北京：“城市大腦”讓城市更聰明

　　一年前，習近平總書記在考察浙江省杭州市城市大腦運營指揮中心時指出，運用大數據、云計算、區塊鏈、人工智能等前沿技術推動城市管理手段、管理模式、管理理念創新，從數字化到智能化再到智慧化，讓城市更聰明一些、更智慧一些，是推動城市治理體系和治理能力現代化的必由之路，前景廣闊。

　　習近平總書記的重要講話，讓正在籌建北京海淀“城市大腦”的團隊信心倍增，大家學習領會、反復探討，完善架構，積極利用前沿技術，在“精治、共治、法治”上下功夫，創新社會治理新模式，提升超大城市治理水平。

　　2021年2月初，北京海淀“城市大腦”智能運營指揮中心（IOCC）投入運營。一塊高5.8米、長19.2米的巨幅屏幕，可隨時調取全區道路、建筑、城市部件、重點區域等的實時畫面，一旦數據異常，即刻預警，通過數據分析、態勢研判，給出處置建議。

　　2021年2月初，北京海淀“城市大腦”智能運營指揮中心（IOCC）投入運營。

　　海淀“城市大腦”，吸引了內蒙古自治區、福建省福州市、浙江省杭州市蕭山區等地區前來學習取經。目前，北京市朝陽區、城市副中心等已啟動“城市大腦”建設。全國已有上海、北京、杭州、福州、鄭州、銅陵、廣州等近500個城市啟動“城市大腦”建設計劃，大家心中有一個共同的期待——找到前沿技術與城市管理最理想的契合點，讓城市更聰明、更智慧。

　　“城市大腦1.0”

　　從電子地圖到“時空一張圖”

　　歲末年初的一天，網格員趙軍照例巡查，走到北京市海淀區紫竹院街道魏公村路口南側，他發現一處井蓋丟失，趕緊掏出手機，打開大城管APP，拍照，上傳井蓋信息……隨后，相關處置單位收到工單，立即趕赴現場，將井蓋復原，整個過程用時3個小時左右。

　　“過去最少也要一天，最長得三天?！壁w軍說。

　　過去怎么那么慢，現在又為什么這么快？秘密，就在一張“數字地圖”中。

　　數據是城市大腦運轉的基礎。起初，人們認為將城市物理信息數據化，就能實現城市的智慧管理，其實這只是第一步。

　　為收集數據，海淀“城市大腦”建設了一張“感知網”，通過全區14500余路在網攝像機及10000多路傳感器，隨時捕捉城市細微的變化，精準計算出城市的“每一次呼吸”。

　　但在傳統觀念、思維的指揮下，最初的數據收集各自為政、存儲相對分散。比如消防部門有消防地圖，教育部門有教育地圖，水務部門有河湖水利地圖，房管局有建筑物信息地圖……

　　多圖并存，數據分散，非但沒能提高城市管理的效率，反而增加了數據檢索的難度。

　　比如一旦發生火災，指揮者要想知道起火點附近最近的醫院在哪？消防站在哪？水源在哪？加油站在哪？要依次打開醫藥衛生系統、消防系統、水務系統、?；饭芾聿块T等各個系統的各種地圖……

　　再比如趙軍等網格員以前發現井蓋丟失，需要拍照給相關部門，相關部門再去現場核實，確認井蓋產權單位，然后派單、處置，再復核，拍照……至少需要7步。

　　這在海淀區房管局副局長孫懷強看來，除了紙質地圖變成了電子地圖，打電話報告變成了拍照上傳之外，城市管理模式與“人拉肩扛人海戰”“一個電話兩眼摸黑奔現場”沒有本質區別。

　　2018年，海淀區啟動城市大腦建設后，改變思路，率先搭建“時空一張圖”——把分散在各部門的時間、空間數據融合，把政務數據和以百度地圖為代表的互聯網數據融合，建成全區統一的二、三維一體化地理信息平臺。

　　“‘時空一張圖’以相對不變的全區建筑物位置信息為基礎，其他相關部門將自己的業務數據以建筑物為坐標融入其中?！睂O懷強介紹，除空間數據外還有時間數據，比如輸入中關村大街在上世紀七十年代、八十年代、九十年代等不同歷史時期的建筑物數據，還可以看到時間演變軌跡。

　　2020年9月下旬，“海淀時空一張圖”1.0版上線。截至目前，已涵蓋全區17萬余幢既有建筑物、1.9億平方米建筑面積信息，249個各類專題地圖數據信息，由127個圖層、約130萬個數據要素組成的城市部件數據等，為城市交通、城市管理、公共安全、生態環境、街鎮應用等領域提供了實時高效的地理空間服務。

