城市大脑

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编辑推荐：适读人群，政府管理者、行业从业。

以数据与智能两大中枢深入解读城市大脑，引十大行业应用案例多方位赋能智慧城市。

1、填补市场空白：本书是关于"城市大脑"的首部著作，梳理总结城市大脑的理念和方法论，并介绍城市大脑在城市治理中落地应用的领域、场景。

2、两大核心支撑：本书通过数据中枢和智能中枢这两个核心支撑平台深入剖析城市大脑的概念内涵、总体架构、核心功能与应用价值，揭示城市大脑本质的技术逻辑和能力模型。

3、十大领域应用：本书围绕政务、交通、健康、司法、工业、教育、旅游等核心领域进行详细介绍，多方位展示城市大脑在城市治理中的应用和成效。

内容简介：

在城市化和创新技术发展的双重驱动下，智慧城市在我国大江南北遍地开花。经过十多年的发展，中国成为全球智慧城市实践基地和前沿国家之一。目前，随着我国改革的深入推进，以"城市大脑"为特色的新型智慧城市建设模式伴着数字经济发展的节拍诞生于杭州，正向全国乃至全世界蔓延。

本书以城市、大脑、场景三个关键词为线索，讲述城市大脑的诞生背景、核心内容、落地关键。城市篇简述了城市及智慧城市的发展故事；大脑篇简述了城市大脑的诞生和发展，探索了城市大脑与城市、城市大脑与智慧城市、城市大脑与智慧产业之间的关系，提出了城市大脑的总体框架、五大能力、关键要素等；场景篇从落地实践出发，选取了政务、城管、交通、健康、司法、教育、体育、旅游、工业、安全十个典型场景，介绍城市大脑落地的理念和方法。

本书脉络清晰、语言生动、图文并茂，是城市管理者、行业专家以及普通市民快速了解和深入认识城市大脑的指南。

作者简介：吴越，浙江大学工学博士，教授级高级工程师，博士后合作导师，国内智慧城市领域知名技术专家和产业专家。现任银江股份有限公司董事长兼技术委员会主任。

温晓岳，工学硕士，高级工程师，杭州市"131第二梯队"培养对象，智慧城市领域科技专家。现任银江股份高级副总裁、银江研究院院长。

目录

前 言 / IX

第一篇 城市篇

第一章 关于城市的故事 / 003

        第一节 城市简史 / 003

        第二节 城市巨变 / 008

        第三节 "城"长的烦恼 / 012

第二章 智慧城市演化 / 018

        第一节 城市病的一剂"良药" / 018

        第二节 回眸智慧城市10 年 / 024

第二篇 大脑篇

第三章 城市大脑孕育而生 / 037

        第一节 破土而出：杭州模式 / 037

        第二节 遍地开花：城市追赶 / 045

        第三节 群芳斗艳：企业角力 / 051

第四章 城市大脑全揭秘 / 057

        第一节 给城市大脑画一个像 / 057

        第二节 探寻城市大脑 / 063

        第三节 城市大脑建设的关键要素 / 071

        第四节 城市大脑与智慧产业 / 084

第三篇 场景篇

第五章 政务：最多跑一次 / 097

        第一节 亮剑"新衙门作风" / 097

        第二节 智慧型政府新时代 / 099

        第三节 服务型政府新思路 / 104

第六章 城管，像绣花一样精细 / 110

        第一节 从"粗放型"到"精细化" / 110

        第二节 智慧城管的探索 / 112

        第三节 城管大脑，让生活更美好 / 115

第七章 交通：畅快出行 / 122

        第一节 交通迈入3.0 时代 / 122

        第二节 交通装上"最强大脑" / 125

        第三节 身脑一体完美配合 / 128

        第四节 车路协同的新能力 / 132

第八章 健康：呵护居民身心 / 136

        第一节 健康问题及其引发的问题 / 136

        第二节 健康大脑盘活医疗资源 / 139

        第三节 场景赋能：精细化和个性化 / 143

第九章 司法：管理城市情绪 / 151

        第一节 司法治理之殇 / 151

        第二节 司法大脑护天平 / 153

        第三节 智慧司法新能力 / 156

第十章 教育：孕育城市未来 / 161

        第一节 解码教育焦虑 / 161

        第二节 教育大脑新时代 / 163

        第三节 智慧教育赋能未来 / 167

第十一章 体育：激发全民活力 / 173

        第一节 让城市"动"起来 / 173

        第二节 体育大脑在路上 / 174

        第三节 2022 年亚运之光 / 175

        第四节 全民运动"热" / 181

第十二章 旅游：吸引世界目光 / 185

        第一节 莫让旅途变"囧途" / 185

        第二节 旅游新时代 / 187

        第三节 全域旅游新生态 / 191

第十三章 工业：加速中国智造 / 198

        第一节 工业的智能升级 / 198

        第二节 智能制造新引擎 / 200

        第三节 工业转型新发展 / 203

第十四章 安全：守卫城市生命线 / 209

        第一节 安全事故是城市的痛 / 209

        第二节 安全大脑让痛苦远离 / 211

        第三节 信息安全为大脑护航 / 214

结束语 / 221

致 谢 / 225

城市大脑赋能智慧城市

城市作为人类文明的集中地，承载着社会和经济发展的大部分活动。至今，全球约55% 的人口居住在城市。到2030 年，全球城市将吸纳2/3 的人口和90% 的资源，为世界经济贡献75% 的GDP（国内生产总值）。城市发展将进入更加繁荣的时期。

