近年来，城市大脑的概念逐渐被各级城市管理建设部门接受，并在许多城市开始了搭建。随着对城市大脑建设的探索不断深入，城市大脑工作的重心也由如何搭建转向如何高效利用城市大脑数据指导城市工作及方便居民生活上来。城市体检作为住建部近几年推进的一项城市工作，“一年一体检，五年一评估”的工作要求使动态更新的城市大脑数据成为提高城市体检工作效率的重要抓手。本文将借杭州市利用城市大脑数据进行城市道路拥堵评估分析的个例，解析在城市体检工作中利用城市大脑动态监测数据的方式及主要挑战。

一、 建设背景

2019年，住建部启动了城市体检的试点工作，意在通过城乡规划学科理论和不断发展的科学技术手段，对城市进行分项指标动态监测和整体数学模型组建，进而评估各层级城乡规划的实施情况、各项城市功能的健康状况以及城市可持续发展应力，助力建设没有“城市病”的城市。至2021年，城市体检工作已经进入第三年，其规模和影响力也在不断扩大，可以说城市体检目前还处于积极探索的发展阶段，且正逐渐成为城市的一项常态化工作。

城市体检重要的一环在于跟踪比较，对比各项指标在某政策实施前后、某建设项目开工竣工前后等不同时间节点的情况，进而实现对于城市管理建设工作的质量监督及成效反馈。要实现对于城市多项数据的智慧化跟踪对比，城市大脑的作用举足轻重，城市大脑可以不断动态获取城市体检工作涉及的相关数据，智能化的计算城市体检需要的指标，支持日后体检报告的智能化生成，并切实的根据城市需要，从数据层面监控城市的健康状况。同时，城市大脑也可以针对部分时空敏感度较高的指标，将数据的时间及空间颗粒度细化，实现全时空、多方位、常态化的城市健康状况检查及预测预警。

二、 杭州道路拥堵场景分析

在杭州市城市体检平台搭建的工作中，我们发现杭州市作为城市大脑建设的“排头兵”和“先驱者”，城市大脑提供的数据接口从数据的覆盖范围、数据质量、数据更新情况等各个方面来看，均较为成熟，于是项目组开始了通过城市大脑对城市体检的某些指标实现动态监测的探索。城市的交通拥堵状况是一个较为直接利用实时数据进行分析，且切实关乎市民生活出行质量的城市体检相关项，项目组随即选择以此作为探索城市大脑数据在城市体检工作中应用探索的切入点。

经过对杭州市城市大脑提供的数据接口的数据内容及质量的研究，结合城市体检工作的相关经验，我们确定了两项主要监测数据：城市各区域道路车速及城市拥堵路段。

城市大脑接口选择

API码	API名称	数据内容	获取频次
10000012557	给中枢提供杭州市的道路速度	杭州市各个区域道路平均车速	5分钟
10000011358	推送给中枢的道路拥堵状况	杭州市某时间截面全部拥堵路段坐标及拥堵时长信息	5分钟

表1 使用的城市大脑数据接口信息

相关国家及地方标准研究

研究城市路面交通相关标准后，我们发现两项国家标准与一项地方标准与道路拥堵状态界定以及可视化相关性较强，其中地方标准为北京市地方标准，但在杭州也有借鉴意义，指导平台设计建设的标准内容如下：

1. 国家标准GB/T33171—2016，城市交通运行状况评价规范

表2 国家标准GB/T33171—2016，道路运行情况等级划分

2. 公安部国家标准GA/T 115-2020，道路交通拥堵度评价方法：

单位为千米每小时

限速	平均行程速度
80	≥45	[30,45)	[20,30)	[0,20)
70	≥40	[30,40)	[20,30)	[0,20)
60	≥35	[30,35)	[20,30)	[0,20)
50	≥30	[25,30)	[15,25)	[0,15)
40	≥25	[20,25)	[15,20)	[0,15)
<40	[25,限速值)	[20,25)	[10,20)	[0,10)
交通拥堵度	畅通	轻度拥堵	中度拥堵	严重拥堵
颜色表示
交通拥堵度分级	Ⅳ级	Ⅲ级	Ⅱ级	Ⅰ级
注：城市支路可参照执行

表3 公安部国家标准GA/T 115-2020，城市道路平均车速与交通拥堵度的对应关系

3. 北京市地方标准DB11/T 785—2011，城市道路交通运行评价指标体系：

单位公里/小时

运行状况等级	畅通	基本畅通	轻度拥堵	中度拥堵	严重拥堵
快速路	V>65	50	35	20	V≤20
主干路	V>40	30	20	15	V≤15
次干路、支路	V>35	20	15	10	V≤10
注：V表示路段平均行程速度

表4 地方标准DB11/T 785—2011，不同级别道路运行评价等级

时间跨度	定义
日	日拥堵路段指当日1小时（含）以上处于严重拥堵的路段。
周	周常发拥堵路段指一周5个工作日内，大于或等于4天为日拥堵路段的路段。
月	月常发拥堵路段指一月4个周内，大于或等于3周为周常发拥堵路段的路段。
年	年常发拥堵路段指12个月内，大于或等于6个月为月常发拥堵路段的路段。

