閔萬里

2008年IBM提出智慧城市的概念后，全球多個城市開始持續(xù)投入巨資建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施，帶動一大批相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，城市信息化建設(shè)基本普及。但是，電線桿上不斷增加的攝像頭數(shù)目與越來越慢的行車速度反差強烈，讓群眾對智慧的感知不明顯?？v觀過去十年智慧城市建設(shè)，很多城市普遍有“重硬輕軟”、重管理輕服務(wù)的問題。新型智慧城市需要直面老百姓對安全感、獲得感、幸福感的訴求，從治理智慧化進(jìn)階到服務(wù)智慧化。

新型智慧城市的核心理念

新型智慧城市的核心，是實現(xiàn)業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流與管理流的智慧共振，避免“感而不動”的現(xiàn)象，讓城市像智慧體一樣具備思考能力。為此，阿里云推出了ET城市大腦，以云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能三駕馬車，結(jié)合城市既有公共數(shù)據(jù)資源，來實現(xiàn)城市治理與服務(wù)過程的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。豐富而完整的數(shù)據(jù)成為創(chuàng)新原材料；云計算能力改變原來望“數(shù)”興嘆的遺憾局面，成為堅實的技術(shù)載體；ET城市大腦具有足夠的AI洞察能力，掌控全局、見微知著，從看似松散無序的數(shù)據(jù)背后提取其潛藏的巨大價值。當(dāng)把正確的算法和充分的算力嫁接在城市公共數(shù)據(jù)資源上時，沉睡的數(shù)據(jù)會被喚醒，冰冷的信號燈會變得智能，出行道路也會更加暢通。

新型智慧城市的建設(shè)具有“硬—軟—硬”的螺旋式上升內(nèi)在規(guī)律。基礎(chǔ)物理設(shè)施等硬件提供了動態(tài)感知能力與服務(wù)下行渠道，而ET城市大腦正推動“由硬及軟”的轉(zhuǎn)變，利用既有硬件設(shè)施采集的數(shù)據(jù)資源提升治理及服務(wù)水平的“軟”實力，強健體魄與聰明大腦齊頭并進(jìn)。ET城市大腦的應(yīng)用場景還可“由軟及硬”，延伸至城市基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃，告別經(jīng)驗式規(guī)劃，讓大腦指導(dǎo)城市新區(qū)及老區(qū)改造的精細(xì)化發(fā)展，實現(xiàn)“優(yōu)生優(yōu)育”。

城市大腦在交通領(lǐng)域的創(chuàng)新實踐

阿里云ET城市大腦在交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了一系列的技術(shù)突破：從“事后統(tǒng)計”到“預(yù)測性調(diào)控”，從“被動適應(yīng)”到“主動介入”，從“固定相位差/綠信比”到“客制化”，并且成功落地打造了一批直接解決痛點的業(yè)務(wù)應(yīng)用創(chuàng)新。

實時預(yù)測、提前洞察。2015年9月，阿里云與浙江交通廳信息中心合作推出了未來60分鐘高速路況滾動預(yù)測，覆蓋省內(nèi)1300多公里主要高速路段，預(yù)測準(zhǔn)確率在91%以上，幫助出行者避開未來一小時可能出現(xiàn)的高速堵點。如果導(dǎo)航APP基于當(dāng)前時刻的路況規(guī)劃路線， 殊不知在行駛中遠(yuǎn)方的路況時刻在變化，現(xiàn)在的堵點在15分鐘之后就可能變暢通。這種基于某個時刻全網(wǎng)路況規(guī)劃路線隱含著一個假定：每個路段的路況都會固化延續(xù)當(dāng)前時刻的狀態(tài)，此即“刻舟求劍”的現(xiàn)代版。要解決這個矛盾則需要及時預(yù)測未來路況，比如能夠提前5分鐘、10分鐘或者60分鐘進(jìn)行預(yù)測，但由于交通系統(tǒng)的“牽一發(fā)而動全身”的內(nèi)在交織性及海量數(shù)據(jù)特點，要實時預(yù)測未來60分鐘全網(wǎng)路況需要有機(jī)結(jié)合數(shù)學(xué)模型、多源數(shù)據(jù)處理技術(shù)及海量計算能力，缺一不可。將高速公路歷史車速記錄、實時路況數(shù)據(jù)及路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)結(jié)合，基于阿里云大數(shù)據(jù)平臺，在20分鐘完成歷史數(shù)據(jù)分析，10秒鐘完成實時數(shù)據(jù)分析，實時路況監(jiān)測成本下降了90%。

放眼全局、精準(zhǔn)點穴。2016年8月，阿里云與廣州交警合作上線了“互聯(lián)網(wǎng)+信號燈”控制優(yōu)化平臺，利用高德APP提供的實時交通流信息，在天河區(qū)和海珠區(qū)的實驗區(qū)域內(nèi)，對路口的車流壓力與信號燈配時方案進(jìn)行“需求與供給”實時解析，及時準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)供需失衡的路口并且給出紅綠燈配時改進(jìn)建議。試運行期間，這套系統(tǒng)幫助繁忙路段的擁堵指數(shù)下降高達(dá)25%。這次成功實踐于2016年9月見諸媒體后，也帶動了其他城市探索“互聯(lián)網(wǎng)+信號燈”的方案。

