【云驻共创】华为云城市智能中枢,赋能新型智慧城市应用敏捷创新

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lucyandlily 发表于 2022/07/30 12:06:47 2022/07/30
【摘要】 本篇文章主要是从AI的角度看城市,AI赋能智慧城市。中国的智慧城市建设正在加速,国家发改委发布的新型智慧城市指标中指出,新型智慧城市建设要为以人为本、成就导向、协同创新、绿色发展,让老百姓具有更强的体验感——城市还能“更智能”。

IDC的最新预测显示,在2024年,中国的智慧城市的支出规模将达到500亿美元,年增长率超过20%,其中碳中和、绿色环保等成为国家十四五规划中的战略级投入以及2035的愿景目标。随着对物质生活的增加,带来了大量的城市资源的消耗,这其中引发了很多的矛盾,如交通的问题、拥堵的问题,以及城市体验的问题,最好的北上广深其实在生活体验方面都排不到前面,不仅是交通,各个方面,包括资源的不足,包括环境污染的问题,还有像疫情、台风大事件来临时的应对能力及处置能力,这两年大家都深有感触,就是城市[城]长的烦恼。

一、因聚而生 为你所能

人工智能作为通用目的的一个技术,它逐渐走进企业核心发展的一个系统,它的发展符合这样一个曲线,分四个阶段:萌芽期、碰撞期、相互促进以及稳定发展,现在AI在社会的各个方面以及城市的各个领域已经在积极的尝试和使用,已经到了加速的碰撞期,如果这个时期把当前遇到的问题以及法律法规以及相关伦理处理好,那就会走到第三个阶段,快速地促进生产力的爆发,当前还处于第二阶段。

1、加速的碰撞期

为了了解这个阶段的具体问题,经过大量的和智慧城市相关的探索和实践,通过800多个项目的实施,可以畅想10年或者20年以后,如果AI像电一样普及了,那社会将会带来一个什么样的变化,城市将会有一个什么样的改变。如果这一天到来之时,希望城市治理更加高效,城市里所有企业创新能力更强,生活在城市里的老百姓生活的更加的自然更加的温暖,整个城市可持续发展,我们希望AI像电一样无所不在,默默支撑整个社会往前走,现在停电一小时大家可能就受不了了,更别说停电一天,若AI让每个角落形成生产力,那就会像用电一样发挥巨大的作用。

随着AI在行业进一步深化,华为云提出并积极实践了城市智能体的理念,以云为基础,数据为要素,AI为核心构建一个立体感知,全域协同,持续进化的智能系统,让城市的发展更高效,不断创新,有温度可持续,同时进一步通过智能中枢构建城市智能升级的核心枢纽,华为云携手伙伴带来了新的智慧城市的探索和实践,今天,联合伙伴发布新的决策优化服务和实控服务,实现从感知认知决策到深度协同的一个闭环,更好地赋能我们的智慧城市。

2、共同推进新型智慧城市的建设

比如政务场景,华为云携手合作伙伴数字政通、国泰新典等通过华为云智能中枢的多个服务沉淀经验,赋能智政务的智慧运用,共同推动智慧城市的建设,伙伴们采用华为云全域感知服务的100多个算法,可以智能识别多渠道来源的数据与事件,趋于不同场景的如道路积水、违章停车等多种场景AI算法灵活调动,最大化利用资源,从被动响应到主动感知,同时伙伴采用华为云知识计算服务,利用了超大的GES图谱进行知识建模,进行责任主体的判定和处置推荐,以及隐藏关系的后面的挖掘,从知识计算,工单分布的准确率从60%提升到95%,一些更复杂的工单处理周期从平均的5天缩短到短短的3小时,通过机器人服务,可以提供AI+APP一体化能力,全天候足不出户的办理业务,同时,质量质检机器人可以自动化识别市民的情绪,并对话务员的服务质量进行自动化监督,推荐相关定制化的话术,市民的回访和满意度从58%提升到87%,通过AI让城市政务更加高效,治理更加精准。

大家在城市里面可能大部分时间都呆在室内的,大家对室内环境的重视程度应该很高,包括室内二氧化碳、甲醛等气体滞留性带来人体不适,增加流感与病毒传播可能性,同时,国家明确指出企业节能要成为一个必须,华为云联合大京空调创盘古大模型,这是业界首创的,介于图网融合模型,通过数据差异,以及模型结构的差异,取样多样化基础模型,实现多层次融合训练,实现精度泛化能力的最优,实现TVOC甲醛二氧化碳的各种气体精准预测,除了温度的控制以外,还可以精确界定所相关的新风开关时间点,预测精度达到85%-95%,相比普通的小模型,提升大概10-15个点,给人们打造了一个更加贴近自然更加舒适的环境,同时还能更加节能。

