城市交通數字化如何助力智慧城市建設？

阿里云研究中心發(fā)布《城市交通數字化轉型白皮書》，指出近20年來，智慧城市建設花費巨資，卻沒有根治“城市病”。該白皮書以智慧交通為例剖析當今遇到的挑戰(zhàn)。

　　早在2016年，習近平主席就在中共中央政治局第三十六次集體學習時明確提出：“我們要深刻認識互聯網在國家管理和社會治理中的作用，以推行電子政務、建設新型智慧城市等為抓手，以數據集中和共享為途徑，建設全國一體化的國家大數據中心，推進技術融合、業(yè)務融合、數據融合，實現跨層級、跨地域、跨系統、跨部門、跨業(yè)務的協同管理和服務?！睍r至今日，敢吃人工智能“螃蟹”的第一批“數字孿生城市”已經借助阿里云ET城市大腦實現數據共享、數據共創(chuàng)、數據自動控制的互聯網模式，蘇州、杭州、蕭山、衢州、上海、吉隆坡等創(chuàng)新名城踏上了“人工智能高速公路”。

　　一、科技浪潮重構城市經濟體

　　“中國的城市化與美國的高科技發(fā)展將是深刻影響21世紀人類發(fā)展的兩大主題?！薄Z貝爾經濟學獎獲得者約瑟夫·斯蒂格利茨

　　人類文明歷史上，每一次科技大爆發(fā)都會重新決定全球城市的經濟排名。工業(yè)革命時，河流沿線的人類城市演變?yōu)楣I(yè)資源聚集地，世界中心是英國的曼徹斯特、利物浦、格拉斯哥等十萬人口的城市；電力革命時，輸電網沿線的人類城市形成電氣資源聚集地，世界中心遷往美國的紐約、芝加哥、費城、底特律、洛杉磯、波士頓、匹茲堡等百萬人口大都市；當今的信息革命，互聯網骨干網沿線的人類城市是數據資源聚集地，約瑟夫·斯蒂格利茨說對了一半，世界中心正在向中國的北京、上海、杭州、深圳等千萬人口超大城市轉移，城市擁有的計算力總量決定了數字經濟發(fā)展的排名與潛力，反之經濟衰退則會引發(fā)“城市收縮”現象（麥肯錫預測2015到2025年，發(fā)達國家約17%的大城市和全球約8%的城市其人口會收縮下降）。

　　城市即是“資源高地”，又存在“效率洼地”。十九大報告中指出，我國社會主要矛盾已經轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾。亞里士多德說：“人們來到城市是為了生活，人們居住在城市是為了生活得更快樂”，但歷經數千年的發(fā)展，國人深切感受到交通擁堵、生活不便、環(huán)境惡化等城市之“痛”。人口高度集中進一步加劇了城市公共資源的供需矛盾，為城市治理者帶來日趨嚴峻的種種挑戰(zhàn)。我們的城市“生病”了，交通擁堵、環(huán)境污染、治安違法等問題飽受市民詬病，其中交通成為所有城市的通病，浪費了大量市民時間與石油能源，面對就業(yè)與居住空間分離、超大規(guī)模路網、復雜車流變化，以人力為主的交通管理效率成為制約整個城市發(fā)展的短板，因為我們如何塑造城市，城市就如何塑造我們。

　　二、智慧城市的“智商”不足

　　“人類用了5000多年的時間，才對城市的本質和演變過程有了一個局部的認識，也許要更長的時間才能完全弄清那些尚未被認識的潛在特性。”——美國社會哲學家劉易斯·芒福德

　　△硬件過度建設，全局數據智能不足

　　近20年來，智慧城市建設花費巨資，卻沒有根治“城市病”。我們以智慧交通為例剖析當今遇到的三大挑戰(zhàn)：

　　1）智慧城市第一難是“數據多效果少”。大數據時代城市治理的挑戰(zhàn)在于海量公共數據與全局管控效果之間的矛盾，城市中的環(huán)境、設備、市民日夜不停地產生活動數據、環(huán)境數據（環(huán)境傳感器、城市攝像頭、電磁線圈）等，在線上再造了一個鏡像般的“數字孿生城市”，但人類監(jiān)管者卻無法一目了然，靠人力很難深入理解城市“數據海洋”水面下隱含的真實交通需求。從實時治理交通、解決社會問題的良好愿望出發(fā)，“交通人治”模式往往會陷入“硬件建設-交通擁堵”的怪圈，國內很多城市為了提升交管、治安、環(huán)保能力，每年鋪設大量攝像頭、線圈等硬件設施，一個城市的全部攝像頭記錄的視頻數據量，相當于1000億張圖片，一個人要看完所有視頻大約需要100多年，海量視頻數據都在“沉睡”，能被監(jiān)管者查閱的不到10%，而且不同監(jiān)管部門的硬件重復建設導致數據孤島越來越多，然后卻無法及時保障每一位市民的出行安全與體驗。

