改變，是從細微之處開始的。

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

4年之后，城市大腦帶來的變化已從改善一條道路的交通狀況，擴展到了服務城市生活的方方面面；從杭州一城的實踐，鋪開到更多地方，甚至走出國門，成為中國智慧城市建設最具代表性的技術應用之一。

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

為此，本報記者采訪了阿里云城市大腦技術團隊的專家，看看他們是如何為城市裝上“大腦”的。

跑遍全城爭取試點，他讓信號燈變聰明

曾任阿里巴巴技術委員會主席的王堅，是國內(nèi)云計算領域的專家。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)最大可擴展至10萬臺計算集群，一舉成為全球集群規(guī)模最大的計算平臺。

一扇新門開啟了。

“飛天”提供的超大算力能讓許多設想變?yōu)楝F(xiàn)實，這當中就包括王堅一直在思考的城市信息數(shù)據(jù)處理。

中國每年產(chǎn)生的數(shù)字信息約占全球的13%。運用得好，數(shù)據(jù)就會變成像水、電、煤一樣不可或缺的資源。在王堅的預想中，不久，城市將會進入“算力時代”，計算能力將為城市發(fā)展帶來革命性質(zhì)變。

國家層面也在關注新的城市發(fā)展方向。2012年11月，住建部發(fā)布《關于開展國家智慧城市試點工作的通知》，其中指出“智慧城市”是通過綜合運用現(xiàn)代科學技術、整合信息資源、統(tǒng)籌業(yè)務應用系統(tǒng)，加強城市規(guī)劃、建設和管理的新模式。

“智慧城市”是一個很大的概念，如何讓它落地？王堅首先想到要從交通領域入手。

“交通狀況好不好對一個城市來說極其重要，既能體現(xiàn)城市的發(fā)展水平，又與每個人的生活息息相關。更重要的是，交通領域已有搜集數(shù)據(jù)的基礎設施比較好，街上有各種路測設備、攝像頭，推進實施起來會比較快。”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，為了爭取到一個嘗試的機會，王堅跑遍了杭州各個與交通口相關部門，終于，蕭山區(qū)交警支隊答應做個試點。然后王堅又從公司不同團隊里召集了十幾個人，開始了新的探索。

兩個月的實驗期，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)雛形時的第一個任務。

蕭山區(qū)道路上已有的交通攝像頭就像“眼睛”，信號燈則像指揮交通的“手”，它們之間需要建立一個機器大腦來進行溝通協(xié)調(diào)。機器大腦需要訓練，數(shù)據(jù)就是知識，各種各樣的算法和場景模型則像是思維。

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、左右轉彎、標志標線等信息標記出來，訓練機器認識它們。數(shù)據(jù)智能團隊對道路、車輛、車流進行算法建模，讓機器學習并預判各種可能發(fā)生的情況，通過信號燈發(fā)出相應的指令。比如，當攝像頭發(fā)現(xiàn)當前直行方向車流量大，機器的大腦需要自動分析，控制信號燈變化時長，讓直行車輛降速，避免擁堵。為了實現(xiàn)目標，團隊成員都駐扎在交警隊，每天深夜才能回家。

大家堅持熬過了兩個月，最終的測試結果讓人振奮：試點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。杭州云棲大會是中國早期的開發(fā)者創(chuàng)新展示平臺，2016年10月，在云棲大會上，杭州市政府宣布啟動城市數(shù)據(jù)大腦建設，為這座城市安裝一個人工智能中樞。

從改變一條路到改變一個城，契機來了。

從“治堵”到“治城”，算法專家提出新的解決方案

不同于小范圍的實驗，要讓全杭州市的交通變智能，難度倍增。全杭州有數(shù)百萬的行人車輛，上萬個交通攝像頭，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隊，決心為城市大腦打造一個交通數(shù)據(jù)中臺。利用這個平臺，把全市與交通相關的數(shù)據(jù)整合在一起，通過多元融合計算，實現(xiàn)交通數(shù)字化。

在曾震宇看來，建立交通數(shù)據(jù)中臺，最核心的問題是要將城市交通當成一個整體來看待。“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)劃一個動態(tài)的交通網(wǎng)絡，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)中臺想得比較簡單，以為會很順利。沒想到真操作起來，遇到了很多困難。”張輝回憶，問題主要集中在兩方面，一個是數(shù)據(jù)沉淀，另一個是業(yè)務溝通。

交通數(shù)據(jù)中臺首先要大量的數(shù)據(jù)，但當時全市的交通數(shù)據(jù)情況是“不通、不穩(wěn)、不準”。政府和交管系統(tǒng)內(nèi)很多網(wǎng)絡是不互通的；道路上的許多路測設備在設計安裝之初沒有考慮到未來的需求，原有系統(tǒng)的完備性不夠穩(wěn)定；路測設備的位置不準，交通攝像頭的型號不一，有的畫面難以識別，有的年久失修……

