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城市大脑:究竟是“乌托邦”还是“治理神器”?
2019年03月26日 11:15 来源:城市怎么办 作者:武宇翔 字号

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  “城市大脑”源自城市学的生命体理念,应对愈演愈烈的“城市病”,治理成效几何?且看本文评说。

  2016年,AlphaGo战胜世界顶级围棋选手,人工智能时代开始隐约呈现。同年,在杭州云栖大会上,杭州市政府联合阿里云在内的13家企业启动了以人工智能为主要特色的“城市大脑”项目。作为新物种的这个城市大脑,到底给城市带来了什么改变?它又是如何成为了阿里巴巴普惠科技的“制高点”?被称为“下一个十年登月计划”的“城市大脑”到底是城市“乌托邦”还是“治理神器”?

  城市大脑的前世今生

  城市大脑是技术进步的产物,也是城市发展的产物。蒸汽机时代,城市的标志是修公路和开行蒸汽机车;电力时代,城市的发展是铺电网和开行电力机车。进入人工智能时代,城市大脑就像160年前伦敦第一次建设地铁,135年前曼哈顿第一次建设电网。综合来说,云计算、大数据、物联网、人工智能等技术积累以及国家政策支持、地方政府配合、后期采购订单等因素,为城市大脑建设提供了天时地利人和。

  在我国城市化进程中,乡城人口迁徙和集聚红利在移动互联网经济的强大集聚效应下,刺激出全新的动能和勃勃生机。同时,大城市公共物品供给与需求处在严重的不匹配状态,交通拥挤、住房紧张、环境污染、秩序混乱、供水不足、能源紧缺等“城市病”极为突出,让城市管理者无所适从。

  此外,AI、IoT、云计算、数据挖掘、知识管理、深度学习等技术迅速进入爬坡期,互联网科技公司、运营商、硬件厂商参与城市建设有了便捷的通道。由于智慧城市是一个跨系统交互的大系统,是“系统的系统”,不是硬件的堆叠与软件的重复建设,而是需要有一个中枢神经式的城市指挥系统,这个系统必须具备全面、实时、全量的决策能力——这就成为城市大脑诞生的基础。

  那么,城市大脑到底是什么呢?简单地说,就是基于城市学的生命体、有机体理念,以系统科学为指引,将散落在城市各个角落的数据(包括政务数据、企业数据、社会数据、互联网数据等)汇聚起来,用云计算、大数据、人工智能等前沿技术构建的平台型人工智能中枢。通过对城市进行全域的即时分析、指挥、调动、管理,从而实现对城市的精准分析、整体研判、协同指挥,帮助管理城市。

  城市大脑的发展历程

  首先,我们顺着时间的车轮,梳理出城市大脑这些年走过的路,以及“途经”的城市。

  2016年4月,开创概念,以杭州为试点开始实践;

  2016年10月,云栖大会,城市大脑首次亮相;

  2017年4月,城市大脑落地苏州;

  2017年8月,城市大脑落地澳门;

  2017年10月,杭州城市大脑1.0正式发布;

  2017年11月,城市大脑入选国家科技部新一代人工智能开放创新平台;

  2017年11月,城市大脑落地雄安;

  2018年1月,城市大脑落地马来西亚;

  2018年1月,衢州城市大脑正式发布;

  2018年4月,城市大脑落地海口;

  2018年10月,杭州城市大脑2.0正式发布;

  2018年12月29日,杭州城市大脑综合版发布,将进入3.0时代。

  看得出来,城市大脑的落地是国内国外齐发力,一线城市与二线城市同时布局。我们注意到,1.0版本到2.0版本用了整整一年,而2.0版本到3.0版本只花了不到3个月的时间。可以说,技术应用更新速度越来越快。

  城市大脑的出现与AlphaGo的意义不同,AlphaGo更多是一种技术层面的探索,而城市大脑涉及技术与经济社会发展多个方面的深度融合,重视城市多部门的数据整合和大力支持,积极联合有关企业推进基础设施改造,三是综合多种技术探索跨领域的应用融合。

  城市大脑应用的成绩单

  城市大脑借助人工智能技术搭建的系统平台,可以快速处理海量的摄像头捕捉的信息,让红绿灯“读懂”摄像头,自动指挥交通。

  目前,城市大脑对城市最突出的贡献在于治理城市“交通病”,2017年10月的云栖大会上,杭州城市大脑交出了周年答卷:接管杭州128个信号灯路口。在杭州主城区,城市大脑调控了24个莫干山路区域红绿灯,通行时间减少15.3%。试点中河-上塘高架22公里道路,出行时间平均节省4.6分钟。在萧山,104个路口信号灯配时无人调控,在5平方公里试点范围,车辆通行速度提升15%,平均节省时间3分钟。此外,城市大脑还融合多维数据感知交通事件,包括拥堵、违停、事故等,并触发机制进行智能处理。在杭州主城区,城市大脑日均事件报警数达500次以上,准确率达92%。在萧山,实现了对特种车辆(120、110、119)的优先调度、重点车辆精准管控和异常事件主动感知,为救护车定制一路绿灯的生命线,并减少对其他交通的影响,120救护车到达现场时间缩短了一半。

