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1、刷卡機大數據分析

刷卡機大數據分析

凌晨四點半，是出租車司機趙師傅9年來雷打不動的出車時間，對他來說，每天提前兩小時出門就是為了躲避擁堵。

數據顯示，杭州市日常機動車的保有量達到200萬輛，另外還有9000多輛公交車，和無法計數的非機動車。荷蘭交通導航服務商TOMTOM在2015年發布的全球擁堵城市排名顯示，杭州擁堵程度全球排名第30位，全國排名第5位。交通擁堵已經成為這個城市的日常。

幸運的是，城市里還有一樣東西，每時每刻也在發生變化，那就是數據。視頻監控記錄下每輛車的行駛狀況，線圈記錄下的這些車輛的行駛速度和數量，出租車司機每天用手機接單，其運行軌跡都被保留下來，公交車上的刷卡機記錄下有多少人在什么時段乘坐了公共交通……當這些數據被獲得時，城市需要一個大腦對這些數據進行分析，讓數據能夠幫助城市思考和決策。

世界上最遠的距離

“世界上最遠的距離是紅綠燈與交通監控攝像頭之間的距離，他們雖然在同一根桿子上，但是從來沒有通過數據被連接過。”阿里巴巴集團技術委員會主席王堅認為，在現代城市管理中，交通擁堵已經成為城市運行中的一種日常情況，而交通擁堵的原因其實是攝像頭看到的數據還沒有變成紅綠燈的行動。

據悉，杭州市僅視頻攝像頭就有5萬多路。“這些攝像頭所產生的視頻，即便由交警三班倒地去看，也需要15萬個交警，而通過算法，機器可以在短時間內把這些視頻都看完。”王堅認為，到今天為止，城市運行管理需要一次巨大的提升，它需要一個真正意義上的數據的大腦，幫助城市進行思考。

10月13日，杭州市政府在2016杭州·云棲大會上公布了一項“瘋狂”的計劃：為這座擁有2200多年歷史的城市，安裝一個人工智能中樞——杭州城市數據大腦。

杭州城市數據大腦（以下簡稱城市大腦）是一座城市的人工智能中樞。對于城市而言，城市大腦可以將散落在各個角落的數據匯聚到一起，使用云計算、大數據和人工智能技術，讓城市的各個“器官”協同工作，變成一個能夠自我調節、與人類良性互動的有機體。

今年3月，杭州市政府牽頭，聯合包括阿里云在內的13家企業，建立了城市數據大腦的專項小組。項目組的第一步，是將交通、能源、供水等基礎設施全部數據化，連接散落在城市各個單元的數據資源，打通“神經網絡”。

8月，城市大腦對這些數據進行優化，并對計算模型進行訓練，輸出信號燈配時方案。9月，城市大腦交通模塊在蕭山區市心路投入使用。初步試驗數據顯示：通過智能調節紅綠燈，道路車輛通行速度平均提升了3%至5%，在部分路段有11%的提升。

每個路口紅綠燈設置為多長時間通行效率最高？哪些路口應該禁止左轉？公交車輛和線路如何調度更為合理？道路修建是否有更好的選擇？通過結合手機地圖、道路線圈記錄的車輛行駛速度和數量，公交車、出租車等運行數據，城市大腦即可在一個虛擬的數字城市中構建算法模型，通過機器學習不斷迭代優化，計算出更“聰明”的方案，這也真正開啟了用大規模數據改善交通的探索。

杭州市經濟和信息化委員會主任洪慶華表示，城市大腦不僅掌握著政務方面的數據，還掌握著大量的社會數據，這些數據沉淀著并不能產生價值，而只有將這些數據開發出來，數據的價值才得以體現。

ET為城市大腦植入內核

交通擁堵，只是城市大腦迎戰的第一個難題。城市大腦的目標，是讓數據幫助城市來做思考和決策。但是，城市大腦涉及到巨大的數據量，如何準確、實時、低成本的處理這些數據，是城市大腦運行的基礎。

