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流动的武汉:水流、车流与“云”上数据流

2022-09-27 05:32:06 1977

摘要:2020年4月8日,轮渡在江面上行驶。 (南方周末记者 翁洹/图)武汉是一座流动的城市。“茫茫九派流中国,沉沉一线穿南北”。长江、汉江,中国第一大河及其最大支流在此交汇;京汉、粤汉,中国铁路史上第一支贯穿腹地的南北大动脉在此连接。水流浩荡。...

2020年4月8日,轮渡在江面上行驶。 (南方周末记者 翁洹/图)

武汉是一座流动的城市。

“茫茫九派流中国,沉沉一线穿南北”。长江、汉江,中国第一大河及其最大支流在此交汇;京汉、粤汉,中国铁路史上第一支贯穿腹地的南北大动脉在此连接。

水流浩荡。武汉市江河纵横,河港沟渠交织,湖泊库塘星罗棋布。境内拥有长度超5km的河流165条,166个列入保护名录的湖泊,264座水库,现有水域面积比深圳全市还大。

人流匆匆。明清以来,武汉便是“天下四聚”之地,有竹枝词为证:此地从来无土著,九分商贾一分民。2019年武汉城区人口达935万,离超大城市越来越近。

车流繁忙。一百多年前,武汉街头就出现了第一辆机动车。如今,汽车已是武汉第一大支柱产业,也培育了武汉人爱车的氛围。自2010年突破100万辆以来,武汉机动车保有量就以每年新增30万-40万辆的速度增长,到2020年达到381万辆,在各大城市中排名第八,2021年有望突破400万辆。

水流、人流、车流,在大数据时代,物理世界中可见的流动留下信息记录和数字痕迹。它们以数据流的方式汇入武汉“城市大脑”,经开发利用后,反过来应用于水务治理、惠民服务、治安治堵等诸多领域。

2020年3月10日,习近平总书记在湖北考察时指出,要着力完善城市治理体系和城乡基层治理体系,树立“全周期管理”意识,努力探索超大城市现代化治理新路子。

这种城市治理方式,便是武汉正在探索的“新路子”,也是当前全球众多城市正在探索的新模式。

按照武汉市政务服务和大数据管理局2021年工作要点,今年将统筹打造全市统一“武汉云”基础设施,为智慧城市和数字政府建设提供基础支撑。

2020年4月8日,乘客有序进入汉口火车站。 (南方周末记者 翁洹/图)

全员出动治水

水流塑造了现代武汉。

据《武汉城市简史》一书,武汉三镇鼎立的城市格局定型于以水上交通为主的帆船运输时代。

明代中叶,汉水改道,汉口从汉阳划出。借着“天时”——中国经济重心由黄河流域向长江流域南移的大趋势,“地利”——两江交汇、九省通衢的地理交通优势,汉口获得了迅速崛起的先机,由此改变了武昌、汉阳夹江对峙的双城格局。

200年后的19世纪60年代,汉口开埠,租界开辟,武汉进入长江时代,开始了城市现代转型。

到19世纪晚期,得益于现代交通的发展,即从帆船时代过渡到轮船时代,武汉告别封闭的内陆市镇,成为万商云集的国际性城市。

水流带来繁荣的同时,也带来了灾难。长江天堑水急浪高,严重制约了武汉三镇之间的连接。普通人乘船来往两岸常常会遇到意外,以致旧时汉阳民谣说:三月三,九月九,划子莫在湖上走,若要不信试试看,十有八九翻跟斗。

新中国成立后,以武汉长江大桥为代表的一系列跨江大桥、隧道的开通,解决了跨江交通问题。武汉段及上下游防洪工程的建设,缓解了防洪压力。

然而,随着城市化进程加快,新的问题出现——内涝。大量湖泊被填,而排水管网建设未能跟上城市扩张脚步,一到雨季,地势较低的武汉就开启“看海”模式。最为严重的几次武汉内涝,成为全社会关注的话题。