  类似于城市大脑这样的智慧城市系统,正在逐渐成为大城市的“标配”,“谁家没有大脑都不好意思串门了”,虽然只是玩笑话,但却也形象地反映出当下城市大脑的火热程度。城市大脑在杭州成功布局之后也于2018年向浙江省外、甚至是向国外拓展,相继在苏州、衢州、澳门、雄安,包括在马来西亚首都吉隆坡落地。2017年阿里云ET城市大脑还被选入国家人工智能开放创新平台名单,并永久入驻国家博物馆。全国政协委员、浙江省政协副主席吴晶在两会期间建议在全国城市推广应用城市大脑。

  城市大脑是“乌托邦”还是“治理神器”?

  城市大脑的话题在互联网一炮而红后,许多舆论希望其X能切实解决城市交通拥堵。“AI无处不在”的场景听起来有点玄乎,这不就是小说中所描绘的“乌托邦”吗?还是真如舆论所说,是治疗城市拥堵立竿见影的一剂猛药?笔者认为,这条道路仍然充满了挑战和困阻。从诸多城市大脑治堵的原理上来看,似乎“没毛病”,但其实再仔细思考下,我国的堵车问题远不止交通流量大、车辆类型复杂那么简单,这是一个多维度、多因素导致的城市交通“打结”难题。

  首先,城市大脑就事论事,治不了驾驶员素质。

  2017年7月,高德地图联合交通运输部科学研究院、清华大学-戴姆勒可持续交通研究中心、阿里云等权威数据机构,正式发布了《2017年第二季度中国主要城市交通分析报告》。报告显示,第二季度里百城中近八成的城市拥堵同比得到缓解,但仍有23%的城市出现拥堵加重趋势,拥堵加重的城市多是三线、四线的小型城市。那是什么原因导致了这些城市的拥堵问题加剧的呢?根据南方都市报发布的一则“道路‘肠梗阻’罪魁”新闻,在交警微信公众平台发起的一项关于交通阻塞原因投票中,票选比例最高的前四分别为:非机动车在机动车道逆行、穿插、随意变线,占总票数的17%;堵车时加塞占总票数的16%;违法停车、堵车时借道或占用对面车道超车两类均占总票数的13%。其余分别为:行人随意横穿马路占11%,掉头、转弯不让直行车和开车打手机两类均占10%,发生轻微交通事故不“快处快赔”占8%。

  其次,城市大脑应对旧规划,成果成迷。

  在治堵的问题上,另一个阻碍城市大脑发挥的焦点,便是早期城市交通的规划弊端。举一个典型的例子。2016年9月,广州宣布“互联网+信号灯”控制优化平台试点完成,首次引入了人工智能技术——阿里云ET,希望缓解广州严峻的高峰交通问题。

  自从广州的经济中心逐步转移到了天河区之后,位于广州天河区与海珠区交接的广州大桥一到上下班高峰期就是一副水泄不通的场景。无奈之下,政府部门在广州大桥旁规划建设了广州大桥新桥。随着新旧桥“合二为一”,本以为这样就可以大大缓解堵车问题。但我们仍能听到不少“老广”抱怨,上下班高峰期,广州大桥依旧有较为缓行现象发生。

  广州大桥依旧缓行,是因为大桥两侧米兰苑、汇美商务大厦等建筑林立,再无拓展的空间。那么如果寄望于城市大脑的人工智能来解决这一问题,是否有望?根据城市大脑人工智能的原理,调节沿线交通灯的时长,以及引到车流分流到其他较为畅通的道路通行两大功能。我们进一步分析,从五羊邨开始到广州大桥,再到客村立交中间是并没有红绿信号灯的,从二沙岛汇入的车流也并没有信号灯的干预。所以从某种角度上来说,人工智能在这一个地方几乎无法发挥应有的调节作用。城市大脑面对旧的交通规划,显得力不从心,效果成迷。

  最后,也是最重要的,城市生命体是一个复杂巨系统,当前的城市大脑仅仅是生命体神经系统的构成部分之一。

  根据城市学理论,城市生命体是人类社会发展过程中在一定区域内形成的、以非农业人口为主体的经济、政治、社会、文化、生态要素高度聚集的复杂巨系统,具有与人体类似的新陈代谢、自适应、应激性、生长发育和遗传变异等典型生命特征。人体有神经系统、呼吸系统、血液循环系统、运动系统、内分泌系统、消化系统、代谢系统、生殖系统等八大系统。这些系统协调配合,使人体内各种复杂的生命活动能够正常进行。其中,神经系统是人体内起主导作用的系统,主要包括:脑和脊髓组成的中枢神经系统、脑神经和脊神经组成的周围神经系统。强健的神经系统不仅需要城市大脑,还需要城市神经网络,实现从端点感知、大脑决策、再到肢体行动的完整神经网络来实现闭环。在神经系统的指挥下,城市的各个系统(器官)才能统筹、联动成为一个有机体。而城市大脑只是城市神经系统的组成部分。

  城市大脑如何进化为“城市治理神器”?

