王坚院士:城市数字化和城市大脑

中国工程院院士王坚

中国工程院院士王坚在“贯彻新理念·构建新格局·再创新辉煌”为主题的民营经济高质量发展台州峰会上的发表主旨演讲《城市数字化和城市大脑》。以下为演讲主要内容。

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以数据为关键要素,是中国数字经济的特色

今天,我演讲的题目是《城市数字化和城市大脑》。

首先我认为,应该把数字化放在与电气化同等重要的历史地位来看待

2003年,美国工程院发布了一个20世纪100项工程技术成就的榜单。排在第一位的是电气化,飞机、汽车、互联网、计算机都排在它之后。其实认真想一下,电气化谈不上是一个固定行业,但它彻底地改变了我们的生活。而100年以后,我们再回头来看,数字化对我们生活的影响,也会像20世纪电气化的影响一样巨大。无论从哪个方面来看,数字化时代,人类社会正面临百年未遇之大变局。

讲电气化,一定会提到电。无论是电的发明、发电机的发明还是灯泡的发明,都是在欧洲完成的。但是,历史上真正意义上的电气化,是在美国完成的。

数字化可能也会有一段类似的历史经历。我们今天看到的一些数字产品,都不是在中国率先出现的。但是我相信,人类历史上真正意义上的数字化将会在中国完成。这对我们来说是一次千载难逢的机会。

谈到数字化,大家可能会想到经常被挂在嘴边的“数字经济”这个词。几年前,在中共中央政治局会议上第一次提到数字经济的时候,这个词前面有一个定语。恰恰是这个定语,成了中国数字经济与欧洲数字经济之间的一道分水岭,这也是中国创新的地方。

这个定语是什么?就是“以数据为关键要素”以数据为关键要素,是中国数字经济的特色,也是与其他国家数字经济的区别。

比如,我们为什么要提出“城市大脑”这个概念。改革开放40多年来,中国每个城市的版图都在迅速扩大,有的甚至扩大了10倍以上。一个城市的发展是需要资源的,这些资源又是有一定限度的,比如水资源、土地资源都是受限的。城市大脑背后的逻辑,就是在其他资源受限的条件下,如何使新的资源———数据资源成为未来城市发展的新动能。

从数字经济这个概念到“最多跑一次”的举措,再到城市大脑,其实是在不同层面上、不同领域里提出了不同的问题,但是有一个共同的东西把它们关联了起来,那就是数据。以数据为关键要素的数字经济和以数据为中心的云计算,意味着我们来到了一个新的时代。

大数据让我们换了一个视角,重新看待事物

我们对数据的理解,从技术、法律、城市治理的角度,都要作一次彻底的改变。这是一件非常有挑战性的事。

我们常常挂在嘴边的数据,可能此“数据”并非彼“数据”。有一次,我接待了一个企业家代表团,他们也都想使用大数据。我和他们聊了一会儿,发现他们讲的大数据其实不是真正意义上的大数据。他们所说的大数据,是老板有一个想法,然后让员工用数据证明他的想法是对的。

而实际上,大数据是要用数据来发现问题、解决问题。我们之所以提出“城市大脑”这个概念,正是因为它让我们换了一个视角,重新看待这个世界,重新看待事物。这是大数据带给我们的最重要的意义。

我举一个例子。城市的发展其实非常受限,有一个全世界都面临的共同问题,那就是城市交通问题。为此,有些城市不得不采取限行、限购的措施。这个问题应该怎样解决呢?

