百度城市大脑白皮书-城市中台.pdf

百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧目 录引言.1第一章 智慧城市发展的背景和趋势.51.智慧城市发展现状.62.智慧城市面临的挑战.73.智慧城市发展的新机遇.13第二章 百度城市大脑的愿景和内涵.151.愿景更懂城市，让城市更智慧.162.内涵“1+2+1”架构的智能新基建.17第三章 百度城市大脑的三大优势.211.数据优势时空关联融合，全局实时感知.222.技术优势全栈 AI 能力，实现智能响应.263.生态优势开放生态合作，汇聚多方资源.27第四章 百度城市大脑技术赋能的典型场景.311.城市智能基础设施，提升治理科学化、精细化、智能化水平.332.多维数据融合、精准高效研判、共建共治共享，建设平安城市.363.主动防治、及早发现、科学调度，实现应急管理现代化.394.实时感知、瞬时响应、智能决策，建设现代化智能交通体系.425.全方位覆盖、全时段监管、高效治理，提升城市管理精细化水平.47第五章 百度城市大脑驱动城市智能经济发展.511百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧引 言2百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧在人类历史发展的长河中，每一次生产力变革在推进了社会发展的同时，也改变了社会关系和社会结构。在这一进程中，城市作为经济的重要载体，承载了人类物质和精神文明，是科技水平的集中体现。进入 21 世纪以来，互联网、大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术的发展引发新一轮科技革命，加速城市从信息化到智能化，进而到智慧化的发展跨越。在即将进入第十四个五年规划期之际，随着政策环境不断优化、信息技术加速成熟、产业发展转型升级，智慧城市在“新基建”、“数据要素”、“人工智能”、“智能经济”等热点推动下，迎来发展重要机遇期。百度围绕城市现代化治理体系需求，基于自身数据、技术和生态优势设计了由城市感知中台、城市数据中台、城市 AI 中台以及城市智能交互中台等组成的“1+2+1”的“百度城市大脑”架构，通过对城市全要素全状态的全景洞察，让城市更安全、更从容、更通畅、更宜居。百度城市大脑是实现城市向智慧化飞跃的新动能，提升治理能力现代化的新抓手，盘活数据要素的新举措，带动产业创新发展的新基建。1.实现城市向智慧化飞跃的新动能习近平总书记强调，运用信息化让城市变得更“聪明”，从信息化到智能化再到智慧化，是建设智慧城市的必由之路。在建设新型智慧城市的背景下，城市治理也在朝着多元化治理、长效化运营、精细化服务的方向转型。基于百度城市大脑，实现时空框架下的多源数据融合、全栈 AI 的智能协同响应、城市级全面洞察，将实现智慧城市从智能化向智慧化的飞跃。3百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧2.提升治理能力现代化的新抓手“全周期管理”是实现城市治理现代化的金钥匙，这要求在社会治理过程中，实现全过程全时段、全覆盖全方位的管理，从而形成事前防范、事中控制、事后反思的全周期闭环。百度城市大脑通过在“时空一张图”中关联形成“块数据”，提供对人、地、物、事、组织、舆情的全要素、全状态的全景洞察，促进城市高效运行，降低城市发展内耗，提升城市治理能力的现代化水平。3.盘活数据要素的新举措数据生产要素属性的提升，关系着经济增长的长期动力，也关系着城市发展的未来。作为开放中立的平台，百度城市大脑将政府开放共享的数据与社会数据高效融合协同，为城市提供巨量异构数据的实时深度发现能力，实现城市域的知识管理，将有效提升数据要素的价值密度，为城市中以数据为代表的新兴资源和以人财物为代表的传统资源的高效流动提供新举措。4.带动产业创新发展的新基建未来十年，智能经济将成为中国经济的新标签。当前，危和机同生并存，我国经济发展面临新的挑战，同时也给我们加快科技发展、推动产业优化升级带来了新的机遇。通过政府与企业双方的协同运作，百度城市大脑作为“新基建”中的重要信息基础设施，将“智能”的理念功能内化至城市产业生态的方方面面，实现持续繁荣的智能经济发展。本报告结合未来我国智慧城市发展重点，深入分析研究了我国智慧城市发展的背景和发展中的机遇，重点阐述了百度城市大脑的愿景和“1+2+1”核心技术平台，并对百度城市大脑在数据、技术和生态方面的优势以及典型实践案例进行了介绍，最后基于百度智慧城市实践对未来智慧城市建设的实施路径提出了几点思考。