凌晨四点半，是出租车司机赵师傅9年来雷打不动的出车时间，对他来说，每天提前两小时出门就是为了躲避拥堵。
数据显示，杭州市日常机动车的保有量达到200万辆，另外还有9000多辆公交车，和无法计数的非机动车。荷兰交通导航服务商TOMTOM在2015年发布的全球拥堵城市排名显示，杭州拥堵程度全球排名第30位，全国排名第5位。交通拥堵已经成为这个城市的日常。
幸运的是，城市里还有一样东西，每时每刻也在发生变化，那就是数据。视频监控记录下每辆车的行驶状况，线圈记录下的这些车辆的行驶速度和数量，出租车司机每天用手机接单，其运行轨迹都被保留下来，公交车上的刷卡机记录下有多少人在什么时段乘坐了公共交通……当这些数据被获得时，城市需要一个大脑对这些数据进行分析，让数据能够帮助城市思考和决策。
世界上最远的距离
“世界上最远的距离是红绿灯与交通监控摄像头之间的距离，他们虽然在同一根杆子上，但是从来没有通过数据被连接过。”阿里巴巴集团技术委员会主席王坚认为，在现代城市管理中，交通拥堵已经成为城市运行中的一种日常情况，而交通拥堵的原因其实是摄像头看到的数据还没有变成红绿灯的行动。
据悉，杭州市仅视频摄像头就有5万多路。“这些摄像头所产生的视频，即便由交警三班倒地去看，也需要15万个交警，而通过算法，机器可以在短时间内把这些视频都看完。”王坚认为，到今天为止，城市运行管理需要一次巨大的提升，它需要一个真正意义上的数据的大脑，帮助城市进行思考。
10月13日，杭州市政府在2016杭州·云栖大会上公布了一项“疯狂”的计划：为这座拥有2200多年历史的城市，安装一个人工智能中枢——杭州城市数据大脑。
杭州城市数据大脑（以下简称城市大脑）是一座城市的人工智能中枢。对于城市而言，城市大脑可以将散落在各个角落的数据汇聚到一起，使用云计算、大数据和人工智能技术，让城市的各个“器官”协同工作，变成一个能够自我调节、与人类良性互动的有机体。
今年3月，杭州市政府牵头，联合包括阿里云在内的13家企业，建立了城市数据大脑的专项小组。项目组的第一步，是将交通、能源、供水等基础设施全部数据化，连接散落在城市各个单元的数据资源，打通“神经网络”。
8月，城市大脑对这些数据进行优化，并对计算模型进行训练，输出信号灯配时方案。9月，城市大脑交通模块在萧山区市心路投入使用。初步试验数据显示：通过智能调节红绿灯，道路车辆通行速度平均提升了3%至5%，在部分路段有11%的提升。
每个路口红绿灯设置为多长时间通行效率最高？哪些路口应该禁止左转？公交车辆和线路如何调度更为合理？道路修建是否有更好的选择？通过结合手机地图、道路线圈记录的车辆行驶速度和数量，公交车、出租车等运行数据，城市大脑即可在一个虚拟的数字城市中构建算法模型，通过机器学习不断迭代优化，计算出更“聪明”的方案，这也真正开启了用大规模数据改善交通的探索。
杭州市经济和信息化委员会主任洪庆华表示，城市大脑不仅掌握着政务方面的数据，还掌握着大量的社会数据，这些数据沉淀着并不能产生价值，而只有将这些数据开发出来，数据的价值才得以体现。
ET为城市大脑植入内核
交通拥堵，只是城市大脑迎战的第一个难题。城市大脑的目标，是让数据帮助城市来做思考和决策。但是，城市大脑涉及到巨大的数据量，如何准确、实时、低成本的处理这些数据，是城市大脑运行的基础。
王坚表示，用数据解决交通问题，这其中涉及到云计算、图像识别以及视频处理等众多技术。但说到底，要解决数据、算法、计算能力三方面的问题，其中，数据和算法决定了城市大脑的聪明程度，而城市大脑的反应速度则依赖于强大的计算能力。
据了解，城市大脑由超大规模计算平台，以及数据采集系统、数据交换中心、开放算法平台、数据应用平台等五大系统组成。
由于涉及的数据量巨大，城市大脑采用阿里云的飞天系统（Apsara）支持实时、快速读取这些数据所需要的无法想象的计算量。飞天是由阿里云自主研发的超大规模通用计算操作系统，可以将百万级的服务器连成一台超级计算机，提供源源不断的计算能力，以保证大脑能够“眼疾手快”、“当机立断”。
此外，数据采集系统是“末梢神经”和“小脑”（执行层），源源不断向城市大脑输送数据；数据交换中心是整个大脑的“脑核”（基础层），通过政府数据、互联网和社会数据的全面融合，提高数据的多维性和多样性；开放算法平台是大脑的“皮质层”（决策层），主要是通过各类算法和模型的搭建，进行决策；数据应用平台主要是把“大脑”的决策输出到城市管理和城市服务的各个场景。上述四大系统，均采用阿里云ET的人工智能内核。
可不要小看这四大系统，基于人工智能内核的城市大脑，与以往的城市运行管理系统相比有着天翻地覆的变化。
首先，数据源更丰富、更准确。人工智能技术可以实现语义分析、智能语音交互、图像/视频识别、情感分析等，这就极大地扩大了城市大脑的数据源，文本、语音、视频等都可以成为城市大脑的决策依据。这也让数以百亿计的城市交通管理数据、公共服务数据、运营商数据、互联网数据被集中输入杭州城市大脑成为可能。
其次，算法更先进。近年来，基于深度学习技术的发展，人工智能的算法有了突飞猛进的进展。基于机器学习构建的算法模型，经过大量数据的训练，能够不断地自动进行迭代优化。目前，ET的视频识别算法使城市大脑能够感知复杂道路下车辆的运行轨迹，准确率已经达99%以上。
此外，在杭州市城市大脑中，除了13家企业贡献的顶尖算法之外，城市大脑还构建了开放的算法平台，让城市大脑像人的大脑一样，能够吸收不同的思想，形成智慧。任何人的优良算法都可以放入城市大脑的插槽中，以供训练和选择。比如，富士康的大数据团队正在研究杭州公共自行车的智能调度算法，不久将输入到城市大脑中。
而在拥有无上限计算能力的云计算平台的“加持”下，城市大脑可以轻松对杭州市8万多个路口每一刻的交通状况进行实时计算，并在毫秒间做出决策。王坚表示，ET可以对整个城市进行全局实时分析，自动调配公共资源，修正城市运行中的Bug，最终将进化成为能够治理城市的超级人工智能。
据了解，城市大脑不仅可以治堵，同时还支持路桥规划、特种车辆监控、智能停车、智能物流配送等。未来，城市大脑还可以为城市的各类事件提供交通方案。比如，TFBOYS要来开演唱会，城市大脑可以基于粉丝特点，结合城市道路信息，给出交通方案；
在旅游方面，城市大脑可以将杭州每年接待的上亿人次的游客真正变成“用户”。当游客刚踏上杭州的那一刻，城市大脑便可以为其提供个性化的服务；
在民生方面，城市大脑还可以对水库、河道、泵闸等进行大数据采集、分析，结合天气数据，提前预测汛情和城市内涝……
“这仅仅是一个开始。”王坚表示，“城市大脑，是杭州代表中国的城市为世界在做一次探索，一次使用人工智能进行社会管理的前瞻性实践。我们不知道它最终会进化到什么程度，但这绝对是前所未有的。”