要解决一个城市的交通拥堵问题,首先要知道一个城市的机动车保有量与交通拥堵到底有没有直接联系。这个问题的答案并没有那么简单。

比机动车保有量更关键的一个数据,是机动车在途量。我当初在杭州第一次做调研的时候,问了交警一个问题:每天24小时,这个城市每时每刻路上到底有多少车?我发现,这个问题不但杭州交警说不出来,全世界的交警都回答不出来。

我们运用了很多技术,花了很多时间,终于把杭州的机动车在途量大致搞清楚了。这个结果很是让人吃惊。

杭州的机动车保有量大概是300万辆。大家猜一猜,平时不堵车的时候,路上大概有多少车?高峰时段堵车的时候,又有多少车?我曾经问过两个国有汽车企业的董事长这两个数字,他们根据经验作出了推论,听起来很有道理。他们说,根据“二八原则”,平时道路上大约有20%的车,高峰的时候道路上有80%的车。如果用总量300万辆算一下,也就是说,平时路上是60万辆车,高峰时段路上是240万辆车。

但真实的情况是这样吗?根据我们的大数据显示,像杭州这样的大城市,平时不堵车的时候,路上只有20万辆车;高峰时段堵得水泄不通的时候,其实路上也只有30万辆车,只多出了10万辆车。

这个数字出来后令人大吃一惊。

去年上半年疫情暴发的时候,我去另外两个省会城市算了一下在途车辆。其中一个省会城市的机动车保有量和杭州差不多,高峰时段路上的车辆大概也是10%。另一个省会城市相对小一点,机动车保有量只有杭州的一半,但拥堵的时候路上的车也只占10%。

这些出人意料的数据,使我们不得不重新看待城市交通。而城市大脑要做的事情,就是希望通过城市数字化,使城市的发展跨上一个新的台阶。

我们过去完成了电气化,才有了以电力为基础的经济。而今天,我们只有完成了城市数字化,完成了数字转型,才能真正实现数字经济的飞跃。10年或20年以后,我们完成了城市数字化,真正的数字经济的时代就会到来。

城市大脑提出了我们以前没有问过的问题

我刚才讲了,我们今天的经济主要还是电力经济,电力经济在20世纪是一个高质量的经济,但放在今天就要打个问号了。

当引入数据这个要素以后,我们可能就会重新思考应该怎样去高质量地发展。我认为,所谓高质量发展,就是用更少的资源,来达到更高速度、更大规模的发展。

2019年底,我到英国伦敦参加一个国际会议,需要介绍一下中国城市大脑这个项目。于是,我就想找一个大家比较熟悉的例子来说明这件事情。那天,我在伦敦街头散步,拍了一张照片,正好可以用来说明问题。

照片的两边,分别放了不同数量的汽油桶,就是那种吉普车上用的小汽油桶。一边是2个汽油桶,上面写着:在埃塞俄比亚,每个家庭每天需要用2桶水;另一边放了17个汽油桶:在英国,每个家庭每天需要17桶水。

在会议上,我指出,城市大脑要问的问题,正是以前我们都没有问过的问题。比如,对一个家庭而言,究竟需要几桶水才够用?是2桶、4桶,还是6桶?如果6桶水就够了,那么显然,每天用17桶水是一种浪费,也是一种没有社会责任感的表现。

到底需要多少资源才能支撑一个城市的发展?我们今天没有办法回答这个问题,但城市数字化就试图回答这个问题。

回到城市交通的问题上。刚才说到,杭州多了10万辆车就堵车了。大数据显示,路上有25万辆车的时候,杭州街头并不堵车;而超过25万直至30万辆车的时候,街上逐渐拥堵。杭州有近2000公里的市政道路,在2000公里的道路上多了5万辆车,就把城市交通搞垮了。由此可见,城市交通的运营效率之低,是远远超出我们想象的。而城市的数字化,就是要在所有资源已经用到极致的情况下,通过利用好数据资源,让城市交通状况重新好转。

当年罗马把马引入城市,从而使人类社会进入了马力时代;后来,纽约把电引入城市,又使我们进入了电力时代;而未来,算力一定会成为一个城市发展最关键的要素。你消耗掉的每一个资源,都会被认真地计算过,这可能会改变我们对所有事情的认知。

未来,我们将拥有更多的可能性

我们在研发城市大脑的时候,一直在琢磨一件事情:我们讲了那么多年的智慧城市,为什么没有建成我们想要的那种样子?