在城市创新这一块,华为云联合大势智慧、佳格天地发布城市智能中枢时空计算服务,运用到了城市智能规划、自然资源的监测、石油勘测以及印尼等多个行业。如在城市实景三维可以实现7天完成200公里,2厘米精度的一个建模,这是业界水平的3倍以上,这背后依靠的基于AI的算法的全息的影像生产技术,支持万级影像全自动闭停处理以及支持大场景融合镶嵌0偏差,可以实现天极数据输出,智能遥感解译可以支撑整个城市自动结构的提取,通过盘古CV大模型加持,场景解译准确率提高到99%以上。在中东地区,大智慧与华为云城市智能中枢帮助客户构建了整个沙特实景三维的数字底座,城市管理者可以持续精准的对城市建筑、道路覆盖、土地分布以及基础设施情况,这样的话更加便于政府可以更好的对城市进行规划、建设以及管理。

在这个交通场景,华为云联合深圳巴士及伙伴优点巴士共同发布了华为云城市智能中枢决策优化服务,打造深圳的一个精准公交,针对大概6000多辆车以及300多个公交线路20多种实际业务变量的约束,通过运筹优化算法,精准制定了公交调度计划,保障科学运力规划,同时基于海量数据,基于T度决策模型,充分挖掘车辆多维时空的特征,用调度算法,生成实时精准的预测,最终输出精准公交道路计划,预测准点到站率达到90%以上,实现绿色出行,最大化精准释放公交运力。

AI让城市可持续的发展,智慧城市可能分为三个阶段,第一个阶段是单个场景的探索,比如我们把政务场景的做好,交通把交通的场景做好,做好0到1的一个积累;第二个阶段是做好场景的协同,比如公交做好了,可以跟地铁,跟其他的室内交通以及场馆各方面整个城市的整体出行提供一个协作,让整个城市的出行效率、交通资源利用率;更重要的是第三个阶段,城市所有的场景部门之间的整体协同,实现全面智能覆盖,例如重大疫情处理场景,需要疾控中心、卫健委、交通运输部门、运营商、人社局、公安以及很多部门实现场所、交通工具、人、事、物之间的全局建模以及智能分析,保障各种资源端到端的闭环,面向城市一体化智能协同体系,华为云与伙伴开发者一起让AI在城市每个角落形成生产力,共同推进新型智慧城市建设,真正让城市发展更加高效、善于创新、有温度、可持续。

在这里要衷心感谢伙伴朋友以及开发者的一路支持,你们的支持是我们前行的动力,华为云将持续深化与伙伴客户开发者的合作,加速AI赋能智慧城市。

二、智能驱动产业发展,打通城市经济的筋脉链接

火石创造副总裁何伟介绍了火石与华为云联合打造的产业发展服务平台及产业解决方案,华为云城市智能中枢的能力将智能融入产业发展,打通城市的筋脉链接。

1、方案打造的原因

为什么要打造这样一个方案呢?一方面是2019年8月中央财经委的第五次会议,一直到十四五规划和2035年的远景目标纲要,中央多次提出提升产业链现代化水平,推进产业技术高级化、产业链现代化,目前全国众多的省市都在落实链涨制,链涨制是提升产业自主水平的保障,但各级政府产业主管部门和链涨在掌握产业链的现状和发展态势,选择产业赛道的细分领域,优化提升资源配置效率,加速产业集聚培育优质企业,和促进企业数字化转型等方面都需要更有效的工具和手段,另一方面,数字化改革是中国未来5-10年最重要的战略,各级政府的数字化改革已经从过去单引擎的民生发展逐渐过渡到优政惠民与兴业并举的双能驱动,除了服务民生,每一个发展产业的政府,都需要一个产业大脑伴随式全程赋能。

同时可以看到十四五规划以来,各地数字化改革加快推进,2021年2月份浙江省启动数字化改革,提出了1+5+2的工作体系,数字经济综合运用作为浙江省数改在产业发展领域的重大实践,明确提出了以产业大脑+未来工厂为核心,推动全要素、全产业链、全价值链全面连接,同年的7月广东省也全面启动数字化改革,推动数据要素的市场化配置,推进新型基础设施建设,让数据和智能融入社会的方方面面。

2、火石的发展历程

接下来介绍一下火石,那火石是中国产业大脑和产业大数据领域的准独角兽企业,自2015年成立以来,火石深度融合产业研究能力、产业大数据能力和IT的应用能力,努力践行帮助政府园区构建数据驱动的产业发展模式,2020年火石发布了产业大脑2.0版,实现了从产业链云图到智能分析精准治理产业服务的全闭环,同年火石与华为数字政府、华为云计算等开展合作,当年5月承建了北京市高精尖产业大数据平台,这也是中国第一个省级的产业大脑,2021年火石也全面深度参与了浙江省的数字化改革。