　　2）智慧城市第二難是“單點強而全局弱”：俗稱“打地鼠”問題。在復雜多變的交通網絡中，安裝單點智能攝像頭、智能紅綠燈屬于指標不治本，擁堵路口、治安事件會動態(tài)轉移到附近路段，老問題產生新問題，怎么都管不完、治不好，市民的全局出行效率并沒有得到整體提升。單點數據分析往往帶來“近視眼”問題，幸好云計算讓全量數據實時融合、大規(guī)模網絡模型運算成為每個城市用得起、用得好、用得爽的互聯網技術，即保證個體效率要求，又避免城市中出現整體運行效率瓶頸，在局部應急和全局最優(yōu)之間找到決策平衡點。國內的交通燈“單點優(yōu)化”已經遇到效能瓶頸，大規(guī)模全局交通優(yōu)化是全球業(yè)界公認的發(fā)展方向。

　　3）智慧城市第三難是“科技新落地少”：俗稱“知易行難”問題。人工智能等高新技術的城市化推廣，像多米諾骨牌一樣觸發(fā)城市管理存量系統和現行執(zhí)法流程的系列改變，單一技術廠商、單一軟硬件產品正在形成新的“科技孤島”，因此數字化創(chuàng)新技術的“開放性”是城市轉型升級的成敗關鍵。一方面“云原生”（CloudNative）應用服務商讓現有的系統平滑遷移，另外一方面互聯網級數據開放平臺、PB級數據治理體系讓全球更多的生態(tài)伙伴、產業(yè)極客加入進來，遵守同一個開發(fā)標準實現迭代創(chuàng)新、融合創(chuàng)新、群體創(chuàng)新。封閉技術落地難的一個反例是，時髦的“人臉識別”技術在交通場景中適用范圍小推廣難，路面攝像頭都安裝在6到12米高的燈桿上，加上天氣環(huán)境因素、攝像頭分辨率不高，單一產品改造對行人識別難度很大，如采用手持設備刷臉識人，又會陷入警力緊缺、人海戰(zhàn)術的老路上，僅解決一個單點問題無法根治錯綜復雜的“城市病”。

　　△城市加密：北京建筑密度

　　中國城市化飛速發(fā)展，為公共服務管理水平帶來日益復雜的綜合性挑戰(zhàn)。過去二十年，中國城市投資超過5000億元建設的傳感網絡已經領先全球，但硬件重復建設、單點功能微改良帶來的“治標不治本”問題愈演愈烈。不堪重負的中國城市如同一個四肢發(fā)達、頭腦簡單的“植物人”。展望未來，中國的城市化發(fā)展讓“城市加密”（提升密度）成為必由之路，2016年發(fā)布的《世界城市報告》指出，未來20年全球發(fā)展中國家的城市，每年都會新增近7500萬人口，為了滿足這些人的需求，城市的規(guī)模、密度、復雜度將持續(xù)上升，若想在如此多變的挑戰(zhàn)中創(chuàng)新突破，實現廣大老百姓期盼的“生活不費心，出行不費腦，城市有溫度”，眾多國內上一代智慧城市急需升級到“最強大腦”。

　　三、“城市大腦”浪潮的去偽存真

　　“一座城市就像一棵花、一株草或一個動物，它應該在成長的每一個階段保持統一、和諧、完整。而且發(fā)展的結果決不應該損害統一，而要使之更完美；決不應該損害和諧，而要使之更協調。”——埃比尼澤·霍華德《明日的田園城市》

　　最和諧的城市是次優(yōu)的設計加上全局最優(yōu)的運營。

　　一個城市最具戰(zhàn)略價值的資源，不是房地產、不是稅收，不是人口，而是數據。在互聯網時代，數據是政府的治理依據，更是政府與每一位市民之間的感情紐帶。正如習近平總書記所說，城鎮(zhèn)化是一個自然歷史過程，涉及面很廣，“越是復雜的工作越要抓到點子上，突破一點，帶動全局”，而數據會告訴我們哪一點是關鍵突破口。

　　城市治理本質上是網絡協同。人類有史以來最大的產業(yè)協同網絡不是誕生在二戰(zhàn)，而是“雙11購物節(jié)”中實戰(zhàn)進化而生。2017年，零售業(yè)的“最強大腦”為全球225個國家地區(qū)的數億剁手黨，協同177家各國物流企業(yè)，精準交付了8.12億個物流訂單。由此孕育出的大計算、大數據、大智能的“科技紅利”，從互聯網產業(yè)溢出，致力于徹底解決有限人力條件下的交通運輸難題。在十多年互聯網科技實戰(zhàn)基礎上，針對現代城市中復雜挑戰(zhàn)，阿里巴巴集團整合阿里云大數據與智能計算團隊、達摩院視覺計算團隊、高德出行的三大核心科學家團隊，研發(fā)出具有全球領先水平的阿里云ET城市大腦。