　　有了“時空一張圖”，趙軍拍攝的“井蓋丟失”上傳后臺后，調用城市部件基礎圖層信息（井蓋權屬信息），與案件信息進行數據“掛接”，自動研判出丟失井蓋的權屬信息，并將案件工單派發到相應處置部門，井蓋復位后，處置部門再將信息直接上傳系統，處置過程只需三步。

　　科幻電影中，主角想要進入錯綜復雜的城市空間，只需輕輕一點，眼前就會出現一個虛擬的三維空間，顯示城市構件所有的時空數據，仿佛為主角打開了“萬能視角”。

　　“海淀區‘時空一張圖’1.0版建設時空一張圖，2.0版建設虛擬海淀，3.0版建設數字孿生海淀?！睂O懷強介紹，“數字孿生海淀”就是在虛擬的數字世界里構建一個和物理世界一模一樣的海淀，對于真實世界中的突發事件，“孿生海淀”將及時預警、自動研判并處置，或者為城市管理者提供處置建議等。屆時，城市管理者的眼前也將打開“萬能視角”。

　　“城市大腦2.0”

　　從“數據孤島”到集成系統

　　“世界上最遠的距離，是紅綠燈跟交通監控攝像頭之間的距離，它們都在一根桿子上，但并沒有通過數據被連接過?！?016年，杭州云棲大會上，中國工程院院士王堅坦言。

　　城市運行的各個部門，就好像是城市大腦中的神經元，如果不能建立聯系，協同作戰，即便各自再“智慧”，也會釀成“五官爭功”的尷尬。

　　例如一輛渣土車就有多個部門管。渣土車從工地拉渣土時，歸住建委和城管執法局管理；行駛在路上時，歸交通執法部門管；卸車時，又歸生態環保局和城管委管。幾個部門都有各自的執法系統，各管一段，如果相互不通氣兒，治理效果很有限?！氨热绛h保部門接到舉報，說有大貨車違規上路，上門到企業檢查，但車主不承認，環保部門也拿不出有力的證據?！惫ぷ魅藛T說，路上違規的證據可能在交通支隊或城管執法局手中，“如果環保部門和交通、城管執法部門能共享數據，協同作戰，就會提高治理效果?！?/p>

　　如何打破“數據孤島”，讓數據和數據說話，是城市大腦建設必須破解的難題。

　　海淀區平均每天在施工地300多個，每天跑在路上的渣土車4000多輛次。2019年9月，海淀區“城市大腦工作專班”成立“渣土車治理科技支撐小組”，海淀區城管委、城管執法局、住建委、交通支隊、環保局、環衛中心6家主管部門全部納入，渣土車準運證數據、工地數據、工地消納證數據、用車大戶貨車備案數據等匯集到一起。

　　百度、華為、曠世科技等14家一流的人工智能及大數據公司做技術支撐，通過大數據對渣土車的違法場景進行分析、建模，形成8個模型，包括違法特征識別、軌跡精準分析及預測、遮擋車牌行為自動研判、夜間抓拍照片識別效果提升等，并對所有合法車輛實現“一車一檔”。

　　“系統能自動研判并形成強有力的執法證據，渣土車只要一上路，拉了多少渣土、走哪條路線、司機是誰、在哪個路口違法了，全有視頻證據，實現了對渣土車全生命周期的管理?！焙５韰^城市大腦工作專班副主任鞏振文介紹。2020年，海淀“城市大腦”渣土車治理系統共抓拍無準運證車輛397128輛次、闖禁限行98722輛次、改裝車399輛。渣土車治理成效顯著。

　　紅綠燈和監控攝像頭的“對話”也開始了。

　　中關村西區北到北四環路，西至蘇州街，南到海淀南路，東接中關村大街，面積近一平方公里，是中關村科學城核心區的核心。目前這里聚集了1.2萬家企業約10萬名員工。每天在這一區域工作和生活的有15萬到20萬人，車流、人流高度集中，交通擁堵嚴重。

　　2020年9月10日，中關村西區智能交通系統上線試運行。該系統包含了交通信號控制系統、交通信息采集分析系統、高點視頻監控系統等九大交通科技系統。系統綜合分析低點和高點監控探頭拍到的局部和大范圍路面車流量情況，決定紅綠燈的放行時間。

　　“我們在道路基礎設施建設中，實施多桿合一，燈桿減少了幾百個，又撤了隔離護欄，道路更通透了；通過交通流量監控控制信號燈放行時間，道路擁堵明顯緩解；通過違停等抓拍，路邊亂停車現象基本杜絕；通過智慧停車系統，停車場利用率提高了；通過行人闖紅燈抓拍、機動車禮讓行人提示等，交通行為文明程度大幅提高?！焙５韰^城市管理委員會（交通委）主任趙寒說。

