城市大腦

在建設過程中，由于各方承建企業不同，不同城市在城市大腦建設中的主導思想不同，對城市大腦的認知、定義和建設方式也不盡相同，因而還有許多對城市大腦的不同認識，如：

城市大腦是利用大數據、云計算、人工智能終端(物聯網)三個核心構件組合體，為城市交通治理、公共安全、應急管理、網格防控、醫療衛生、環境保護、城市精細化管理等構建的一個人工智能中樞。

城市大腦是以互聯網為基礎設施，基于城市所產生的數據資源，對城市進行全局的即時分析、指揮、調動、管理，最終實現對城市的精準分析、整體研判、協同指揮。

城市大腦是基于城市所產生的數據資源，實現數據互聯互通，對城市進行全局的即時分析，有效調配公共資源，不斷完善社會治理，推動城市可持續發展的新模式。

城市大腦是利用人工智能、大數據、物聯網等先進技術，為城市交通治理、環境保護、城市精細化管理、區域經濟管理等構建一個后臺系統，打通不同平臺，推動城市數字化管理。

城市大腦是支撐未來城市可持續發展的全新基礎設施，核心是利用實時全量的城市數據資源全局優化城市公共資源，即時修正城市運行缺陷，實現城市治理模式突破、城市服務模式突破、城市產業發展突破。

城市大腦是基于城市生命體理念，以系統科學為指引，將散落在城市各個角落的數據( 包括政務數據、企業數據、社會數據、生態環境數據、互聯網數據等)匯聚起來，用云計算、大數據、人工智能等前沿技術構建的平臺型人工智能中樞。通過對城市進行全域的即時分析、指揮、調動管理，實現對城市的精準分析、整體研判、協同指揮，從而更加智能地管理城市。

另外，劉鋒等在《基于互聯網大腦架構的智慧城市建設探討》一文中提出城市大腦的概念和定義：城市大腦是互聯網大腦架構與智慧城市建設結合的產物，是城市級的類腦復雜智能巨系統，在人類智慧和機器智能的共同參與下，在物聯網、大數據、人工智能、邊緣計算、5G、云機器人和數字孿生等前沿技術的支撐下，城市神經元網絡和城市云反射弧將是城市大腦建設的重點。城市大腦的作用是提高城市的運行效率，解決城市運行中面臨的復雜問題，更好地滿足市民的不同需求。城市大腦的發展目標不僅僅局限在一個城市或一個地區，當世界范圍的城市大腦連接在一起，城市大腦最終將形成世界神經，城市大腦要搭建的是整個城市的人工智能中樞，是一個對城市信息進行處理和調度的超級人工智能系統^[1]。

浙江省杭州市《杭州城市大腦賦能城市治理促進條例》指出城市大腦，是指由中樞、系統與平臺、數字駕駛艙和應用場景等要素組成，以數據、算力、算法等為基礎和支撐，運用大數據、云計算、區塊鏈等新技術，推動全面、全程、全域實現城市治理體系和治理能力現代化的數字系統和現代城市基礎設施。

國家信息中心認為城市大腦是面向城市治理和服務現代化需求，利用云計算、大數據、物聯網、人工智能、區塊鏈、數字孿生等新一代信息技術，推動城市數據資源匯聚融合和運行態勢全域感知，驅動業務流程優化和再造，實現城市治理能力提升、產業結構優化和管理模式創新的綜合平臺，是城市新一代的數字基礎設施、現代化治理和服務的智能中樞

中國電子技術標準化研究院《城市大腦發展白皮書(2022)》^[2]認為城市大腦(也叫城市智能中樞)是運用大數據、云計算、物聯網、人工智能、區塊鏈、數字孿生等技術，提升城市現代化治理能力和城市競爭力的新型基礎設施，是推進城市數字化、智能化、智慧化的重要手段。通過對城市全域運行數據進行實時匯聚、監測、治理和分析，全面感知城市生命體征，輔助宏觀決策指揮，預測預警重大事件，配置優化公共資源，保障城市安全有序運行，支撐政府、社會、經濟數字化轉型。在城市治理、應急管理、公共交通、生態環保、基層治理、城市服務等方面提供綜合應用能力，實現整體智治、高效協同、科學決策，推進城市治理體系和治理能力現代化。