　　為什么說城市大腦是世界領先的中國原創(chuàng)黑科技？

　　城市大腦是阿里巴巴集團普惠科技群的“制高點”，以阿里云的彈性計算與大數據處理平臺為基礎，結合機器視覺、大規(guī)模拓撲網絡計算、交通流分析等跨學科領域的頂尖能力，在互聯網級開放平臺上實現城市海量多源數據收集、實時處理與智能計算系統。

　　什么樣的AI才能稱為真正的“城市大腦”？

　　衡量標準有三條：

　　能夠實時處理人所不能理解的超大規(guī)模全量多源數據（整體認知）；

　　能夠洞悉人所沒有發(fā)現的復雜隱藏規(guī)律（機器學習）；

　　能夠制定超越人類局部次優(yōu)決策的全局最優(yōu)策略（全局協同）。

　　與之相反，局限于單一數據來源、只賣設備不懂業(yè)務場景、數據實時處理規(guī)模存在上限的“偽城市大腦”則會給城市帶來更多復雜性風險。

　　當城市發(fā)展遇到數據科學家，改變世界的科技產品誕生了。在城市大腦的背后，聚集著眾多全球頂級的阿里巴巴數據科學家團隊。例如IEEEFellow華先勝老師領導的視覺計算團隊，獲得行人檢測、車輛檢測、行人再識別三項世界紀錄。三篇城市大腦視覺計算的技術論文同時入選國際頂級學術會議——國際計算機學會主辦的第25屆國際多媒體會議ACMMultimedia，包括交通實時狀態(tài)制定和預警算法、人工智能識別及信號控制系統、跨攝像頭搜索技術。阿里云首席機器智能科學家閔萬里2011年在頂級交通期刊TransportationResearchPartC上發(fā)表關于在動態(tài)拓撲網絡下進行速度預測的文章，成為該領域引用次數最多的文章之一（388次），奠定了阿里云ET城市大腦交通網絡計算的基礎。

　　四、“城市大腦”的四種超能力

　　“城市是巨大的自然現象，超過了我們改變事物的能力，也超過了我們所能了解的關于應該如何去改變城市的知識?！薄绹吮局髁x城市規(guī)劃理論家凱文·林奇

　　城市數據遠遠超過人類的認知能力，ET城市大腦成為人類認知城市、改造城市、運營城市的強大助手，擁有超越人類的四種“超能力”。

　　擁有全面、全量、實時的多源大數據，所以阿里云ET城市大腦具有四大超能力：

　　超能力一：機器視覺認知能力，提升城市視頻數據價值與感知能力。

　　第一，全面識別路況，“百事通”全景認知。城市中很多路面下埋藏的地磁線圈年久失修，部分區(qū)域故障率高達50%，這些“傳感盲區(qū)”，路面攝像頭獲得的視頻數據就成為重要的感知手段。有別于業(yè)界產品只能識別行人（或車牌），不需新增路面設備，城市大腦通過接入所有主流廠商的攝像頭、傳感設備，在不同視頻質量、光照、天氣、夜晚等實戰(zhàn)場景中，能夠根據細節(jié)差異快速有效識別出人、車、事（故）、物，此項技術名列KITTI全球視覺計算排行榜第一名。這項超能力讓沒有智能芯片的傳統球狀攝像機具有了云端讀懂“萬物”的能力。

　　△城市大腦天曜產品：下雨等特殊天氣路上人車事物識別

　　第二，全量視頻激活，“算無遺策”全局視野。一個城市數萬路攝像頭傳輸的視頻流，在阿里云彈性計算平臺上，全量分析而無遺漏，突破人力巡查無法覆蓋的全城“盲點”、“沉睡數據”，以算法自動監(jiān)控全量數據，是對警力資源最大的釋放，是雪亮工程的神助攻。

　　第三，實時分析事件，“秒懂”安防閃電戰(zhàn)。依靠阿里云強大的流計算技術、視覺計算加速等獨門秘籍，實時分析全城視頻數據流，一旦發(fā)生交通事故、治安事件，城市大腦向交警總隊“秒級報警”、紅綠燈策略動態(tài)制定、車流誘導（高德導航），城市大腦保障每位市民安心出行?！?/p>