现在讲智慧城市,就会讲到智慧街区、智慧楼宇、智慧门禁,甚至智慧公共厕所。有的人以为在一些事物前面加了“智慧”两个字,就能让城市变得智慧,但他们恰恰没有搞清楚智慧城市到底是要解决什么问题。

还是以城市交通为例。我去调查了杭州的很多停车场。这些停车场都是所谓的智慧停车场,但其实它们并不“智慧”,它们和普通的停车场没有什么区别,只是多了一个扫码支付而已。而且,正是因为多了扫码支付这个步骤,只要有一辆车在付钱时被“卡”住了,就会导致后面排起长队。

其实,大家有没有想过:为什么车一定要把钱扣掉之后才能离开停车场呢?如果改变一下思维方式,实行“先离场,后付费”,不是能大大提高效率吗?可能从来没有人认真地想过停车场的效率问题,也没有人认真算过这会造成多大的浪费。但是,一个小小的举措,就彻底解决了问题。从数字化这个角度来讲,它不是花钱把事情做得更好,而是完全改变了城市治理的方式。

从我的亲身经历中,我得出一个结论:在数字时代,城市发展一定要有一个完全不一样的发展观。新的技术将彻底改变原来大家都习以为常的事情,而不是仅仅做做表面文章。

最后我想讲的是,一个城市进行数字化建设的时候,至少要有三个方面的考虑。

第一,应该像规划土地资源一样,来规划城市的数据资源。

今天我们说的城市发展,大多数是指空间上的发展。但是未来,这个世界会发生很大的变化,数据资源会在城市发展中占据重要地位,所以我说,要像规划土地资源一样来规划数据资源。

第二,当花在数据处理上的钱和花在垃圾处理上的钱一样多的时候,这个城市一定发生了天翻地覆的变化

现在,我们确实花了很多钱买计算机,买各种设备,但实际上,花在数据处理上的钱还是非常少的。所以说,一定要加大这方面的投入。

第三,数字经济的本质就是算力经济,所以,一个城市应该像规划电力供应一样来规划算力供应。

如果这三点做不到,我觉得我们离数字经济可能还会有很大的距离。

根据这些年的观察和经验,我认为,如果一座城市的规模不变、需求不变,那么当它的数字化转型完成以后,可能只需要10%的资源就可以支撑城市的发展。也就是说,在数字化时代,只需要10%的土地、水、电等资源,就足以让我们的城市以现在的规模良性地发展下去。

到那个时候,我们就能拥有更多的可能性,能够利用剩余的90%的资源来搞创新,来做我们未来想做的事情。这是我的一个美好愿望。

以上为王坚院士论坛发言。

附《瞭望》关于城市大脑的访谈:

问题:城市大脑的发展有哪几个重要发展阶段?

王坚:城市大脑从2016年提出至今,主要经历了3个重要阶段。

第一个阶段是经验积累,大家对它“将信将疑又坚定支持”。城市大脑是全新项目,当时政府、企业都无从下手,阿里云、数梦工场等13家企业的上百名人员像是志愿者,聚到云栖小镇一起探索、研发杭州城市大脑。一年后,在2017年的云栖大会上,城市大脑1.0正式发布,并交出一份答卷:城市大脑已对128个路口信号灯进行接管调控,在试点区已将通行时间缩减15.3%,高架道路出行时间节省了4.6分钟。在萧山区,120救护车等特种车辆到达现场的时间也缩减了50%。

第二个阶段是治理体系搭建。2018年底,杭州城市大脑综合版正式发布。这是城市大脑发展中的重要里程碑。发布前的100天,是杭州城市大脑百日攻坚行动期。政府带动企业创新,并成立城市大脑领导小组,市委书记担任组长。期间,很多政府公务人员更像产品经理,从设计、规划数据模块到投入运行,直至“产品”上线,全都亲力亲为。这一阶段,城市大脑完成了从治堵到治城的转变。

