作者：刘锋

本文发表于2022年3月《中国建设信息化杂志》

2015以来，城市大脑被提出并成为前沿科技和智慧城市建设领域的新热点。到2022年，全国已经有包括北京、上海、杭州、深圳、郑州、呼和浩特、合肥等数百个城市宣布建设城市大脑的规划。有包括阿里、华为、百度、腾讯、科大讯飞、中科大脑、360、滴滴和京东等数千家科技企业宣布进军城市大脑领域，相继提出了自己的“泛城市大脑”建设方案。

在2020年的全国两会上，多位代表提出应该将如何构建城市大脑建设标准提到议事日程上来。城市大脑作为一个庞大的工程项目，涉及的金额往往高达几亿甚至数十亿。其技术涉及物联网、云计算、传感器、大数据、人工智能、卫星定位、智能交通等数十个前沿科技领域，如何构建标准将是一个非常复杂的课题。

由于城市大脑目前没有统一的建设规范和标准，很多企业和城市根据不同的理解和探索，按照不同的技术框架开展建设：有的从城市级人工智能中枢的角度，有的从城市交通、安防的角度，有的从城市生命体的角度，由此在建设的过程中存在着重复性建设和探索性失误成本，导致在城市大脑建设领域出现很多产业孤岛、应用孤岛、地区孤岛。

2008年，研究团队提出21世纪以来以互联网为核心的科技生态呈现出越来越多的类脑特征由此建立了互联网大脑模型，2015年基于互联网大脑模型与智慧城市的结合发表论文提出城市大脑的定义和概念。7年以来，研究团队在与诸多城市的管理者和科技企业领导者的交流过程中，对城市大脑的基础理论和建设标准进行了不断深入的研究。

2020年研究团队发布了《城市大脑全球标准研究报告》，对城市大脑建设标准的九个研究方向进行了深入分析，2021年6月在人民日报《学术前沿》发表综述论文《城市大脑的起源、发展和未来》，形成了城市大脑的总体架构和建设模式（如图1所示），2021年9年研究组参与了“四川省城市大脑神经元建设规范”编制工作，围绕数字神经元和云反射弧形成初步的城市大脑建设标准框架。

图1 城市大脑总体架构图

在过去近15年的研究中，研究团队初步建立了城市大脑的基础理论，提出建设城市大脑的“1+N”模式建设方案和九个实施步骤；突出了世界统一的数字神经元网络和灵活解决人类社会实际问题的云反射弧机制的重要性；绘制了基于世界数字大脑框架的城市大脑的总体架构图，探索性形成了构建城市大脑建设标准的10个基本原则。这十条原则的提出将为制定城市大脑建设标准提供有益的参考和启发，它们分别是：

1.具备理论基础

制定城市大脑建设标准应具有科学、稳定、有共识的基础理论体系，目前在对城市大脑的诸多理解中，存在的基础理论包括互联网大脑模型理论，城市生命体理论等，还有一些理解和定义本身并没有明确的理论基础。从研究的角度，互联网大脑模型理论与城市生命体理论具有理论的相同性，这一点将在未来的文章专门做阐述

2.适应复杂场景

能够适应人类社会复杂的应用场景，包括但不仅限于交通、治安、医疗、环保、金融、教育、应急、农业、制造业等等不同领域产生的问题，能够解决两个或多个领域形成的交叉复合问题。

3.突破地域限制

基于世界范围标准统一的城市大脑规划，应满足世界、国家、地区（省）、市、县、镇/乡等不同层级行政区域需求，可以跨社区、跨城市、跨省、跨国家解决问题。

4.消除信息孤岛

应具有足够的包容性，将世界范围的人、设备、程序链接起来、以此为基础消除不同行业、不同产业、不同企业、不同地区之间的信息孤岛。

5、降低建设成本

通过相关标准的制定，能够大幅度降低人类社会实现智能化、数字化转型的建设成本，同时大幅提高城市和人类社会的运行效率和服务水平。而不是因为对城市大脑本质规律认识不清，产生建设方向错误，反而增加城市建设成本和运营压力。

6坚持以人为本

满足人类社会不同职业、不同行业、不同阶层民众最重要，最紧迫的需求，所有的技术应用以如何更好的服务与人类社会作为为第一应用目标。城市大脑建设不应只为城市管理者的管理服务，更能够体现出全民参与，为民服务的宗旨，从而实现以人为本的原则。

7.实现模块建设

应支持积木式、模块式、耦合式、协同式建设，不同类型、不同规模的企业都能作为主导参与不同区域的城市大脑的建设，建设的系统应具有统一的标准规范从而能够实现自动耦合，实现世界范围城市大脑协同建设。

8.体现人机融合

城市大脑的运行应实现人的智慧和机器智能的联合工作，当人的智能和机器智能在决策发生冲突时的解决机制，总体原则应遵循钱学森提出的人机结合、以人为本的思想。

9.保持持续进化

根据人类社会（不同层级，从村乡镇到城市，省、国家和世界范围）产生的新需求，不断吸收产业和科技发展产生的新技术、新管理。持续改进立足于世界的城市大脑运行机制和技术支撑。

10.支持协同发展

通过城市大脑标准的规划，能够将世界范围不同城市、不同行业、不同部门的人、设备、程序链接在一起，在诸多前沿科技的支撑下完成世界范围的统一部署，统一规划，同时又能够灵活适应不同城市，不同产业、不同文化的不同需求，为实现人类社会的协同发展和人类命运共同奠定基础。

构建和制定城市大脑建设标准应遵循的10条原则，需要在城市大脑的发展实践中继续进行内容丰富。未来我们将围绕这些原则推动城市大脑建设标准的研究与制定。同时应该指出这10条原则并非已经完整和完善，一些原则可能需要修正，一些新的原则在经过深入讨论后需要加入进来。总体，城市大脑作为一个新兴的科技领域，无论是基础理论还是建设标准都需要在不断探讨和实践中向前发展。

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