　　△阿里云城市大腦“視覺計算加速”技術

　　超能力二：全量數據平臺建設能力，提升城市“數據密度”與“微粒管理”水平。

　　一朵城市云極大降低了數據資源共享流通的成本，在“十一五”、“十二五”多年建設基礎上，終于建立起統一共享的“數據中臺”（城市數據資源平臺）、一體化“數據語言”（城市數據定義與標準），幫助政府主管部門向公共服務產業(yè)生態(tài)圈開放。借助經過“雙11”實戰(zhàn)檢驗的EB級數據實時計算能力，城市大腦首次實現了上百PB數據的在線存儲以及每日PB級別的計算吞吐能力，計算請求響應時間控制在3秒以內，實時數據接入延時低于200ms，以超高密度數據平臺支撐城市精準運營。

　　第一，共享平臺打通數據孤島。目前杭州城市大腦已經打通9個網絡、50多個業(yè)務系統，快速整合了互聯網交通數據、交通設備檢測數據、政府部門數據和攝像頭視頻等近1000PB的數據，日新增約12PB，80%以上都是實時數據。

　　第二，數據標準匯聚生態(tài)渠道，包括數據匯聚、數據模型、質量評價、數據應用等一系列城市大數據建設標準規(guī)范的建立，為城市大腦生態(tài)中的跨渠道的多源數據融合分析奠定前提基礎。

　　第三，數據模型建立指標體系，將匯聚后的數據按5個層次，6大主題、8大中心進行了信息整合和融合分析，構建了一套包含500多個指標的城市大腦指標體系，既能實時刻畫城市交通全局態(tài)勢，又能支持車道級別的精準管控，并為城市交通的歷史規(guī)律分析提供數據基礎。第四，數據工具配套數據治理。數據資源平臺提供歷經互聯網實戰(zhàn)檢驗的一整套大數據服務組合，包括數據集成、數據開發(fā)、數據質量監(jiān)控、數據資產管理、血緣分析、數據服務等全球領先的大數據技術產品，為海量數據開發(fā)和全城協同治理提供強有力的工具支持。

　　超能力三：交通網絡協同與交通博弈預測能力，大規(guī)模動態(tài)拓撲網絡下的實時計算。

　　第一，城市動態(tài)路網的“蝴蝶效應”分析能力。構建大規(guī)模城市交通網絡擾動模型是很多交通干預手段的先決條件，比如在擁堵路口的某個方向加大或者減小放行，會對交通網絡的其它環(huán)節(jié)產生什么連鎖反應與潛在影響，例如交警制定交通干預措施后，城市大腦能夠根據實時路況準確預測未來網絡狀態(tài)的演化過程，幫助城市管理者獲得更優(yōu)決策支撐與效果。這種超能力的技術挑戰(zhàn)是由于全城路況瞬息萬變、交通關系錯綜復雜，模型必須在很短時間內計算出全局影響結果，而城市大腦在網絡傳播結構設計、網絡擾動快速收斂兩方面均有技術突破。

　　第二，緊急車輛的“聰明導航”，充滿不確定性的動態(tài)交通網絡上實現精確路線規(guī)劃。在城市應急避險場景中，緊急救助車輛（消防車、救護車等）對路線規(guī)劃、全城調度的時間要求極為苛刻，例如在緊急救助響應時間方面，英國8分鐘、紐約10分鐘、新加坡11分鐘，目前根據交通信息避開擁堵路段的簡單路徑導航方法，無法保證超大規(guī)模復雜路況下響應時間的穩(wěn)定性與可靠性。計算過程本身復雜度非常高，幾十萬路面節(jié)點（路口，紅綠燈燈設施）組成的城市交通網絡，網絡規(guī)劃算法的深度優(yōu)化、阿里云的彈性計算能力必不可少，蕭山城市大腦的實戰(zhàn)效果很好，精準路線規(guī)劃服務秒級響應，保障準時到達的成功率。

　　第三，全城AIoT實時協同，車輛調度與信號燈系統實現網絡協同。交通信號的調解對實時交通狀態(tài)的影響具有一定的滯后性。與信號系統的協同計算，目的是讓控制系統能夠提前對交通流狀況做好準備，逐步的對交通狀況進行調節(jié)以平穩(wěn)過度。以緊急車輛調度為例，如何讓緊急車輛順利優(yōu)先通過，并最小化對現有交通流的影響，是一個混合優(yōu)化問題。首先是數據的獲取和預測，視頻數據和軌跡數據經過融合之后用來獲取交通排隊參數和未來趨勢預測。在計算上，綜合考慮連續(xù)多個信號路口的運行狀況和參數，推薦最佳的信號配時方案。經過在蕭山的測試，綠燈通過率高達95%以上的情況下，經過數據統計，對交通流基本沒有影響。

