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数字城管迈向智慧城管(三)
  • 作者:郝力
  • 点击数:30990     发布时间:2020-05-08 13:41:00
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2018年,杭州市城管委以“城市数据大脑”建设和打造“移动办事之城”为背景,加强城市管理信息化建设统筹,提升城市管理物联感知能力,建设城市管理“数据小脑”,形成以数据为驱动的城市管理决策机制,开启城市管理“云”时代。长期以来,城市管理人员对城市问题的发现,主要依靠人工巡查,存在工作效率低、人力明显不足的问题。日前,全新升级亮相的智慧城管流媒体服务中心为解决这一问题开出了“有效药方”。该平台融合智能分析视频、高清监控视频、移动车载视频等技术辅助开展城市管理和执法工作,显著提高了管理的精细化、智能化水平,为城市管理减员增效、实时监控、快速处理、共治共享提供技术支撑。
关键词:

2018年,杭州市城管委以“城市数据大脑”建设和打造“移动办事之城”为背景,加强城市管理信息化建设统筹,提升城市管理物联感知能力,建设城市管理“数据小脑”,形成以数据为驱动的城市管理决策机制,开启城市管理“云”时代。长期以来,城市管理人员对城市问题的发现,主要依靠人工巡查,存在工作效率低、人力明显不足的问题。日前,全新升级亮相的智慧城管流媒体服务中心为解决这一问题开出了“有效药方”。该平台融合智能分析视频、高清监控视频、移动车载视频等技术辅助开展城市管理和执法工作,显著提高了管理的精细化、智能化水平,为城市管理减员增效、实时监控、快速处理、共治共享提供技术支撑。

变人工搜索为智能采集。通过引入智能视频抓取技术,实现对占道经营、出店经营、乱堆物堆料、违法广告、井盖破损等城市管理问题的自动巡查。流媒体平台的“千寻子系统”模块,设置了100多个监控点位自动抓拍11类问题,像一双智能的眼睛,对违规行为进行识别,并自动报警推送,不仅速度快,而且准确率高达90%以上。

变被动管理为主动参与。拱墅区小河街道面对出店经营屡禁不止、流动摊贩赶了又来、违规停车防不胜防的顽疾,积极探索智能监控分析技术在城市管理工作的应用,以和美弄为试点,引入全球领先AI视频智能识别技术,首次尝试“云共治”城市管理模式,将街域范围内的人、物、机制等系列资源统一起来,通过社区、物业、商家、居民、执法共治,让城市管理顽疾得到有效解决。

变事后处理为实时追踪。经过近年来的发展,流媒体中心自建的444路高清视频,基本上实现了对市政、河道、环卫、亮灯、停车等城市管理行业的覆盖,能拍摄监控点位200米范围内的人脸、车牌等信息,不仅能实时掌握车辆违停、渣土车违规运输、工地违规作业、景观灯缺亮、高架设施破损等情况,还能随时录像存储,让城市管理和执法工作“如虎添翼”。

变单一视角为统领全局。流媒体中心统筹高空视频、高清视频、车载视频等多方资源,在“两防两抗”期间,展现它的真本领。工作人员不仅可以实时查看积水结冰、树木倒伏、河道水位情况,还能轻松掌握人工难以采集的高架桥梁、屋顶广告的安全隐患,及时通知相关部门处置并通过宣传平台发布信息,为城市管理提供数据支撑。

变单打独斗为共建共享。流媒体服务中心以增加监控布点、扩大监控系统覆盖面为第一要务,以互联互通、共建共享为最终目标,共接入和汇聚自建视频、市公安局、市交通局、各区城管局等多家单位的视频资源5.5万余路,并开放共享权限,同时加强沟通协调,监控布点时避免重复建设,建成后及时做好联网共享。

