随着智慧時代的到來，智能化成果和大數據信息的利用被當作是推動城市治理、解決城市病的一大機遇,"城市大腦"應運而生。它以互聯網為基礎設施，基于城市所産生的數據資源，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。如果把交通、能源、供水等這些散落在城市各個單元裡的數據比作"神經元"，那麼"城市大腦"就能将這些數據連接起來，相當于打通了"神經元系統"。

一、“城市大腦”的基本概念

什麼是“城市大腦”？通俗地說，就是利用人工智能、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後台系統，打通不同平台，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,其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、城市産業發展突破。

城市大腦是支撐未來城市可持續發展的全新基礎設施,其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，主要實現以下三個突破：

城市治理模式突破:提升政府管理能力，解決城市治理突出問題，實現城市治理智能化、集約化、人性化；

城市服務模式突破：更精準地随時随地服務企業和個人，城市的公共服務更加高效，公共資源更加節約；

城市産業發展突破：開放的城市數據資源是重要的基礎資源，對産業發展發揮催生帶動作用，促進傳統産業轉型升級。

二、“城市大腦”的總體結構

從阿裡雲對城市大腦總體結構的解讀，交通、交警、公交是主要的數據來源和應用場景所在。

實際上，在智能交通行業最早出現"大腦"這個概念大約在2006年，當時的"交通大腦"與我們現在所指的"交通大腦"含義不盡相同。目前，不單單是阿裡在提"交通大腦"這個詞彙，百度、滴滴互聯網公司也都在提，傳統智能交通企業、行業用戶都在提，"交通大腦"不是一個專業名詞，他已經成為一個營銷詞彙。

"城市大腦"整體架構有一個比較經典的體系框架圖，叫做四三二一：四是城市劃分，符合信息化建設的體系架構；三是業務層級，包括城市級，行業級和企業級；二是兩類處理，包括數據處理和平台整理；一是一個計算和操作能力中心。

三、“城市大腦”的核心功能

"城市大腦是城市的數據引擎。"具備感能、視能、圖能、數能、算能和管能。其中，感能是能夠接入到各種場景的傳感器；視能是攝像頭和帶有攝像頭的無人機；圖能是高分遙感、GIS；數能是來自政府、公共事業、互聯網公司等機構的數據；算能是異構的計算能力，包括标準化計算和各種邊緣事件的對應算法；管能是城管執法、城域巡查，以及今後的無人機、無人車巡查。

擁有六能的"城市大腦"如同被賦予了生命，能夠更快、更主動地發現運行中存在的隐患，甚至預判可能将出現的突發情況，并給出正确的解決之道。社區就是神經元，從窨井蓋到垃圾桶都有聯網的傳感器；街邊、商店門口的攝像頭不再是孤零零的，而是被組成了一個網絡；無人機會将工地上的影像資料上傳到服務器，同時還能沿着海岸線巡查。各種數據在臨港的"城市大腦"彙集，人工智能會作出分析并指派有關人員進行處理。"城市大腦"使得城市巡查發現效率從20分鐘提升到1分鐘，其中主動發現率提升到70%以上；派單時間從原來的30分鐘縮短到了5分鐘，智能派單率超過90%；信息員培訓時間從原來的1個月縮短到1周。

"城市大腦"今後更為重要的功能是預判，幫助決策者提前做出相應預案。"通過節假日、天氣、節氣、公園活動、周邊活動等數據，對交通人流進行預測，目前準确率達到80%以上。"根據預測，可以提前準備設立應急停車場和交通誘導牌，增加短駁車運力，甚至推出臨時封閉道路、優化紅綠燈等應對之舉。

四、“城市大腦”的前世今生

城市大腦是技術進步的産物，也是城市發展的産物。蒸汽機時代，城市的标志是修公路和開行蒸汽機車；電力時代，城市的發展是鋪電網和開行電力機車。進入人工智能時代，城市大腦就像160年前倫敦第一次建設地鐵，135年前曼哈頓第一次建設電網。綜合來說，雲計算、大數據、物聯網、人工智能等技術積累以及國家政策支持、地方政府配合、後期采購訂單等因素，為城市大腦建設提供了天時地利人和。

在我國城市化進程中，鄉城人口遷徙和集聚紅利在移動互聯網經濟的強大集聚效應下，刺激出全新的動能和勃勃生機。同時，大城市公共物品供給與需求處在嚴重的不匹配狀态，交通擁擠、住房緊張、環境污染、秩序混亂、供水不足、能源緊缺等"城市病"極為突出，讓城市管理者無所适從。

此外，AI、IoT、雲計算、數據挖掘、知識管理、深度學習等技術迅速進入爬坡期，互聯網科技公司、運營商、硬件廠商參與城市建設有了便捷的通道。由于智慧城市是一個跨系統交互的大系統，是"系統的系統"，不是硬件的堆疊與軟件的重複建設，而是需要有一個中樞神經式的城市指揮系統，這個系統必須具備全面、實時、全量的決策能力--這就成為城市大腦誕生的基礎。

五、“城市大腦”的發展曆程

2016年3月，城市大腦在杭州啟動，由杭州市政府主導，包括阿裡雲在内的13家企業參與其中。城市大腦在誕生之初就已明确了它的使命，就是解決城市"四肢發達，頭腦簡單"的弊病。

2016年10月，在杭州雲栖大會上，城市大腦1.0版發布，引發了行業内外的廣泛熱議，當時各方關注的主要問題是城市大腦的作用、架構和它與智慧城市的差異。

2017年11月，城市大腦與其餘三家平台一同入選"國家新一代人工智能開放創新平台"名單，城市大腦在改善城市交通治理方面的成效得到官方認同。

2018年5月，杭州市發布全國首個城市數據大腦規劃，時限為5年，規劃首次确定了城市大腦未來各階段的主要建設目标和應用領域（交通、平安城市、城管、旅遊、醫療、環境、信用）。

2018年9月，城市大腦發布2.0版。

2018年12月，城市大腦(綜合版)發布，城市大腦步入3.0建設階段。

截至今日，城市大腦已覆蓋了杭州、通州、雄安、澳門、吉隆坡、蘇州、海口、廣州、重慶、西安、福州、衢州、烏鎮等十餘個城市。

看得出來，城市大腦的落地是國内國外齊發力，一線城市與二線城市同時布局。1.0版本到2.0版本用了整整一年，而2.0版本到3.0版本隻花了不到3個月的時間。可以說，技術應用更新速度越來越快。

城市大腦的出現與AlphaGo的意義不同，AlphaGo更多是一種技術層面的探索，而城市大腦涉及技術與經濟社會發展多個方面的深度融合，重視城市多部門的數據整合和大力支持，積極聯合有關企業推進基礎設施改造，三是綜合多種技術探索跨領域的應用融合。

六、“城市大腦”的建設概況

現在全國宣布要做'城市大腦'的大概有500多個城市，幾乎涵蓋了所有副省級以上和地級市。在一些大城市，基礎網絡和傳感器都已布局到位。随着物聯網、通信技術及人工智能的發展，"城市大腦"将使城市的綜合治理再上一個台階。