中国在快速城市化之后，摆脱了贫穷和落后，新的"城"长烦恼成为制约城市高质量发展的重要因素。交通拥堵、环境污染、就医难、洪涝灾害等问题呼唤城市治理实现新突破。杭州城市数据大脑率先在全国进行了新型智慧城市建设模式的有力探索，并在交通出行、城市管理、医疗健康、旅游服务等领域取得了世界瞩目的成果，获得了市民和游客的频频点赞。建设智慧城市10 年来，中国的大部分城市已经丰满了"器官",但仍未打通所有的经脉并形成有机循环系统。这使得它们难以建立"智慧大脑",难以对全局进行监控、协调和调度。同时，在经济领域，新技术推动产业转型升级，智能制造业、创新服务业蓬勃发展。数据资源已成为经济发展的重要生产要素和城市发展的战略性资源。因此，当下的趋势是：城市大脑赋能智慧城市，推动智慧城市发展跃升至更高阶段。城市大脑也正被越来越多的城市列入新一代城市基础设施。

我们认为，作为城市的智慧源泉，城市大脑就是基于科学规律，采用信息技术手段构建的城市数据中枢和智能中枢，能让城市拥有更健康的体系，能够自动治愈"城市病",促使城市焕发更强的生机。城市大脑以发掘数据价值、活跃城市数据资产为核心，是智慧城市发展的必然方向和必然结果，是当下城市寻求良性变异的重要抓手。

曾经，智慧城市刚在国内兴起，人们对其概念、关联、方法论的认识都较为零碎，不成体系。现在，城市大脑诞生4 年，已经形成了一些实践和理论成果。本书结合作者对行业的思考，尝试将这些"珍珠"串联，以"城市、大脑、场景"为线索，较为系统地回答城市大脑"如何产生""是什么""如何建设""如何赋能"等问题。本书能够帮助读者比较全面地认识城市大脑，并能助力有志于推动城市发展或投身城市大脑建设的读者厘清思路，找到方向。

中国刚刚进入新的历史时期，中国城市的发展正迎来增质提效的首个10 年——叠加智慧城市的新10 年。中国，这个迅速崛起的古老东方文明之邦，将创造更加璀璨的历史。

城市大脑孕育而生

最忆是杭州。10 年智慧城市蝶变，城市大脑在西子湖畔破茧并飞往世界各地。

第一节 破土而出：杭州模式

杭州，一个司徒雷登（John Leighton Stuart）笔下的天堂城市，给人留下的最深刻的印象是乾隆下江南时由水、船、桥、亭勾勒的诗情画意之地。然而，近年来杭州创新活力剧增，获得了更多科技时尚标签，如天堂硅谷、全球移动支付之城、云计算之城、人工智能之城……

享誉中外的城市数据大脑作为杭州近年来探索新型智慧城市建设的模式，正是杭州政府和社会协同创新的一个缩影。

一、因缘际会，潮起钱塘

为什么是杭州第一个吃到"人工智能介入城市管理"这只螃蟹？这其中既有偶然因素，也有其必然性。

浙江弘扬"红船精神",靠吃"改革饭"起家。作为浙江省会城市的杭州更是秉承"干在实处、走在前列、勇立潮头"的首创精神，坚持用改革创新的办法在实践中不断摸索，解决新矛盾、新问题，创造体制机制新优势，实现跨越式发展。在新型智慧城市建设之路上，杭州市借助自身的科技产业优势，率先开展了"城市数据大脑"的试验性探索。

回顾杭州数字经济的发展历程，2000 年，杭州就提出了"构筑数字杭州，建设天堂硅谷";2014 年，它又在全国率先提出发展信息经济智慧应用，将信息经济列为全市"一号工程".2016 年，G20（20国集团）杭州峰会通过了《G20 数字经济发展与合作倡议》，首次将数字经济列为G20 创新增长草图中的重要议题，这标志着以数字经济作为国家经济发展的新引擎已经成为各国共识，而杭州就成为中国首提"数字经济"的城市。

