AI是城市的進化序曲 智慧城市應(yīng)該裝上怎樣的大腦

城市需要"大腦"，已經(jīng)是公認(rèn)的發(fā)展趨勢。

曾有領(lǐng)導(dǎo)人提出"讓城市更聰明一些，更智慧一些"，城市首先得是一個活的生命體，才能聰明，才有智慧。而要讓這個生命體動起來，就需要城市大腦扮演起智能中樞的角色，通過視聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)聯(lián)網(wǎng)等感知神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)匯集到云端，再結(jié)合AI、區(qū)塊鏈等技術(shù)力量，應(yīng)用于城市智能化建設(shè)的各個領(lǐng)域。

這是一個復(fù)雜且廣泛的系統(tǒng)化工程，更是人類為未來城市出的一道待解之題。數(shù)據(jù)堆砌、重復(fù)建設(shè)、效用不明顯等問題在城市大腦項目中并不少見。就在去年，谷歌的多倫多"未來之城"也宣布停擺了。

作為中國科技底色最重、答題愛好者和學(xué)霸云集的城市區(qū)位，北京市海淀區(qū)，自然也在萬眾期待之下，成為城市生命體和城市大腦標(biāo)桿式的先行者與探索者。

2018年1月，海淀啟動了城市大腦建設(shè)，2月份與海淀區(qū)科技企業(yè)百度簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議，自此開始了利用人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等新技術(shù)，在城市管理、交通治理、環(huán)境保護、公共安全等領(lǐng)域建設(shè)應(yīng)用"城市大腦"的共同探索。

如今兩年多時間過去，海淀"城市大腦"為這個區(qū)位的受眾帶來了哪些改變？"海淀模式"又沉淀了哪些經(jīng)驗與思考？

在這些問題的答案中，城市大腦的難點與價值，城市區(qū)位的理念與擔(dān)當(dāng)，科技企業(yè)所承載的責(zé)任和使命，都具象而清晰地呈現(xiàn)到你我面前，向未來致意。

入題：敢爭天下第一流，海淀城市生命體的大考

為了讓故事更容易理解，我們不妨從一個大眾常見的城市痼疾——渣土車治理說起。

在城市大腦的考卷中，渣土車可能算是一道壓軸級大題，常年面臨抓不住，渣土車遮擋號牌，互通消息，躲過電子眼和檢查人員的追蹤；罰不了，證據(jù)鏈不足或沒有及時收集證據(jù)，難以對渣土車違規(guī)行為進行處理；易復(fù)發(fā)，工地、行駛、消納等環(huán)節(jié)對應(yīng)的管理部門眾多，協(xié)同現(xiàn)場執(zhí)法的難度高、效率低，問題很容易再次冒頭……

窺一斑而知全豹，渣土車的治理挑戰(zhàn)，也讓我們看到一個城市生命體需要具備怎樣的特征，才能讓類似"頑疾"徹底斷根：

首先要有耳聰目明的感官。目前，很多智慧城市都部署了AI攝像頭、傳感器來觀測城市運行狀況。需要注意的是，城市問題是多元且高速變化的，比如A街區(qū)的攝像頭當(dāng)下需要監(jiān)控工地渣土車的情況，施工完成后可能就要對居民高空拋物、異常人員等進行識別。這就要求感知網(wǎng)絡(luò)及時更新迭代，否則就無法有效支持分析決策；

其次，是聰敏好學(xué)的大腦。一方面，大腦要能夠讓城市每天產(chǎn)生的視頻、文本、傳感器等數(shù)據(jù)流動起來，利用AI分析研判，避免變成僵化的"數(shù)據(jù)倉庫"；另一方面，大腦要充分調(diào)動多重數(shù)據(jù)，避免數(shù)據(jù)孤島，需要對跨部門、跨場景的數(shù)據(jù)融合在一起思考，綜合得出精確、治本的解決方案；

接下來，要有靈活可控的肢體。城市大腦的能力通過具體的策略和執(zhí)行來釋放，這意味著要賦予城市大腦以自動化處理、高效調(diào)配城市資源、協(xié)調(diào)各管理部門的能力，讓城市真正得到改變，避免城市大腦有感知、有智慧，卻沒有行動——變成"植物人"。

而當(dāng)我們將目光聚焦于海淀，會發(fā)現(xiàn)除了上述基本條件之外，它還要應(yīng)對更多挑戰(zhàn)，包括：

更宏大的數(shù)據(jù)規(guī)模：海淀區(qū)是北京的中心城區(qū)，商業(yè)、辦公、交通、居住等高度集中，常住人口將近400萬，數(shù)據(jù)維度、數(shù)量、交互頻率非常高；

更復(fù)雜的城市問題：海既是是名校匯聚、高精尖產(chǎn)業(yè)聚集，也是園林湖泊等自然景觀豐富的生態(tài)大區(qū)，城市治理與服務(wù)的領(lǐng)域廣泛；

更高標(biāo)準(zhǔn)的期待值：海淀也是北京乃至全中國的科技高地，數(shù)字基礎(chǔ)成熟，高科技企業(yè)眾多，因此在城市大腦建設(shè)上，社會各界對"海淀大腦"的期許可不是"從無到有"，而是與國內(nèi)外智慧城市的先行者對標(biāo)。

