杭州“城市大脑”建设和治理模式的经验与启示

马洪范  张志强

2020年第17期（总第669期）

中国财政科学研究院          二○二○年四月十五日

 2020年3月31日，习近平总书记在杭州城市大脑运营指挥中心视察时指出：“推进国家治理体系和治理能力现代化，必须抓好城市治理体系和治理能力现代化。运用大数据、云计算、区块链、人工智能等前沿技术推动城市管理手段、管理模式、管理理念创新，从数字化到智能化再到智慧化，让城市更聪明一些、更智慧一些，是推动城市治理体系和治理能力现代化的必由之路，前景广阔。”杭州市在全国率先探索“城市大脑”新型智慧城市建设和治理模式，在交通出行、城市管理、医疗健康、旅游服务等领域取得瞩目成就，其中的经验值得认真总结和学习借鉴。

一、“城市大脑”的内涵

 所谓“城市大脑”，是指基于云计算、大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术构建的，支撑经济、社会、政府数字化转型的开放式智能运营平台，是数字城市建设的重要基础设施和综合应用工具。其核心功能在于通过对城市各领域数据资源的汇聚、整合、开发，提升数据应用价值，实现以数据资源为基础的城市治理模式和服务模式创新。

 顶层设计决定“城市大脑”的发展高度和实现路径。杭州市2019年“城市大脑”年中发布会确立了“五位一体”的顶层架构，覆盖经济、政治、文化、社会、生态五大领域，使“城市大脑”成为城市数字化的核心引擎。在五大领域之下细分的各子板块，以信息化系统为支撑，充分发挥城市各部门信息化建设成效，通过补齐短板、融合计算形成并确立了“531”的城市大脑逻辑架构体系。

 一是构建“5个一”。打通“一张网”，确保数据畅通无阻，支撑“城市大脑”的数据资源需求；做大“一朵云”，基于杭州市政务外网构建一朵安全畅通的“逻辑云”，将各类资源链接在一起；汇聚“一个库”，将各部门、各企业数据“小水库”汇聚成一个“大水库”，形成城市级数据仓库；建设“一个中枢”，以中枢为核心作为各系统、数据互通互联的核心层；建强“一个大脑”，在全市实施统一架构、一体化实施，打破各自为政局面，实现市、区（县）两级协同联动。

 二是实现“3通”。解决条块分割，实现市、区、部门间的互联互通；以中枢为核心，系统和场景覆盖全市，实现中枢、系统、平台、场景互联互通；探索以政府主导、市场化运营的建设机制，众多企业参与“城市大脑”建设，实现政府与市场的互联互通。

 三是“1个新的城市基础”。通过全面打通各类数据，接入各业务系统，实施融合计算，为城市建设会思考且能迭代进化的数字化基础设施。

 杭州市“城市大脑”以建设城市新的基础设施、用数据资源优化城市公共资源、推动城市治理模式升级、建设新一代人工智能创新创业平台为发展愿景，成为引领世界智慧城市发展的新潮流。

表1  杭州市“城市大脑”建设的重要里程碑

  资料来源：吴越《城市大脑》

二、“城市大脑”的发展基础

 杭州市良好的现实基础和先发优势，使其成为第一个吃到“城市大脑”介入城市治理这只“螃蟹”。

 一是数字经济竞争优势。2000年杭州市提出“构筑数字杭州，建设天堂硅谷”，2018年提出聚集数字经济“一号工程”、打造全国数字经济第一城。2018年，杭州市数字经济增加值为3356亿元，占地区GDP的24.8%。数字产业化和产业数字化并进起飞、良性互动，为“城市大脑”建设奠定坚实物质基础。

 二是信息化建设成效显著。近年来，杭州市推进智慧交通、智慧城管、智慧旅游等一系列智慧应用场景建设，在提升城市管理、促进产业升级和提升居民生活品质等方面取得良好成效。随着移动互联网的迅速发展，杭州被誉为“移动支付之城”“无现金城市”。