2018 年7 月，杭州市委十二届四次全会明确提出聚集数字经济"一号工程",并宣布打造全国数字经济第一城的行动计划，对5 年内的数字经济发展进行了总体谋划和部署。2018 年，杭州数字经济核心产业主营业务首次突破万亿元大关，增加值为3 356 亿元，增长15%,占杭州GDP 总量的24.8%.杭州数字经济发展的亮点和优势在于：新兴产业与传统产业的发展并非此消彼长，而是数字产业化与产业数字化并进齐飞、良性互动。杭州不光有电子商务、云计算、数字安防等有全球影响力的高新产业集群，还有阿里巴巴、网易、海康威视等一批国际、国内领先的从事智慧城市业务的龙头企业。比如，在智慧安防行业，全球排名前3 位的企业海康、大华、宇视都聚集在杭州高新区。

"阿里系""浙商系""浙大系""海归系"四大生力军推动杭州创业大潮奔涌向前。杭州这片创业热土上还涌现出一些独角兽企业。从《2019 杭州独角兽& 准独角兽企业榜单》可以看到：杭州独角兽有30家，其中新进独角兽12 家；准独角兽有138 家，其中新进67 家。这些企业主要集中于企业服务（占比26.09%）、医疗健康（占比15.22%）、先进制造（占比12.32%）和电子商务（占比12.32%）等领域。

在数字经济的"杭州速度"背后，是政企学研整个完备生态体系的合力之功。众创空间、高科技孵化器、产业化基地等的引培作用持续发力，西湖大学、之江实验室、云栖工程院等一批高端创新载体的不断丰富，逐渐成为一股强劲的科技创新驱动力，持续为城市发展指明方向和输送装备。统计显示，杭州的人才净流入率连续三年位居全国第一。这些人才又为杭州下一步的产业发展提供了强大的智力支持，进而形成一个人才和产业的良性循环。

在G20 杭州峰会之后，杭州拥有2022 年亚运会、建设中国（杭州）跨境电子商务综合试验区和国家自主创新示范区等重大历史发展机遇，城市建设和国际化进程正在加速推进。杭州还积极投身"一带一路"倡议、长三角一体化、粤港澳大湾区等国家政策中，谋求更多的发展机会。

然而，杭州自身发展也存在很多压力。经济转型升级压力较大，新旧动力转换还未完成；自主创新能力不强，束缚创新创业的体制机制障碍较多；城市国际化水平不高，城乡区域发展不够平衡；资源约束趋紧，环境承载力不足，"城市病"显现；人口老龄化压力增大，民生保障任务依然繁重；影响安全稳定的各类风险隐患仍然存在，维护公共安全、促进和谐发展所面临的挑战仍然较大。这些压力也迫使杭州需要用高科技的手段来解决发展中存在的问题，突破发展瓶颈。

因缘际会，城市大脑的诞生地是杭州，也只能是杭州！

正如浙江省委常委、杭州市委书记周江勇所说，建设城市大脑是杭州抢抓新一轮科技革命和产业变革新机遇的战略部署，是杭州发展数字城市的生动实践，是践行以人民为中心发展思想的创新举措，是打造全国数字经济第一城的"金名片",是实现社会治理现代化的"金钥匙",是提高人民群众获得感、幸福感和安全感的"小精灵".

二、交通领跑，世界瞩目

交通问题是杭州亟待解决的"老大难"问题，杭州交通拥堵状况长久以来为人们出行带来了很大不便。 为治理交通拥堵，杭州市委、市政府出台了多项举措。例如：2011 年10 月起实施工作日交通高峰时段区域"错峰限行"交通管理措施；2014 年5 月起实行全市小客车总量调控管理，同时加快杭州地铁、快速路网等交通基础设施建设。这些总体的供需调控在一定程度上缓解了交通问题，但杭州仍需更精细化的供需调控措施以更大程度地解决交通问题。

2015 年，杭州还在堵城排行榜中位列第4,杭州市的交通每天有7 小时处于拥堵或严重拥堵状态，全年处于拥堵和严重拥堵状态的累计时间超过1 600 小时。也就是说，杭州一年持续堵车时间长达70 个昼夜。其全年累计拥堵时长超越一线城市北京、上海、广州和深圳。

平峰期也较拥堵的杭州成为年度全国堵车时间最长的城市。这对杭州人民的幸福指数和杭州的经济发展都是极为不利的。

2016 年10 月，杭州市发布了全球第一个城市大脑计划。杭州这座城市将安装一个人工智能中枢——杭州城市数据大脑，让数据帮助城市来做思考和决策，将杭州打造成一座能够自我调节且与人类良性互动的城市。交通成了第一个试验的领域。2017 年10 月，杭州城市大脑交出了一周年答卷，发布了令人耳目一新的杭州城市数据大脑1.0 版，并公布了运行的成效。总体上，在主城区与交通数据相连的128 个信号灯路口，试点区域通行时间缩短15.3%.2017 年，杭州市拥堵排名从2015 年的全国前3 位下降至第48 位，第二季度甚至降至第57 位。