　　超能力四：城市大腦開放平臺能力，賦能全球互聯網人才與城市數字經濟產業(yè)帶。

　　第一，城市大腦平臺上舉辦數據大賽“筑巢引鳳”?；ヂ摼W時代，城市數據是一種越用越多、越用越準、越用價值越高的戰(zhàn)略資源，城市大腦天然具有“開放、共享、共創(chuàng)“的平臺基因，擁有取之不盡的“彈性計算”、即接即用的“數據底盤”、領先成熟的“公共服務百寶箱”，為可持續(xù)發(fā)展城市的數字治理、數字經濟奠基。最近幾年，阿里云與多地省市政企基于脫敏的公共數據集，共同舉辦“天池算法大賽”，包括中國“云上貴州”智慧交通大數據應用創(chuàng)新大賽、廣東政務數據創(chuàng)新大賽、深圳醫(yī)療雙高疾病天池AI大賽、蘇州智能制造天池AI大賽、南京電力調度AI大賽等活動。

　　第二，開放生態(tài)能夠真正解決城市全局治理問題。以城市的數據、城市的智慧解決城市的頑疾，事實證明，平臺上的數據資源、城市的海量需求能夠有效吸引全球高端技術人才“空降”本地，長期培育數據科技人才，加速孵化數字經濟生態(tài)。杭州城市大腦開放平臺上，銀江科技與浙大中控合作，實時計算視頻、線圈、微波、互聯網的全景數據，讓交警的交通管控經驗與城市大腦的紅綠燈配時策略優(yōu)勢疊加，在杭州市城區(qū)、蕭山區(qū)、余杭區(qū)的實踐中效果顯著，信號燈配時全局優(yōu)化、自動下發(fā)是領先產業(yè)的AI殺手锏。

　　第三，城市大腦生態(tài)圈持續(xù)孵化出“AI領頭羊”。城市大腦的開放生態(tài)會帶動和培育更多廠商深度挖掘數據價值，促進當地AI產業(yè)升級。目前全國各地投身數字孿生城市建設的“AI獨角獸”廠商已達幾十家，例如浙大中控、銀江、易華錄、上海電科、圖盟、商湯、東方網力、中興軟創(chuàng)、大華、浙大網新、泰瑞等?！皵底殖鞘芯C合體”包括萬象，僅靠一家公司不能推動，舉生態(tài)之力，技術組合、軟硬協同、服務豐富形成覆蓋視頻智能、數據智能、應用智能多層次的“城市大腦應用超市”。

　　五、“城市大腦”的五大應用場景

　　“在每一個城市計劃中必須將各種情況下所存在的每種自然的、社會的、經濟的、文化的因素配合起來。”——國際現代建筑協會《雅典憲章》

　　阿里云ET城市大腦是按照城市交通體檢、城市警情監(jiān)控、城市交通微控、城市特種車輛、城市戰(zhàn)略規(guī)劃5大應用場景部署實施。依托于“1134”基礎設施，統一城市數據資源平臺，一體化信號燈控制，三大數據源（高德互聯網數據，路面物聯網數據，路面視頻數據），四種視頻服務（天耀、天鷹、天機、天擎）。目前已經幫助國內外多個城市地區(qū)（蘇州、杭州、蕭山、衢州、上海、吉隆坡）完成向新一代數字孿生城市的轉型升級，各地交管部門因“數”制宜，在城市數據資源平臺上，與機器智能并肩作戰(zhàn)，日日夜夜運營著一張有溫度的城市交通協同網。

　　△城市交通體征大屏

　　應用場景一：城市交通體征檢測，通過全量、全網、跨領域多源數據的匯聚與融合，完整量化城市“生命體征”，避免因為單一數據來源造成針對城市病“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”。

　　城市就像人體，交通流量如同血液，如果人生病了，醫(yī)生會為患者做全面檢查獲得各項健康指標，根據指標值定位病灶、藥到病除。杭州城市大腦對遍布全城的交通傳感器、視頻感知參數、公交車出租車、互聯網導航數據進行多源融合，構成圍繞交通量、擁堵指數、主干道速度、快速路速度、安全指數的五大“生命體征指標體系”，不同類別數據間取長補短、交叉驗證，幫助交管部門擺脫“霧里看花”、“盲人摸象”的困境，交通管理部門在詳實可靠的實時數據基礎上，實時監(jiān)測預警，快速執(zhí)行“手術刀式”精準治理，避免牽一發(fā)動全身的連鎖反應。另外，在豐富的歷史數據基礎上，城市大腦能夠幫助交管部門透過數據洞悉早晚高峰期的市民主要通勤線路，從而優(yōu)先保障“通勤大動脈”的出行效率，并通過城市大腦“公眾服務板塊”向各種公開渠道（例如高德）發(fā)布擁堵、引導消息，吸引市民選擇效率更高的通勤線路，減少大面積交通沖突，提高全區(qū)域綜合效率。

