是推动城市治理、解决城市病的一大机遇,"城市大脑"应运而生。它以互联网为基础设施，基于城市所产生的数据资源，对城市进行全局的即时分析、指挥、调动、管理，最终实现对城市的精准分析、整体研判、协同指挥。如果把交通、能源、供水等这些散落在城市各个单元里的数据比作"神经元"，那么"城市大脑"就能将这些数据连接起来，相当于打通了"神经元系统"。
　　一、“城市大脑”的基本概念
　　什么是“城市大脑”？通俗地说，就是利用人工智能、大数据、物联网等先进技术，为城市交通治理、环境保护、城市精细化管理、区域经济管理等构建一个后台系统，打通不同平台，推动城市数字化管理。
　　城市大脑是支撑未来城市可持续发展的全新基础设施,其核心是利用实时全量的城市数据资源全局优化城市公共资源，即时修正城市运行缺陷，实现城市治理模式突破、城市服务模式突破、城市产业发展突破。
　　城市大脑是支撑未来城市可持续发展的全新基础设施,其核心是利用实时全量的城市数据资源全局优化城市公共资源，即时修正城市运行缺陷，主要实现以下三个突破：城市治理模式突破:提升政府管理能力，解决城市治理突出问题，实现城市治理智能化、集约化、人性化；城市服务模式突破：更精准地随时随地服务企业和个人，城市的公共服务更加高效，公共资源更加节约；城市产业发展突破：开放的城市数据资源是重要的基础资源，对产业发展发挥催生带动作用，促进传统产业转型升级。
　　二、“城市大脑”的总体结构
　　从阿里云对城市大脑总体结构的解读，交通、交警、公交是主要的数据来源和应用场景所在。
　　实际上，在智能交通行业最早出现"大脑"这个概念大约在2006年，当时的"交通大脑"与我们现在所指的"交通大脑"含义不尽相同。目前，不单单是阿里在提"交通大脑"这个词汇，百度、滴滴互联网公司也都在提，传统智能交通企业、行业用户都在提，"交通大脑"不是一个专业名词，他已经成为一个营销词汇。
　　"城市大脑"整体架构有一个比较经典的体系框架图，叫做四三二一：四是城市划分，符合信息化建设的体系架构；三是业务层级，包括城市级，行业级和企业级；二是两类处理，包括数据处理和平台整理；一是一个计算和操作能力中心。
　　三、“城市大脑”的核心功能
　　"城市大脑是城市的数据引擎。"具备感能、视能、图能、数能、算能和管能。其中，感能是能够接入到各种场景的传感器；视能是摄像头和带有摄像头的无人机；图能是高分遥感、GIS；数能是来自政府、公共事业、互联网公司等机构的数据；算能是异构的计算能力，包括标准化计算和各种边缘事件的对应算法；管能是城管执法、城域巡查，以及今后的无人机、无人车巡查。
　　拥有六能的"城市大脑"如同被赋予了生命，能够更快、更主动地发现运行中存在的隐患，甚至预判可能将出现的突发情况，并给出正确的解决之道。社区就是神经元，从窨井盖到垃圾桶都有联网的传感器；街边、商店门口的摄像头不再是孤零零的，而是被组成了一个网络；无人机会将工地上的影像资料上传到服务器，同时还能沿着海岸线巡查。各种数据在临港的"城市大脑"汇集，人工智能会作出分析并指派有关人员进行处理。"城市大脑"使得城市巡查发现效率从20分钟提升到1分钟，其中主动发现率提升到70%以上；派单时间从原来的30分钟缩短到了5分钟，智能派单率超过90%；信息员培训时间从原来的1个月缩短到1周。
　　"城市大脑"今后更为重要的功能是预判，帮助决策者提前做出相应预案。"通过节假日、天气、节气、公园活动、周边活动等数据，对交通人流进行预测，目前准确率达到80%以上。"根据预测，可以提前准备设立应急停车场和交通诱导牌，增加短驳车运力，甚至推出临时封闭道路、优化红绿灯等应对之举。
　　四、“城市大脑”的前世今生
　　城市大脑是技术进步的产物，也是城市发展的产物。蒸汽机时代，城市的标志是修公路和开行蒸汽机车；电力时代，城市的发展是铺电网和开行电力机车。进入人工智能时代，城市大脑就像160年前伦敦第一次建设地铁，135年前曼哈顿第一次建设电网。综合来说，云计算、大数据、物联网、人工智能等技术积累以及国家政策支持、地方政府配合、后期采购订单等因素，为城市大脑建设提供了天时地利人和。
　　在我国城市化进程中，乡城人口迁徙和集聚红利在移动互联网经济的强大集聚效应下，刺激出全新的动能和勃勃生机。同时，大城市公共物品供给与需求处在严重的不匹配状态，交通拥挤、住房紧张、环境污染、秩序混乱、供水不足、能源紧缺等"城市病"极为突出，让城市管理者无所适从。
　　此外，AI、IoT、云计算、数据挖掘、知识管理、深度学习等技术迅速进入爬坡期，互联网科技公司、运营商、硬件厂商参与城市建设有了便捷的通道。由于智慧城市是一个跨系统交互的大系统，是"系统的系统"，不是硬件的堆叠与软件的重复建设，而是需要有一个中枢神经式的城市指挥系统，这个系统必须具备全面、实时、全量的决策能力--这就成为城市大脑诞生的基础。
　　五、“城市大脑”的发展历程
　　2016年3月，城市大脑在杭州启动，由杭州市政府主导，包括阿里云在内的13家企业参与其中。城市大脑在诞生之初就已明确了它的使命，就是解决城市"四肢发达，头脑简单"的弊病。
　　2016年10月，在杭州云栖大会上，城市大脑1.0版发布，引发了行业内外的广泛热议，当时各方关注的主要问题是城市大脑的作用、架构和它与智慧城市的差异。
　　2017年11月，城市大脑与其余三家平台一同入选"国家新一代人工智能开放创新平台"名单，城市大脑在改善城市交通治理方面的成效得到认同。
　　2018年5月，杭州市发布全国首个城市数据大脑规划，时限为5年，规划首次确定了城市大脑未来各阶段的主要建设目标和应用领域(交通、平安城市、城管、旅游、医疗、环境、信用)。
　　2018年9月，城市大脑发布2.0版。
　　2018年12月，城市大脑(综合版)发布，城市大脑步入3.0建设阶段。
　　截至今日，城市大脑已覆盖了杭州、通州、雄安、澳门、吉隆坡、苏州、海口、广州、重庆、西安、福州、衢州、乌镇等十余个城市。
　　看得出来，城市大脑的落地是国内国外齐发力，一线城市与二线城市同时布局。1.0版本到2.0版本用了整整一年，而2.0版本到3.0版本只花了不到3个月的时间。可以说，技术应用更新速度越来越快。
　　城市大脑的出现与AlphaGo的意义不同，AlphaGo更多是一种技术层面的探索，而城市大脑涉及技术与经济社会发展多个方面的深度融合，重视城市多部门的数据整合和大力支持，积极联合有关企业推进基础设施改造，三是综合多种技术探索跨领域的应用融合。
　　六、“城市大脑”的建设概况
　　现在全国宣布要做'城市大脑'的大概有500多个城市，几乎涵盖了所有副省级以上和地级市。在一些大城市，基础网络和传感器都已布局到位。随着物联网、通信技术及人工智能的发展，"城市大脑"将使城市的综合治理再上一个台阶。