火石依托稳定可靠供应体系支撑的全球供应数据的服务能力,具场景建模的数据加工能力,和数据的自动化融合能力,获得了市场的高度认可,鉴于紧密的探讨与实践,火石和华为云一起,提出了智慧产业发展平台,也是产业大脑的整体架构,将华为云城市智能中枢的能力融入产业场景中,帮助政府建链、补链、固链、延链、强链,智慧产业服务发展平台以云为基础,数据为要素,AI为核心,通过华为云城市智能中枢,实现感知、认知、行动、决策的深度协同,通过产业智能中枢,构建产业图谱,能够覆盖九大战新产业,以及相应的产业指标体系,并且包括宏观、中观、微观不同的维度,来支撑深度的产业洞察,在面向政府产业的应用端,则通过大屏、PC、手机等多类入口,提供产业地图,产业链分析智慧招商、智能监测、数字化转型等各类场景应用,推动政府园区加速实现产业链的现代化。

3、华为云城市智能中枢

产业发展服务平台是数字赋能、产业链能力现代化产业基础高级化的落地路径,它的核心是一体两翼,赋能政府侧,精准治理,在政府侧,围绕产业发展全生命周期,实现产业链、产业选择、产业治理、产业服务全流程数字化、智能化、精准化。在市场侧则基于数字化实现资源要素和企业服务需求的精准匹配,实现产业的高效协同,平台从以下四个方面来赋能政府园区提升产业精准治理能力,第一是产业管理从宏观到微观,而实现宏观统计数据与微观产业数据的精准衔接是产业链的完整性、供应链的安全性、产业基础和价值链的分析研究,下层到产业图谱的各个节点,第二是过程管理从事后到事前,通过绘制企业的画像,建立动态档案,涉及企业、园区、产业运行的监测指标体系,跟踪并预判企业发展拐点,预警产业链的薄弱环节,第三运行监测从规上到规下,密切跟踪规下企业、中小微企业的运行情况,为精准施策精准培育专精特新等各类创新企业提供支撑,第四就是产业资源从分散到集聚,基于资方的企业和供方的精准画像来实现产业资源和创新要素的数字化的在线集聚,从而打破物理空间的限制,形成虚拟产业集群,快速提升产业发展所需的资源要素的可获得性。

那么智慧产业可获得平台的智慧怎么样来体现呢?华为云的城市智能中枢在其中发挥了重大的作用,产业链条信息中蕴含着产业主题区域生产要素等关键的要素,这些之间存在着复杂的关联关系,这些关联关系的关键信息可以有效的实现企业画像、外迁预警、企业动态监测等智能预测功能,用于决策感知的辅助支撑,同时,这些计算符利用数据之间的关系进行业务和运营的优化,将来自产业各个角落不同来源的数据在一个全面的、可查询的图上连接起来,并展示关系中的相关点,让企业数据、产业数据真正的活起来,为辅助决策、全局管控、精准服务和资源调配提供有力的支撑,经过可靠分析和充分计算的数据,将为形成精准化产业服务提供关键支持,华为云支持计算服务可提供分布式大规模一体化的图查询和分析能力,通过高性能的国产资源内核,满足高并发、妙级多跳实时查询,内置丰富的图分析算法库,满足多领域的运用需求。

那么基于华为云的智能中枢,产业发展服务平台具备以下能力:一是全域感知服务,跨部门跨模块的多场景感知,对事件进行处理,第二是知识计算服务,挖掘产业信息之间的关联关系形成产业模型和图谱,支撑上层如产业地图、产业监测等治理应用,第三是机器人服务,能将智能自动化进入更多的组织和流程,基于这些能力,构建产业动态分析引擎,并通过数字孪生构建产业链、创新链、人才链、资本链、空间链,从而实现数字化、智能化的产业洞察。

4、方案特色亮点

接下来总结一下火石和华为云联合打造的智慧产业发展服务平台,这个方案有哪些特点:首先,拥有产业大数据的采集、清洗、加工和公司数据融合等全流程的治理能力,并建立了支持动态更新的产业数据供应链,和政府园区的合作火石是自带数据的,第二运用华为云城市智能中枢的能力构建智能化产业洞察力,微观形成数字化企业画像,宏观绘制产业链全景图谱,形成指标评价,构建供应链健康度、企业潜力、风险预测、外迁预警等大数据模型,第三是基于数字引擎进行“数链融合”,形成丰富的产业链核心场景应用,第四解决方案已经非常成熟了,覆盖了众多的战略基金产业和传统产业,在多个产业发展不同程度的省市园区都得到了持续的深度的应用。

