人工智能赋能智慧社区

　　“智慧社区精细化治理丛书”是对城市智慧社区的精细化、标准化、规范化建设与治理进行系统阐述的专业书籍，本书为丛书5分册之一。本书结合人工智能赋能智慧社区的概念及内涵，围绕社区公共安全、公共管理、公共服务三大应用需求，介绍了支撑社区智慧安防、公共卫生防护、灾害应急管理、公共空间治理、公共交通优化、智慧养老助残、个性化精准服务等核心应用场景实现的关键人工智能技术及算法模型，以及基于泛在智能打造人性化智慧化的未来社区。全书内容精炼、结构合理、层次清晰、图文并茂，具有较强的引领性。

　　丛书主编韩新，特聘研究员，同济大学上海防灾救灾研究所副所长，中国消防协会理事、上海市消防协会常务理事，中国建筑学会建筑防火综合技术分会理事，中国运筹学会可靠性专业委员会委员，应急管理部消防救援局特约研究员。主要从事城市公共安全、城市精细化治理、数字孪生技术及人工智能赋能社区管理等方面研究工作。获国家科技进步奖三等奖1项，省部级科技进步奖一等奖2项、二等奖3项、三等奖5项。 本书作者王维莉，工学博士，上海海事大学物流科学与工程研究院任教。主要从事城市公共安全、行人交通与应急管理、人工智能赋能交通安全等方面研究工作。主持国家J项目和省部级项目多项。

第壹章概论1
 
1.1人工智能赋能智慧社区内涵2
1.1.1智慧社区的概念及内涵2
1.1.2人工智能的发展及赋能作用3
1.1.3人工智能创新社区治理生态4
 
1.2人工智能赋能智慧社区主要应用体系5
1.2.1人工智能赋能社区公共安全5
1.2.2人工智能赋能社区公共管理6
1.2.3人工智能赋能社区公共服务7
 
1.3人工智能赋能智慧社区关键支撑技术7
1.3.1精准感知和智能识别8
1.3.2数据治理与价值挖掘9
1.3.3人工智能辅助决策10
1.3.4人机交互与虚拟现实10
 
第2章人工智能赋能智慧社区的公共安全防范13
 
2.1智慧社区安防应用场景14
2.1.1社区基础信息采集14
2.1.2社区实有人口管理15
2.1.3社区重点人员管理15
2.1.4异常行为识别分析16
2.1.5房屋异常识别分析17
2.1.6车辆异常识别分析17
 
2.2社区信息无感采集分析17
2.2.1社区人员信息智能采集18
2.2.2社区车牌智能识别分析22
 
2.3社区重点人员异常轨迹识别25
2.3.1人员轨迹采集26
2.3.2动态轨迹标定27
2.3.3人员轨迹处理27
2.3.4动态轨迹序列化建模30
2.3.5异常轨迹识别与预警30
 
2.4社区人员异常行为识别与检测32
2.4.1基于视频的异常行为识别32
2.4.2基于用户画像的异常行为识别35
 
2.5社区智慧安防应用案例37
2.5.1多维感知与人工智能提升社区安全防范水平37
2.5.2考虑不同人员管控需求的社区人员精细化管理38
2.5.3社区实有人口动态管理的大数据应用39
 
第3章人工智能赋能智慧社区的公共卫生防护41
 
3.1智慧社区防疫应用场景——AI云防疫42
3.1.1人工智能提升社区监测管控能力42
3.1.2防疫机器人助力社区防疫43
3.1.3人工智能助力社区居民远程问诊44
 
3.2人工智能助力社区疫情防控检测44
3.2.1基于红外热成像的人员无接触测温44
3.2.2基于深度学习的人脸佩戴口罩识别46
3.2.3面向群体特征的人群聚集检测48
 
3.3大数据筛查社区疫情接触人员50
3.3.1实时监测的公共场所与建筑物50
3.3.2接触人员追踪与社区监测52
3.3.3潜在感染者识别53
 
3.4平疫结合的社区无接触配送54
3.4.1群控蜂群54
3.4.2机器人室内配送54
3.4.3移动货柜方案与社区“大车 小车”接力配送55
3.4.4利用地下车库的社区机器人配送55
 
3.5社区智慧防疫案例56
3.5.1从“人防”到“智控”56
3.5.2智慧测温与“零接触”乘梯57
3.5.3无人无接触配送58
 
第4章人工智能赋能智慧社区的灾害应急管理59
 
4.1智慧社区应急管理应用场景60
4.1.1数字化日常防控61
4.1.2数字化应急预案62
4.1.3数字化应急联动63
4.1.4数字化事后恢复64
 
4.2社区火灾探测及演化趋势快速预测65
4.2.1社区火灾危害及发展规律65
4.2.2人工智能火灾探测预警67
4.2.3火灾场景演化趋势快速预测70
 
4.3突发事件下社区应急疏散策略优化72
4.3.1社区灾害场景特征72
4.3.2社区应急疏散规划74
4.3.3基于智能启发式算法的疏散策略优化74
4.3.4基于人工神经网络的疏散策略优化77
 