 三是政府给予重要支持。杭州市先后发布《杭州市城市数据大脑规划》和《杭州市全面推进“三化融合”打造数字经济第一城行动计划（2018-2022）》等“城市大脑”发展规划；专门成立服务于“城市大脑”建设的数据资源管理局，由政府主导、主控、主推，同高校和企业协同开展研发工作，推动数据资源在政府管理和社会治理领域的应用；颁布各类人才吸引政策，为“城市大脑”建设提供智力支持。杭州市人才净流入连续三年位居全国首位。

 四是产学研合力支持。杭州市在电子商务、云计算、数字安防等领域形成具有影响力的高新技术产业集群，拥有阿里巴巴、网易、海康威视等从事智慧城市业务的领先的龙头企业，“阿里系”“浙商系”“浙大系”“海归系”推动在医疗健康、电子商务和先进制造领域涌现出众多独角兽企业。众创空间、高科技孵化器、产业化基地的持续发力，西湖大学、之江实验室、云栖工程院等高端创新载体形成一股强劲的科技创新驱动力，持续为“城市大脑”建设指明方向和输送装备。

三、“城市大脑”运行的主要内容

 杭州市“城市大脑”充分整合现有数据、系统等资源，围绕运营支撑体系、应用服务体系、数据资源体系、技术支撑体系、综合能力体系等，统筹各方力量，有序推进以下七项任务：

 一是建设“城市大脑”计算平台，提供足够的计算能力，支持海量数据即时调度、处理。

 二是建设“城市大脑”数据资源平台，提供全面的数据归集治理、资源目录管理、数据交换共享、挖掘分析、安全运营的能力。

 三是建设“城市大脑”算法服务平台，快速构建面向解决行业自身问题的人工智能算法模型开发、部署和生命周期管理。

 四是建设“智慧亚运”，利用人工智能、大数据等信息技术，建设统一、高效、安全的智慧亚运体系。

 五是建设行业系统及超级应用。建设“城市大脑”交通系统，实现交通大数据的互联互通，构建安全有序的交通环境；构建“城市大脑”平安系统，汇聚公安、安监、卫生、食品安全等部门数据；构建立体化的“城市大脑”城管系统，整合环保卫生等城市管理资源，为城市管理提供全面、科学的管理工具；整合与旅游相关的食、住、行等要素，结合人流、车流、消费等数据，基于历史数据的挖掘和实时数据分析，动态掌握全域旅游即时状态，并提供预测预警；构建“城市大脑”医疗系统，建设集成、开放、共享的健康平台，实现与医保、医药和健康等相关领域数据的融合应用，推进医疗服务、公共卫生等业务智能化建设；构建“城市大脑”环境系统，实现全景式生态环境形势研判，环境监管精准化、环境决策科学化；构建“城市大脑”信用系统，实现主体信用记录全覆盖，形成信用联合奖惩大格局，丰富信用查询推进，提升信用体系的决策支撑和风险防范作用。

 六是建设“城市大脑”区县中枢系统。区县中枢连接“城市大脑”，获取数据和算法服务，为区县建设基于“城市大脑”的特色应用提供服务；同时，区县数据向“城市大脑”传送，实现全域在“城市大脑”指挥下分工协作、联动发展。