第三个阶段是治理体系形成,其重要标志是今年疫情以来,推出的“亲清在线”平台。这是近年浙江推行“最多跑一次”改革和城市大脑的有机结合,倒逼政府流程再造,让更多部门实现政务数字化协同,甚至可以做到福利发放一个都不少,引发基层治理变革。同时,“亲清在线”也体现出城市大脑最基本的治理理念:诚意、诚信和直达。

问:城市大脑和智慧城市有什么不同?

王坚:城市大脑有一个核心——大脑中枢系统。中枢系统是城市的中心架构,这是杭州的一个重要发明,它改变了过去我们智慧城市的建设路径。

相比其他城市的智慧系统,杭州城市大脑的大脑中枢除计算能力强大外,它最大的特点是打造了一个开放的系统。一个城市引入大脑中枢后,不需要改变原有数据结构,且可以根据自身特点,设计和接入应用,从而达到解决问题、治理城市的目的。

中枢系统是协同的机制,它的基础就是各个部门的系统和各个区县的平台。部门的系统做好了,才能通过中枢系统完成协同。因此各级政府、部门一定要有自己的信息数字化系统。

形象地说,城市大脑好比给城市装上了一个CPU,而智慧城市像是给城市装上了可穿戴设备。可穿戴设备局部看起来可用,但本质是没有“智商”的,无法与其他部分联动,而城市大脑可以协同、交互。

我记得一个外省领导曾实地参观调研杭州城市大脑,回去形成的报告里有2个观点让我印象深刻,也能较好诠释城市大脑是什么。其一,智慧城市就是要在杆子上装摄像头,而城市大脑要问的是,在一根杆子上到底装几个摄像头;其二,城市大脑首先是用数据来发现你现在根本不知道的问题,再来解决真正的问题

变数据为城市治理资源

问:城市大脑目前在全国推广情况如何?推进中有何难点?

王坚:在政府、企业的推动下,城市大脑在全国不断生根发芽。

很多人听到城市大脑,认为是天方夜谭,是不可能完成的任务。第一,如果想用数字治理城市,势必需要政府开放数据资源,国内外都没有先例;第二,当时现有的数据基础薄弱,不同部门、不同领域的数据整合、调配困难。

此外,人们经常把场景和应用混淆。杭州发明的是场景。过去我们都讲应用,讲需求牵引应用,这句话没错。但是在推广中很容易变成部门的需求牵引应用——部门原来想干什么,基于城市大脑的名义再干一干,这是很多地方碰到的问题,最后反而没有打破部门之间的壁垒,因此应用就有弊端。

杭州为什么一开始就叫场景,有两个主要特征。第一,只要是一个部门可以完成的事情,它叫应用,只有几个部门协同完成一件事情,才可以叫场景,这也是杭州在做场景建设时的关键要求。第二,跨部门之间的协同要靠数据完成场景能做的事情就是以前政府想做而做不到的事情。

问:杭州城市大脑建设,下一步还可以在哪些方面发力?城市大脑的未来是怎样的?

王坚:下一步,城市大脑可围绕停车先离场后付费、有车位无违停、就医先看病后付费、最多付一次、旅游10秒找空房、20秒景点入园、30秒酒店入住、多游一小时等场景,进一步优化,全面推动新场景设计研发。

城市大脑最理想的状态是帮助我们更高效地治理社会,形成整体政府,职能部门的人员只需坐在数字驾驶舱就能感知城市动态、把握管理全局。

事实上,杭州城市大脑的思路非常简单,就是把数据变成城市治理的资源,用这个资源再去赋能基层治理。并且它的应用场景不断拓展,未来,它会把城市变为超级智能的城市,城市大脑是杭州献给世界的礼物。

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