今天非常有幸参加地理信息系统的大会，我还是第一次参加这个会议。我来自湖南大学机器人视觉感知与控制国家工程实验室，研究的领域主要是机器人和人工智能，这就是我们的专业。我们也希望把人工智能、机器人运用于智慧城市。未来人民的生活越来越美好，更加需要智能赋予能量。
我今天带来的报告是人工智能助力智慧城市高质量发展。向大家介绍的主要内容是四个方面。1、发展意义和需求，为什么要发展人工智能，人工智能在智慧城市当中有哪些作用，技术是如何发挥的？2、国内外研究现状，今天用一个切入点，以网联电动汽车为例，论述人工智能打造网联汽车，在智慧交通的应用场景；3、关键技术与应用，要打造电动汽车，运用哪些人工智能的技术，未来智慧城市需要哪些人工智能的技术在发挥作用；4、发展趋势和前景。
今天，人类社会已经进入到工业的智能化的时代，第一次工业革命机械化，第二次工业革命电气化为我们带来了光明，第三次工业革命信息化，也就是计算机的发明。第一次发明了蒸汽机，第二次发明了发电机。今天信息化的时代，要从信息化进入到智能化，这个智能技术就是驱动力，人工智能已经成为推动各个行业高质量发展的引擎。大家要高度重视人工智能新一代信息技术。
过去谈到智慧城市，首先谈的就是数字地球、数字城市。数字城市和数字地球实际都是把数字化的计算技术，包括应用遥感，全球定位信息系统、地理信息系统，测绘工程，通过虚实仿真。刚才有位院士讲了数字孪生，也就是把仿真技术数字孪生之后，打造成了信息感知、信息的处理，形成虚拟的城市，叫做数字城市。
但是，数字城市和智慧城市不一样，我们认为数字城市是基础，有了很好的基础，就可以打造智慧城市。今天智慧城市是工业化、信息化、城市化汇总的结果和产物。应用更多的新一代信息技术，包括大数据、云计算、人工智能、物联网，同时利用先进的技术带动城市的发展，使城市生活方式发生变化，人民科学工作商业模式经济模式发生变化，这就是智慧城市要带来几个变化。在这个基础上，今天谈智慧城市，我认为主要是解决数据的收集——数据怎么样储存，数据怎么样进行分析判断处理。我们在这个基础上，打造好自己城市高效运行的管理信息系统，具备基础设施、感知功能、平台、应用场景，从城市规划到城市建设，到城市的意义和城市的服务，都可以做到高效，满足人民更加日益生活的需要、经济的需要、文化的需要。
在智慧城市当中，一定要利用互联网技术，今天5G技术、宽带技术形成好的架构，形成智慧城市的综合体系。这个背景下打造智慧城市，一定是建造出科学、合理、网络安全，也就是今天谈的数字经济、网络经济、智能化经济。只有智慧的城市可以满足这三大经济，我们才认为这个智慧城市做好了。而不是把一个城市建的基础设施很完美，但是达不到经济总量，数字经济上不来，智慧文化上不来，智慧交通上不来人们之间的交流上不来，这不能叫智慧城市。所以智慧城市目标非常明确，最基础的要使这个城市带来活力，使人人都有工作，人人在这个城市里面可以安心的工作，有就业、有经济、有活力。
围绕这个目标，来谈一点。目标集中一点，最终的目标就是要带来应急、公安、城管、财政、产业升级。各个方面要升级，使我们更有洞察力，使城市有活力，不是通过互联网做得好看，而是要好用，使人们在城市当中生活得更加美好。今天的主题演讲，这样才有高大的目标，人工智能在智慧城市当中发挥哪些作用？目前城市人工智能领域的人认为，人工智能还远远还不够满足这些需求。
智慧城市当中，智能的交通，人工智能的应用还是比较突出，尤其在智能网联车、智能物流、智能医疗、智能安防方面起到很好的作用。
就人工智能助力智慧城市网联电动汽车发展而言，难点在于如何开发完美、有技术含量的系统。很好的智能网联车具备三个环节，电动化、数字化、网联化、智能、舒适，而且是低碳排放，要实时智能网联车精准控制、高效协同。今天，互联网的发展带动了电动网联车的发展。中国是智能网联车发展非常迅速的国家，也是最有活力的国家。从几次国家的发力，发布中国制造2025计划等，发布了一系列的推动智能网联车的发展的政策。未来需要把城市电动化，从汽油化到电动化，推动城市网联化，推动城市智能化，最终做到共享升级。