2016年7月,划子重现于武汉汤逊湖上。汤逊湖是国内最大的城中湖,水域面积达47.6平方千米,比北京市东城区还大。

“那年汛期,汤逊湖上的江夏大道被水淹了。那条路是主干道,江夏人都出不来。我当时靠公交、摆渡船再换公交才能出行。”武汉市民陈先生回忆。

陈先生是土生土长的武汉人,2012年去外地读书后于几年前回到武汉。在他的记忆中,武汉每两三年就有一次比较严重的汛期。

2020年入汛以后,武汉又一次迎来超强降雨。梅雨期之长、总降雨量之多,都超过了2016年。其中江夏区乌龙泉24小时最大降雨量、最大小时降雨量均达历史极值。而且大暴雨与长江超高洪水会师,市内中小河流、湖泊、水库水位全线超警。

这次,武汉并未重启2016年那样的“江城看海”模式。

“去年暴雨对我和同事的交通出行影响都比较小,开车挺正常的。就算有渍水,(政府)行动也很快,马上就会组织抽水,半天就疏通完了,交通恢复。江滩公园被淹没,但市内道路情况还好。”陈先生说。

这些看得见的变化背后是一系列看不见的现代化治理手段发挥着作用。

2020年3月12日,当武汉还处于新冠肺炎疫情防控最吃劲的关键时刻,武汉市就紧急召开全市防汛备汛工作视频部署会,市区两级防汛部门的工作重心由集中下沉防疫转到备汛工作。

实际上,武汉水务局2月就开始了防汛排涝工作。2月下半月,一部分人继续下沉防疫,一部分人开始防汛工作,比如协调通行证尽可能地让外地民工能够进来。

工程建设、汛期前加强维护,常规的排涝工作按部就班进行。比如新改扩建17座大中型排涝泵站,中心城区泵站外排能力较2016年翻番,达到1963立方米/秒。这意味着所有泵站连续工作约2小时,便可排干西湖。

而在武汉市水务局排水管理处副处长李鹏看来,2020年最明显的变化是防汛排涝工作思路发生了转变。“以前可能过度依赖水务系统单打独斗,去年的防汛排涝工作则是全市上下全员出动,多部门配合,共享信息。”

为了提高应急调度管理水平,水务局综合了多个部门的共享信息:气象局152个雨量站点的实时降雨信息,以及卫星云图、重大天气预警等信息;公安交管系统和城管系统的城市道路、桥涵等十万余个监控点视频信息;水文局关于长江、汉江、中小河流及湖泊等790多处水文站的水位等数据;规划局的武汉市基础地图和遥感影像等空间地理信息。

信息一网打尽,全部统一整合到智能化水务管理综合平台,叠加分析历史信息、统计信息、实时信息,开发出监测监控、风险预警、智能调度、视频会商等功能,提高应急调度管理水平。

完成上述工作并不容易。“气象部门的长时间预报,我们已经形成了信息沟通机制。在应急调度上,我们需要的更多是短时降雨信息。下雨了,我们希望掌握实时的积水点监测监控,但水务系统自建的摄像头数量比较少。我们就借助公安部门的摄像头,加上人为经验,发现渍水点。”武汉市水务防汛信息中心主任曾之俊解释。

部门协同、联动管理,实现了陈先生所说的“就算有渍水,半天就疏通完”。

不过,武汉水务局对此并不满足。

从海量视频数据中找出渍水点,目前靠人工查找的“笨办法”,人还必须是有经验的人。

曾之俊透露,考虑到对所有摄像头视频数据进行计算的算力太大,他们设想初步锁定部分重点渍水点的视频,叠加降雨情况、智能分析等因素开展分析。

以开放的心态尝试最新技术,将其应用于实际场景。比如和技术公司合作,在中心城区主次干道搭建智能监测物联设备,实时监测各点位道路积水情况。当积水达到一定深度,系统能够自动发出预警信息,而无需派人现场勘查。