這個案例給我們的最大啟發(fā)是，信號燈的IQ（智能）是可以被大幅提升的。傳統(tǒng)交通信號燈有幾個缺點：近視眼、被動、僵化。所謂“近視眼”，是指信號燈只看到局部路口的傳感器與交通探頭信息，無法看到周邊路口的“在途”車流，所以視野狹窄?！氨粍印眲t指當(dāng)擁堵已經(jīng)發(fā)生后信號燈才被動響應(yīng)調(diào)節(jié)配時，無法提前10分鐘預(yù)測匯集的車流需求并做到“防患于未然”。“僵化”指信號燈的控制邏輯被固化在初裝時候的水平，而路網(wǎng)結(jié)構(gòu)及交通流特性的演變導(dǎo)致原有控制邏輯無法匹配新形勢。而移動互聯(lián)網(wǎng)APP的實時交通流信息天生具備“俯視全城”的全局視野，開闊的數(shù)據(jù)視野與實時預(yù)測未來交通流的能力相結(jié)合恰恰就解決了前述的“近視眼、被動、僵化”三個缺點。

這個案例的第二個啟發(fā)是城市道路網(wǎng)絡(luò)疏堵需要精準(zhǔn)點穴，交通信號燈作為“穴位”的開關(guān)，首當(dāng)其沖需要實現(xiàn)智能化。基于在廣州的成功實踐，2017年以來，阿里云ET城市大腦在其他城市推廣信號燈優(yōu)化控制，獲得顯著成效。杭州市下城區(qū)主動脈中河—上塘路高架上車輛平均通行時間縮短15.3%，莫干山路部分路段平均通行時間縮短8.5%，蕭山區(qū)試驗路段的平均通行速度提升15%，平均通行時間縮短3分鐘。2018年上海實施阿里云ET城市大腦后，浦西世博區(qū)的區(qū)域信號燈協(xié)同控制效果顯著，區(qū)域擁堵指數(shù)下降了15%，出行時間減少了8%。上海市南京路—四川路交叉路口，夜間車流極少而紅燈周期過長，實施信號周期動態(tài)調(diào)節(jié)方案后，將夜間車輛等待時間縮短14%。

原本因為交通信號燈的權(quán)威性，出行者被迫接受了它的智商。但是今天云計算的能力幫助我們利用大數(shù)據(jù)技術(shù)和AI算法，讓信號燈也有了“與時俱進(jìn)”的思考能力。

全局智能、眾志成城。救護(hù)車被擁擠車流阻擋的新聞屢屢見諸報端，是否有可能讓每一輛救護(hù)車享受到“鐵騎開道”的待遇呢？ 2017年9月，阿里云ET城市大腦在杭州市蕭山區(qū)上線了“特種車輛先行”的系統(tǒng)，為急救車開辟“綠色生命通道”，把救護(hù)車的行程時間平均壓縮了50%（約7分鐘）。通過科技的力量助力救護(hù)車與死神賽跑，讓信號燈聽見救護(hù)車的鳴笛聲，其背后又是將實時預(yù)測未來路況與信號燈“點穴”控制的結(jié)合。首先預(yù)測周邊區(qū)域未來60分鐘路況，基于未來路況為救護(hù)車規(guī)劃最優(yōu)行駛路線并精準(zhǔn)預(yù)測到達(dá)中間每個路口的時間，再結(jié)合預(yù)測的路口到達(dá)時間與信號燈控制系統(tǒng)做“零時差”接力提前開通綠燈，實現(xiàn)“彈性綠波帶”，既能提前清空救護(hù)車前方的車流，同時也減少對城市正常交通流的影響?！皬椥跃G波帶”技術(shù)，能夠在任何時候以及城市的任何兩點之間開辟一條綠色通道，不久它將在杭州的城市大腦2.0中結(jié)合高德APP終端為緊急出行的市民（孕婦、高考學(xué)生等）提供服務(wù)。作為全球首創(chuàng)的技術(shù)成果，它已隨著ET城市大腦于2018年3月已經(jīng)在馬來西亞吉隆坡落地。

主動巡檢、明察秋毫。2018年，ET城市大腦推出視頻解析產(chǎn)品“天曜”，升級監(jiān)控球機(jī)智能感知系統(tǒng)，通過自動跟蹤識別與智能感知技術(shù)，使其具備城市級大規(guī)模攝像頭的實時分析能力，在監(jiān)控球機(jī)的使用效率上進(jìn)一步突破。在杭州市上線運行效果顯著，僅用20秒即可發(fā)現(xiàn)事件，準(zhǔn)確率達(dá)95%以上，真正實現(xiàn)機(jī)器視覺替代交警巡邏。上海黃埔泛外灘區(qū)域通過視頻數(shù)據(jù)分析人群與車流的波動，幫助優(yōu)化交通信號燈配時，使行人路口等待時間縮短8.2%，車輛路口等待時間縮短9.1%，做到“人車雙贏”。