北京市海淀区利用大数据及人工智能技术解决渣土车治理难题。近年来,随着城市各类土木工程的增加,渣土车肆意闯红灯、车轮带泥、遗撒、套牌上路等行为严重扰乱正常的城市秩序,给城市环境建设带来了极大威胁,成为区委区政府建设美丽海淀、和谐宜居城区的心病,规范治理渣土车行车行为已经刻不容缓。为尽快扼住渣土车给城市环境和秩序造成的较大影响,区指挥中心会同住建委、城管委、交通支队、渣土所、环保局、公安分局等相关部门,反复研究确定通过科技手段弥补传统执法力量的不足,着力推进海淀区视频图像大数据平台研发进度,寻求率先在支撑城管委等5大渣土车主管部门业务应用上取得突破,寻求率先在渣土车查控上取得实质性进展,寻求率先从渣土车查控切入为海淀“城市大脑”建设闯出新路、试出新经验。

平台建设按照多部门共建、全业务共享原则,住建委、城管委、城管执法局、环保局、交通支队、公安分局等相关单位明确了主管领导并指定专人提出业务需求,指挥中心统一汇总分析并协调实施,并规范应用共享,如图1所示。海淀依托已建的网格化图像信息系统、在建的836路微卡口摄像机,经过深化调研,引入华为、依图、以萨等高科技公司,深化利用人工智能、大数据和云计算等信息技术倾力打造了海淀视频图像大数据平台,如图2所示。该平台以挖掘海量视频图像数据的价值信息为基础,并行引入先进的人工智能算法,采用开放式总体架构,可自动选取并行的3种结构化算法中的最优算法结果,实现对前端采集的城市部事件数据进行智能化分析,从而达成对城市运行情况的全天候、全覆盖、全流程服务管理。经过4个月的紧张有序开发,系统于2017年11月开始上线试运行。

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图1 海淀区视频图像大数据平台

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图2 平台融合性技术架构

该平台是全区视频图像深度应用的基础性支撑平台,同步布设在政务网和公安网,拉通治安防控和城市管理领域,实现了对人、车、物、场景的智能识别、布控告警、信息研判、态势分析等功能。在社会全面管控治理的统筹联动、聚合力量、整体处置上北京各区县已先行一步,海淀是全市布设微卡口摄像机规模最大的区县。系统以查控渣土车各类业务场景为牵动,打造了不同领域的城市治理板块和功能。对渣土车而言主要具有以下几种功能:一是“认得清”。在高清摄像机实现“看得见”的基础上,通过机器视觉技术实时识别渣土车车脸特征,通过采集渣土车车牌、品牌、车型、年检标、司乘人员等信息,可以实现对渣土车通行实时告警。二是“会思考”。通过深度学习技术自动识别渣土车在途运行特征,采集苫盖、遗撒、车牌污损、车轮带泥等渣土车管理个性化信息。三是“类脑化”。首次将公安视频图像技战法引入城市治理领域的车辆管理应用,实现了渣土车队伴行分析、渣土源头追溯、渣土车落脚点分析等功能。四是“瞰全局”。通过对车辆通行数据分析掌握全区渣土车管理态势,实现对街镇渣土车通行规模、渣土车通行热点区域和路段、渣土车通行集中时段的分析等功能。五是“手脚利”。系统以渣土车查控应用为导向,完善了图上指挥、以图搜图、模糊查询等功能,可以大幅度提高实战效能。

平台具备搜车应用、大数据研判、布控查缉等3大类47项实战功能,针对渣土车研判实现了实时捕获、技战研判、自动生成报告、以图搜车、限行非现场执法等多种应用场景,如图3所示。

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图3 平台实战功能

第一,渣土车实时捕获,利用技战法研判。平台在渣土车查控方面进行尝试,平台日均捕获1500余辆渣土车,捕获率达75%以上,识别准确率达90%以上,如图4所示。可对每一辆渣土车进行落脚点分析、轨迹重现、同行车辆、相似车牌等研判。

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图4 平台上渣土车搜索结果

第二,渣土车研判,自动生成分析报告,提供设卡支撑。系统定时导出渣土车研判报告,如图5所示,包括各街镇过车统计、车牌遮挡、苫盖不严等违法车辆分析、建议线下设卡布控点位分析等,为各街道和委办局的线下设卡布控计划提供数据支撑。