2015 年 Nature 一篇文章指出，智能水平與系統的結構密切關系，智慧城市如果要產生智慧，究竟是用網狀、八爪魚狀還是其他結構，一直是一個有爭議問題，但其實自然界已經對這個問題給出了答案。那就是生物腦特別是人類大腦是產生智慧最重要的結構。巧合的是，21 世紀以互聯網為核心的前沿科技生態正在具備越來越多的類腦特征，這個類腦的科技生態與城市建設結合產生了城市大腦，同時也為智慧城市如何產生智慧找到答案?？梢哉f，智慧城市指明了城市現代化發展的特征和方向，而城市大腦為智慧城市找到了產生智慧的方法、路徑和架構，是智慧城市向更高水平發展進入的新階段^[3]。

智慧城市建設需要支撐城市向前發展、實現數字化運作的跨行業、跨層級、跨部門的指揮系統，一般來說，該指揮系統就是城市大腦。智慧城市是城市發展過程中的一種形態，那么城市大腦就是實現城市發展的的重要組成部分與重要手段，智慧城市并不等于城市大腦。智慧城市的建設依賴于各種各樣的數字化手段、智能化應用，以此來豐富相關功能組件，城市大腦就是整個智慧城市的“CPU”，推動著智慧城市進行自我完善與自我管理，從而進行城市治理，并為其提供決策支撐和解決方案。另外，智慧城市建設過程中運用到各類智能化設備和工具，以此產生大量的、非結構化的、多類型的數據，給城市大腦的模型訓練提供源源不斷的資源，促進城市大腦的自我演進和迭代升級。兩者相互促進、協同生效，推動整個城市的治理能力不斷提升。

國家信息中心在《城市大腦規劃建設與應用研究報告2020》中指出城市大腦具有立體化感知、精確化仿真、高端化產業、科學化決策、協同化指揮等功能^[4]

城市動態全域感知：基于5G網絡、物聯網、空天地感知網、工業互聯網、移動互聯網等數字新基建設施，開展城市生命線運行監測，推進市政設施智能化改造，實現對水電氣暖等能源供應設施、道路、地下管線、通信管線、市政設施等運行狀態動態監測和全方位感知

城市演化模擬仿真：基于城市運行狀態的全域實時感知，推動城市現實世界的建筑、設施、人、物、事件等所有要素數字化，在數字網絡空間再造一個與之對應的“虛擬城市”，形成物理維度上的城市實體世界與信息維度上的城市虛擬世界同生共存、虛實融合的新形態，推動構建數字孿生城市

經濟運行一屏全覽：城市大腦通過對經濟社會數據資源的組織管理，推進經濟社會各領域大數據研究、開發和應用，進一步推動城市產業轉型升級和經濟結構優化

輔助領導科學決策：基于數據智能的城市大腦加快推進城市數據匯聚，實現城市各類數據集中融合匯聚和綜合智能分析，將徹底改變傳統城市管理中的差不多現象和拍腦袋決策，通過建立健全數據輔助決策的機制，推動形成“用數據說話、用數據決策、用數據管理、用數據創新”的政府決策新方式，同時提高政府對風險因素的感知、預測、防范能力。

應急管理協同指揮：城市大腦通過整合衛生健康、公共安全、應急管理、交通運輸等領域信息系統和數據資源，對城市運行安全做好事前監測和預警，事中聯合指揮和救援，事后總結和評估，通過跨部門數據聯動，建立城市運行監測體系，監控事件發展，監督事件處置，實現城市運行綜合態勢一張圖。

城市大腦在城市治理、民生服務和產業發展等相關應用場景中深度賦能，支撐城市治理、民生服務和產業發展等各類智慧應用，從多個維度切實影響并改變生產生活方式與社會的發展方向^[2]。

民生服務：城市大腦融合政務服務終端、便民服務驛站、警務機器人等終端設備，將分散在各部門、各行業的民生服務數據進行統一歸集和治理，通過統一入口，為市民提供一站式、一鍵式、按需實現、個性化的便民服務。

產業發展：城市大腦匯聚、融通、開放城市數據資源，形成人、機、物的全面互聯，構建全要素、全產業鏈、全價值鏈，圍繞智慧園區、普惠金融、智慧能源、商貿流通、航運物流等領域融合應用場景，全面激發數字產業化引擎動力和產業數字化創新活力，打造開放、共享、合作、共贏的產業新態勢。

城市治理：城市大腦融合“端、邊、云、網”等數字基礎設施，匯聚多源城市數據，對人、物、地、事、情、組織等城市管理要素進行精準管理。從智慧交通、智慧生態、城市治理、智慧應急、智慧水務等諸多領域 ， 實現城市管理要素的全息全景呈現和城市精細化管理，支撐城市常態運行管理和平急融合的應急指揮，形成系統融合、數據融通、多方參與的城市治理模式。