　　△阿里云ET城市大腦：全局智能

　　應用場景二：城市警情自動監(jiān)控，機器視覺讓數據多跑腿，警員少跑腿。

　　第一，“全城感知”升級：以機器視覺、互聯網/物聯網數據分析代替交警巡邏，檢測交通事件。以杭州交警建設的城市大腦為例，交通數據中臺廣泛連接、共享分析四類城市大數據源：(1)高德等互聯網實時交通數據，作為決策基礎；(2)路面視頻數據，匯聚不同廠商攝像頭全量視頻；(3)路口地下線圈數據；(4)交警機構的卡口等數據。打穿政府部門間的數據孤島、系統孤島、決策孤島，實現從“單點感知”到“全面感知”，從識別車牌到識別路面萬物的智能進化，ET城市大腦中的“天曜”產品如同一個“眼觀六路，耳聽八方，運籌帷幄于千里之外”的虛擬交警，用全城路網上24小時在線、360o觀測的球機監(jiān)控替代一線警力巡邏，實時報警全城交通事故，20秒內識別出汽車走快車道、摩托車上高架、行人橫穿馬路等全部交通違法行為，甚至發(fā)現案例多發(fā)路口的不合理交通規(guī)則進行優(yōu)化，不增加任何外場設備，在復雜社會環(huán)境中實現精準布警、警力資源的可再生式發(fā)展。另一方面，全局感知帶來全局智能，蕭山城市大腦為趕赴傷病患者地點的999急救車開設一路綠燈的“生命快速通道”，恰到好處的動態(tài)路權精準分配，即是城市對交通正義的最佳體現，又是政府對挽救生命的極致追求?！?/p>

　　△天曜：全天候在線巡警

　　第二，“全城檢索”升級：天曜服務以視覺搜索代替警力去挖掘海量視頻，讓涉案目標“主動現出原形”。對于每天發(fā)生的兒童走失、肇事車輛逃逸等報案，傳統手段是投入大量警力的人海戰(zhàn)術來查看各路口的監(jiān)控視頻數據，而ET城市大腦中的“天鷹”產品如一位“過目不忘，明察秋毫，全城尋蹤”的在線福爾摩斯，具有世界第一的行人識別準確率（行人Re-IDonMarket1501比賽），“天鷹”（96%）甚至超過了人類識別能力（94%），業(yè)界智能安防產品部署在6到12米高的路面攝像頭上，根本無法看清人臉，只能看到頭頂發(fā)際線，加上天氣環(huán)境多變、攝像頭分辨率較低，追蹤行人誤差很大，而阿里云在嘉興、衢州的雪亮工程中，“天鷹”產品依靠行人、車輛、物體的全方位細節(jié)識別，首次在警務實戰(zhàn)中實現“精準搜人”，對中國兩億老年人群體和老齡化社會具有巨大的公益價值。

　　△城市大腦“天鷹”服務：走失人員全域視頻追蹤

　　第三，“全城預警”升級：以數據流預測車流和人流，精準預知交通擁堵并防患于未然。在蘇州，城市大腦“天機”產品如同一位“以古推今，洞悉未來”的在線交通顧問，憑借城市交通歷史數據，預判某個區(qū)域未來10分鐘至1小時的交通態(tài)勢，幫助交通管理在交通堵點出現前制定應急預案、提前實施交通疏導措施，根據社會性賽事演出活動、城市出行歷史數據、天氣數據預判特定時間段的交通狀況，這項阿里云的獨家絕技正在蘇州落地。

　　△城市大腦“天機”服務：實時車流精準預測

　　第四，“全城創(chuàng)新”升級：提供大規(guī)模、高并發(fā)的視覺計算開放平臺，承載天曜、天鷹、天機和第三方生態(tài)應用，匯聚大眾智慧，解決百姓問題。作為城市大腦的“加速器”，天擎處理16小時視頻僅用1分鐘，實現“千倍加速”。平臺包含視頻接入系統、實時／離線計算系統與視覺搜索系統三大組件，以開放服務平臺共享大規(guī)模視覺計算解決方案，交管機構能夠使用多攝像頭聯動研判、跨攝像頭合作分析、百萬億級圖片以圖搜圖、高精度全覆蓋抽取圖像特征等豐富治理功能。

　　△動態(tài)區(qū)域劃分

　　應用場景三：城市交通微控閉環(huán)，打通“大腦”、“眼睛”、“手腳”間的反饋控制系統，從多源數據出發(fā)，全局智能算法對全城大規(guī)模信號燈的精細化控制，是中國人工智能的又一創(chuàng)新。