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图5 系统导出的渣土车研判报告

第三,利用以图搜车,研判遮牌、无牌、污损车牌车辆。夜间渣土车无牌、套牌、遮挡车牌现象较为严重,针对无牌、遮挡车牌车辆,平台利用人工智能算法对每一辆过车数据进行特征标注,发现违法车辆后,可通过白天、夜间的车辆特征匹配分析,最终定位到车辆其他行驶状态信息。如图6和图7所示,找到一辆车牌后两位被遮挡的车辆,对该车特征进行分析,可以看到图6左图首位命中原图,右图是该车遮挡状态下其他时间段的过车记录;图7为未遮挡状态下的过车记录,比对其他特征,确认为同一辆车,进而锁定该车真实车牌。

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图6 车牌后两位被遮挡

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图7 车牌未被遮挡

第四,对限行区域、限行时间内运输行为进行非现场执法。大货车违反限行规定上路的行为时有发生,借助线下设卡查控难度较大,人力成本也较高。平台借助前端设备抓拍图片,利用图像智能识别算法准确识别到违法车辆,自动从视频库历史视频流中截取车辆前后12秒过车视频,结合抓拍图片,整理车辆完整违法证据链视频,作为非现场执法依据并推送至“六合一”平台,如图8所示。打通违法车辆智能执法通道,并将基于视频AI技术的自动预警业务模式引入交通执法流程,大大提高执法效率,节约人力管理成本。

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图8 平台非现场执法流程

第五,充分利用传统视频摄像头,实现视频联动追踪。目前城市监控设备以传统视频摄像头居多。借助行车路径规划,根据车辆行驶方向计算车辆过车前后可能经过的点位及通行时间,系统自动调用传统视频设备对应时间的过车记录,最终判定车辆实际经过点位,进一步确认车辆的真实的行车路线,充分整合现有视频设备,为违法车辆追踪研判提供支撑。例如对渣土车闯红灯的研判。当平台借助微卡口捕获图片识别为渣土车后,可利用该车辆经过的点位周边红绿灯路口的视频摄像头自动调取对应时间的视频进行查询研判,可直接判断该车辆是否有闯红灯违法行为。

海口、豪州开展移动互联技术与数字城管平台监督考核职能结合的智慧化功能升级实践。

海口市数字城管探索基于移动互联网技术的“扁平化派发处理”的方式,取得实效。“扁平化派发处理”就是当数字城管巡查员发现问题上报系统时,系统同时将问题自动流转至相关处置单位和现场处置责任人及相关监管人员,减少了座席员向单位派发问题及处置单位向处置人派发问题的环节;现场处置完成后,处置单位反馈系统时,系统同时将问题自动流转至数字城管巡查员进行核查,减少了座席员向巡查员核查的环节;核查属实,巡查员将属实情况反馈至系统,由座席员审核结案,核查不属实,巡查员将现场核查情况反馈至处置单位和处置责任人重新处置,减少了座席员再次派发处置的环节。与此同时,处置单位的相关监管人员可以根据所接收的问题信息,对现场处置责任人主动进行监督和指导。优化后的系统派发流程如图9所示。

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图9 优化系统派发流程

取得的成效。一是缩短了处置时间,“扁平化派发处理”后,原来要用10多分钟甚至更长时间才能将问题派发到一线处理人,现在只需要2秒钟就能派发到现场处置责任人,日常多发的城市管理问题都能在30分钟内到场处理。二是提高了处置效率,问题派发后,当天处置率基本上达到90%以上,处置效率明显提升,如图10所示。三是现场处置责任人公开透明,促进了责任制管理。

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图10 日处置效率明显提升

如何做到“扁平化派发处理”。海口市数字城管“扁平化派发处理”的做法就是把管理对象、管理职责、管理时间和责任管辖范围等信息在数字城管系统中进行“上图入库”,并通过系统对相关信息进行关联配置。一是细化数字城管系统中的问题类别,明确每个问题类别的处置单位和现场处置责任人;二是将现场处置责任人的管辖区域、工作时间、处置标准等信息在数字城管系统“上图入库”,如图11、图12所示;三是把管理对象如环卫、市政、园林设施及沿街店铺“门前三包”的信息、违法建筑等日常管理难点热点问题进行摸底登记,并在数字城管系统“上图入库”;四是将细化的问题类别和处置单位责任人及管理对象在系统中一一对应,为系统自动关联、自动派发的规则奠定基础。截至2017年底,全市市政、园林、环卫、城管1万多个现场处置责任人的相关信息都已在数字城管系统中“上图入库”,并形成常态更新机制,日常多发的城管及环卫类问题扁平化派发率每天达到90%以上,城市管理问题及时发现、及时处理,极大地提高了管理效能。