這就相當(dāng)于大家都還在拼搏高考，海淀區(qū)則要走上全球賽場 "為國爭光"，解開一道全世界都沒有先例的命題。

2018年，海淀遵循"城市生命體"的設(shè)計理念，開始打造具備全面的感知能力、深度的認(rèn)知能力、智能的決策能力和高效的行動能力的智慧大腦。而百度也從一開始，就與海淀站在一起，為"城市大腦"破題立論。

破題：海淀模式是怎樣煉成的？

明確了問題所在，接下來就需要 "破題"。

在前期建設(shè)尖端，海淀城市大腦也沒有效仿其他城市大腦由某一個領(lǐng)域、某一個部門牽頭打造許多垂直大腦。而是先確立頂層設(shè)計構(gòu)架，來提綱挈領(lǐng)、推進建設(shè)。

2018年，由百度牽頭，中規(guī)院、中海、千方、信通院、中科宇圖等多家單位組成海淀"城市大腦"頂層設(shè)計聯(lián)合工作組，以從"需求中來，到需求中去"的設(shè)計理念，經(jīng)過與各領(lǐng)域、各單位、各街鎮(zhèn)進行30余次調(diào)研及座談會議，形成了一套"1+1+2+N"的整體建設(shè)思路。

在城區(qū)中統(tǒng)一部署了14500余路在網(wǎng)攝像機和10000多路傳感器，搭建起城市的感知神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。此外，百度將人工智能的開放理念融入到"海淀城市大腦"內(nèi)核之中，通過一個開放的智能云平臺，承載新技術(shù)、新應(yīng)用，快速響應(yīng)城市發(fā)展進程中演進出的新需求。

大數(shù)據(jù)中心，匯集了全區(qū)的政務(wù)數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、社會資源數(shù)據(jù)，AI計算處理中心可對各類數(shù)據(jù)進行智能分析處理，統(tǒng)一集中化管理算力和算法資源。

最后，通過N個應(yīng)用場景，如智慧城管、重點車輛治理、智慧工地等，提供全局協(xié)同的決策支持，用一個個場景編織起大腦控制、全局聯(lián)動的城市智能體。

那么，這一頂層設(shè)計方案的效果究竟怎么樣？

就拿前面提到的渣土車頑疾來說，在海淀區(qū)渣土車綜合治理場景中，海淀區(qū)政府與百度合作，對渣土車號牌遮擋等違規(guī)特征識別的準(zhǔn)確率達到95%以上，實現(xiàn)了對渣土車源頭管控、車輛軌跡研判、違法特征研判、執(zhí)法取證、自動處理環(huán)節(jié)在內(nèi)的智能精準(zhǔn)識別與高效處理，令原本"橫行霸道"的渣土車望而生畏。

城市大腦的"1+1+2"架構(gòu)具體是怎么發(fā)揮作用的，主要有三個步驟：

第一步，利用城市感知網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)全面監(jiān)管。

2020年9月下旬，由中科大腦公司承建的海淀區(qū)城市大腦"時空一張圖"1.0版上線，融合了政務(wù)數(shù)據(jù)和以百度地圖為代表的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，從而建成全區(qū)統(tǒng)一的二、三維一體化地理信息平臺。作為海淀城市大腦的三大核心支撐平臺之一，"海淀區(qū)時空一張圖"涵蓋了全區(qū)17萬多幢既有建筑物信息、1.9億平方米建筑面積、1萬多個攝像頭點位、249個數(shù)據(jù)圖層、百萬級圖層調(diào)用等，為城市交通、城市管理、公共安全、生態(tài)環(huán)境、街鎮(zhèn)應(yīng)用等領(lǐng)域提供實時高效的地理空間服務(wù)，可以實現(xiàn)了對渣土車出行軌跡等的在網(wǎng)精細(xì)化監(jiān)管。

智能攝像頭采集的視頻及其他數(shù)據(jù)，則上傳到大數(shù)據(jù)中心，基于百度提供的城市數(shù)據(jù)和AI中臺等技術(shù)能力，實現(xiàn)對多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的清洗、關(guān)聯(lián)、融合、計算，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的融合。

第二步，通過AI研判，讓違規(guī)行為無處遁形。

2020年，百度牽頭設(shè)計的人工智能新型基礎(chǔ)設(shè)施——AI計算中心上線，為城市大腦提供集中化的算力和算法支持。結(jié)合先進的智能算法，探頭就能精準(zhǔn)地識別并抓拍違規(guī)行為。

以遮擋號牌為例，利用百度的AI研判技術(shù)，從車輛外形、行駛軌跡、車內(nèi)裝置和實際等情況，多方數(shù)據(jù)比對就可以用算法還原出真實的號牌，并自動生成安全報告和視頻，讓交通、城管等部門非現(xiàn)場執(zhí)法有了科技支撐。目前，海淀"城市大腦"對渣土車號牌遮擋等違法特征識別的準(zhǔn)確率已經(jīng)達到了95%以上。