　　當城市大腦走入實戰(zhàn)，為每個城市的警務、政務機制帶來了一次數據思維的革新浪潮。很多地方的傳統流程是，坐在交警指揮中心的指揮員，發(fā)現警情后“喊麥”現場派警處置；而當杭州“城市大腦V2.0”上線后，人機協同作戰(zhàn)模式建立，大腦“自動巡檢“率先發(fā)現警情，立刻與“最快雙手”信號（紅綠燈）優(yōu)化配時平臺聯動，“最快雙腿”TPTU現場處置系統自動對接，自動推送警情下發(fā)至離現場最近的可用警力終端，“快感、快知、快處”的數據飛輪運轉效率大幅提升。

　　另一方面，基于多源數據深度融合，提升數據可靠性和豐富度，避免單一來源數據的認知盲區(qū)和感知誤差，實現“手腳腦”協同模式。在上海城市大腦項目中落地區(qū)域路口紅綠燈自動優(yōu)化控制，為機動車、非機動車、行人各方動態(tài)分配交通道路資源，保證全局最優(yōu)交通效率。例如，2018年上海實施阿里云ET城市大腦后，浦西世博區(qū)的區(qū)域信號燈協調優(yōu)化控制效果顯著，使該區(qū)域的擁堵指數下降了15%，出行時間減少了8%。人車路權爭奪也得到緩解，上海黃埔泛外灘區(qū)域在車輛與行人通行效率極不均衡，路口人車密集、不同時段行人過街時間差異很大，通過視頻數據分析與信號燈優(yōu)化方案，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”。在夜間場景中也存在效率浪費問題，南京路-四川路交叉路口，夜間車流極少，等紅燈時間過長，實施動態(tài)信號周期壓縮方案后，將夜間車輛等待時間縮短14%。在早高峰場景中，西藏南路、河南中路等主干道，信號燈策略動態(tài)優(yōu)化后早高峰車速提升3.7%，晚高峰車速提升8.6%。

　　△權衡行人、車輛路權的信號配時優(yōu)化方案

　　應用場景四：城市緊急車輛優(yōu)先通行，將路權實時調配給最急迫需要的市民。人車路的全路徑網絡協同，意味著從業(yè)界常見的局部智能升級到城市大腦領先的全局智能，數據驅動的精準交通治理最終目標是服務于每一位出行市民，提升一座城市的安全感?！?/strong>

　　△蕭山應急車輛“綠波帶”監(jiān)控

　　在杭州市蕭山區(qū)，城市大腦為需要急救的城市居民實時開辟一條“生命快捷通道”，城市大腦為救護車規(guī)劃最優(yōu)導航路徑，對車輛到達下一個路口時間實現秒級精準預測，“零時差”自動調控紅綠燈，在“彈性綠波帶”實際測試中，救護車從醫(yī)院到病人事發(fā)地通勤時間縮短50%，同時對城市正常交通流的影響非常小。今年即將上線的杭州城市大腦v2.0中，將會結合高德終端，為發(fā)起優(yōu)先通行要求的緊急出行市民提供“一路護航”服務，交警審批通過，紅綠燈配時方案同步高德導航，為每一位孕婦、每一位高考學生、每一位緊急通勤的市民保駕護航。這一受到市民廣泛歡迎的生命直通車服務，正在從杭州蕭山、馬來西亞吉隆坡兩座城市走出來，不久的將來普及到全國300多個城市，讓智能交通真正成為“生命直通車”。

　　應用場景五：城市布局規(guī)劃驗證，以仿真數據模型在云端驗證城市藍圖規(guī)劃效果。

　　△城市加密：北京創(chuàng)新企業(yè)密度

　　中國城市的基礎設施建設日新月異，大量老城改造與新城同期建設，當前原住民的居住需求、未來城區(qū)發(fā)展重點、城市經濟轉型定位等等需要面面俱到、審慎權衡、周到計劃，城市大腦主動學習歷史數據后得出“千城千面”的改造經驗與社會規(guī)律，在云計算開放平臺上通過數字孿生城市進行大規(guī)模仿真、推演、預測，定位分析未來城市運行中可能遇到的瓶頸問題與社會風險，幫助城市規(guī)劃師迭代升級全局設計方案，真正實現ODO（OnlineDrivenOffline）的數字新城。

　　阿里云與中國城市規(guī)劃設計研究院的合作充分體現了大數據和人工智能在城市規(guī)劃方面的作用。借助數字城市規(guī)劃平臺，城市的建筑形態(tài)、道路、商業(yè)、企業(yè)、學校等等數據被融合到一起，結合動態(tài)的交通出行、商業(yè)活動、人群密度等活數據，實時分析城市規(guī)劃和管理對于城市整體發(fā)展參數系統的影響，人機互動模擬城市政策、愿景、效能等場景。結合城市的未來定位，實踐面向城市日常運營的動態(tài)數字城市規(guī)劃，推動多方合作共贏和公眾參與，讓城市發(fā)展目標更清晰，讓城市生活更宜人，讓城市生態(tài)更美麗。