在这个层面上，开发智能网联车不是好看，而是带来就业。到我这个城市来就业，这个城市肯定美好，如果这个城市做得很漂亮，但是没有人就业，这个城市又有什么意义？所以，最大开发智能网联车最大的就业就是互联网公司。今天看到的产业协同发展，通讯迅速发展，带动了通讯行业，带动了5G的发展，带动了所有开发。一款电动汽车带动了所有零部件的发展，AI技术、感知、芯片，包括传感器，激光雷达等等，带动了这些产业的发展。
带动三大板块，做感知系统，可以带动感知发展，可以带动决策系统的发展、执行系统的发展，这个城市就会有活力。所以，要做智慧城市，一定要想到大家来这里安心就业，人人都有工作，人人都可以安心在这个城市，在这个基础上可以叫智慧城市。
全世界所有的汽车公司，物联网的公司为什么在智慧城市当中进入第一个重心进入到网联车，不是网联车替代传统车而是带来很多上下游产业链发展。欧美各个国家都在进军智慧城市，通过一个点，以点带面，突破这个智能网联车，带动所有的上下游产业链发展。
从科学角度认为，去年发布的10大重大科学问题，第一个问题里面数字交通基础设施如何推动自动驾驶与车路协同发展？这是科学问题，在工程上的问题，无人车如何实现在卫星不可用的条件下高精度智能导航。今天讲了很多地图，这个地图我们非常需要，但是有的地方没有。在没有卫星导航的情况下我们的车能不能行使，没有地图的创建情况下车要具备自主的感知，自身的功能。这就是要解决无人汽车如何在卫星和地图不可用的情况下精准的导航。科学问题和工程上的问题要解决。
当然，有这些导航的情况下更好。没有的情况下，车也要行使，这是打造自主无人车的含义。这就是靠人工智能来推动智慧城市更加高质量发展，什么是高质量发展？在绿色经济下，GDP涨的很高，今天虽然让大家来城市是就业的，而不是享受的，但既有工作又有享受这才是智慧城市。
二、国内外研究状况，各个国家都在发展自己的智能网联车，争夺智慧城市、争夺上下游，争夺产业链，建造美好的城市家园。就是各个国家的目的，一百多年前，一直被汽车拉动经济。今天我们看到，不仅是互联网的公司，大数据公司，AI公司，包括数据企业，地理信息系统企业都来加入到这个载体里面，大家都在使用手机。世界上的发展，美国非常重视，他们打造的智慧城市第一个突破点，就是无人驾驶，通过无人驾驶来突破城市的建设。近几年发布的规划，在智能网联车方面虽然推出了蜂窝计划，但他们主导的还是这个标准。欧洲各大城市为了打造智慧城市，第一个突破点也是无人驾驶，智能网联车，包括了一系列的规划，一级驾驶到二级到三级，未来到十级，也就是不要地图不要卫星导航，车自身的导航，车自身的数据来驱动。日本，同样这几年，无论是通讯行业、交通行业、城市行业都发布了大量的发展高速公路下的无人驾驶和低速下的物流，城市中低速的无人驾驶。争取进入到第三级。
中国是非常有活力的，在V2X互联网下，2020年11月，发布了规划之后，在全世界引起了非常大的振动。中国又充满了信心，不仅解决能源问题，还解决交通问题，更多是解决城市生活的安全舒适的问题。安全舒适就是要让大家带来就业，大家要明白这一点，一个城市如果没有就业，这个城市不是安全舒适的，从经济角度来说，真正有发展活力的城市一定是经济总量不断的在高速增长，经济总量不断绿色化、安全化、可持续发展下的真正的智慧城市。我们看到要实施宏伟的目标，2035年一定要实现碳达峰排放，智能网联车要上网。
