从智慧城管看萧山区的AI视觉算法创新实践

作者:李祥敬   【原创】   2020-12-30 11:39:39

关键字: AI

针对城市治理中的各种复杂情况,由萧山区数据资源管理局牵头,萧山智慧投资有限公司作为投资建设单位,联合紫光集团旗下新华三集团、紫光华智等伙伴合作,依托“城市大脑·萧山平台”为全区搭建AI视觉算法开放平台用智能化技术实现市容执法自治。

在2020年全球面临的巨大危机中,城市的高效运营体系同样受到了严峻的考验,对于那些早期开展智慧城市建设的地域,信息和数据的有效整合以及高效处理,为其能迅速摆脱疫情影响提供了基础性支撑。

中国智慧城市建设起始于2012年,随着2014年国家八部委发布《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》,中国智慧城市的建设迎来了规范化建设的高潮。从2012年到2019年,据前瞻产业研究院整理所知,国家智慧城市建设的试点数量在700~800个。

中国智慧城市的建设进入快车道。IDC的统计数据表明,2018年我国智慧城市技术相关投资超过了200亿美元,2019年这一投资规模达到了228.79亿美元,预计2020年中国智慧城市的建设投资将达到266亿美元,成为全球第二大智慧城市建设投资的国家。同时,“新基建”的提出也将进一步推动各地智慧城市建设和升级。

杭州是中国智慧城市的先行者,而萧山区是杭州市内推动城市数字化建设的典范。根据《萧山区智慧城市规划(2019-2021)》,到2021年,萧山要成为智慧城市建设、打造“数字经济第一城”和“数字治理第一城”的排头兵、引领者,输出智慧城市运营管理智慧转型的萧山特色样板,展示经济和社会高质量发展的萧山水平。

杭州市萧山区政府办党组成员、区大数据管理服务中心主任章建平介绍说,现在萧山区乃至整个杭州的智慧城市建设最主要的抓手就是城市大脑建设,其中萧山是杭州城市大脑的策源创新地。秉承先试先行的原则,2016年5月,萧山区主动担当迈出了杭州城市大脑的第一步——治堵:在交通领域,实现为萧山区1000平方公里以内的所有救护车、消防车等特殊车辆一键护航。“通过智能信号灯和AI算法,我们以秒为单位实时定位任务车辆,提前30-40秒锁定绿灯,既保证特殊车辆的畅行度,又有效维护路况安全。经过四年时间的实践检验,萧山区针对特殊车辆的控灯率达到95%以上,120、119等车辆平均提速50%。这一技术使得杭州成为第一座救护车不需要闯红灯的城市。”

如今,为了更好地推进“城市大脑·萧山平台”建设,萧山区在智慧城市建设的顶层设计中将做到六个“一”,包括打通“一张网”、做大“一朵云”、汇聚“一个库”、建强“一个大脑”、建设“一批领域”、构建“一个展馆”。“萧山现在的整体计划紧盯两个维度:一个维度叫城市会思考,让政府部门在治理城市的过程中更智慧;另外一个维度是生活更美好,努力实现便民、惠民,让居民拥有获得感。萧山在云计算、大数据、人工智能参与社会管理方面所做的重大探索,其成功经验也将为全国乃至全球城市所共享。”章建平说。

其中,到2019年底,萧山完成7大领域、10个以上应用场景接入“城市大脑·萧山平台”;构建了基于数据分析、可视化展示、报告生成、辅助决策为一体的政府管理“驾驶舱”,实现已建成运行的智慧应用接入超过50%。萧山区在数据资源整理方面起步比较早,拥有较大的体量和较完善的基础,已经汇聚200多亿条的政务数据,且每个月新增以百亿条为单位的感知数据。这些数据在数据资源中心的整合,产生化学反应,能够支撑各个领域的智能化应用,为2022年的“智能亚运”亚运会的服务保障打下坚实的智慧基础。

AI算法驱动的城市治理

近年来,以运用信息技术手段采集证据、确定违法事实为特点的非接触执法,逐步成为城市治理的新路径。针对城市治理中的各种复杂情况,由萧山区数据资源管理局牵头,萧山智慧投资有限公司作为投资建设单位,联合紫光集团旗下新华三集团、紫光华智等伙伴合作,依托“城市大脑·萧山平台”为全区搭建AI视觉算法开放平台用智能化技术实现市容执法自治。

章建平表示,在城市治理实践中,海量的数据都来自于基层,但是由于种种原因,数据难以下沉,这对真正要用到数据的基层部门十分不利,对社会治理产生阻碍。因此,萧山区数据资源中心通过汇聚整合所有数据,并通过智慧分析,推进数据资源下基层的相关工作,更好助力社会治理的智慧化变革。

目前,随着公安、交警、城管等职能部门建设的前端设备视频接入数量的不断增加,传统视频的人工监管方式无法满足实时性、有效性的监管需求。我们迫切需要找到一个切实可行的方式,既能满足资源复用需求,又要能快速满足应用场景的部署方式。而通过叠加AI智能算法,做到“一机多用”,可以打造全域视频共享复用的基础平台,实现基于视频AI算法的应用,进而快速赋能各行各业。

以数字化技术推进“非接触执法”正是“数字大脑”推进新型智慧城市建设的一个重要侧面,显著彰显了智能技术在城市部署和应用中的意义和价值。以前,萧山区通过部署视频设备,结合算法计算出的占道经营、游动商贩等违法违章数据都是孤立的,导致大量数据堆叠,数据孤岛和壁垒现象严重,城管治理的根本问题并未得到解决。

