为助力建设国际科技创新中心核心区、国家服务业扩大开放综合示范区，北京市海淀区携手百度、中科大脑等科技企业打造海淀城市大脑，有效提高城市管理效能，提供全局协同的决策依据支持管理与服务。如今，海淀城市大脑已成为中国智慧城市建设的一个“样板间”。

AI计算中心，城市大脑的“新基建”
海淀区在2018年启动了“城市大脑”的建设工作，以顶层规划为引领，以“智能+”为主要内核，以科技赋能城市治理为目标，搭建了“1+1+2+N”的海淀城市大脑架构模式，即一张感知网、一个智能云平台、两个中心（大数据中心、AI计算中心）、N个创新应用场景。
“AI计算中心是城市大脑非常重要的基础设施，为城市大脑提供了集中化管理的人工智能算力和算法分析平台，同时可支撑城市大脑持续演进。”海淀区城市大脑专班副主任、海淀区城指中心副主任巩振文介绍。作为“城市大脑的大脑”，AI计算中心为海淀城市大脑提供了人工智能的算力和算法分析平台，上承应用、下接芯片，为城市管理的各场景智能化应用提供新型基础设施支撑，也成为了“城市大脑”持续演进的核心引擎。
AI计算中心由百度公司牵头设计，采用开放式平台架构，依托百度飞桨深度学习平台，联合旷视、寒武纪、第四范式等数十家AI算法和AI芯片企业“组团”适配，全栈国产化适配率达85%；平台可兼容异构算力设备和多种算法模型，可同时运行多算法组合并融合结果来获取更精准的服务，缩短集成周期，提升AI应用质量；通过基础算力和算法资源的统一集中管理、按需分配，打破传统数据和计算资源无法复用的局面，提供全局协同的决策支持服务。
上万路摄像头、两万个传感器点位、全天24小时不断产生数据……城市中布局的大量摄像头、传感器带来了海量数据，仅图片数据一项每天就会生成两千万张，这对AI计算中心提出了不小的挑战。
据为城市大脑AI计算中心提供技术支持的百度工程师介绍，海淀城市大脑接入的数据类型繁杂，包括物联网、视频监控、路侧智能设备数据等各种多源异构数据。“AI计算中心每天获取的有价值数据大概是6000万余条，每天处理16万条。涉及到的算法大概是100多个，将近200个子算法，涉及到20万亿次算法调用、20多个智慧化的场景。从最底层的算子层面开始，我们软、硬件厂商一起进行了10个月的适配。”通过对城市大脑接入的视频、图片、语音、文本等数据进行智能分析处理，为场景应用提供分析结果、预测预警和决策支持。

AI解决渣土车治理痼疾，为城市管理提质增效
“海淀是一个建设大区，约有300个在建工地，这是区域发展的特点，渣土车违规行为治理管控难的问题较为突出。以前传统方法是路口设卡检查，人力投入大，检查难度高。另外，渣土车治理涉及到多部门的联动，统筹融合存在一定难度。”巩振文表示，通过城市大脑，凭借AI等技术积累与经验，有望破解这一难题。
针对渣土车综合治理的痼疾，海淀城市大脑协同7个政府部门的业务融合，聚集百度在内的14家产业联盟成员企业，围绕识别分析、数据融合和执法监管展开技术攻关，实现了对渣土车源头管控、车辆轨迹研判、违法特征研判、执法取证、自动处理环节的智能识别与高效处理。
据巩振文介绍，最开始算法不完善的时候，系统会把跟渣土车相近颜色的公交车、邮政车、油罐车等都识别成渣土车。而利用百度的AI技术、算法仓、时空一张图等，目前已经实现了95%以上的识别率。
具体来看，针对城市治理，海淀城市大脑给出了“三融五跨”的解决方案，即技术融合、业务融合、数据融合，实现跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务。这一建设思路，也充分应用在了以渣土车为代表的重点车辆治理场景中。首先在业务方面，将渣土车的前运部分进行了打通融合。在数据方面，除了地理空间以及短视频、图像这些数据，也接入了市级和区级多部门政府数据。在技术方面，选取了14家优秀的企业参与该项目，充分利用“城市大脑”的地理定位和AI识别能力，实现了对渣土车源头管控、车辆轨迹研判、违法特征研判、执法取证、自动处理环节的精准识别与高效处理，为交通、城管非现场执法提供科技支撑。系统还会将一份安全报告和视频发送到执法部门作为研判的依据。
“通过充分利旧，接入海淀区原有的1万多摄像头，赋予它们识别渣土车的AI能力，并对工地内外都分别进行了监管，从而保证每一辆进出工地的渣土车真正的从源头治理起来。”据介绍，在系统城区道路上，可以看到渣土车实时流动的情况，正在流动的白色点位代表着每辆渣土车。通过一张热力图可以看到哪一时刻渣土车的行驶是比较密集的，图像会对今日所经过的渣土车数量以及所有社会车辆数据进行统计。“比如系统上有针对渣土车违法行为进行的统计，比较典型的有六种情况，其中对抓拍到的未苫盖、改装车、异常号牌等情况，利用AI技术对于车的整体外形来进行对比和判断，就可以还原这个车辆的真实车牌情况。”
AI这双慧眼，正在帮助智慧城市将渣土车、危化品运输车等重点车辆的违法违规问题牢牢看管。