有了这个规划之后，很多互联网公司被带动起来了。今天很多互联网公司要进军V2X，蜂窝移动互联网，让车与车联网，车与路联网.车与车联网、协调，一直在持续发展通讯，带动强大通讯行业的发展。我们今年在万物互联的情况下，正因为有了载体，才有很多的公司才有潜力，刚才大家听了两个报告，很多公司都介绍自己的产品。大家设想，假设没有用，咱们做的地图再好看，能卖的出去吗？是要更加拉动各个行业相互之间的，上游、下游都要拉动，汽车、未来的智能网联车，包括手机是人民最大的消费，百度地图、腾讯地图、互联网三大运营商也好，有产品、有终端来拉动，发展好智慧终端带来一系列产业升级换代。
长沙也是很活跃的城市，做的先导实验，开发了运营商来做测试，为什么现在还没有到产生经济效益的时候？设置好测试场所后给大家带来很多的方便，大家听明白我的主题，为什么人工智能推动城市高质量发展。什么是高质量发展？不是说质量高，而是经济总量要高。其次经济要安全，第二个方面就业要安全，在这样的大背景下发展，我们国家经过车载基础零部件、车载电池，拉动了电池行业的发展，拉动了电机行业的发展，拉动了智能交通的发展，这就是高质量发展的切入点。
三、关键技术与应用。开发很有价值的电动化、网联化、自动化的汽车，涵盖的技术非常宽广，人工智能技术、大数据技术、到算法，到先进的传感器、电机驱动器，储能设备，再到物联网和企业，5G、信息安全、北斗卫星、V2X、电网协同、路网协同，我们看到的是一个车，但是看到车后面多大的市场潜力，对城市带来多少产业的发展，这就是未来人工智能撬动城市发展的核心所在。开发一个先进的车载六大核心技术。
感知技术。我是中国图像图形学会的理事长，我认为，大家要发挥感知。今天所有的报告都跟感知有关系，跟图像有关系，人类获取信息70%来自视觉，把视觉信息做好了解决最大的问题就是感知的问题。先进传感器、规划，路径的规划，关键技术，大家所讲的地图重建和定位，拉动通讯行业和所有汽车厂，是推动城市发展的活力和动力所在。感知信息、决策、执行控制，如何开发感知？在汽车里面，感知技术是整个汽车的核心，既要用外部的感知传感器，如卫星定位、GPS北斗、地图等这些外部传感器，车本身也要具备自己的传感器，所以这个才可以把复杂环境下的信息有机的信息融合感知出来，推动车路协同、人机协同。
开发车载控制技术。目前技术应用比较多，近几年开发了很多大量车载成像系统，路况和标志服务的分类，开发了很多承载的识别分类系统，我举的这些例子，都是实验室团队里面做的工作，无人驾驶方面做的工作。路况协同方面开发了大量人脸识别、跟踪路况识别，积累大量的丰富知识。
有了这些数据，通过不同的算法，提取数据源之后，建立好车载的数据，得到完整的感知系统。这个条件下道路分析、人脸判断、标志分析，每条道路的识别判断，在没有GPS关闭和没有导航的情况下，车本身要利用知识，提炼出来的地图可以自动来导航，这就是打造了第一个关键技术。
怎么样有效决策，和人一样的，智能决策技术，在环境感知基础上，对道路、车辆、行人、交通道路的标志进行识别，进行分类判断，最后提供给自动驾驶、操控系统一个命令，让他精准的按照一定轨迹，按照自动导航的路径来走，也不发生碰撞和交通事故，这是决策要达到的目的。怎么开发？开发决策系统，基于云边端架构下的，路况分析系统，开发智慧交通情况下的导航规划做出决策的系统。这个基础上，基于5G，车与车之间的导航信息系统。通过利用不同的感知、传感器做出良好的决策分析，便于气候发生变化的时候，在极端环境下驾驶车仍然可以很安全的行驶，感知计算、认知计算，完成很好的认知计算。
在这个基础上，车不仅开在路上，车还要电动化，和智能的电网连接起来，使我们的车可以做到无线的充电。走到半路没有电了也可以自动充电，不需要跑到很远的充电站里面去，这是调度系统所要解决的。假设大家所有的汽车无人车都跑到一个加油站，充电器排队就不行。所以，要做好很好的路况信息预警判断预测分析，最后有序的分配，才能有序充电。除了交通问题之外，还要解决电的问题。
真正做到有序的充电，有序的分配交通，完成两个智能交通和智能电网有机结合。这就是智慧决策要做的工作，使每一个车都是在最有效、最短路径、最快时充好电，不发生道路堵塞，能量的补充优化和规划、决策。