第三步，自動政務(wù)分發(fā)，各部門高效協(xié)同作業(yè)。

有了研判依據(jù)還不夠，違規(guī)渣土車的執(zhí)法難度和復(fù)雜度也很高。如交通違章需要交管局，所屬的工地需要城管局介入，遺灑的渣土則需要交通和環(huán)保等部門共同解決……如果靠人力來一個個下發(fā)通知、派單處理，效率很低。

海淀"城市大腦"則采用了系統(tǒng)處理自動派單的政務(wù)分發(fā)模式，基于海淀城市大腦提供的技術(shù)能力，實現(xiàn)對多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的清洗、關(guān)聯(lián)、融合、計算，由AI來自主定位、立案、派單，第一時間就能智能捕獲違章行為，確定事發(fā)地點和責(zé)任主體，然后借助百度提供的智能語音、圖像等識別技術(shù)實現(xiàn)案件的智能指派，徹底顛覆以往靠人力監(jiān)控、掃街執(zhí)法的模式，減少了違規(guī)事件的處置時間，有效提高城市治理的效率和服務(wù)水平。

攻克渣土車的思路與經(jīng)驗，自然也具備了裂變的可能，可以用來解決其他城市場景中存在的問題或難點。比如疫情期間，海淀"城市大腦"就對轄區(qū)街道人口分布及變化進行洞察，AI自動分析并對是否密切接觸進行跟蹤分析，系統(tǒng)自動對異常人員發(fā)出預(yù)警，聯(lián)合百度開發(fā)的人工智能外呼平臺，可以對617個社區(qū)（村）人群實現(xiàn)智能電話調(diào)研、電話通知和語音防疫指導(dǎo)，大大緩解了基層人員的工作壓力和防疫難題。

從"海淀模式"中，可以看到，城市大腦的潛能遠比你我想象的更加強大。

益友百度：跨越鴻溝，開啟城市新篇章

在海淀"城市大腦"的答卷背后，百度的參與幾乎貫穿了始終：百度與海淀區(qū)一路同行，與中科大腦等產(chǎn)業(yè)公司緊密協(xié)作，參與了海淀城市大腦的頂層設(shè)計、平臺搭建、算法創(chuàng)新、應(yīng)用建設(shè)等多個重要階段。

目前看來，百度的參與和使能，為海淀"城市大腦"建設(shè)跨越三道鴻溝奠定了基礎(chǔ)：

一是技術(shù)理念與產(chǎn)業(yè)認(rèn)知之間的鴻溝。在前期規(guī)劃階段，憑借全面的AI技術(shù)沉淀和產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗，百度牽頭并協(xié)助海淀梳理形成"1+1+2"的建設(shè)思路，從而保證了城市大腦的完整性、協(xié)同性與連貫性。在AI計算中心的建設(shè)中，百度也充分發(fā)揮AI技術(shù)和理念優(yōu)勢，幫助海淀設(shè)計了"統(tǒng)一、開放、自我優(yōu)化"的城市新型基礎(chǔ)設(shè)施，打破了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)和計算資源無法復(fù)用的局面，支持業(yè)務(wù)兼容并蓄、可擴展，實現(xiàn)降本增效。

二是通用算法與垂直應(yīng)用之間的鴻溝。城市很多問題是碎片化且復(fù)雜的，通用算法的表現(xiàn)可能并不好，這就需要算法技術(shù)團隊不斷根據(jù)最新數(shù)據(jù)對算法模型進行迭代。以渣土車識別為例，百度的識別模型從最開始的識別準(zhǔn)確率60%，現(xiàn)在已經(jīng)可以達到95%以上，是多家公司中最先實現(xiàn)、表現(xiàn)最高的一個。讓AI可以切實解決城市的痛感問題，真正用起來。

三是業(yè)務(wù)部門與技術(shù)部門的融合。智能技術(shù)很強大，但怎么跟業(yè)務(wù)結(jié)合起來真正解決問題，是很難的一件事，并且沒有捷徑可走。百度頂層設(shè)計團隊牽頭，通過工程師走進一線部門、針對業(yè)務(wù)場景"對陣下藥"的方式來打磨。截至目前，海淀"城市大腦"已建成或融合匯集了50多個創(chuàng)新應(yīng)用場景、40多個信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

打破了這三條鴻溝，城市才能真正迎來融合、協(xié)同、統(tǒng)一的智慧化應(yīng)用。百度也在這一過程中憑借底層技術(shù)上的全面積累、算法創(chuàng)新上的不斷突破、戰(zhàn)略合作中的簡單可信賴，成為了海淀"城市大腦"建設(shè)中的益友。

城市是AI的時代舞臺，AI是城市的進化序曲，百度與海淀則合力將二者捏合在一起。在百度的陪伴下，海淀的每一個攝像頭、每一個字節(jié)、每一個晨昏，日夜不斷地鍛煉著城市大腦的"肌肉"，讓城市向一個能學(xué)習(xí)、會思考、可進化的"生命體"邁進。

在一個個"解題人"的努力下，"城市大腦"命題的不斷解鎖，終將改變著人們習(xí)以為常的生活，讓智能世界融匯在山川湖海、煙火人間。