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图11 责任人“上图入库”信息一览表

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图12 责任人管辖区域

亳州数字城管探索基于移动互联技术的扁平化监督指挥模式。为了实现扁平化指挥,数字城管指挥中心对近60万个城市部件进行了全面普查,并精准确权到59个处置单位和395名承办人。同时,对事件问题按照网格和路段全部确权到承办人。目前,处置网格和路段已覆盖城管、交通、环卫、公安、交警、环保等所有处置单位的所有分管负责人、责任人、承办人,形成责任到人的城市问题进度、处置和考核体系。基于这个细化精准的责任体系,亳州市数字城管指挥中心创新了“三岗合一”的工作流程,将原来受理员、值班长、派遣员三个岗位合而为一,提高了案件流转效率。鉴于国内没有可以借鉴的基于移动互联技术的“扁平化指挥系统”,我们创新研发了以移动互联技术为基础的扁平化指挥系统,实现了系统的稳定可靠运行。亳州市城管执法局成立了两区执法局及相关职能部门参与的数字城管联合指挥中心,市委副秘书长亲自蹲点指导,各处置单位齐心合力,指挥中心接到网格采集员和视频巡查员采集上报的案件后,三岗合一的派遣员直接派遣到各处置单位的处置承办人员智信手机上,处置人员接案后,直接处置或安排处置,处置后结果逐级反馈至数字城管指挥中心,提高了案件处置效率,指挥中心的派单人员比原来减少了三分之一,城管问题处置中出现的争议案件下降了30%。

重庆江北区、宜春开展视频分析人工智能技术与数字城管平台监督考核职能结合的智慧化功能升级实践。

重庆江北智慧城管开发了智慧城管视频智能抓拍系统,依托江北智慧城管现有城市管理模式和数据资源持续为该系统提供业务指导和算法训练,并与智慧城管综合监督平台无缝对接。通过对视频监控镜头可视范围内的11类城市常见、高发问题的智能抓拍上报、一键批转、自动派遣、智能核查、智能结案,如图13所示,解决了以往视频采集、派遣、核查、结案全手动效率低的问题,大幅提高重庆市江北区城市管理非现场监管智能化水平。对已开展的占道经营、店外经营、违规户外广告、打包垃圾、乱堆物堆料等400个监控点11类城市管理问题,经过9个多月的智能抓拍试运行,共有效采集8291条,准确率达81%。目前正结合智慧城管三期项目建设,充分利用人工智能算法和图像识别、语音识别以及预置场景等技术,将城市管理问题移动端与固定镜头有机结合,通过不断的海量数据学习,自动识别的问题类型数量和识别准确率将进一步提升,进一步提高城市问题傻瓜式报案、自动化派遣、智能化核查、智能化结案的水平。同时还将升级视频智能抓拍覆盖范围,在现有400个视频监控点基础上扩展到1600个。2018年底重庆市江北区公安平联背街小巷项目建成后还将接入8000多路视频监控头,届时有望实现城市管理问题易发区域的智能化监管全覆盖。该系统上线以来,重庆市江北区数字城管监督指挥中心视频监控案件办理人员由8人缩减到4人,后期通过人工智能学习提高识别准确率后,将再次减少人工干预,进一步缩减视频监控案件办理人员,大幅提高工作效率。

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图13 智慧城管视频智能抓拍系统流程图

宜春市“数字城管视频智能哨兵”系统包括实时视频分析子系统、历史视频分析子系统和视频大数据检索与共享子系统。哨兵系统利用视频分析人工智能技术,通过摄像头7×24小时全天候自动识别、采集违规/违章事件,实现“城市管理违规/违章事件立案、结案流程”大多数环节的自动处理。系统架构如图14所示。