　　六、城市大腦保障安全宜居城市

　　城市大腦不僅賦予了城市管理者全局實時交通治理能力，更帶給所有市民能感受到的品質生活體驗。

　　社會價值一：節(jié)省市民出行時間總成本。

　　時間是這個時代最稀缺的資源，第一時間感知路況、事故報警、擁堵分流，城市大腦看得快（機器視覺）、管得快（人機協同）、導得快（自動調控），是交警的好幫手。得益于城市大腦的實時報警、信號燈優(yōu)化控制，杭州市下城區(qū)，中河-上塘路高架上車輛道路通行平均時間縮短15.3%，莫干山路部分路段縮短8.5%；蕭山信號燈自動配時路段的平均道路平均通行速度提升15%，平均通行時間縮短3分鐘。2018年五一小長假期間，高德APP將本地交管部門的權威車流誘導方案，精準發(fā)布到擁堵路線的過路車輛司機手機端，因此江蘇高速、浙江高速等極度擁堵路段的車流量平均下降29.7%，通行速度明顯上升。

　　社會價值二：為市民消除社會安全隱患。

　　城市大腦的全局視頻圖像能幫助警察跨攝像頭追蹤犯罪嫌疑人。例如，2017年初衢州市區(qū)發(fā)生一起車輛被盜案件，兩位民警用時6小時調閱大量視頻資料，在4公里范圍內的17個點位視頻發(fā)現車輛和嫌疑人。而當民警運用城市大腦對該起案件重新搜索，從檢索車輛信息獲取第一張盜取圖片開始，僅用18分鐘即鎖定犯罪嫌疑人目標。另一方面，城市大腦對人流、車流的提前預測，交警能夠有針對性地設計應急預案、分流策略，有效避免踩踏等群體性事故的發(fā)生。在未來，城市大腦如同一個24小時可靠在線的“智能警察”，通過全城治安事件實時監(jiān)測為市民帶來有溫度的關懷與安全感。

　　社會價值三：營造更加文明的社會風氣。

　　利用城市大腦，衢州對公共場所監(jiān)控視頻中出現的不文明現象進行實時檢測、抓拍，對于踐踏草坪、非機動車占用機動車道、非機動車逆行等行為，在線推送到城市監(jiān)管部門曝光，該功能上線第一個月，曝光近萬次不文明現象，實施一個月后全城不文明行為數量下降36%，通過城市大腦用極低的人力成本，有效起到警示作用，提升全民文明風氣。

　　七、城市大腦的明天

　　“對于一個城市來說，最重要的不是建筑，而是規(guī)劃?！薄獓H建筑設計大師貝聿銘

　　在全局、實時大數據基礎上，城市大腦為設計師帶來神奇的“動態(tài)規(guī)劃能力”。

　　△城市大腦“三步走”

　　中國自主研發(fā)的城市大腦從交通智能網絡協同向城市智能網絡協同、生態(tài)智能網絡協同演進發(fā)展，背后正是多元數據智能、自優(yōu)化網絡驅動數字孿生城市的換代升級。中國為全球城市治理提供了一個高效能的實踐模式，協助新一代交管機構踏入機器智能時代，城市大腦就是未來城市的基礎設施與操作系統。

　　城市大腦陪伴城市成長。2018年5月15日，杭州城市數據大腦5年規(guī)劃正式發(fā)布。截止2022年，杭州城市數據大腦持續(xù)釋放數字經濟潛力，在交通、平安、城管、醫(yī)療、環(huán)境、旅游、智慧亞運、移動辦事等城市產業(yè)民生領域實現“全覆蓋”。阿里云ET城市大腦被科技部選中成為國家首批四個人工智能開放創(chuàng)新平臺之一，成為互聯網時代中國科技對世界城市領域的重大貢獻。

　　“未來有了大腦的城市，會擁有100萬倍的數據，只消耗1/10的水和電?！卑⒗锇桶图瘓F技術委員會主席王堅在描述2050年的杭州，阿里云ET城市大腦的交通治理創(chuàng)新只是起點，更重要的是數據第一次成為一項城市新資源，為社會源源不斷地產生價值，幫助人類解決僅靠人腦無法應對的城市發(fā)展問題。

　　160年前倫敦第一次建設地鐵，135年前曼哈頓第一次建設電網，現在杭州第一次建設城市大腦，數字城市基礎設施從云端走向世界，這是中國為子孫和世界帶來的最好禮物。