5百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧智慧城市发展的背景和趋势第一章6百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧城市治理是国家治理在市域范围的具体实施，是国家治理的重要基石。习近平总书记强调，城市治理是国家治理体系和治理能力现代化的重要内容。一流城市要有一流治理，要注重在科学化、精细化、智能化上下功夫。在建设新型智慧城市的背景下，城市治理也在朝着多元化治理、长效化运营、精细化服务的方向转型。发展智慧城市与国家治理能力的提高和城市治理水平的提升密切相关。近几年，我国经济面临较大的下行压力，贸易摩擦给未来发展带来的不确定性，过去粗放的发展方式引发了资源过度消耗、公共服务不足、产业结构失衡、环境污染严重等一系列问题，以及近期突发的公共卫生安全危机，对城市可持续发展又提出了严峻挑战。为了提升国家治理水平，适应新的发展环境、条件、任务和要求，我国政府发布了系列规划和文件，大力推进智慧城市建设。2020 年 3 月，习近平总书记在视察时指出，运用信息化让城市变得更“聪明”，从信息化到智能化再到智慧化，是建设智慧城市的必由之路。在从智能化向智慧化的发展过程中，智慧城市对数据和技术都提出了更多新的要求。新冠疫情的爆发，使得智慧城市当前面临的缺乏动态时空数据的高效支撑、缺乏智能的技术响应手段普惠赋能、缺乏与城市域内域外大数据的全方位协同的挑战更加凸显。在政策、技术、产业等新机遇的促进下，实现城市级基于时空框架的多源数据融合、全栈 AI 的智能协同响应、巨量数据的知识管理和深度发现、信息全局洞察和产业开放生态，将成为推动智慧城市发展的重要驱动力。1.智慧城市发展现状7百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧2015 年 12 月，中央网信办、国家互联网信息办提出了“新型智慧城市”的概念。新型智慧城市的建设深化了城市数字空间建设，同时提出了基于数据共享的城市各业务领域的横向贯通，智慧城市框架逐步完善。2018 年，中共中央、国务院批复了河北雄安新区规划纲要，雄安新区率先推进数字孪生城市建设。数字孪生城市在新型智慧城市建设的基础上，空间维度上逐步深化城市物理空间和数字空间的映射，同时推动与城市各业务领域的深度融合。数字孪生城市的精准映射、模拟仿真、虚实交互、智能分析、智能预测、决策管控、安全可信等典型特性进一步推动了城市各领域创新发展。同时，数字孪生城市对智慧城市的落地实施提出了更多新的要求。在数据方面，数字孪生城市对物理城市的精准刻画要求城市采用物联网、互联网等更加多样的数据采集手段，实时性、精准性、更新频率等要求也大大提高，数据量更会爆炸式增长。在技术方面，巨量的数据使得数据处理的复杂度大为增加，同时，虚实交互、智能互动等全新应用也使得技术要素更加复杂，人工智能、5G、AR VR、边缘计算等新技术的应用和集成创新已成为必然。新冠肺炎疫情发生后，党中央高度重视，迅速部署，在广大医务工作者和后勤人员的努力中，国内的疫情形势逐渐向好，社会生产生活秩序逐步恢复。在整个“疫情战役”中，智慧城市也发挥了可圈可点的重要作用，但同时，我们也看到了智慧城市建设中的不足，值得我们深思和改进，更好地支持智慧城市未来的建设和城市的可持续发展。挑战 1：缺乏动态时空数据的高效支撑2020 年 3 月，习近平总书记在武汉考察疫情防控工作，主持召开电视电话会议并发2.智慧城市面临的挑战8百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧表重要讲话，提出要着力完善城市治理体系和城乡基层治理体系，树立“全周期管理”意识，努力探索超大城市现代化治理新路子。“全周期管理”是实现城市治理现代化的金钥匙，这要求在社会治理过程中，实现全过程全时段、全覆盖全方位的管理，从而形成事前防范、事中控制、事后反思的全周期闭环。过去的智慧城市建设强调城市各领域的数字化建设，将城市中小到纸质文件、大到建筑楼宇的各种物理实体转化为数据，然而在这一转化进程中却并未完全扭转物理城市的“静态”搭建逻辑，据此形成的数据资产也难免同砖瓦一样变成“固定资产”。随着“数字孪生”不断推进城市“数字化疆土”的扩张，与指数级增长的数据量所对应的却不是城市治理效果的显著提升，反而是传统的大数据挖掘分析等手段越来越难以支撑对城市多源异构数据的处理。可以说在传统城市治理范式中，对绝大部分数据而言，存储即意味着在海量数据中的“沉没”，甚至成为覆盖在关键数据之上的“遮蔽物”。而对于治理需求的即时认知、即时处置，经由此次新冠疫情，逐渐从特事特需转向常态化，成为未来智慧城市中城市治理的基本要求。“时空动态”数字城市将成为智慧城市不可或缺的基础保障。