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杭州城市數(shù)據(jù)大腦

云計算+人工智能

“世界上最遠的距離是紅綠燈跟交通監(jiān)控攝像頭的距離，它們都在一根桿子上，但是從來就沒有通過數(shù)據(jù)被連接過?！?/p>

——阿里巴巴技術委員會主席 王堅

 城市大腦不等于智慧城市

城市大腦是什么

所謂城市大腦，就是政府部門和企業(yè)打通信息關卡，為智慧城市治理建一個共享數(shù)據(jù)的大平臺。就是利用人工智能技術，形成以數(shù)據(jù)為驅動的城市決策機制，根據(jù)實時數(shù)據(jù)，調控調配公共資源。它以數(shù)據(jù)為核心，依托海量實時數(shù)據(jù)的分析、建模，幫助政府各部門做決策，最終能夠影響到普通市民的方方面面。

表面來看，城市數(shù)據(jù)大腦項目十分類似過往的智慧地球、智慧城市理念，但在本質上，兩者又不同。某種意義上看，智慧城市搭建了一系列看似智能的硬件平臺（攝像頭、線圈等），但即便是這些標榜智能的硬件，倘若期間沒有互聯(lián)、沒有數(shù)據(jù)交換，充其量不過是市政工程的擺設。

城市大腦構成

城市大腦由五大系統(tǒng)組成——超大規(guī)模計算平臺、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換中心、開放算法平臺、數(shù)據(jù)應用平臺

城市大腦計算平臺采用飛天操作系統(tǒng)。城市大腦涉及的數(shù)據(jù)量巨大，僅視頻攝像頭就有5萬多路。飛天（Apsara）是由阿里云自主研發(fā)的超大規(guī)模通用計算操作系統(tǒng)，它可以將百萬級的服務器連成一臺超級計算機，提供源源不斷的計算能力，以保證大腦能夠“眼疾手快”“當機立斷”。

阿里云ET人工智能內核

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是“末梢神經(jīng)”和“小腦”（執(zhí)行層），源源不斷向城市大腦輸送數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的智能感測設備，是城市大腦計劃成敗的一個關鍵，將在不斷適應環(huán)境的過程中陸續(xù)進行功能性分化，以更好地滿足需要

數(shù)據(jù)交換中心是整個大腦的“腦核”（基礎層），通過政府數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)和社會數(shù)據(jù)的全面融合，提高數(shù)據(jù)的多維性和多樣性

開放算法平臺是大腦的“皮質層”（決策層），主要是通過各類算法和模型的搭建，進行決策

數(shù)據(jù)應用平臺主要是把“大腦”的決策輸出到城市管理和城市服務的各個場景

城市大腦參與企業(yè)

“城市大腦”解決的第一個問題是杭州市交通管控的數(shù)字化和智能化。從今年3月份開始啟動，由杭州市政府主導，包括阿里云在內13家企業(yè)的頂尖人工智能科學家參與其中。分別為：

銀杏谷資本、西湖電子集團有限公司、新華三集團、浙大中控技術股份有限公司、阿里云計算有限公司、浙江大華技術股份有限公司、富士康科技集團、杭州?？低晹?shù)字技術股份有限公司、中國移動通信集團浙江分公司、中國聯(lián)通通信集團浙江分公司、啟明星辰信息技術有限公司

上海依圖網(wǎng)絡科技有限公司：與項目中的其他巨頭比起來，依圖科技承擔著其中最有挑戰(zhàn)的一部分工作，構建神經(jīng)中樞來為道路交通狀況建模的關鍵角色。城市數(shù)據(jù)大腦構建的難點，正是對城市從數(shù)據(jù)上的宏觀認知，到模型上的微觀刻畫，從車輛軌跡的識別，具體到每一輛車的行駛軌跡，具體到每輛車于幾點幾分出現(xiàn)在哪個路口，完成了左轉還是右轉，并為道路擁堵狀況建模和紅綠燈關系建模，從而推斷道路的飽和程度、兩個紅綠燈之間的相位關系等。這些數(shù)據(jù)匯攏后如何智能的思考和推演，到最后產(chǎn)出更加優(yōu)化的結論。

杭州數(shù)夢工場科技有限公司：將杭州歷史上的交通數(shù)據(jù)進行匯總，同時抓取當前城市每條道路的車輛信息，對不同時間段，每個路口的流量進行分析，沉淀出杭州道路交通情況的大數(shù)據(jù)。再通過云計算，用數(shù)據(jù)大腦建立模型，來幫助城市思考，確定解決擁堵的最佳方案，這就是數(shù)據(jù)大腦項目組在做的事情。數(shù)夢工場為杭州城市數(shù)據(jù)大腦提供了數(shù)據(jù)治理及運營中心解決方案，讓數(shù)據(jù)大腦擁有了數(shù)據(jù)融合、價值創(chuàng)新的想象力和創(chuàng)造力。其中，數(shù)據(jù)治理包括數(shù)據(jù)上云、數(shù)據(jù)處理、交通算法設計和控制執(zhí)行的全流程數(shù)據(jù)服務。

城市大腦如何解決擁堵

在城市大腦項目中，數(shù)以百億計的城市交通管理數(shù)據(jù)、公共服務數(shù)據(jù)、運營商數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)被集中輸入，這些數(shù)據(jù)成為城市大腦智慧的起源。而杭州交通硬件設施的完備，組成了整個大腦的眼睛及四肢。

有了豐富的數(shù)據(jù)之后，城市大腦便可在一個虛擬的數(shù)字城市中構建算法模型，并經(jīng)過交通攝像頭采集整個城市交通實時信息，并及時反饋到紅綠燈上執(zhí)行調整車流。

相比由人解決交通問題，該大腦的優(yōu)勢點是：全局分析、響應速度快、智能化。并且人工智能擁有人類無法比擬的一個天然強項，它可通過機器學習不斷迭代及依靠外部系統(tǒng)插件等進行優(yōu)化，隨著運行時間增加可計算出更“聰明”的方案，處理問題變得越來越順手。

人工智能管控交通可節(jié)省15萬交警

從本質上來講，這次發(fā)布的“杭州城市數(shù)據(jù)大腦”是通過杭州5萬多路道路攝像頭做信息采集，相關數(shù)據(jù)匯集到后臺進行交換與處理，由人工智能系統(tǒng)做出算法決策，然后再傳回到交通設施上執(zhí)行。經(jīng)過推算，如果依靠人力去完成這些工作，大約需要15萬個交警來協(xié)同處理。

初步試驗數(shù)據(jù)顯示：通過智能調節(jié)紅綠燈，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，真正開始了用大規(guī)模數(shù)據(jù)改善交通的探索。

城市大腦如何改善交通以外的城市生活

城市大腦未來進化趨勢將呈現(xiàn)普適化、中樞化等特點，勢必加速城市神經(jīng)網(wǎng)絡的演進，促進城市數(shù)據(jù)體系的建設和發(fā)展，使城市信息基礎設施水平、智慧化應用等提升到一個前所未有的高度，將加速智慧城市的成型。

在交通領域，城市大腦不僅可以治堵，以后還可以為城市的各類事件提供交通方案。比如，TFBOYS要來開演唱會，城市大腦可以基于粉絲特點，結合城市道路信息，給出交通方案。

在旅游方面，城市大腦可以將杭州每年接待的上億人次的游客真正變成“用戶”。當游客剛踏上杭州的那一刻，城市大腦便可以為其提供個性化的服務。

在民生方面，城市大腦還可以對水庫、河道、泵閘等進行大數(shù)據(jù)采集、分析，結合天氣數(shù)據(jù)，提前預測汛情和城市內澇。