　　目前，海淀全區統一的智能交通指揮中心已經建成，中關村西區智能交通系統將在全區分區域逐步復制，“全區的數據全部接入交通指揮中心后，海淀的‘交通大腦’就建成了?！?/p>

　　“城市大腦3.0”

　　用算力幫助城市學會思考

　　一輛車的出行，一包垃圾的分類，一個電話的訴求，一次購物的偏好……現代城市運行所產生的大量數據已被城市管理者重視、收集，但海量數據的處理、分析，靠以人力為主的治理思路已無法應對，必須借助技術上的突破，提升城市治理能力。

　　伴隨著人工智能、物聯網、云計算、數據挖掘、深度學習等技術的發展，越來越強的算力，幫助“城市大腦”學會思考、預判，優化和高效調配城市自然資源和公共資源，保障城市運行安全、平穩。

　　突如其來的新冠肺炎疫情，“城市大腦”迎來硬仗。

　　2020年2月1日，海淀區“疫情防控應急指揮調度系統”上線，這是全市第一個上線的疫情防控指揮系統。全區小區出入口、醫院、隔離點等，都布控攝像頭，所有一線主責人員手機上都裝了APP，區級負責人可以實現對全區相關點位的即時可見可指揮。各系統負責人打開手機或電腦上的系統，即可看到醫院、社區、集中觀察點的工作運行情況，有突發情況，可即時通信指揮。

　　“比如社區發現體溫異常的居民，或疫情防控發生突發情況，社區工作人員可以直接編發短信，通過系統，一鍵發送給各級主管負責人和相關部門，大家可以同時接收信息，啟動應急處置?！焙５韰^疫情防控科技保障組相關負責人說，疫情防控，就是和病毒賽跑，如果沒有“指揮系統”，按照老模式一級一級上報，就很可能落后于病毒，影響疫情防控。

　　天氣預報顯示，2020年8月12日全市有暴雨天氣。7月底剛剛上線的海淀區水旱災害防御系統迅速運轉起來。

　　海淀區水務局一層指揮大廳北墻的大屏幕上，電子地圖、衛星云圖、列表等不停閃爍，實時顯示著全區降雨量、積水點位、河道泄洪情況。

　　不僅有實時監測，還有預測監測。通過分析44個雨量站、24個河道水文站、44個積水監測點的數據，以及氣象部門、城市指揮中心、公安網格化視頻等共享數據，可精準預測未來3小時全區各街鎮的降雨量情況，再結合歷史數據，預判積水情況，提前組織人力做好排澇準備?！耙郧拔覀兺ㄟ^市民反映才知道一些點位發生積水，有了防御系統，我們可以預判并實時掌握積水情況快速處置，防汛工作從被動救火向主動預防轉變?！焙５韰^水務局副局長宋強說。

　　目前，海淀城市大腦的應用場景已達到50余個，涉及公共安全、城市管理、城市交通、生態環保、智慧能源五大領域；全區13個委辦局的36個業務系統已接入城市大腦，各系統數據通過去重、統一標準等清洗后，融合協同，城市管理效率大大提高——

　　“環保局和氣象局指揮系統接入城市大腦后，我們發現氣象數據和污染指數之間的相關性，掌握了這個規律，根據天氣趨勢就能做出污染防范的預判，得到‘1+1＞2’的效果?！焙５韰^城市服務管理指揮中心主任、城市大腦專班主任李偉說。

　　發改委的“經濟大腦”系統和電力部門的“電力大腦”系統也正在接入“城市大腦”，李偉和同事們驚喜地發現數據打通后，可以通過電力消耗情況了解哪些樓宇、哪些園區用最低的電耗產出最大的經濟效益，還能通過電力數據了解復工復產復學情況，污染天氣，通過電力數據可知道哪些企業在違規生產……

　　“城市運營管理從技術支撐的演進看，分四個階段：‘人拉肩扛人海戰’‘一個電話兩眼摸黑奔現場’的1.0階段；‘系統輔助人干事’的2.0階段；‘系統學會干事’、通過AI技術實現‘算力’替代‘人力’的3.0階段；‘系統干事人想事’的4.0階段?！崩顐フf，IOCC的啟用標志著海淀城市大腦目前正處于3.0階段。

　　“海淀是北京建設世界科技創新中心的核心區，擁有全市62.44%的人工智能企業、高新技術企業超1萬家?！崩顐５怼俺鞘写竽X”的未來充滿信心，他相信，伴隨著新技術的應用，系統、數據的陸續接入，城市一定會變得更聰明、更智慧。

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