做好决策之后，车就可以安全行驶。完整的自主驾驶车要解决三个方面的核心技术：环境感知，做出很好的规划，最后做出精准的认知，认知的情况下给车、自动驾驶发出精准的控制命令。控制问题不多讲了，近几年研究的比较多，比如我们做好完整的自主驾驶控制车，需要解决三大问题，怎么样自主操控，怎么有效的管理，怎么友好的相互之间的联网，车和车联网，人与车协同，车与路协同，车与网络协同，这就是要解决自主安全控制和整车能源优化、网络协同的方面。
怎么开发，因为时间关系在这里不一一介绍了。这个时机，为什么讲这个照片，奔驰宝马都在开发无人驾驶，我们有幸参与了欧美第五框架的项目，这是1998年列的题目，今天完全都推出来了，可见储备能力，我们有幸参与了这个项目。
这个项目要做的工作比较多，执行控制第三个技术就是精准操控这个车，使车安全稳定有效地控制。车载能耗，现在是电动化，过去是混合动力，就是油电混合，怎么分配好能源，分配好能源基础上能够使车稳定进行。
解决节能的问题，经济型，车载经济型，如何节能，如何有效使车在运行，整个汽车的工况下城市当中节能。解决整车零部件高效安全的控制，解决安全运行的问题。解决车的刹车问题，一说无人驾驶车不需要刹车，并不是，我们研究无人驾驶车之后，不仅带来更多的保险，使无人车发生碰撞概率负责少，还要有智能制动系统，突发事件情况下使车与车之间保持一定距离，车怎么样稳定安全。实现刹车的限控化。
能量管理，车是用电池的，电池到什么时候充电，什么时候不充电，要进行预测和评估，能量管理，数据传输，使我们每一个地图，地图就要跟车结合起来。车一定是在网络环境下，具备三大核心，通信网络，还具备传输控制网络，具备数据获取平台，只有保证这三个方面，才能使车安全运行在这个城市上，智慧城市有很多细胞组成，像一个系统。
四、发展趋势与前景。
刚才介绍的仅仅是固定环境下的运行，比如说无人码头、仓储物流、物理环境下。未来的无人驾驶上路还有很多距离要走，今天还是数字化网联车2.0的趋势，将来要做到机器人一样的自主无人系统，真正做到车与车之间，车与路协同，车与网协同。
要打造一个网，建造城市大脑，来不断的随时感知到整个城市的信息，来指挥车辆，才有发挥更多的应用场景，也就是说互联网要发挥作用，人工智能要赋能，才有更好的应用场景、更多的应用场景，这就是促进城市高质量发展。在这样的大背景下，我们认为目前的发展水平，一定要把智能电动汽车和智能电网和智能交通有机结合起来，在能量管理方面、智能交通管理方面，他们是孤立的，并不是说每个车是孤立的。每个车是一个节点，网络系统架构下，每个车就是神经源，就像今天所做的，每一个车就是神经源，所有的神经联网就是网络。所有车联网之后就是协同，相互之间制约，相互之间有约束，相互之间就有能量流、信息流、物质流。三个流的有效分配，使城市在高效运营下，在智慧交通、智慧电网、无人驾驶下开展实施。这就是未来的发展思路，使我们车和人有效的协作，还有很多工作要去做，城市一定要架构一个强大的安全信息网络，使我们的城市更加安全高效。
总结一下，要使自动的驾驶汽车真正走向机器人，把无人驾驶看成机器人，我们认为有很光明的道路，但是也有很定任务要实施，聚焦点在于要把网联电动汽车，智能交通、智能电网有机结合起来。在感知、认知、规划、决策、预测、判断、控制方面要做好大文章，一定要把理论结合实际有所突破。
一定要建立起量大面广的新型数据源，多个目标的优化控制。需要拉动大量的产业发展，拉动大量学科。新基建、新动能、新动态、新产业链、新模式、新技术的出现，会带来层次更加高效、舒适的发展，也需要更多的产业协同。比如说北斗、5G、高精度地图、交通机械、人工智能的企业，大学、政产学研用一起打造智慧城市，使城市更加有活力，更加高质量的发展，我的演讲到这里，谢谢大家。
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