5、智慧产业发展服务平台

以下是智慧产业发展服务平台的一部分典型案例,可以看到包括北京市、安徽省、浙江省、杭州市、大兴区、宁波高新区等等,这些区域已经成功利用智慧产业发展服务平台,在产业细分领域的选择、创新要素的梳理集聚、精准招商和企业全生命周期的服务等方面起到了预期的成效。

再来看看三大省级案例,北京高精尖产业大数据平台是火石第一个省级项目,平台服务于北京市主管领导重点主抓的五个高精尖产业的运行监测,服务于产业管理部门的企业需求监测和创新协同任务的管理,平台覆盖了医药健康、人工智能、新材料、新能源汽车、科技服务业等五个高精尖产业,实现了公司数据的融合以及整个产业治理过程的闭环。

这是去年火石与华为云合作的宁波高新区新材料科创大脑,运用城市智能中枢能力的支撑,面向产业链,创新链、供应链,构建三链深度融和的知识图谱,包括以下几点,通过智能感知和预警预测来支撑浙江省,打造新材料产业的科创高地,创新的建立了关键核心技术的模型,中观层面判断细分领域赛道,关键核心技术的发展情况,同时,据新材料科创企业的数字化画像,精准匹配创新资源,提高产业链的协同效率,降低企业的创新周期和成本,最后是研判细分赛道关键核心技术的发展情况,监测全国新材料领域的创新要素,识别这个产业的未来发展机会,产业大脑是一个高速发展的市场,也是数字经济支撑产业发展的重要方式,火石同华为云一起充分利用各自能力优势,为客户提供覆盖云计算基础设施、智能中枢、产业发展分析引擎、一直到产业治理各种应用的联合解决方案,帮助客户来实现可持续创新发展。

三、慧在交通,打造智能交通新范式

1、关于博研智通的发展历程

首先,北京博研智通科技有限公司是一家成立于2010年的一家清华系ITS解决方案和服务提供商,创始团队源自国家863计划班底,多名创始成员是信控行业国家标准的制定者和起草人,公司也是起草制定单位,深耕交管行业多年,专注智慧的路,目前围绕城市路网、高速路网和智能网联提供最具核心竞争力的信控引擎底座,涉及云管边端软硬件产品与技术,服务智能交通与车路协同,用户和伙伴遍及全国,为智慧城市打通最后一公里,解决核心痛点问题。

2、智慧交管的数字经济

众所周知,我们是交通大国,而从交通大国跨越至交通强国需要数字与智能,数字交通是数字发展的主要场域,而智慧交管是数字交通发展最具社会属性的行业之一。

在交管行业,如何打通与协同一直都是困扰发展的难题,可以预见的是云端互通、人机交互,而无论是智慧城市还是无人驾驶,最后一公里将是制约发展空间的重要部分,霍华德的诗词里这样说道:“一座城市就像一棵花、一株草或一个动物,他应该在成长的每一个阶段保持统一、和谐、完整,而且发展的结果绝不应该损害统一,而要使之更完美。”我们行业与通信、汽车制造等行业不同的是,从国外到国内,通讯标准繁杂不一,百花齐放,所以交管行业的第一个痛点问题就是行业不规范,标准不统一,那业务无法集中管理,数据自然不能融合利用,我们期待的人工智能根本没有用武之地,更无法谈及完美,交管行业需要新技术赋能,而新技术需要与行业深度融合,华为云城市智能中枢联合博研智通构建的城市智能核心枢纽将连接云、大数据,深度学习最优求解算法和交管行业深度融合,实现感知、认知、行动、决策深度协同,实时感知交通参与者的行为规律,进行精准交通路网数字孪生,交通运行科学诊断,路口咨询信控,干线动态滤波协调,场景化秩序优化等,实现点线面交通感知,认知优化的业务闭环,提升交通效率,保障通行,博研智通的核心信控应用平台基于多年行业经验和资源,面向用户和合作伙伴打造的是一套解决最后一公里难题的端边整体解决方案,为最终用户提供监管用户平台的同时,向上赋能多元应用,向下规范前端基础设施,通过强强联合,作为交管行业应用在人工智能结合的新范式,引领市场与交通发展。

依托博研智能强大的信控业务能力,通过华为云城市智能中枢,实现五步闭环服务智慧交通,这包括全息数据融合感知,构建数字化交通形态,交通数据源头认知,还原完整交通路口图谱,建立道路健康诊断档案,量化分析拥堵成因,基于多维交通指标体系,完善优化效果评价,场景化时空动态结合的优化策略制定,最终实现全域交通感知、智能决策优化和数据融合利用的终极服务体验。