智慧城市的前景展望

新技術(shù)催生新應(yīng)用。隨著多家科技公司與傳統(tǒng)智慧城市廠商積極跨界合作，眾智與眾志的結(jié)合，不僅能突破很多受技術(shù)制約的老大難問題，還可能孵化一些嶄新的應(yīng)用模式。例如，動態(tài)擁堵收費在倫敦、新加坡及斯德哥爾摩等地實施多年被證明行之有效，但是此措施在國內(nèi)論證多年未見落地，其中一個原因就是缺乏足夠的計算能力與數(shù)據(jù)覆蓋，道路擁堵程度無法成為動態(tài)可實時監(jiān)測的管理指標(biāo)。于是只好采用了搖號、限購、限行等剛性的計劃管理手段，但是難以適配快速增長的交通出行需求。ET城市大腦通過實時融合現(xiàn)有的交通探頭、地磁線圈和移動互聯(lián)網(wǎng)APP數(shù)據(jù)，結(jié)合AI算法分析和強大計算力，已經(jīng)可以實現(xiàn)實時掌握道路擁堵程度。再例如，全城停車位即時共享也將成為可能。如果停車位資源數(shù)據(jù)動態(tài)透明，那么依托高效的供需實時匹配機(jī)制，停車需求與周邊停車位供給可以有效撮合，系統(tǒng)自動向車主推薦周邊的可用停車位資源，使得有限的供給充分流通起來，提升全社會公共資源的配置效率。

數(shù)字規(guī)劃預(yù)見未來。過去的道路規(guī)劃、公共設(shè)施布局等往往是依賴管理者的經(jīng)驗，而今ET城市大腦城市規(guī)劃已實現(xiàn)在虛擬的數(shù)字城市中不斷模擬，最終尋找到最優(yōu)的規(guī)劃方案。目前城市數(shù)字規(guī)劃平臺包含規(guī)劃藍(lán)圖、實時仿真、全局決策三大功能，能夠全面優(yōu)化城市空間格局，實現(xiàn)規(guī)劃、建設(shè)、運營的閉環(huán)。城市大腦能夠?qū)φ麄€城市進(jìn)行實時、全面、全量的感知，并且調(diào)動手和腳做出行動，這將是對城市的重新發(fā)明。

數(shù)據(jù)中臺是城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心抓手。盡管很多人都在說數(shù)據(jù)是新能源，但有別于石油等不可再生能源，今天數(shù)據(jù)高速通脹的事實說明城市公共數(shù)據(jù)的價值周期很短且價值密度稀薄。如何“眼明手快”并有效地“集腋成裘”？這就需要打造一個公共數(shù)據(jù)資源平臺，即城市數(shù)據(jù)中臺。它是一個城市的數(shù)據(jù)底盤，依托強大的云計算與大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，實時匯集城市運行過程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)原材料?；谶@個底盤，開采者對城市數(shù)據(jù)資源“看得清、看得及時、用得徹底”，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全量、標(biāo)準(zhǔn)、純凈、智能，快速為城市大腦供血。可以想象，城市交通、能源、供水、建筑等基礎(chǔ)設(shè)施在云端將全部被數(shù)字化，實體城市和數(shù)字虛擬城市同生共長相互映射，大到建筑物，小到每條電力線路，都能在虛擬城市中找到數(shù)字化的自己，極大地提高城市管理精度與效率。

結(jié)語：找到適合自己的智慧之路

阿里云ET城市大腦當(dāng)前在交通領(lǐng)域的實踐只是解決了幾個點狀問題，但是它足以證明幾個重要事實：（1）城市公共數(shù)據(jù)資源蘊藏巨大的可開采價值；（2）云計算、大數(shù)據(jù)及人工智能技術(shù)是開采城市公共數(shù)據(jù)資源的有效工具；（3）城市大腦可以提升精細(xì)化治理與服務(wù)水平。云計算、大數(shù)據(jù)及人工智能等技術(shù)必須直面城市治理中的切實痛點，才可能真正實現(xiàn)理想中的智慧城市。一味追逐無人駕駛、人臉識別、掃臉支付等熱點，而在喧囂之后發(fā)現(xiàn)只是望梅止渴式的“水中月、鏡中花”，腳踏實地、砥礪前行的愚公精神是人工智能時代打造新型智慧城市的筑路機(jī)。

智慧城市的發(fā)展經(jīng)驗不能跨城市照搬照抄，盲目引進(jìn)、追求熱點、強硬嫁接是不理性的。政府要結(jié)合既有情況，因地制宜繼承式發(fā)展，讓城市像智慧體一樣思考，每個城市都找到自己獨特的“智慧”。