 七是打造“移动办事之城”，基于数据资源和算法平台，建设以市民为中心的智能化服务体系，畅享城市的政务服务、公共服务、社会服务、综合服务，打造“移动办事之城”。

 图1  杭州市城市大脑总体架构

  资料来源：《杭州市城市数据大脑规划》

图2  杭州市城市大脑体系构成

  资料来源：《杭州市城市数据大脑规划》

四、“城市大脑”建设的具体应用

 从具体应用上看，杭州市“城市大脑”建设在城市交通、医疗服务以及旅游服务等难题治理方面，取得了显著成效。

 （一）改善城市交通状况

 一是基于“城市大脑”的智慧化交通管理应用。第一，实时掌握交通态势。“城市大脑”每2分钟对城市道路交通状况进行一次扫描，实时感知在途交通量、延误指数、快速路车速等7项交通生命指标，供决策指挥人员量化掌握实时路况。第二，精准预判路况趋势并自动识别警情。“城市大脑”自动提前研判路况趋势，为交通诱导和勤务部署赢得时间。“城市大脑”能够自动发现110 种警情，日均自动发现警情3万余起，准确率达95%以上；从发现到报警平均用时仅10 秒钟，就近调度警力第一时间快速处置，将事故导致的交通拥堵影响降到最低。第三，交通执法能力全面升级。依托“城市大脑”构建全方位非现场交通执法体系，基本实现对交通违法行为的识别、摄录自动化。2018 年，杭州市交通违法非现场执法总量达1355 万起，处罚数量居全国第一。

 二是基于“城市大脑”的智慧化堵点治理应用。第一，准确及时发现常发性堵点。利用“城市大脑”实时掌握城市拥堵态势，动态监测道路运行情况，形成堵点警示和统计机制，为年度堵点治理项目的确定提供基础。第二，精准制定科学有效的治堵方案。利用“城市大脑”视频卡口数据准确分析路口路段车辆的流量、流向、流速，准确判断交通拥堵症结，科学制定改善方案，从系统性、全局角度精准施策治理城市交通拥堵点。第三，定量精准评估堵点治理成效。结合“城市大脑”的统计分析功能，对堵点治理前后进行对比分析，评估堵点治理成效。

 三是基于“城市大脑”的公共交通智慧化应用。第一，搭建一站式公交云服务出行平台。借助“城市大脑”的云和大数据技术，综合GIS（地理信息系统）信息、路口信息、交通量起止点信息和算法，结合公交GPS信息和移动全支付数据，开发公交动态模型，在此基础上进行区域公交线路联动优化，推出公交快线、定制公交、数字旅游专线等多元化出行方案。第二，实现公交运力资源的合理精准调配。通过对海量公交出行客流数据进行分析，获取精准动态客流起始点信息及基于乘客习惯的起始点预测信息，自动编排行车作业计划，全面实现“全自动﹢人工辅助”的智能调度，合理配置运力，提升调度效率。第三，构建公共交通运行指数系统，提升行业监管能力。通过对公共交通系统基础信息及运行状态信息的准确掌握，构建实时公交运行指数监测系统，结合公共交通运营企业的服务质量考核评价机制，有效增强行业管理部门的监管能力。

 四是基于“城市大脑”的智慧化公众服务应用。第一，提供科学、合理的行车导航服务。交通参与者可以与“城市大脑”即时双向互动，通过与高德地图的协同，及时发布交通事件信息，为出行者合理规划出行路径，减少出行时耗。第二，提供共享、便捷的停车服务。2019年杭州市“城市大脑”停车系上线运行，接入并整合了73 万余个停车泊位信息，推广停车“先离场后付费”。杭州市现已开通2000 多个停车场，车辆离场速度提高8 倍，大为提升停车场周转效率、改善市民停车体验。第三，推出“非浙A 急事通”服务。在“城市大脑”非现场执法能力保障的前提下，2019年7 年底实施“非浙A 急事通”服务，非浙A 牌照车辆每年可申请12 次限行时间内通行，日均服务约5000 车次。杭州成为第一个利用大数据有序放宽限行措施的城市。

 （二）打造“舒心就医”的服务体系

 杭州市围绕“数据多跑路，患者少跑腿”，推出舒心就医“最多付一次”服务，众多医疗机构陆续介入“城市大脑·卫健系统”。

 一是在前期应用的基础上，通过废除先签约后应用的环节和增加开通服务、付费入口优化舒心就医的具体服务环节，原来的医生诊间、自助机多次付费减少到一次就诊就付一次费，患者在就医结束后在院内一次性自助付费或回家用手机支付医药费。