3、加速城市智能中枢落地交通行业

博研智通统一信控平台加速了华为云城市智能中枢落地交通行业,当他进入交通行业,城市智能中枢发现强大的AI算力和策略无法触达路口,因为信号种类繁多,标准不统一,无法全部打通,智能和车路协同遇到了最后一公里问题,那博研智通的统一信控平台不但解决打通难题,其强大的业务管理功能丰富实用且逻辑完整可靠,这令华为云城市智能中枢提供了天然的行业应用沃土,使得云与AI等新技术得以在交管行业生根发芽,城市智能中枢实至名归。

博研智通统一信控平台打通云管边端,异构前端非标设备控制模式,融合利用感知设备数据信息,为AI赋能行业提供应用平台,与此同时,平台为用户构建2套标准,分别是中心运用交互和前端设备接入标准,这为未来交通发展奠定了良好的基础和市场环境,十四五规划与公安部交管局的政策都明确指出,交通信号联动与统一管控,正在将此付诸实践,不断探索,截至目前已在全国十几个大中型城市落地平台,同时在更多的城市地区进行试点,期待也会努力服务更好更规范可用的信控场景与未来。

4、成都的智慧交通

在即将分享一个最佳实践的时候,想到了广远与可能性,联合解决方案为成都这座城市带来了许多交通智慧化的广远和可能性,成都作为全国机动车保有量第二大城市,拥堵是交通头号问题,如何利用有限交通资源实现精细化、智慧化管理,降堵提效是刚到成都时面对的问题,路口信号联网率低,多品牌信号不兼容,这些复杂又困扰用户多年的问题都一一被解决,为用户建设了统一的信控管理平台,为用户进行智能信号优化,为用户实现特勤车辆出行保障,数字上面比如拥堵次数降低20%,平均车速提升18%,早晚同行时间下降10-15分钟,这些都能让身处快节奏的我们有更多的时间热爱生活,追求自由,而在应急方面,可以缩短44%的应急救援时间,这是对生命最崇高的敬意。

成都作为联合方案的最佳实践,实现了跨品牌跨区域的信号联调联控,平台完成了海信HICON系统和SIMENS系统等十一种品牌信号系统,共计2892台设备的异类重构,接入了10W+视频设备,还为未来接入成都平台的信号设备建设统一接入标准,能力架构既解决了线网问题,还为未来构建标准体系,我们的目标一直都是重构现在,服务未来。

这页大家看到的是成都市交通信号综合管控平台的主页面,它实现多品牌信号联网联控,打破跨品牌信号协调控制壁垒,帮助用户从原先烟囱式的系统进化到一体式的管理平台,他改变了原先多系统来回切换的繁杂操作模式,以一张图总览全局,对设备进行监管,控制与运维,它使得设备协同率从50%提升到90%以上,大大提升了工作效率,应用平台功能丰富,业务流转逻辑完整。

此页面是成都统一信控平台,被华为云城市智能中枢赋能后的功能页面,主要是AI信号优化,基于强大的智能中枢,决策优化服务能力,通过基于运筹调度结合深度神经网络的强化学习算法,实现基于流量饱和度和排队长度的路口,控制模式自动调整与优化方案下发,信号实时优化方案是基于路口实时流量变化和交通事件影响,实现秒级计算最优信号控制方案,调整每个象位和绿信比以满足交通运行的需求,多时段优化方案是融合历史流量数据训练的多时段优化方案,一键下发且可批量执行,实时交通指标是通过大数据技术实时计算拥堵情况,排队长度路口流量数据及绿灯空放时间等多维交通评价指标,助力用户客观评价交通控制水平,提升系统综合运行质量。

这个页面是基于华为云城市智能中枢决策智能优化服务,实现成都城市道路优化的功能模块,它采用分层缔结的框架,运用强大的AI算力和算法实现以路径为单位的区域交通信号优化,干线动态分析实践于关键路口和区域流量动态,智能化实现干线和子虚的动态干线规划,解决原先人工规划的滞后性,提升整体优化效率,干线优化方案是融合多路口交通特征和需求,智能化实现多路口联合优化的干线优化方案,实现从点到线再到面的全局整体优化方案。

5、信控平台进行中

统一信控一小步撬动智能交通大未来,相信在不远的将来,与华为云城市智能中枢的联合能够替更多城市,期待将此事业做遍全国甚至全球,希望这些努力都能转化为应用成果,为人们的实惠出行提供基石,为智慧城市保驾护航。