在主城区，城市数据大脑日均报警500 次以上，准确率达92%,大大提高了执法指向性。杭州市交警支队已经在主城区部署了杭州城市数据大脑以进行红绿灯调优，并即时提供出警决策。在高速路上，杭州最堵的高架道路中河高架平均延误率降低15.3%,节省出行时间4.6 分钟。在萧山区试点范围内，120、119、110 等特种车通行速度提升超过50%,救援时间减少7 分钟以上。

城市数据大脑首先在交通领域进行领跑实践，其成绩单也让杭州在全国城市治理的赛道上领跑，对现代城市治理能力建设具有重要的示范意义。杭州城市数据大脑1.0 让国内外的政界和产业界都看到了一种新的城市治理模式和智慧城市发展方向。同时，杭州交通科技治堵的新举措大获成功，吸引着信息领域和交通领域的研究者们积极投身产业界，纷纷涌入杭州，推动这一创新模式发挥更大的社会价值。

三、多点开花，逐步覆盖

城市数据大脑1.0 不仅极大地提升了杭州城市交通的通行能力和出行体验，而且让杭州这座城市在G20 峰会之后再次成为世界关注的焦点。作为新型智慧城市建设模式的一种探索，杭州城市数据大脑寄托了全世界人民的期待，背负着更多的历史使命，开始朝着更深入的方向摸索（见表3—1）。

在城市数据大脑1.0 之后，杭州城市数据大脑不但将交通领域的试点范围扩大至全市，并且对其在杭州整个城市所有领域进行铺开做了研究和部署。

于是，我们看到了预料之中的杭州城市数据大脑2.0.与城市数据大脑1.0 相比，城市数据大脑2.0 大幅度增加了试点范围：面积从2016 年的15 平方公里扩大到420 平方公里，覆盖了主城区全部限行区域、萧山城区和余杭区的临平、未来科技城两个试点区域，相较于一年前扩大了28 倍。另外，城市数据大脑2.0 在功能上支持各区、县（市）的分域应用，在改善交通、服务民生方面，实现了包括掌握全局交通态势、警情闭环处置、实施人工智能配时、拓展民生服务渠道在内的4 项新突破。

在功能方面，城市数据大脑2.0 日均自动发现警情30 000 余起，为传统接警数量的9 倍。城市数据大脑2.0 还能自动发现套牌改装、乱停乱放等110 种警情，并进行规律性分析，研判生成堵点、乱点和事故隐患点。

2018 年，杭州各部门推进城市数据大脑的热情高涨。我们看到了临平在社会治理领域的探索，还有在医疗、城管、环保、旅游等领域积极推进的身影。这些事情都发生在2018 年5 月《杭州市城市数据大脑规划》正式发布之后，其是杭州城市数据大脑的有力指导纲领和实施路径，促使各项工作更加有序推进，在健康、旅游、城管等领域陆续取得成果。作为城市大脑终极版的3.0 综合版（见图3—1），几乎让人们看到了它最终的面目。

杭州城市大脑综合版上线意味着：杭州城市大脑从此有了一个中枢系统，并从此前单一的交通领域扩展至城管、卫健、旅游、环保、警务等领域，让城市治理更加精细化，让市民生活更加便利。在杭州，市民出门办事"最多跑一次",全市59 个政府部门的368.32 亿条信息汇聚在政务服务平台上。市民可凭身份证一证通办296 项事务，超过95% 的超市便利店、超过98% 的出租车、5 000 余辆公交车都支持移动支付，智慧医疗让近7 000 万人在杭州市属医院的看病时间平均缩短两小时以上……

2018 年10 月，杭州市委在云栖小镇召开打造全国数字经济第一城动员大会，城市大脑建设进入了快车道，29 个专班的300 余人进驻云栖小镇集中攻坚。

2019 年7 月，杭州城市大脑2019 年年中发布会在云栖小镇举行，发布了"531"体系及最新成果。自此，城市大脑的逻辑构架不断完善，机制平台不断形成，应用场景不断丰富，形成了警务、交通、城管、文旅、卫健、房管、应急、市场监管、农业、环保、基层治理11大系统等48 个场景同步推进的良好局面。新的便民惠民场景成为人们关注的重点，比如舒心就医·最多付一次、欢快旅游、便捷泊车·先离场后付费、"非浙A 急事通"、街区治理等。

"让数据说话"和"让数据跑路"的理念得到大力普及和应用，大大提高了群众的民生服务获得感。杭州被陆续贴上"移动支付之城""移动办事之城""智慧医疗之城"等标签。随着数字经济、智慧亚运的大力推进，"数字经济之城""智慧亚运之城"等新标签正逐渐显现。

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