王堅表示，用數據解決交通問題，這其中涉及到云計算、圖像識別以及視頻處理等眾多技術。但說到底，要解決數據、算法、計算能力三方面的問題，其中，數據和算法決定了城市大腦的聰明程度，而城市大腦的反應速度則依賴于強大的計算能力。

據了解，城市大腦由超大規模計算平臺，以及數據采集系統、數據交換中心、開放算法平臺、數據應用平臺等五大系統組成。

由于涉及的數據量巨大，城市大腦采用阿里云的飛天系統（Apsara）支持實時、快速讀取這些數據所需要的無法想象的計算量。飛天是由阿里云自主研發的超大規模通用計算操作系統，可以將百萬級的服務器連成一臺超級計算機，提供源源不斷的計算能力，以保證大腦能夠“眼疾手快”、“當機立斷”。

此外，數據采集系統是“末梢神經”和“小腦”（執行層），源源不斷向城市大腦輸送數據；數據交換中心是整個大腦的“腦核”（基礎層），通過政府數據、互聯網和社會數據的全面融合，提高數據的多維性和多樣性；開放算法平臺是大腦的“皮質層”（決策層），主要是通過各類算法和模型的搭建，進行決策；數據應用平臺主要是把“大腦”的決策輸出到城市管理和城市服務的各個場景。上述四大系統，均采用阿里云ET的人工智能內核。

可不要小看這四大系統，基于人工智能內核的城市大腦，與以往的城市運行管理系統相比有著天翻地覆的變化。

首先，數據源更豐富、更準確。人工智能技術可以實現語義分析、智能語音交互、圖像/視頻識別、情感分析等，這就極大地擴大了城市大腦的數據源，文本、語音、視頻等都可以成為城市大腦的決策依據。這也讓數以百億計的城市交通管理數據、公共服務數據、運營商數據、互聯網數據被集中輸入杭州城市大腦成為可能。

其次，算法更先進。近年來，基于深度學習技術的發展，人工智能的算法有了突飛猛進的進展。基于機器學習構建的算法模型，經過大量數據的訓練，能夠不斷地自動進行迭代優化。目前，ET的視頻識別算法使城市大腦能夠感知復雜道路下車輛的運行軌跡，準確率已經達99%以上。

此外，在杭州市城市大腦中，除了13家企業貢獻的頂尖算法之外，城市大腦還構建了開放的算法平臺，讓城市大腦像人的大腦一樣，能夠吸收不同的思想，形成智慧。任何人的優良算法都可以放入城市大腦的插槽中，以供訓練和選擇。比如，富士康的大數據團隊正在研究杭州公共自行車的智能調度算法，不久將輸入到城市大腦中。

而在擁有無上限計算能力的云計算平臺的“加持”下，城市大腦可以輕松對杭州市8萬多個路口每一刻的交通狀況進行實時計算，并在毫秒間做出決策。王堅表示，ET可以對整個城市進行全局實時分析，自動調配公共資源，修正城市運行中的Bug，最終將進化成為能夠治理城市的超級人工智能。

據了解，城市大腦不僅可以治堵，同時還支持路橋規劃、特種車輛監控、智能停車、智能物流配送等。未來，城市大腦還可以為城市的各類事件提供交通方案。比如，TFBOYS要來開演唱會，城市大腦可以基于粉絲特點，結合城市道路信息，給出交通方案；

在旅游方面，城市大腦可以將杭州每年接待的上億人次的游客真正變成“用戶”。當游客剛踏上杭州的那一刻，城市大腦便可以為其提供個性化的服務；

在民生方面，城市大腦還可以對水庫、河道、泵閘等進行大數據采集、分析，結合天氣數據，提前預測汛情和城市內澇……

“這僅僅是一個開始。”王堅表示，“城市大腦，是杭州代表中國的城市為世界在做一次探索，一次使用人工智能進行社會管理的前瞻性實踐。我們不知道它最終會進化到什么程度，但這絕對是前所未有的。”

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