自动驾驶汽车与交通信号灯相连,是交通安全最后一公里问题,密歇根大学的团队通过对行人的安全感进行研究,发现行人对红绿灯的信任超越了对自动驾驶汽车的恐惧,未来交通离不开人与出行工具,如何赋能行业智慧,赢得最佳体验,融合最先进技术,当以人为本,互联互通,我们愿意持续不断打造自身能力,联合华为核心技术,共同打造面向用户和未来的智能交通新范式。

四、数字孪生城市:新型城市治理模式探索

1、大势智慧

大势智慧是一家从事实景三维重制技术研发和应用的公司,在大规模城市场景和地理场景的三维重建技术方面大势智慧在全球范围内拥有领先的技术优势,目前利用人工智能技术建立了高精度长城数字模型,并且用于长城的保护和修复,在全球范围内引起了强烈的反响,相关视频在YouTube上有2000万以上的播放量。

2、实景三维技术

实景三维技术能够利用拍摄的图像重建现实世界的高精度的三维模型,实现对物理世界和城市场景的高精度复制,具有极其广泛的用途,实景三维技术也是一种非常基础的技术,国家在最近几年一直在加强实景三维建设相关的工作,并且在今年二月份初自然资源部发布了全面推进实景三维中国建设的通知,明确指出实景三维作为真实、立体、持续化反应人类生产生活和生态空间的时空信息,是国家重要的新型基础设施,给了实景三维一个非常重要的定位。

未来是一个万物互联,人机混合,数字与真实孪生打通的世界,物联网信息可以在三维的世界中进行精细的分析,机器人需要一个提前构置的物理世界的模型进行详细的规划和导航,实景三维是未来的基础设施,实景三维不只是一个模型,这个基础设施也是一个需要语义化的一个模型,是一个能够被机器人读懂和处理的三维模型。

这是重建的上海陆家嘴的高精度三维模型,也是中国最难建模的一个CBD,高差有680米,通过不同高度拍摄的数千张不同角度的无人机图像,利用大势智慧和华为一起打造的时空计算服务能够自动形成高精度的三维模型。

3、构建数字中国时空数字底座

数据量大,数据类型多,地物种类多是地理信息行业里面的一个特点,也是行业里面的一个痛点,将地理信息与云结合,将空间数据处理分析与人工智能结合是新的时代技术和应用推动的必然趋势,大势智慧和华为云开展了战略合作一起打造了一个构建中国的时空数字底座,利用华为云的强大的算力、AI能力实现对包括光点云、卫星图像、高空影像的处理,形成具有语义信息的空间数字底座,服务于数字中国的建设。

另一方面,传统的像素和匹配的算法已经没有办法满足高精度实景三维重建的需要,如何AI与三维是解决现有实景三维技术难题的必要手段,针对超大规模实景三维对算法和算力的需要以及语义化建模的要求,基于华为云城市智能中枢底座,与华为云共同打造和发布了第一个云原生的AI时空计算服务平台,在这个城市,智能中枢上面天空地海的数据可以接入,实景三维模型可以加载,各种数字孪生的作用可以运行起来。

共同打造的时空计算服务通过对三维各种计算子进行拆解,各种流程进行重新自动编排,实现异构资源的调度,利用华为云的计算加速盘古大模型的各种技术,建立了具有大规模并行化处理能力的时空计算服务,并且最终能够具有大规模高效复制物理世界到现实世界的能力,在华为云城市智能中枢中,也就是时空计算服务中,把各种复杂的计算算子进行原子化的处理和拆解,拆成各种可以被云计算处理的小的单元,并且通过各种并发调度的模式和针对实景三维重建所需要的多级共享的存储的使用,就能实现大规模的多元数据并行处理,进行单位重建。

4、核心技术能力

可以实现多元数据融合的,能够将车载激光和机载无人机图像进行联合建模,这是融合无人机影像和地面扫描点源融合建模的效果,也可以支持背包扫描点源的图像和航空影像融合建模,也可以支持手机扫描图像和手持相机的图像无人机图像联合进行建模。

实景三维的数据分辨率非常的高,那么传统的基于像素的在超高分辨的实景三维中会出现各种各样的问题,所以将内容感知的重建从三维重建的流水线中利用华为云的AI能力对场景中的建筑、道路、车辆、标牌的目标进行感知,可以有效地提升建模的质量,并且能够大幅度降低处理成果或者数据量。

5、三维重建效果

这张图可以看到薄片建模的效果要明显优于传统技术的结果,并且数据的孔洞大幅度减少,在植被区域,植被在大多数城市运用中它的重要程度不高,但是由于表面形状复杂,占用几何数量非常大,联合打造的这个计算服务能够自动的感知植被的区域,通过采用更强的数据简化算法,让整体的数据量变的更小,图中的绿植区域其实数据量差了一倍,但是视觉看起来差别并不大。