随着静态智慧城市建设在城市治理当中暴露的种种短板，未来智慧城市将更加注重城市数字空间在时间维度上的实时、持续、动态刻画，并实现智慧城市业务、空间两个维度在时间维度上的纵深关联，从而在时间维度上强化城市对当前业务领域、虚实空间的感知、统筹和响应能力，逐步建立以业务、空间和时间为基准的新一代智慧城市三维框架，推动建立即时感知、全时响应的“时空动态”智慧城市建设新范式。其中，基于统一时空基准的“时空动态”数字城市将实现物理实体在时空上的连续精准映射，所有的主体数据都将叠加统一的时空信息，从而为智慧城市治理提供数据保障和决策基础。信息“时空一张图”，是“时空动态”数字城市的基础支撑。地图作为城市空间信息的集成基底，天然具备对城市数据进行融合贯通的优势，可以将各部门、各系统建设的“条数据”9百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧集成、融合，在时空框架下将人、事、物等数据交叉、关联形成“块数据”，充分发挥数据资产的真正功效，提供时空洞察的能力。“时空一张图”将针对不同业务和应用场景，需汇聚不同的业务专用时空数据，并以图层形式在基础时空框架上进行叠加融合，从而实现对城市各领域运行情况的可视化感知。更重要的是，应重点针对缺乏动态时空数据支撑的治理痛点，以时间和空间维度为线索，通过人工智能算法，实现对不同城市领域的多源异构数据的深度关联、融合分析，并在统一的高精度底图中进行综合动态展示，同时允许执法者、管理者通过智能搜索直接获取城市中各领域所有关联信息，为城市治理的每一个环节提供具备高度时效性的动态数据支撑，实现治理需求的即时感知和即时响应。挑战 2：缺乏智能的技术响应手段在以往城市建设中，城市治理以供给为导向，响应质量和效率长期滞后于现实需求。以群众和企业需求为导向的发展模式需要借助智能技术推动构建普惠化公共服务体系。在公共安全、应急管理、城市交通、城市管理等城市治理领域的日常工作中，也存在全天候全时段治理需求与有限人力间的矛盾，而这一矛盾并不是建立一个针对日常办公、数据展示的“智能”系统所能解决的，因此如何在城市层面通过新技术的快速部署，提升城市管理科学化、精细化、智能化水平，构建打破时空限制的全天候治理响应能力，已经成为摆在城市眼前不得不解决的重点问题。以人工智能为代表的智能技术将成为智慧城市发展的关键驱动力。人工智能平台、大数据中心等通用化平台将为我国智慧城市建设提供需求载体与核心驱动力。以“新基建”为抓手，人工智能等新兴技术可以补足智慧城市在城市治理方面的短板，快速形成各种低成本、普惠化的智能应用，为民众带来福祉。人工智能、大数据、5G 等技术的融合，将在公共安全、应急管理、城市交通、城市管理等领域构建即时治理全时响应的高效、低耗、创新的智能化社会治理体系。人工智能将对城市进行全要素、全方位、全链条的基础改造，新技术的市场化应用，推动城市产业结构优化升级，催生新产业、新业态、新模式，最终形成数字产业链和产业集群，进而实现对城市经济发展的放大、叠加、倍增效果，助力城市经济高质量发展。10百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧人工智能作为未来智慧城市建设的重要工具，通过把包括芯片、终端、算法和机器学习平台、智能应用等在内全套方案投入智慧城市建设，将 AI 从单点式的技术形态完整的渗透到城市云平台、物联网终端、用户终端、协同平台等多个部署场景下，使得 AI 的能力能够被政府快速的调用、落地，降低服务成本的同时，通过机器天然具备的高效率、无间歇等特性，构建全天候全时段的响应能力。例如，面对城市的交通违章现象（如：违停、逆行、倒车）、城市管理乱象（如：店外经营、无照经营游商、暴露垃圾）等，通过机器学习平台赋能摄像头等终端设备，即可快速获取、应用视频智能识别分析能力，针对异常事件实时告警，大幅提升治理效能的同时，为执勤办案人员实现减负。挑战 3:缺乏与互联网等多方数据的全方位融合与协同中共中央、国务院在 2020 年 4 月发布的关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见中要求，“提升社会数据资源价值，培育数字经济新产业、新业态和新模式，支持构建农业、工业、交通、教育、安防、城市管理、公共资源交易等领域规范化数据开发利用的场景”。数据生产要素属性的提升，关系着经济增长的长期动力，也关系着城市发展的未来。数据要素市场化改革将为整个社会带来可观的数字红利，对于对冲人口红利渐趋消失和土地红利逐步削弱，具有积极影响。政府数据开放共享，协同社会数据将推动数字经济和智慧城市的发展。