( 1) 從城市層面來看，城市大腦建設從早期的以杭州、上海、北京等一線城市集中布局逐步向鄭州、重 慶、張家港等二線城市延伸； 從以市級建設為主，逐步向區縣甚至街道或鄉鎮一級下沉。根據中國信息通信研究院測算，城市大腦占智慧城市總投資的比例約為4%，預計未來幾年城市大腦項目可能保持 100%以上增速，“十四五”期間其投資規?？蛇_千億元。

( 2) 從建設內容來看，城市大腦在落地過程中帶有明顯的廠商特征，但通常包括提供彈性計算能力的計算資源平臺、實現數據資源匯聚整合的數據資源平臺、提供人工智能等技術支撐的算法服務平臺、支撐各類業務的應用支撐平臺以及實體的運行管理中心。目前，我國已經形成了以政務服務“一網通辦”、城市運行“一網統管”為典型的深度應用以及圍繞交通、城市管理、公共安全、疫情防控為代表的場景應用創新。

( 3) 從建設模式來看，目前我國城市大腦建設模式比較單一，主要由政府投資、頭部信息技術企業建設，也有北京海淀區、鄭州、臺州等部分地區成立了國資平臺負責建設與后期運維。

杭州城市大腦。我國城市大腦的概念起源于杭州市。2016 年 3 月，杭州正式啟動“城市大腦”項目，致力于解決杭州城市發展中存在的"；四肢發達，頭腦簡單"；弊病。2018 年 5 月，杭州市發布全國首個城市數據大腦規劃，規劃首次確定了城市大腦未來各階段的主要建設目標和應用領域(交通、平安城市、城管、旅游、醫療、環境、信用)。目前杭州城市大腦已經由 2016 年 10 月的 1.0 版迭代升級到 3.0 版本。杭州城市大腦建設以“531”邏輯體系架構為基礎，“5”即“五個一”：打通“一張網”，一張確保數據無障礙流動的網，支撐“城市大腦”的數據資源需求；做大“一朵云”，一朵將各類云資源連接在一起的“邏輯云”；匯聚“一個庫”，形成城市級數據倉庫；建設“一個中樞”，作為數據、各系統互通互聯的核心層；建強“一個大腦”，在全市實施統一架構、一體化實施，徹底打破各自為政的傳統建設模式，實現市、區兩級協同聯動，防止重復建設?！?”即“三個通”：第一個“通”是市、區、部門間互聯互通；第二個“通”是中樞、系統、平臺、場景互聯互通；第三個“通”是政府與市場的互聯互通?！?”即“一個新的城市基礎設施”：“城市大腦”通過全面打通各類數據，接入各業務系統，實施融合計算，將為城市建設一個會思考、能迭代進化的數字化基礎設施^[6]。

2016 年下半年，杭州市公布了建設城市大腦的計劃，這也是全球首次發布。杭州市建設城市數據大腦，就是為了推動數據匯集、數據治理，通過數據的有效整合，解決城市治理和運行問題，讓數據應用提升城市質效。在杭州，交通成了第一個實驗的領域，之前，這個城市的交通異常擁堵，特別是部分路段在高峰期更是寸步難行，通過整合主城區交通信號燈數據和交通數據互聯互通，交通通行時間大幅減少，縮短幅度達到15%以上。之后，杭州城市大腦的作用進一步擴大，逐步擴大到衛生健康、文化旅游、城市管理等各個領域，在各個領域的數據整合治理，取得了良好效果，為我國城市治理現代化提供了模式和樣板

參考資源：

[1] 劉鋒.城市大腦的起源、發展與未來趨勢[J].人民論壇·學術前沿，2021(09):82-95.DOI:10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2021.09.010.

[2]中國電子技術標準化研究院：城市大腦發展白皮書（2022）（51頁）.pdf

[3] 劉鋒，喬蓓蓓.城市大腦與智慧城市的關系問題探討[J].中國建設信息化，2021(18):58-60.

[4]《國家信息中心：城市大腦規劃建設與應用研究報告2020（129頁）.pdf》

[5]鄒俊燕，徐明慧，龐曉靜.城市大腦發展現狀、典型實踐與路徑建議[J].信息通信技術與政策，2021(11):6-13.

[6]全國信標委智慧城市標準工作組：城市大腦案例集（2022）（110頁）.pdf

相關報告：

《城市大腦全球標準研究組：2020城市大腦全球標準研究報告（216頁）.pdf》

《城市大腦與超級智能建設規范研究報告1.0(53頁).pdf》

《阿里云：城市大腦數據智能解決方案（65頁）.pdf》