这是大势智慧和华为一起开展的沙特NEOM数字孪生城市项目,NEOM是沙特的城市新区,当时通过和华为一起打造的智能城市中枢的计算服务实现了对沙特NEOM城市的三维重建,实现了常态化的城市沙盘建设能力,结合AI分析和物联网感知技术,让NEOM的城市管理部门能够足不出户的获取各类的城市运营体征,为智慧城市的建设、环保、交通各种评估提供有效的监控参数,通过这项技术,城市沙盘建设效率比原有的效率提升10倍以上,城市体征感知的周期从原有的以G为单位提升到以周为单位。

这是经过处理的广州实景三维案例,205平方公里,约200万张照片,3cm地面分别率,大约一周时间就可以处理完,这是原来不饿想象的计算效率。大势智慧和华为云打造的实景三维处理相关技术和服务,不仅能够产生城市应用所需要的三维模型,也能够通过对模型的再加工进入影视、娱乐、游戏等各种领域,这是实景三维通过加工后在优异进行重新打的效果,开拓了实景三维更加广阔的应用空间。

实景三维技术空间可以做非常的大,这是实景三维的各种应用领域,可以说实景三维应用场景可以覆盖到社会生产和生活的各个领域和方面。

五、万家冷暖AI先知,按需调控无微不智

1、宏达瑞信的智慧供暖

天津宏达瑞信科技有限公司创始于2015年,是一家专注于云计算、物联网、大数据、人工智能等技术研发与应用的高新技术企业,依托在AIOT领域的多年的深耕,打造了智慧供暖解决方案,也得到了市场广泛认可,智慧供热相关产品已经通过华为的认证,实现了与华为产品方案的深度融合,共同致力于供热企业的数字化转型,推动热气能迈向绿色、低碳的高质量发展,那么这也深度契合国家的双碳发展战略。

随着我国城市化的不断推进,全国集中供热面积也在逐年增长,截止到2020年,已经超过了100亿平米,并且这个数字还在以每年9%的速度增长,伴随着供热面积的增长,整个供热行业的投资规模的增长也是非常快,目前已经占据了城市投资的半壁江山,加上供热是比较典型的民生领域,是国家政策重点关注的行业,可以说整个市场空间非常巨大,另外随着信息化技术的发展,尤其是以自控设备为代表的大力建设,热气已经具备相对完善的自动化网络化的运行能力,目前处在智能化运行的阶段,在着力打造的整体供热解决方案就是让热气推向智慧化运营的新阶段。

2、智慧供热的可持续发展

随着国家双碳战略的提出,节能减排一定会成为各行业未来发展的方向,那么现在能源行业就是其中一个比较重点的领域,尤其眼下比较火热的新能源汽车就是一个典型的代表,那么作为供热它是全球最大的终端能源消费领域,约占全球能耗50%,占全球二氧化碳排放量的40%,在我国以燃煤为代表的供热占比非常高,达到80%以上,那是一个比较典型的碳排放大户,因此整个行业对于节能减排是非常强烈的诉求。

3、供热原理简介

那么在这里,给大家简单介绍一下供热行业原理,整个供热系统从源网站户这四个维度组成,那么源指的就是以高温热水或者蒸汽为介质的热源,网又分成一次侧的管网和二次侧的管网,他们两者之间是各自独立运行,彼此是不连通的,那站指的是换热站,顾名思义也就是实现换热的地方,也就是把一次侧的高温热源换到二次网,并且输送到千家万户当中,户自然指的就是居民家,那么均衡高效的供热之所以会成为一个难题,主要还是由于这个行业的属性决定的,这是一个多学科交叉的行业,它涉及道德数据维度多、设备多、家也多,数据孤岛现象比较严重,另外他还不像水、电这种拉闸就有的,供热一般有4个小时滞后性,也就是说供热的效果一般要4个小时之后才能被终端老百姓感知到,那么这也就大大增加了科学精准控热的难度。

精准供热目前是有2个核心的挑战,第一个就是节约热源的成本,因为这占据了整个热气运营成本的一半,时不时还有政府对于民生这个领域尤其供热这个领域的政策的指导,比如说延长了供热时间,提高供暖的温度等等,那么带来的直接后果就是成本的上升,那么对于热企来说的话,它的运营能力就需要不断地去提出新的要求,第二个是用户的投诉,如果说不能提供精准有效的供热,就会多发供暖温度不达标的用户投诉,所谓民生无小事,这也是对热企运营提出新的更高的要求,面临着两大挑战,智慧供热的变革方向就是聚焦的以人工智能的精细还调控去取代传统的人工经验调控,因为只有在这样才能去不断地精进调控策略,持续的提升运营效率。