目前，政府数据在电子政务领域价值初现，政务服务“一网通办”得到大面积推广，实现了“让数据多跑路、让群众少跑腿”。然而，数据和数据思维仍然是提升“一网统管”能力的关键。政府内大数据毕竟只是智慧城市大数据的一部分，大量的社会数据仍然掌握在互联网公司、运营商、第三方公司手中，未能和政府数据实现充分的融合，更好的发挥数据价值。目前，一些在智慧城市领域走在前沿的政府机构已经认识到相关的问题，如：广东省 2018 年印发了“数字政府”建设总体规划，明确指出“决策所需的大数据资源还不够健全完整，在整合互联网数据、空间数据、多领域行业数据方面仍存在较大提升空间”。11百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧城市全要素数据的全方位融通和巨量数据的深度发现将赋予智慧城市新的动能。鉴于数据天然的分散性，城市全要素数据的全方位融通离不开技术和产业开放生态的构建。技术生态上，需联合全链条参与方制订统一的数据汇聚、数据治理原则、标准、协议等，形成数据的一致理解和统一的坐标参照系统，打通数据流通环节，形成数据资源流通全程闭环管理，促进各方数据有序、合规、开放的融合。产业生态上，需以开放共享的精神联合众多参与方共同参与城市数据建设，保障各方利益，比如：2019 年，北京市经济和信息化局（北京市大数据管理局）与百度在内的 18 家互联网企业、电信运营商、国有企业、以及民营和中小企业签署首批数据合作框架协议，共同推进北京大数据行动计划，逐步实现政务数据和社会数据的汇聚、汇通、汇用。目前，在很多智慧城市的 IT 系统中，数据检索仍然依赖于传统的文本关键词检索，并未多模态检索、知识图谱、语义理解等前沿技术，进而影响了数据的利用率。未来，智慧城市需要大力增强对巨量异构数据的实时深度发现能力，从而实现城市数据的全局洞察和知识管理，进而实现数据驱动的城市治理。随着政务服务“一网通办”的不断推广，未来智慧城市的建设将越来越多的落脚在“一网统管”等城市治理领域。要更加科学化、精细化、智能化的治理城市，需要推动数据更加多源，从政府业务数据扩展到互联网数据、物联网感知数据、企业数据等，实现从封闭自用的政务信息资源到多方共建共享共用的城市大数据的跨越。12百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧新冠疫情使得智慧城市当前面临的挑战更加凸显新冠疫情的防控也集中体现了我国智慧城市面临的挑战。由于数据未能充分的纵横向贯通，智能化技术未得到大规模的应用，政府的很多防控措施仍然大量依赖于人力，无法做到精准施策。迫切需要动态时空数据支撑。新冠疫情期间，每个城市均迫切的需要了解人口的迁徙情况、疫情的传播走向等，以便制订合理的防控措施。此时，动态时空数据在帮助政府防控疫情的过程中发挥了重要作用。百度基于地图等时空大数据为疾控中心及多个省市提供人口迁徙大数据综合解决方案、更精准的时空人群挖掘分析等，并开展疫情态势综合研判，支撑相关单位疫情防控策略的具体制定和落实。迫切需要智能技术响应。新冠疫情防控需要对大量的人员进行体温检测，对社区开展疫情排查等。大量的城市仍然依赖人力来开展防控，基层人员不得不超负荷运转。百度基于智能外呼的批量一对一电话呼叫能力，帮助社区工作人员快速开展疫情排查，累计覆盖 100 万人以上；推出的多人体温快速检测系统，也在北京清河火车站、北京南站、大兴机场等落地应用，帮助城市基层人员减负。百度免费开源了业内首个口罩人脸检测模型，已在合作伙伴的办公区域和北京地铁应用，助力复工复产期间的疫情防控。迫切需要互联网等多方数据的全方位融合与协同。新冠病毒传染性强，最难防控的要数聚集性疫情。面对时间跨度长、人群关系复杂、可疑感染场所多等多方面的挑战，政府数据与互联网公司、运营商、民航、铁路等多方数据相互融合协同，可以快速查找线索、开展关联分析，发现密切接触人群。百度基于多源信息融合技术，与有关部门合作，及时发现疫情潜在风险，有效支撑了疫情防控工作。13百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧3.智慧城市发展的新机遇经过智慧城市十多年的发展，全国各地城市的公众服务能力、治理能力大为提高，智慧城市成果显著。目前，随着人工智能、5G、大数据、物联网、云计算技术的飞速发展，立足当前，面向未来，智慧城市的发展面临着新的机遇。政策新机遇。2020 年 3 月，中央政治局常务委员会会议提出要加快人工智能、5G、物联网等新型基础设施建设进度。“新基建”为各地智慧城市建设提供了新抓手，进一步促进人工智能等技术在智慧城市中应用。2020 年 4 月，中共中央、国务院关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见发布，将数据作为一种新型生产要素写入文件中，与土地、劳动力、资本、技术等传统要素并列为要素之一。