 二是实现健康档案互联互通和核心数据实时在线。通过提升电子健康档案系统，实现健康档案互联互通，让医生和患者便捷查阅。医疗数据实时在线，管理者通过实时在线数据掌握全市医疗业务运行情况，利用数据分析提前预警，既方便居民的就医需求，又改善了医患关系。

 （三）推出“多游一小时”应用场景便民服务

 杭州市“城市大脑”让游客方便地获得满足自身的旅游服务和体验。针对堵车、排队、等候等旅游治理“痛点”问题，推出让游客“多游一小时”为重点的应用场景便民服务。

 一是“10秒找空房”。针对节假日住宿难问题，利用市场平台流量资源，推出“找空房”微信小程序，游客通过小程序10秒就能基于实时定位和价格偏好，找到适合自己的附近空房。

 二是“20 秒景点入园”。基于支付宝与“城市大脑”中枢系统连接，游客到景点打开支付宝，在闸机上扫付款码20秒直接入园。

 三是“30 秒酒店入住”服务。游客只需在酒店大堂设置的自助入住“机扫描身份、人证对比”“查找订单、确认入住”和“制作房卡”三步操作，30秒即可自助办理入住和退房。

 四是“数字旅游专线”服务。与公交集团、微巴士等企业合作，在火车站、高铁站、商业中心开通直达景点和酒店的数字旅游专线。通过“杭州市数字旅游专线”微信小程序，提供线路信息、景点咨询和在线预订等服务，游客一站直达目的地，提高游览转场效率。依托游客轨迹、铁路预订、公交运行等各类数据汇聚“城市大脑”，进行关联分析与运算，科学规划专线路线，动态调度班次时间，探索形成数据匹配资源与市场化运营的旅游交通服务新模式。

 五是推行数字公园卡。依托“城市大脑”强大算力和数据支撑，西湖风景名胜区以原有票务系统为基础，充分融合公安、市民卡、支付宝、景区数据中心等数据，实现了线上开卡，“城市大脑”系统自动同步完成信息比对和身份证关联，实体卡变身数字卡，让杭州市民足不出户就能轻松办卡。

五、经验与启示

 总结杭州市“城市大脑”建设和治理模式的经验，以下三点值得我国其他城市学习与借鉴。

 一是立足自身实际，科学界定“城市大脑”的内涵。杭州市立足于数字经济发展的自身优势，大数据、云计算等信息技术发展水平，面临的交通拥堵、医疗健康、城市安全等现实难题，科学界定“城市大脑”的内涵，以提升城市治理能力。其他城市可借鉴杭州市的经验，基于自身的实际情况，特别是面临的城市治理具体问题，科学界定“城市大脑”的内涵，通过顶层设计明确“城市大脑”的发展高度和实现路径。

 二是“城市大脑”服务城市发展，提升城市治理能力。杭州市“城市大脑”在改善城市交通、医疗健康、出行旅游等方面取得显著成就。我国很多城市都面临着交通拥堵、看病难、旅游难等问题，借鉴和学习杭州市在治理交通问题、改善看病难和旅游难等方面的经验，可以有效提升城市治理能力，进而促进经济社会发展。

 三是加大财政支持力度，促进数字经济、数字城市加快发展。数字经济奠定物质基础、信息化水平提升提供良好信息条件、政府给予重要支持、产学研持续指明方向和输送装备是杭州市“城市大脑”建设的根本因素。其中，杭州市持续增加在扶持数字经济发展、信息化建设、交通治理、科研创新等方面的财政资金，是“城市大脑”建设取得成效的重要基础。杭州市的经验为我国城市治理与城市经济社会融合发展指明了方向，值得其他城市借鉴与学习。

（作者单位：中国财政科学研究院）