  城市大脑如何才能突破当前的发展瓶颈,使“大脑”更加人性化和智能化,从而成为真正的“城市治理神器”?城市大脑在应用上不应仅仅只针对交通问题,更多的要放远眼光,利用大数据以及强大的数据分析,为城市在能源、环境、空间规划、公共服务、商业的收集并提供数据分析,以便于管理者能对城市发展做出更好的发展决策,从而成为真正的“城市治理神器”。

  第一,做好智慧城市系统化建设的顶层设计。

  顶层设计从目标系统的整体高度和全局观念出发,运用系统论的方式自高端开始的总体构想和战略设计,自顶向下逐层分解、细化,注重规划设计与实际需求的紧密结合,强调设计对象定位上的准确、结构上的优化、功能上的协调、资源上的整合,是一种将复杂对象简约化、具体化、程式化的设计方法。

  城市大脑是一个复杂而庞大的体系,也是一个科技含量高且非常复杂的项目。要建好城市大脑,必须统筹规划、做好顶层设计。在行业不断细分的背景下,展示出全面、统筹和集成等特征。因此,开展智慧城市顶层设计编制,在跨界创新思维的启示下,应当懂城市(规律)、懂政府(职能)、懂信息化(技术)、懂产业经济(动力),并勇于和善于跨界创新(促进有效落地和长效运营);坚持顶层设计和基层实践相结合,把顶层设计从“理念”“制度”变成“现实”,成为具体的应用场景,找到其中可以复制、推广的经验,推动顶层设计更加合理、更加合情。

  第二,摒弃“事后诸葛亮”式的信息展示。

  今天的城市大脑与以往智慧化改造最根本的区别是商业模式的区别。要利用现有基础设施采集的数据,通过人工智能手段将其变为一种资源,利用数据的方式去提升管理水平。就拿交通来说,我已经堵在高架桥上了,你再通过电子屏告诉我这里红色拥堵,有什么意义呢?这就是典型的“什么努力都做了,但就是没效果”,这不是城市大脑要做的。一定要找准应用落地的场景,摒弃以往建设中“事后诸葛亮”式的信息展示,直面城市难题的“最后一公里”。

  第三,强化BIM、CIM等系统科学技术的支撑作用。

  BIM,即建筑信息模型(Building Information Modeling),是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具,通过对建筑的数据化、信息化模型整合,在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递,使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对。CIM,即城市信息模型(City Information Modeling),是以城市信息数据为基数,建立起三维城市空间模型和城市信息的有机综合体。从范围上讲,CIM是大场景的GIS数据+小场景的BIM数据+物联网的有机结合;从构成上讲,CIM就是以BIM为基础,叠加以城市经济类、社会类、生态类等三大类基础设施为主体的系统模型。

  当前,城市大脑在城市交通领域的应用取得了积极成效,值得肯定。但是,就当前杭州市所建设的城市大脑构成而言,只能算是狭义的城市大脑。只有在CIM系统的科学理念指导下,基于BIM技术支持建设的城市大脑才是广义的城市大脑,才能真正发挥CIM理论和技术的超级应用,为构建新型智慧城市奠定扎实的基础。

  第四,融合理念维度构建城市治理长效机制。

  城市大脑的建设,应密切对接城市治理,直接服务城市决策。同时,回归城市本源,加快面向城市真问题的基础创新、跨界创新和适用性创新。城市大脑路径设计应坚持导向性原则,坚持城市问题导向、治理需求导向、适用有效导向和民生导向,确保城市大脑连续、可靠、安全运行,降低发生故障的几率,提高项目的运行管理水平和服务保障能力,为各领域、各行业工作提供高效、可靠、便利的服务。构建高效的运行服务及管理体系,规范事件管理、问题管理、配置管理、变更管理及发布管理等流程,实现城市大脑系统分级预警、分时响应、快速恢复。

  杭州城市大脑所取得的成效有目共睹,也值得肯定,但城市的发展不能全部寄望于城市大脑。原浙江省委常委、杭州市委书记,浙江省人民政府咨询委员会副主任,杭州城市学研究理事会理事长王国平认为,破解“城市病”,关键在于以系统科学理念和方法科学系统地研究治理城市。这也是城市学的基本理念。相信在进入人工智能时代后,借助物联网、人工智能等新一代信息技术,城市规划、建设、管理和运营会变得越来越智能化,诸如“城市病”的城市复杂问题能得到有效地缓解,为实现高质量发展和高品质生活奠定扎实的基础。这才是城市大脑最大的价值。

  参考来源

  [1]王国平.《人工智能让城市更美好》.2018.

  [2]雪球.城市治堵 人工智能是否会成为一剂猛药?[EB/OL].https://xueqiu.com/7407367828/90247691,2017-08-08.

  [3]徐振强,刘禹圻.基于“城市大脑”思维的智慧城市发展研究[J].区域经济评论,2017(01):102-106.

  [4]雷锋网.复盘阿里城市大脑这3年[EB/OL].http://www.sohu.com/a/291492653_114877.2019-01-25.

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姓名:武宇翔 工作单位:

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