意见明确，加快培育数据要素市场，推进政府数据开放共享、提升社会数据资源价值、加强数据资源整合和安全保护。技术新机遇。经过近 10 年的高速发展，人工智能已逐步实现了标准化、自动化和模块化，加速进入工业大生产阶段，成为驱动第四次工业革命的核心力量，为社会带来普惠的智能应用。时空大数据在互联网公司已经得到了广泛应用，大数据处理技术日臻完善。5G 正在迎接新一轮的建设高潮，促进互联网、物联网加速融合。区块链技术以其不可篡改、透明化、安全性的特点，正逐渐成为打造智慧城市的重要元素，愈加被纳入智慧城市的升级路径。新技术的快速发展和应用为智慧城市建设提供了新的手段。产业新机遇。随着政府不断深化“放管服”改革，发展政府、社会、市民多元共治共管、共建共享的城市治理新格局成为进一步提升城市管理和服务水平的重要方向。经过多年的发展，互联网公司等社会力量积累了海量的城市数据，这些数据是对政府数据的有益补充，经互相融合后将充分发挥 1+12 的效果。同时，随着人工智能、大数据处理技术的成熟，互联网公司、人工智能公司纷纷向 To B、To G 领域开拓新的市场。而其中，应用牵引、场景驱动的智慧城市受到了广泛关注，这为智慧城市的建设和发展提供了新的产业机遇。15百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧百度城市大脑的愿景和内涵第二章16百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧百度城市大脑的愿景是更懂城市，让城市更智慧。围绕城市治理这一核心体系，百度设计了“1+2+1”的城市大脑架构，包括城市感知中台、城市数据中台、城市 AI 中台和城市智能交互中台，通过充分进行多源数据的时空关联融合，提供“时空动态”的城市感知和多方数据融合协同的能力，以数据为驱动力，提供全栈 AI 的智能协同响应，实现对城市全要素全状态的全景洞察和发现。百度城市大脑助力智慧城市从智能化向智慧化发展，让城市更安全、更从容、更通畅、更宜居。1.愿景更懂城市，让城市更智慧从城市管理和运行的角度出发，可以将城市功能划分“城市治理”、“民生服务”、“产业经济”、“生态宜居”等体系*。其中城市治理涉及城市各类主体与事件，主要涵盖公共安全、应急管理、智能交通、城市管理等领域，在以人为本的理念下，驱动着城市可持续发展。图 1 未来城市和百度城市大脑*【城市功能分类参考智慧城市顶层设计指南 GB/T 363332018】城市治理民生服务产业经济生态宜居百度城市大脑智慧社区平安城市节能环保金融新零售物流农业工业教育旅游娱乐医疗民政智能交通城市管理应急管理公共安全可持续发展17百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧城市治理体现了政府在城市管理和运行中的积极引导作用，我们希望通过百度城市大脑驱动智慧城市的发展，让城市更安全、更从容、更通畅、更宜居，并实现在民生服务、产业经济、生态宜居的融合、共生发展。百度城市大脑是“新基建”中的重要信息基础设施，综合了 5G、物联网等网络通信基础设施，人工智能、大数据、云计算、区块链等新技术基础设施，以及数据中心、智能计算中心等算力基础设施为一体。百度城市大脑围绕未来城市治理这一核心体系，聚焦技术与城市运行中各元素的深度融合，提供“时空动态”的城市感知和多方数据融合协同的能力，通过以人工智能为代表的新兴技术助力城市治理，实现城市从智能化向智慧化发展。百度城市大脑提供新技术、新工具，促进以数据为代表的新兴资源和以人财物为代表的传统资源的高效流动，促进城市高效运行，降低城市发展内耗，助力城市高质量创新发展。2.内涵“1+2+1”架构的智能新基建图 2 百度城市大脑构建“1+2+1”架构的智能新基建百度城市大脑公共安全应急管理智能交通城市管理.时空一张图 智能一键搜城市算法 算力调度 运营管理多源数据采集 全要素映射数据融合 数据治理 数据分析城市智能交互中台基础云城市 AI 中台城市感知中台城市数据中台18百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧百度城市大脑基于开放和中立的基础云，支持资源利旧、集约使用，支持采用异构混合云的管理模式，对百度城市大脑涉及的政务云、私有云、公有云等基础设施进行统一管理；实现云、边、端三位一体，中心管控、边缘自治、支持端及第三方资源灵活接入。以此为基础，百度城市大脑打造了“1+2+1”架构的新一代智能基础设施：“1”：1 个城市级的感知中台，对城市物理世界进行全数字刻画，为实现城市“全周期管理”提供动态时空数据支撑。