应用场景领先，智慧城市落地见实效
目前，由海淀城市大脑打造的未来城市生活图景，已建成或融合汇集了50多个应用场景，为城市管理、公共安全、生态环保、城市交通、公共卫生、智慧能源等领域的管理变革与应用创新提供强有力的技术支撑，有效提升城市治理的精细化、智能化、智慧化水平。
在城市综合治理领域，针对城市管理事件处置，利用百度提供的人工智能和大数据技术，对全区452处城市管理问题高发点位进行自动研判分析，可实现对店外经营、无照游商、堆物堆料、沿街晾晒、暴露垃圾、积存渣土等城市管理事件的自动识别、自动立案、自动派转、自动核实和自动考核。
在城市交通领域，交通指挥中心依托“城市大脑”数据及技术能力支持，可实时掌握交通态势，精准感知各类交通事件，准确分析原因，及时调整交通运行状态。
在生态环保领域，基于海淀区遥感数据，结合300个大气监测微站点和129个水质监测站点的点位数据，实现对大气污染、河流污染、裸露土地等监控分析。通过数据的整合与分析，海淀环境污染溯源与精细化治理有了技术支撑，实现了项目切实落地实践的突破。
新冠疫情发生后，海淀借助“城市大脑”技术，构筑起了疫情防控人员信息管理系统、疫情大数据分析系统、疫情预警系统、社区防控预警系统在内四位一体的疫情防控平台，用人工智能、大数据等技术助力科学疫情防控。平台实现了个性化数据分析、返京人群分析、人口排查分析、重点人群动态监测、跟踪、预警服务等重要功能。
疫情防控平台可以动态监管辖区、街道人口分布及变化，对重点人群进行跟踪分析；利用人脸识别和热成像技术实现的AI多人体温快速检测系统，可以非接触、无感知、高效地检测流动人员体温，对异常人员发出预警，在火车站等人流密集地区得到有效应用；联合百度开发的人工智能外呼平台，实现疫情期间电话调研、电话通知、居民防疫指导，在线覆盖617个社区（村）人群。
2021年2月7日，由中科大脑、百度等参与承建的海淀区城市大脑智能运营指挥中心（IOCC）正式上线投用。在一面高5.8米、长19.2米的巨幅屏幕上，汇聚了地区全景地图、实时监控画面、各种数据以及突发事件等多类信息，在这里可以实时、精细感知海淀区431平方公里的 “心跳”和 “脉搏”。巩振文介绍，海淀区城市大脑智能运营指挥中心（IOCC）作为海淀城市大脑的具象化体现，对整个城市大脑的建设发展将起到关键的“聚合与牵引”作用，是了解全区情况和一线状况的驾驶舱。“一方面，IOCC支撑起区域城市治理的决策、指挥、调度，发挥驾驶舱的作用；另一方面，它是各领域业务的态势晴雨表，能精准感知和掌握城市的变化，实际上就是城市大脑的终极反映。”
海淀城市大脑通过实时汇聚处理各领域数据资源，依托人工智能分析处理能力，推动公共资源高效调配、城市事件精准处置、城市治理全局协同、治理效能切实提升。
未来，海淀城市大脑还将加快落地更多的城市智慧化场景应用，持续推动城市治理模式创新发展，不断促进产业生态良性互动，从而普惠城市治理、产业发展和民生改善。