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

克服了一個個障礙，城市交通的靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)終于集納在交通數(shù)據(jù)中臺上。每條道路都有了自己的信息標識，每輛車的行程軌跡都可以全部還原。無論是天氣變化，還是道路施工，或是各種突發(fā)狀況對交通產(chǎn)生的影響，都能被計算預測。

2018年，杭州城市大腦的管轄范圍擴大了28倍，信號燈優(yōu)化1300個，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”的小目標初步實現(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，投入實際運行，成為支撐城市可持續(xù)發(fā)展的基礎設施。

由杭州大數(shù)據(jù)局牽頭，來自多個部門的成員組成了交通、環(huán)保、旅游等16個專班，進駐云棲小鎮(zhèn)。政府工作人員與技術研發(fā)人員坐在一起，聯(lián)合辦公。張輝認為，政府部門的支持至關重要。“許多變革需要跨部門的協(xié)同合作，打通不同領域的數(shù)據(jù)。各個部門都需要有積極擁抱新技術的心態(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個應用場景，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。復工復產(chǎn)期間，杭州又在18小時內(nèi)上線了“杭州市企業(yè)嚴格防控有序復工數(shù)字平臺”，具備企業(yè)復工申報、員工返工檢查、防疫措施引導等功能。

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

因城因地制宜，他們到政府熱線當接訴員，了解市民最關心的事

有了實實在在的成績，智慧城市的概念被越來越廣泛地接受，城市大腦也有了更廣闊的施展空間。

2018年，阿里云智能高級架構師姚臻從廣州來到?？冢罱艘粋€新的小團隊，雄心勃勃地準備讓城市大腦在海南島上落地生根。

因為有杭州的成功經(jīng)驗在前，?？谑姓畬？诔鞘写竽X的期待很高。不同于杭州從交通領域試點，?？趶囊婚_始就定位為“全國第一個綜合性城市大腦標桿”。這意味著，在很多領域，姚臻的團隊要自己摸索。

“我們前期花了4個月時間，做了大量調(diào)研。城市大腦不僅要滿足當下城市的需求，更要和城市未來的發(fā)展緊密結合。所以我們同市長、副市長進行了多次訪談，研究?？谑袣v年的政府工作報告，還要到各個委辦研究各領域的需求。”

除了了解政府對城市的規(guī)劃設計，還要知道城市生活中的痛點。“對城市建設來說，老百姓滿意才是真的滿意。”如何快速掌握老百姓最關注哪些問題？姚臻想到一個巧辦法：讓團隊成員到12345政府熱線去當接訴員。美舍河河道污染、路面違章停車、政務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。?？诘男畔⒒ㄔO起步相對較晚，信息系統(tǒng)建設小而散，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燈少，游客流量靠傳統(tǒng)方式預估……城市信息化的缺口需要一步步改善。“像醫(yī)療領域，線上掛號、繳費，在很多大城市早就實現(xiàn)了。但我們過來的時候，?？谶€沒實現(xiàn)。政務服務也做不到一網(wǎng)通辦，市政服務有31個專窗，市民辦理業(yè)務可能需要在不同窗口之間來回跑。”姚臻回憶說。

從這些最能提升市民幸福感的領域入手，海口的城市大腦一步步完善起來。一年多以后，在2019年12月，?？诔鞘写竽X一期項目交付。平臺接入了6個國家部委的16個共享數(shù)據(jù)接口，29個省級單位、40個市級單位上云，12家社會企業(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、醫(yī)療、文旅等領域的智慧應用場景。

姚臻介紹說：“現(xiàn)在我們依托?？诒镜氐纳罘誂PP‘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、繳費等業(yè)務。改建了19個‘一窗辦理’的政府服務窗口。在交通方面，在海甸島嘗試了智能交通AI信號燈，實時感知每個路口的行車數(shù)量、車速、排隊情況，然后根據(jù)擁堵程度自動設置紅綠燈的放行和等待時長，以最科學合理的方式調(diào)控紅綠燈，進而提升通行效率，節(jié)省警力。”

今年5月，IDC評選的2020年度亞太區(qū)智慧城市大獎，?？诔鞘写竽X獲得了“最佳智慧城市項目”，這對姚臻和他的團隊來說是一個肯定。6月，《海南自由貿(mào)易港建設總體方案》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的成功來看，姚臻覺得，從頭完善一個城市的信息化建設，可以實現(xiàn)更多具有創(chuàng)新性的想法，甚至實現(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家人工智能開放創(chuàng)新平臺之一，將成為接下來10年機器智能最重要的研究平臺。在同年的第四屆烏鎮(zhèn)世界互聯(lián)網(wǎng)大會上，又入選為該年度的“世界互聯(lián)網(wǎng)領先科技成果”。

截至2019年，全球有20多個城市引入城市大腦。目前，城市大腦合作的城市包括：杭州、?？凇⒈本⑸虾?、重慶、天津、鄭州、蘇州、雄安、衢州、澳門以及馬來西亞吉隆坡等等。

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