感知中台以标准化方式采集、汇聚物联网、互联网等城市全域的多源数据，并建立统一的时空信息基准，实现物理空间与数字空间的全时全域全要素映射。一方面，构建统一的城市物联感知神经网络、互联网信息监测网络和动态时空感知网络，综合利用物联网数据、互联网数据、地图数据等实现对城市运行状态的全要素感知。另一方面，在统一的时空框架下，全面感知城市的脉动。“2”：1 个城市级的数据中台，汇聚城市感知中台的全域数据资源，支持政务、社会等多源数据要素的融合和协同。城市数据中台支持多云协作，兼容多种云服务，汇聚城市感知中台获得的物联网数据、互联网数据等各类社会数据，并通过数据共享机制汇聚政务数据资源，通过对多源异构数据进行清洗、关联、融合、计算，打通数据孤岛，实现多方数据资源的融合碰撞，结合时空信息，形成“块数据”，提升数据价值密度，向上支撑城市知识体系的构建，服务城市精细化治理。数据中台保证数据的质量和准确性，保障使用者可以随时随地安全地访问所需的数据。同时，数据中台实现了数据的共享和访问策略、数据使用等级权限等，保护数据安全与数据隐私。数据中台支持自主可控的开源区块链技术“超级链（XuperChain）”。基于百度超级链、多方安全计算、数据隐私保护等技术，数据中台实现了多方数据安全协同计算方案，数据可用不可见，实现安全、可信的数据共享。1 个城市级的 AI 中台，对基础云的异构算力集群进行统一调度、协同工作，基于城市AI 中台的数据进行训练，向上层应用提供开放的 AI 分析服务和机器学习算法服务，提升19百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧城市 AI 应用管理和服务水平，加速普惠化 AI 应用落地；实现算法、模型的优化升级，驱动城市大脑的能力升级。城市 AI 中台基于软硬件一体的 AI 大生产平台百度大脑 5.0，从最底层完成国产自主可控的要求，提供从芯片到应用的全栈 AI 能力，实现了算法与算力资源和平台的解耦，通过基于飞桨的资源服务中心、AI 算法仓库、城市工作站、训练平台和 AI 运营平台，综合管理政府的各类通用 AI 和城市场景 AI 能力。“1”：1 个城市级的智能交互中台，在场景中对上承接城市治理中核心的各类应用和生态，对下连接城市 AI 中台和城市数据中台，获得数据支撑、内容索引、知识管理等，实现时空一张图、智能一键搜等能力，并通过动态、全景、综合式的新一代交互实现对城市中人、地、物、事、组织、舆情等全要素、全状态的全景洞察。通过对城市状态的全时监控，智能识别和预测风险、主动预警。针对公共安全、应急管理、智能交通、城市管理等垂类场景，城市智能交互中台提供了个性化的应用展现形态，对公共安全实现包含人员全息信息的超级档案、安全态势分析和预测等能力;对应急管理提供完整的预警、防灾、管控等能力;对智能交通提供人、车、路、事件的全时空搜索，对交通态势做出研判和预测;对城市管理提供城市运行管理全数据搜索。21百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧百度城市大脑的三大优势第三章22百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧数据层面，百度城市大脑通过汇聚、关联、融合时空数据、互联网数据、IoT 数据，全局实时感知城市态势，数据优势将成为驱动城市发展的“源动力”。技术层面，百度城市大脑还提供了领先的全栈 AI 的技术，实现城市全要素、全状态的全景洞察，实现智能化城市治理。生态层面，百度城市大脑作为一个平台，持续提供资本投资、创新孵化、教育培训等全方位合作，发展开放、合作、创新、共赢的人工智能生态，联合众多合作伙伴，以智能经济推动城市均衡发展。在应用场景中不断积累数据，提升 AI 算法和模型能力，将让百度城市大脑的能力持续进化，越来越好用。同时，随着城市智慧化的发展，百度城市大脑的垂类场景将不断扩展和丰富，并让大脑的数据、算法和功能不断丰富和完善。数据是重要的生产要素之一。百度城市大脑通过对城市多源时空数据的感知、汇聚、融合，建立了数据的“时空智能关联”，对“物理城市+孪生城市”有了更深刻的洞察。多源数据融合是全局数据的“全局视野”的支柱之一，全局数据不再是固化的“资产”，而是活性的“生产力”。即时的数据，产生即时的感知，进而产生即时的响应。（1）城市感知能力动态时空大数据是百度城市大脑刻画时空信息的坚实基础，可以利用地图时空大数据的感知能力，实现城市态势感知和城市人口洞察等应用。百度城市大脑拥有时空大数据、互联网大数据、IoT 等多源数据和分析能力，可以为城市构筑全面感知能力，索引城市万物，实时感知和洞察城市态势，了解民众情感和诉求，帮助城市管理者形成治理决策。