4、智慧供热全网解决方案

华为云提供城市智能中枢的智能化底座,从感知、认知、行动、决策等几个维度深度协同,为伙伴开发者提供各种引擎的聚合服务,打造供热应用,基于智能中枢,可以对智慧供热的客户终端传感器业务等多元数据进行全面综合深入的融合感知,从而优化设备整个生命周期的管理,多元数据的分析决策,以及源网站户端到端的协同监管,有效地指导整个系统数据供热生产以及供热运营协同管理等等。宏达瑞信数据治理应用能够对源网站户数据的缺失、精度失准、设备故障等等一系列供热系统的常见基础问题进行分析治理,推出智慧供热基础设施数字化的转型,提升了底层输入数据的精准度,从而保障华为云优化服务提供优质的数据,进一步提升供热策略的高效高质。

宏达瑞信联合华为云打造的智慧供热全网解决方案核心目标就是要推动热气由传统的粗犷式管理转向精细化调控,从而实现从人控到智控的转变,那么以机器学习的方式进行不断优化调控策略,并且通过可视化的协同平台,可以实现全网数据的接入、一体化的管理,赋能热企的同时,也给老百姓带来温暖、舒适的供暖服务,

5、AI感知服务预测未来

这里介绍一下华为云AI感知服务,华为云是智能中枢全域感知服务统一的接口,易于开发者上手,汇聚全网从热源换站单元用户等各环节中不同系统的应用、设备的实时数据,可以实现热源的复合预测,换站侧调控以及用户侧的精准调控等等几个核心的功能,在这里以热源复测为例,采用知识计算服务,依托热气的历史经验数据,对系统的运行规律进行画像,结合着行业知识建立AI模型,输入整个系统相关设备实时数据以及天气数据就可以预测未来1-3天的小时级的热源需求,而在传统模式之下,这种只能靠有经验的总工按照第二天的平均室外温度给出预测,这么做一方面是效率很低,另一方面是精准比较差,热气预测API是通过建模精准的从需求端按照小时给出热源预测,每次上千个模型考虑四十多个维度数据进行计算,同时还要考虑一次网、二次网、管网的损耗,这是人工难以精确完成的,AI的这种预测可以达到98%,可以达到比较高的比例,另外依托华为云城市智能中枢,聚合多个服务,为智慧供热应用提供支撑,基于系统、气象、供热、信息、业务等不同维度的数据深入感知,精准的预测,可实现站一侧的非常经济化的调控,那么以及热站、用户之间的有效协同。

基于华为云AI 的源网站户全域联动调控可以实现刚才提到的热源复合预测,站的智能调控,单源的智能调控,以及用户室温平衡调节等等,这样复合预测可以有效解决以往的震荡调节,也就是说,有效地去避免靠近热源的小区过热,远离热源的小区过冷这样的问题,贯穿全网的数据感知精细化调控可以支撑每个换热站的个性化调控,从而实现了一站一测的精准调控目标,那基于AI的最优调控策略依托全网设备联动调控,让小区与小区之间、单元与单元之间、住户与住户之间的温度更加平衡,从而达成全网的供热平衡目标。

6、智慧供热标杆项目

在2021-2022年的供暖季,宏达瑞信联合华为云与天津津能集团展开智慧工人项目的合作,打造的津城智慧供热标杆,天津津能集团用发电、燃气、新能源等业务板块1.4个亿的供暖面积,也面临着这种粗犷供热经验调控以多中心多系统多自控调控,全链路难以有效协同,本次合作项目覆盖900多万平米的供热面积,涉及7家热企,超过18个供热中心,200多个机组的调控,辐射十一万津城的老百姓。

依托华为云城市智能中枢打造的智慧供热协同一体化的供热管理平台可以实现各站的数据、用户的数据、运营数据有序接入。可以实现全域数字化、可视化达成一个比较良好节能目标,异地化供热管理平台可在供热数据、供热运营这2个维度提供标准化可量化的管理模式,那么在供热处理这个维度包含比如说设备管理、接入、数据的监测分析等等一系列这种不同的服务,在供热运营部分包括像这种调控的运行、复合的预测、事件的感知以及智能客服等等系列。

宏达瑞信联合华为云在智慧供热领域深度合作,目前落地项目中已经可以实现10%以上的节能目标,那这对热企来说带来良好的经济效应,可以说也是得到了热企的广泛认可,同时双方也在携手推进北方15省智慧供暖项目的推进,包括在哈尔滨、天津、西安等地项目的落地。

相信智慧供热未来可期,节能减排未来可期。

本文参与华为云社区【内容共创】活动第18期。
https://bbs.huaweicloud.com/blogs/364560

任务5:华为云城市智能中枢,赋能新型智慧城市应用敏捷创新


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