表5 地方标准DB11/T 785—2011，拥堵路段定义

日期	早高峰	晚高峰
工作日	7:00-9:00	17:00-19:00
节假日	10:00-12:00	16:00-18:00

表6 地方标准DB11/T 785—2011，高峰时段定义

场景搭建——拥堵路段场景

1. 拥堵数据预处理

因通过城市大脑中枢获取的拥堵数据获取频次为5分钟，有大量的数据重复，所以需要对获取的拥堵数据进行预处理，消除数据冗余，保证每一条拥堵事件记录的唯一性。这里的处理方法是利用python针对每个路段的连续时间拥堵记录中只取拥堵时长最大的一条。

2. 拥堵路段与路网数据空间拟合

杭州市城市大脑提供的拥堵路段提供的空间数据为线段，而此线段与现有的路网数据并不能实现完全重合，为实现每日拥堵时长的统计，项目组利用GIS将拥堵数据拟合到路网。

3. 路段每日拥堵时长累加

利用栅格计算技术，将每日的拥堵累加，得到路网上每条拥堵的道路每日总拥堵时长。

4. 调整图例，空间呈现

严重拥堵时间（分钟）	<10	0-15	15-30	30-60	>60
路段颜色

表7 拥堵时间图例

场景搭建——平均车速场景

1. 数据预处理

将从接口获取的数据分区（包括主城区总体匀速及市辖各行政区均速）。

2. 车速折线图绘制

根据不同区域绘制每日车速折线图，呈现24小时内车速变化情况。

3. 平均车速计算

根据各区每五分钟车辆形式平均速度及高峰时期的定义，计算各区域每日高峰时期平均车速。

4. 调整图例，平台数字化呈现

车速分级定义（公里/小时）	<19	19-22	22-25	25-28	>28
路段颜色

表8 平均车速图例

平台展示

图1 杭州市交通拥堵

平台左侧空间图为拥堵路段场景部分，可以展示用户选择的日期当日道路拥堵状况。右侧为平均车速场景部分，此部分也可分为三个模块，最上端展示杭州市市域范围内的车速情况，三组速度分别为选定日期的主干道、快速路及高速路日平均车速；中间的部分展示主城区车速情况，速度值为选定日期的高峰时期道路平均车速，折线图展示近七日的高峰时段平均车速情况；最下端部分为各市辖区的具体情况展示，表格部分为各区高峰时段平均车速，用户可以在表格中选择行政区，该区的日车速情况将在下面的折线图中显示。

三、 平台建设的总结与展望

目前，以道路拥堵场景为代表，杭州市城市体检平台已经在9个模块，61项指标展示中实现了64项数据维度，每日25万条城市大脑数据的获取、展示及计算。日后，更多利用城市大脑实时数据搭建的动态场景及预测预警界面将高敏捷度的全面反映城市状态，帮助建设等部门进行改造及建设方案的模拟推演，并从城市角度对项目形成全周期全方位的跟踪管理。

同时，为了进一步提升提升数据采集汇聚效率及质量，逐步健全数据采集、数据更新的工作机制，支撑城市体检工作常态化开展，配合城市体检信息平台开发指标填报子系统，辅助各政府委办局提供城市体检工作所需要的部分数据。

图3  杭州城市体检平台功能概览图

图4  指标填报子系统界面展示

通过城市大脑中枢系统对接、政府委办局、第三方及互联网等多个渠道获取多源异构数据并完成标准化入库，夯实城市体检数据基座。围绕生态宜居、健康舒适、安全韧性、交通便捷、风貌特色、整洁有序、多元包容、创新活力八大类基础指标体系指标体系，精准定位城市发展现状，分析城市短板与问题，辅助城市规划建设管理决策，基于感知监测、分析诊断、专项评估等功能，完成城市体检九大专项指标可视化展示子系统的开发。

图5 数据基座平台展示示意图

图6  平台核心功能驾驶舱展示图

杭州市城市体检平台在实现平台基础功能之外，团队编制了杭州市完整社区评价指标体系，对杭州城市中心区域的居住社区进行了综合评价，辅助各个社区在设施、服务等方面的固长板补短板工作。完整社区评价指标体系主要依据住建部等13部门发布的《完整居住社区建设标准》和《浙江省社区公共服务设施专项体检导则》，参考国家标准《城市居住区规划设计标准》、2021年上海上海市构建15分钟社区生活圈《社区生活圈规划技术指南》，结合浙江省未来社区建设试点工作方案及杭州市的发展阶段而构建。完整社区评价可实现围绕社区更新的体检评估、查找问题与不足，辅助形成城镇老旧小区改造、未来社区建设、公服补短板等项目库，进一步支撑杭州市老旧小区改造、城市更新等工作的开展和实施。

图7  完整社区评价界面展示图

在城市的运行管理不断走向数字化与智能化的进程之中，城市信息化工作要解决的的主要矛盾已经从之前的如何获取及储存数据转变为如何从庞杂的数据中梳理出逻辑关系，帮助我们避免数据的冗余，更加高效的挖掘数据价值，而后服务于城市的更新、建设及管理。杭州市城市体检平台通过不断完善，将逐步形成“动态监测、定期评估、问题反馈、决策调整、持续改进”的人居环境数字化、精细化治理的闭环，最大程度助力杭州“数字治理第一城”建设。