1.数据优势时空关联融合，全局实时感知23百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧 时空大数据百度地图通过来自公众、政府及行业合作的多源时空大数据，洞悉城市路网全局运行状态，覆盖全国 375 个城市，覆盖 99%的市内道路，覆盖 99.9%的城际道路。百度地图日均位置服务请求次超过 1200 亿次，日均轨迹里程达 20 亿公里，覆盖全球 1.5 亿POI（信息点），道路里程覆盖 940 万公里，拥有 13 亿张全景图片，服务超过 50 万个移动应用，已成为中国最大的智能化位置服务平台，是感知城市的重要基础设施。在数据更新方面，百度地图每分每秒从万千车辆运行轨迹大数据中，提炼出有效信息进行分析。通过轨迹处理，百度地图以分钟级的速度，每天更新上万条道路的通行状态，感知城市路网的脉搏。百度地图上汇聚数以亿级的包括驾车轨迹、骑行轨迹、步行轨迹等的轨迹数据都可以用来发现新路、实时感知城市路况。在数据采集方面，百度地图已建成全国范围内规模最大的高精地图采集车队，并且将AI 图像识别能力引入地图数据的生产中，让数据生产效率以指数级提高。在 AI 技术的加持下，地图数据的精度可以达到厘米级。除了自己采集，百度地图还通过用户内容生成、淘金、商户平台等多种 POI 数据采集模式，每年有超过千万用户参与共建地图 POI 数据，用户每天提供的信息超过 50 万，提供的照片超过 40 万张。此外，与政府相关部门的战略合作也是百度地图不断提升道路数据准确性的方式之一。迄今为止，百度地图已经与江苏省交通运输厅、广东省交通运输厅及北京市交管局等多地的交管部门合作，接入当地的交通运输大数据，这些合作不仅完善了百度地图上的道路数据，而且能够实现道路数据的实时更新，让用户出行变得更加便利。24百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧 互联网数据互联网大数据是百度城市大脑感知城市中实体、关系和社会状态的重要抓手，并与地域信息结合，为政府领导提供决策依据和处理参考。百度作为全球最大中文搜索引擎，拥有EB级的数据，包括全网万亿网页、数十亿搜索、百亿级图像视频数据。百度智能搜索产品，拥有 6 亿多用户，日均响应搜索超过 60 亿次。百度搜索拥有来自社交平台、新闻博客及电商平台等的海量数据，独有的时效性保障，快速获取第三方公开数据信息，兼顾数据更新快速性与舆情分析准确性两大特点，数据更新频率可达分钟级。知识层面，百度知识图谱已经拥有数亿实体、数千亿事实，深刻刻画物理世界中的实体和相互关系；累计收录百万级事件，形成了千万级事件关系，支持了事件脉络、行业热点、地域热点等多个实际场景的应用。舆情分析层面，百度可以提供达到每天千万条的舆情采集、分析及展示服务。基于百度世界级领先的自然语言理解技术，通过网民观点抽取、传播趋势分析进行精准语义理解。同时，基于百度在深度学习领域多年的技术积累，用于舆情系统中，能够实现精准的情感分析，智能事件挖掘，追溯舆情脉络，实现深度解读舆情数据，情感准确率达 80%。IoT 能力智慧城市使用物联网（IoT）设备（如连接的传感器，灯和仪表）来收集和分析数据。百度拥有完善的天工物联网平台，支持从端到云，从数据采集、传输、计算、存储、展现到分析，提供了全面的基础产品和服务。立足于“连接”、“理解”到“唤醒”的各项关键能力，从而轻松构建各类智能物联网应用，深刻感知城市。百度天工支持十亿级并发连接，稳定安全，支持主流操作系统和行业特色协议；支持海量时序数据高性能读写，每秒千万级数据点写入，亿级数据点聚合结果可在 1 秒内返回；支持定义数字设备、管理设备的生命周期，通过数据可视化，实时感知发现物理世界的变化。百度天工平台拥有完善的产品栈，包含数据接入、设备管理、时序数据处理等，符合智慧城市治理的 IoT 通用场景的需求，涉及到消费类物联网应用、应急类物联网应用、农业、工业及交通等多种全方位的物联网应用。25百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧（2）城市数据处理能力在大数据处理中，生产资料是各种来源的数据，生产工具则是对数据进行处理的工具和技术，在多源数据融合计算下，同时在不同机构之间辅助建模，通过数据融合实现生产资料的升级。百度在数据工程和数据科学上拥有深厚的积累。时空数据层面，时空多模计算引擎可将多模态数据按特点算法进行加工处理，并将空间信息进行网格化划分，并进行分布式数据存储，建立空间索引、时间索引、实现大规模多模态和多语义的时空数据格点化的高效管理，支撑各类数据的读写，服务于进一步的挖掘分析和服务应用。