目前,7×24小时智能监测,事件智慧化监管解放了人力,无间断的非现场执法,实现在线值守重点区域,减少了现场执法的矛盾与纠纷。今年疫情期间,萧山“非接触执法”在降低传染风险中的价值进一步显现。

据悉,新华三集团与紫光华智协作助力打造的萧山区非接触执法自治平台,实现了萧山城管基于AI视频分析的12类违章事件管理,覆盖了包括垃圾堆积检测、垃圾满溢、暴露垃圾、乱堆物料、违规撑伞、沿街晾晒、绿化损毁、流动摊贩、出店经营、非机动车乱停放、机动车人行道违停、违法设置广告牌匾等众多场景。

”‘非接触执法’切实让老百姓感受到通过人工智能、大数据、互联网等工具使日常生活更便利。智慧建设成果的产出是需要慢慢渗透和体会的,海量的事件能够在第一之间被捕捉并且立刻下派通知居民感知到,有利于城市治理的精细化程度的提升。萧山区也还在努力开发更多成型的解决方案,努力推进城市智慧化水平的提升,让百姓生活更便利。“章建平说。

技术创新赋能的平台建设

“城市大脑·萧山平台”AI视觉算法开放平台在目前已建成的区县级城市大脑中属首创,具有技术创新、开放兼容、降本增效、统一资源等创新之处:构建算法平台+算法训练平台,实现业务需求到应用算法形成的闭环架构;从算法、平台、基础硬件的分层解耦,建立统一行业算法接入标准,降低因单一厂商绑定带来的风险;资源统一共享复用,即通过建设一个云端的算法平台,赋能各行各业。

“城市大脑·萧山平台”AI视觉算法开放平台融入新华三集团和紫光华智联合解决方案云化架构、应用驱动、软件定义、开放生态四大核心技术优势,让监测更加“智慧”,由“人眼巡查”转为AI“自动识别”,更加高效地发挥视频资源的价值,实现事件违章的AI发现、复核、处理,全流程自动处置,大大提升城市治理的智能化水平。

章建平表示,这也是萧山选择与新华三集团、紫光华智合作的原因。新华三具备全栈化、端到端的数字化解决方案实力,在“AI in ALL”智能战略下,“数字大脑计划2020”以AI人工智能,云计算、边缘计算、大数据等综合性技术,为城市治理者和运营者构建城市视觉中枢,为智慧城市、安全、交通、应急、环保、医疗等领域提供统一的视觉底座,助力城市智能化发展。

尤其是在与城市治理和服务息息相关的视频云规划建设上,新华三集团与紫光华智依托自研能力和生态建设构建起了独特的竞争优势。视频设备与软件解耦合,图像识别由后端算法仓库统一计算,降低前端海量视频设备部署成本;视频服务器与AI算法解耦合,硬件服务器只作为为云化基础资源,实现充分利用、弹性扩展,避免专用视频服务器资源利用率低的问题;算法仓库实现多源算法拉通,避免后期各类算法成为“算法孤岛”。

新华三集团技术专家表示,“城市大脑·萧山平台”AI视觉算法开放平台在技术层面具备领先性,基于容器云的云边协同满足爆发式的计算需求,最优的分布式计算架构大幅度降低智能应用系统的整体建设成本,智能化的资源调度使智能安防系统更加的“智能、节俭”,领先、开放、安全的架构避免单点故障,易用、灵活、高效的弹性扩容实现资源按需配置。

特别是云化架构的分层解耦可以整合和兼容原有厂商的相关产品或原有的已经建设好的产品,最大化降低相关的资源损耗以及整个建设费用。云化架构与传统烟囱式的建设最大的区别,就在于云能够进行资源的共享,从而打通萧山区和杭州市的平台资源,随取随用。

新华三集团技术专家说,在整个项目的过程中,新华三也在不断摸索,通过坚实的算法能力以及云平台能力,对萧山区现有的视频资源进行数据化和智能化的分析,将这些违法违规的行为进行识别,这是第一阶段。随着项目的应用落地,新华三发现算法还可以不断扩展,基于超强的算法能力进行了更多尝试。例如现实生活中道路损坏也是城管负责,以往是在压损情况出现之后,城管再去检索出现的情况,调集相关部门、相关人员进行修补。而现在针对这种情况通过算法模型,结合空气湿度温度状态、车流量等要素,将影响因素进行量化,提前综合预判这个路面损坏时间,给城管进行预报。

由于人工智能算法的升级和迭代速度较快,传统的一机一用部署方式,经常出现算法建成即落后,或是使用效率极低,给用户投资造成很大浪费。“城市大脑·萧山平台”AI视觉算法开放平台提供算法兼容服务,设计算法仓库,可支持不同厂家的同一类算法,或同一厂家的不同算法。多算法兼容分为算法共存和算法协同两个层次。算法共存是指不同算法均支持加入算法集成框架,支持快速集成,算法可以进行添加和升级,形成一个丰富的算法仓库。算法协同是指针对不同的解析任务需求,可以调用不同的算法应用,针对同一任务,也可支持调用不同厂家的算法进行,结果同时输出,并提供数据汇总结果和碰撞应用。

”萧山区的AI视觉算法开放平台落地实践是标杆,也是样板点,不只可以在城管领域进行复制,整个应用、架构以及相关算法的数据都可以在各行各业内来使用,比如社区、园区等各种场景。“新华三集团技术专家最后说,”我们有着巨大的研发人员优势,整个紫光集团内部在国内拥有芯片从设计、研发、生产整条的产品线,使得新华三在面对各种环境和考验时都能提出积极的应对策略。同时基于云计算乃至整个ICT基础设施建设,新华三携手紫光华智能够形成更加完整的解决方案。“

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