4.4面向灾害的社区人员疏散动态诱导78
4.4.1实时数据处理79
4.4.2智能疏散诱导80
4.4.3基于增强现实技术的动态指示82
 
4.5智慧社区应急管理应用案例84
4.5.1数字化应急管理系统提升社区治理能力84
4.5.2灾后学习机制提升社区综合防御能力85
4.5.3智慧消防系统助力社区风险预警与应急救援86
 
第5章人工智能赋能智慧社区的公共空间治理89
 
5.1智慧社区空间治理应用场景90
5.1.1高空抛物治理90
5.1.2电动车入梯管理91
5.1.3智能充电设施规划92
 
5.2高空抛物智能追溯93
5.2.1数据采集93
5.2.2运动目标检测94
5.2.3运动目标跟踪95
 
5.3电动自行车入梯智能预警96
5.4智能充电设施规划与优化98
5.4.1充电设施类型98
5.4.2充电设施规划与优化99
 
5.5智慧社区公共空间治理案例101
5.5.1高空抛物行为智能监测、追溯与举证101
5.5.2基于图像识别的电梯智能阻车系统101
5.5.3科学布局充电设施进行全流程管控102
 
第6章人工智能赋能智慧社区的公共交通优化103
 
6.1社区智慧交通应用场景104
6.1.151030分钟社区出行圈105
6.1.2社区非私有交通出行场景105
6.1.3社区私有交通出行场景106
 
6.2人工智能赋能社区智慧停车107
6.2.1社区停车存在的主要问题107
6.2.2智慧停车实现手段108
6.2.3“5G AI 物联网”智慧停车系统110
 
6.3基于5G 智慧灯杆的区域交通协调优化113
6.3.1区域交通协调优化控制系统建立114
6.3.2交通流预测模型建立114
6.3.3区域交通协调优化方案评估114
 
6.4社区慢行交通出行优化115
6.4.1人车分流道路系统基本模式115
6.4.2社区慢行交通出行的影响因素116
6.4.3社区慢行交通优化设计策略118
 
6.5智慧社区公共交通应用案例119
6.5.1“云行天下”未来智慧出行新模式119
6.5.2立林智能停车管理系统120
6.5.3智慧停车助力打造智慧社区121
6.5.45G 区域道路感知网络升级改造121
 
第7章人工智能赋能智慧社区的养老助残服务123
 
7.1智慧社区养老助残应用场景124
7.1.1安全防护124
7.1.2照顾服务126
7.1.3健康服务126
7.1.4情感关爱126
 
7.2AI 医疗健康服务127
7.2.1医疗健康服务智能推荐127
7.2.2人工智能助力基层医疗129
7.2.3人工智能辅助疾病诊断131
7.2.4人工智能助力疾病风险预测133
 
7.3AI 日常生活辅助134
7.3.1社区智慧养老服务系统134
7.3.2居家老人活动识别135
7.3.3居家老人安全监护137
 
7.4AI 情感关爱服务138
7.5社区智慧养老应用案例140
7.5.1多模式智能养老云平台140
7.5.2虚实互通智慧居家养老141
7.5.3嵌入式智慧养老服务网络141
 
第8章基于用户画像的社区个性化服务143
 
8.1社区个性化服务应用场景144
8.1.1社区O2O服务144
8.1.2社区智慧教育145
8.1.3社区智慧物业146
 
8.2智慧社区用户画像构建146
8.2.1用户画像体系构建147
8.2.2用户画像标签创建148
8.2.3用户画像标签匹配150
 
8.3基于用户画像的个性化服务推荐系统151
8.3.1个性化服务推荐系统概述151
8.3.2电商服务推荐153
8.3.3家政服务推荐154
 
8.4基于用户画像的社区共同配送优化156
8.4.1社区共同配送模式概述157
8.4.2社区用户配送需求挖掘158
8.4.3基于协同过滤的配送模式优化160
 
8.5社区个性化服务案例162
8.5.1从“传统店”到“社区O2O”162
8.5.2足不出户享受“智慧家政”162
8.5.3从“传统物业”到“智慧物业”163
 
第9章基于泛在智能的未来智慧社区165
 
9.15G AIoT完善社区生态166
9.2知识图谱提升社区智慧大脑167
9.3全面激活未来社区数据价值168
9.4构建虚实融合的数字孪生社区168
9.5打造主动型智慧安防场景169
9.6打造可持续智慧交通场景170
9.7打造一体化智慧消防场景172
9.8打造多形式智慧养老场景173
附录智慧社区相关人工智能主要算法175
参考文献187