支持 PB 级的数据处理、万级任务日执行量。流式数据层面，百度流式计算支持在流数据不断变化的运动过程中实时地进行分析，捕捉到可能对用户有用的信息，并把结果发送出去，支持高数据率和大数据量的流式处理。支持秒级流式数据计算，秒级的检索聚合与结果呈现。百度大规模实时数据仓库可以实现 100M/秒单节点加载速度，从而提升数据分析效率。通过预聚合存储引擎，实现查询效率数量级提升；大规模分析/事务混合处理技术，在 10 节点的集群规模下，并发事务处理能力可以实现每秒 10 万次事务；在高性能 KV 服务方向，百度的系统实现了高并发和超低延时，在 100 节点的集成规模下可以支持 300万 QPS，同时支持多地写入和异地多活，具有非常强的鲁棒性。为了应对在数据共享和流通中数据安全及隐私保护方面的挑战，百度已经设计并实现了针对数据垂直切分场景的分布式联邦学习解决方案，该方案基于参数服务器架构，能够支持在多个节点上并行训练模型，具有良好的可扩展性，可以实现海量数据的联合建模。另一方面，百度基于可信计算技术保护数据安全流通以及 AI 模型安全，在不泄露隐私数据（特别是可以识别个人信息主体的数据）的前提下，支持数据分析和机器学习等任务。26百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧通过百度城市大脑云边协同的智能分析处理机制，一次训练，云边端全局部署，将百度城市大脑的 AI 能力辐射全局，实现精准高效的需求预测和服务供给，不受时空限制。城市智能交互，改变了城市管理者获取信息和洞察的方式，实现城市全要素、全状态的全景洞察，辅助精准高效决策。百度是全球领先的人工智能平台型公司。基于多年的技术积累，百度从 2010 年开始全面布局 AI，在 2013 年成立了深度学习研究院。2017 年，百度牵头组建了深度学习技术及应用国家工程实验室，引领中国全速进入人工智能时代。2019 年，百度被福布斯杂志中文版评为 50 家最具创新力的企业之一。同年，百度以 5712 件人工智能专利申请量位列中国第一。2020 年，哈佛商业评论公布了“2019 年五大人工智能公司”名单，百度成为唯一一家进入前五名的中国公司。哈佛商业评论认为，百度是全球领先的人工智能平台型公司，是中国 AI 领域投入最早、技术最强、布局最完整的企业。百度智能云是百度 AI To B 业务重要承载者和输出者，是产业智能化的领导者，在智慧城市、智慧金融、智能客服、智慧医疗、物联网、工业质检等领域拥有领先的产品、技术和解决方案。IDC MarketScape：2019 中国 AI 云服务市场厂商评估报告显示，百度智能云凭借着在 AI 技术、市场和商业上的优异表现，在能力和战略两个维度都处于领先地位，位居中国市场榜首。在自动驾驶领域，百度是唯一承担自动驾驶国家人工智能开放创新平台的企业。百度打造了全球最大的自动驾驶开放平台和生态 Apollo，代表中国最强自动驾驶实力。截至2019 年底，百度自动驾驶全球专利申请超过 1800 余项，位列中国第一。在美国测试里程为 10.33 万英里，MPI 为 18050，排名全球第一。在中国获得了唯一的最高级 T4 牌照，2.技术优势全栈 AI 能力，实现智能响应27百度城市大脑：更懂城市，让城市更智慧3.生态优势开放生态合作，汇聚多方资源目前 AI 技术与产业的融合进入加速阶段，百度会在国家的“新基建”战略中继续扮演好平台型公司角色，发挥技术创新优势、积极赋能产业转型。在促进智慧城市产业智能化升级的过程中，百度持续提供产业链合作，联合众多合作伙伴，发展开放、合作、创新、共赢的人工智能生态，促进数据、技术的快速增长，进而带来更丰富的城市场景应用，以智能经济推动城市产业发展。（1）百度地图生态百度地图面向全网开发者提供专业的地图服务，日均位置服务请求 1200 亿次，地图开发者市场占有率达到 75%，每日服务应用/网站达 65 万，共汇聚了 180 万地图开发者。及 120 张载人测试牌照，测试里程超过 300 万公里；在北京的测试里程 89.39 万公里，在测试道路、区域范围、服务规模、测试牌照及测试里程均居全国首位。百度大脑是百度 AI 集大成者。百度大脑拥有完整的 AI 技术布局，世界领先的语音、视觉、语言与知识等核心技术，多年来支持百度几乎所有业务，并面向行业和社会全方位开放，其核心技术及开放平台曾荣获 2018 年度中国电子学会科技进步一等奖。百度大脑自 2010 年起开始积累基础能力，后逐步完善。2019 年，百度大脑升级为 5.0，核心技术再获重大突破，实现了 AI 算法、计算架构与应用场景的创新融合，成为中国唯一的软硬件一体的 AI 大生产平台。百度大脑如今已形成了包括基