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图14 视频智能分析系统架构示意

实时视频分析子系统能够实时分析视频画面,对城市管理的违规/违章事件进行自动告警、采集和取证上传,能够同步分析城市管理中经常出现的:水域不洁/安全、出店经营、摆摊经营、践踏草坪、绿地脏乱、违规停车、市政公用物品(垃圾桶等)遗失/损毁、人行道停车等违规/违章事件。如图15所示。

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图15 实时视频分析功能

历史视频数据分析子系统能够对历史视频数据中的违章/违规事件进行快速提取,并将所有提取的要素展示在一个结果视频内。如图16所示。

检索与共享能够对实时采集的违规/违章视频大数据进行多条件检索与分发共享,实现与数字城管标准子系统的完全对接,缩短立案、结案流程。如图17所示。

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图16 录像历史数据分析功能示意

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图17 数据对接共享操作示意

运用宜春市数字城管智能哨兵系统,试运行阶段,每一路视频监控通过智能分析自动采集的城市管理类问题平均约60个,平均准确率约85%,经过半年的测试运行和磨合,现每一路视频监控可自动采集50个,平均准确率达到90%以上。如图18所示。

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图18 多路视频智能分析采集示意

杭州开展移动互联技术与数字城管平台公众服务结合的智慧化功能升级实践。“杭州城管”生活号在支付宝全新上线,生活号中涵盖“最多跑一次”、“微公告”、“微爆料”三大模块,实现了违停查询、违停罚缴、停车补缴费、审批查询等事项的在线办理。

立体式多渠道的惠民服务体系。为助推“最多跑一次”,让数据多跑路,让群众少跑腿,杭州市城管委不断丰富网上办事事项,升级公共服务平台在政务办事、市民互动、便民服务方面的新功能,通过多渠道便民服务,切实达到信息惠民目标。目前,“贴心城管”App、杭州城管微信公众号、杭州市城管委网站、支付宝城市服务、支付宝生活号等渠道已实现违停罚缴、停车补缴费等多项办事事项“一次也不用跑”。

互联网+办事让市民一次也不用跑。市民在手机端进行人行道违法停车案件自助处理,只需通过“杭州城管”微信公众号,或“杭州城管”支付宝生活号,点击屏幕下方的“最多跑一次”模块,选择要办理的事项,再绑定行驶证和驾驶证,就可查询人行道违法停车信息并缴纳罚款。此外,查询违停信息、审批信息,进行停车费补缴,也可以按提示完成操作。

丰富实用开放的惠民应用。多年来,杭州智慧城管的“信息惠民”以“贴心城管”App为主战场,不断丰富完善惠民、便民服务功能。除“找找车位”、“违停罚缴”等停车功能外,“贴心城管”App上还实现了“找找公厕”、“天天骑车”、“犬类服务”、“审批查询”等20项功能应用。

公众服务平台让城管服务更贴心。截至目前,“贴心城管”App系统注册市民已达101,099人,累计响应市民服务请求2,753万次,受理市民上报信息36,746件。共发布城管机构424个、公厕1950个(含社会性公厕422个)、便民服务点461个。违停累计网上缴款361,707件,其中自助罚缴44,406件(以10个月计),月均4440件。犬类通过网上申请年审、注册2938件,其中年审957件,注册700件,最终审核通过1657件,缴费成功1657件。

同时,为了省去市民下载多个App的麻烦,“我来爆料”、“违停罚缴”等常用功能已在支付宝生活号、城市服务和微信公众号内全面上线,方便市民使用。此外,智慧城管“信息惠民”还逐步向主城区外的郊县升级,“贴心城管”App中的多项功能已实现主城区和余杭、建德、桐庐、富阳等区县的全覆盖。

如今,政府惠民服务正由以“服务功能完善、服务内容丰富”为特征的“功能驱动型”阶段,向以“服务获取便捷、服务信息精准”为特征的“效率驱动型”和以“服务模式创新、服务品质提升”为标志的“创新驱动型”发展阶段迈进,智慧城管信息惠民服务将成为杭州城市管理惠民服务跨越转型的新引擎。

作者简介:

郝力,教授级高工,住房和城乡建设部信息中心原副主任,住建部全国数字化城市管理专家组副组长。主要从事城市管理体制机制和标准体系研究、城市管理信息化体系结构研究等工作。

摘自《自动化博览》2020年4月刊

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