提高排涝设施系统的智能性。比如,自动化改造传统的老泵站,搭建信息化系统,使其能传输数据;尽可能搜集更多的数据,提高监测、分析、决策结果的准确性。

道路漫漫,久久为功。按照武汉市新型智慧城市建设蓝图,武汉将构建智慧水务专题图层和智慧海绵城市雨水监测分析模型。

程序员“占领”交管局

内涝是沿江、沿海城市常见的问题,而交通拥堵是大城市共有的“痛”。

2020年新上路的武汉司机可能无法想象,五六年前的武汉交通是何种模样。

方洋见证了改变。2014年,方洋自华中科技大学计算机专业毕业,进入武汉市公安局交通管理局工作。

当时,武汉处于密集城建期,施工占道多,主城区干道网密度低,机动车数量激增。用20个字概括,那就是“高峰必堵、雨雪易堵、施工添堵、事故造堵、违法加堵”。

而武汉交通管理仍采用传统方法。例如每周一次的交通警情研判周报,依据报警数据、执勤民警的巡查发现,以及民警对城市各路口的监控、过车拍的流量检测,来得出对拥堵路段、高峰时段的分析和预测,信息化建设以基础建设为主。

“那会儿我们有3台电脑。一台电脑显示路况,我们将拥堵情况输入第二台电脑分析,在第三台电脑上发出决策。”方洋回忆。

“采取人海战术,我们也是疲于奔命,无法适应现实需要。”武汉市公安局交管局宣传处副处长张建勇称。武汉交警迫切需要新技术提高交通管理的效率。

转机出现在2015年。“互联网+”行动计划首次出现在政府工作报告中。方洋所在的科技处着手探索“互联网+交通”的应用。

过去这些年的探索和应用,张建勇概括为两个方面:一方面运用科技化手段,从问题出发管理交通。例如,将考试、选号、上牌、缴费、车检等130项业务从窗口搬到线上;将摄像头拍摄的海量图像、视频,运用人工智能技术进行分析处理,协助交通治理。

另一方面推动交通管理社会化。2020年,武汉交警将车驾管业务,下放至全市522个服务网点。昔日人声鼎沸的车管办事大厅,如今冷冷清清。

大数据应用基础设施,数据的采集、处理和分析,光靠交管局无法完成,就与高德地图、阿里云、华为等社会企业合作。

签署保密协议后,这些企业派员工入驻交管局,交管局内程序员数量因此激增。交管局的办公方式,也从格子间变成了开放式办公:同一业务下的民警和入驻员工,面对面坐成两排,工位之间没有隔挡。

“以前运维大厅没搬到二楼,上下班、午间用餐时间,电梯里挤满了背着双肩包、穿着格子衫的程序员。”思思说。她所在的互联网公司,负责武汉交警微信平台的运维。

如今,交管局“没有数据,无法工作”。

目前,武汉交警每天平均要采集50GB的运行数据:采集卡口、电子警察等7种交通电子设备的数据,融合互联网交通拥堵延时指数等三十余项交通运行指标数据。

庞大的数据,加上交通运行评价指标,以及全方位收集的交通运行各项影响因素,武汉交警据此分析交通流量,预测交通拥堵。

发现堵点后,武汉交警选取了部分路口开展“一路口一方案”的“绣花式”优化调整,降低拥堵指数。

通过溯源分析车流的流向和行驶轨迹,找到拥堵原因;再对症下药,采取地面道路分流、高峰期匝道控制、定向车道等方式治理。

到这一步,还没结束。措施采取后,还需要通过数据,量化评估效果改善程度,为后续改善措施提供依据。到此,才完成了发现堵点、分析堵因、制定方案、评估成效的全流程治理闭环。

武汉交管局提供的数据显示,几年来,武汉交通拥堵指数连年下降,交通健康指数连续上升。

2019年,武汉市交通拥堵健康指数62.2%,在19个副省级及以上城市中排第5位,在车辆保有量超过300万的城市中排名前5,拥堵指数排名列全国主要城市30名开外。

按照武汉市规划,2021年武汉拥堵指数要再下降10%,2022年下降25%。

这需要更多车流、人流、物流和市政基础设施等数据资源,实施基于人工智能的交通指挥和管理,通过智能交通联网治理拥堵。

“数据越多,数据网越密,我们会做得越好。”张建勇说。

南方周末城市(区域)研究中心资深研究员 危昱萍

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