數(shù)字孿生是數(shù)字化浪潮的必然結(jié)果。未來(lái),物理世界和數(shù)字世界將平行共存,萬(wàn)物在實(shí)體之外都有數(shù)字孿生體如影隨形。從工業(yè)領(lǐng)域到城市領(lǐng)域,數(shù)字孿生成為創(chuàng)新發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施和關(guān)鍵引擎。
城市的數(shù)字孿生體——數(shù)字孿生城市既是數(shù)字城市的發(fā)展目標(biāo),又是
智慧城市的建設(shè)起點(diǎn),推動(dòng)城市在數(shù)字化基礎(chǔ)上真正開(kāi)啟智慧時(shí)代。
01、數(shù)字孿生“顛覆”智慧城市建設(shè)
對(duì)于數(shù)字孿生技術(shù)的起源,一直眾說(shuō)紛紜,大多數(shù)認(rèn)可的是由密歇根大學(xué)教授Dr. Michael Grieves在2002年提出的。但現(xiàn)實(shí)是,當(dāng)Dr. Michael Grieves提出物理產(chǎn)品的虛擬數(shù)字化映射思想(也就是數(shù)字孿生),并沒(méi)有得到行業(yè)內(nèi)的積極響應(yīng)。
而將這一概念落地實(shí)踐則是NASA,比如為其阿波羅計(jì)劃開(kāi)發(fā)了兩種相同的太空飛行器,以反映地球上太空的狀況,進(jìn)行訓(xùn)練和飛行準(zhǔn)備。
而在此后,數(shù)字孿生技術(shù)則在工業(yè)場(chǎng)景中廣泛應(yīng)用,成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)皇冠上的明珠,擁有數(shù)十億市場(chǎng)規(guī)模,是GE、西門(mén)子、PTC重點(diǎn)部署的技術(shù)之一。
除此之外,數(shù)字孿生連續(xù)三年被Gartner列為十大戰(zhàn)略技術(shù)之一,這個(gè)技術(shù)也正從工業(yè)場(chǎng)景走進(jìn)智慧城市建設(shè)之中。
智慧城市作為復(fù)雜巨系統(tǒng),一直是近十幾年來(lái)產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界重點(diǎn)研判的話題。在中國(guó)工程院院士郭仁忠看來(lái),城市是一個(gè)地理空間,需要進(jìn)行實(shí)體城市的數(shù)字化表達(dá),而所有城市對(duì)象(物件、事件)均具有位置(點(diǎn)、域、路徑),所有數(shù)據(jù)都是對(duì)對(duì)象的描述,所以城市問(wèn)題是空間問(wèn)題,必須表達(dá)空間關(guān)系。
而數(shù)字孿生城市通過(guò)數(shù)字化表達(dá)方式把城市的空間完整的精準(zhǔn)刻畫(huà)出來(lái),把城市空間分析模擬優(yōu)化,在此基礎(chǔ)上來(lái)保證智慧城市的建造。
賽迪研究院軟件與集成電路評(píng)測(cè)中心副主任楊春立博士也曾表示:
盡管中國(guó)已經(jīng)成為全球建設(shè)智慧城市數(shù)量最多的國(guó)家,但成效卻不容樂(lè)觀。究其緣由,目前中國(guó)建設(shè)智慧城市存在軟硬件設(shè)施的建設(shè)忽視了市民參與、關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)的建設(shè)也被納入城市項(xiàng)目、大而全卻落地難等共性問(wèn)題。
而基于數(shù)字孿生+城市信息模型(CIM)的新型智慧城市建設(shè)方法論最大的優(yōu)點(diǎn)就是遵循一個(gè)特別大的視野,凸顯重點(diǎn),注重實(shí)效。
1、注重以人為本,落腳智慧城市的建設(shè)。從民生的需求和城市的功能定位出發(fā),來(lái)構(gòu)建模型。
2、強(qiáng)調(diào)城市里面的各個(gè)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)之間的協(xié)同協(xié)作。一個(gè)城市的發(fā)展,產(chǎn)業(yè)肯定是城市發(fā)展生存離不開(kāi)的一個(gè)重要的功能,在這個(gè)理念里面,它把各個(gè)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè),甚至和保障體系結(jié)合在一起。
3、重視新的技術(shù)應(yīng)用,不斷完善和優(yōu)化。由實(shí)踐力、創(chuàng)造力、吸引力協(xié)同來(lái)推動(dòng)整個(gè)智慧城市的可持續(xù)發(fā)展。
然而,數(shù)字孿生這一概念雖然得到了業(yè)界瘋狂的追捧,但對(duì)于其內(nèi)涵卻并沒(méi)有達(dá)成一致,以及其發(fā)揮作用的運(yùn)作機(jī)理是什么?甚至是其價(jià)值到底是什么現(xiàn)在也仍舊存在疑問(wèn),而作為一項(xiàng)智慧城市領(lǐng)域內(nèi)的創(chuàng)新性技術(shù),其核心場(chǎng)景也亟待補(bǔ)充。
02、虛實(shí)映射和實(shí)時(shí)交互的融合機(jī)制
隨著全球數(shù)字化水平不斷提高、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)飛速發(fā)展,“數(shù)字孿生”也更多被認(rèn)知和引用。國(guó)內(nèi)首個(gè)《數(shù)字建筑白皮書(shū)》指出,“數(shù)字建筑”是虛實(shí)映射的“數(shù)字孿生”,通過(guò)基于“人、事、物”的HCPS(信息物理系統(tǒng))的泛在鏈接和實(shí)時(shí)在線,讓全過(guò)程、全要素、全參與方都以“數(shù)字孿生”的形態(tài)出現(xiàn),形成虛實(shí)映射與實(shí)時(shí)交互的融合機(jī)制。
國(guó)家大力建設(shè)新型智慧城市的當(dāng)下,“數(shù)字孿生”對(duì)城市的規(guī)劃、建設(shè)、管理等方面也將發(fā)揮巨大的價(jià)值。在數(shù)字虛擬世界上構(gòu)建城市虛擬映像,疊加在城市物理空間上,可以形成整個(gè)城市的虛實(shí)相生、同生共存。在規(guī)劃階段洞悉全局,盡可能規(guī)避規(guī)劃“打架”、馬路“拉鏈”、城市“看?!钡葐?wèn)題;在建設(shè)階段實(shí)時(shí)在線,可提高溝通效率,多方協(xié)同,保證工程進(jìn)度,保障質(zhì)量安全等;在管理階段也將實(shí)現(xiàn)城市的實(shí)時(shí)感知、智慧運(yùn)維和精細(xì)化管理,讓城市運(yùn)行更加便捷、高效、綠色、智慧。
03、新管理:一張藍(lán)圖管到底
傳統(tǒng)的城市運(yùn)行管理存在著管理效率低、監(jiān)管手段不健全、跨部門(mén)城市綜合治理能力弱、城市基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)測(cè)與保障能力不足、數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘利用率低等問(wèn)題,難以滿(mǎn)足新形勢(shì)下對(duì)城市安全運(yùn)行和精細(xì)化管理的要求。通過(guò)“數(shù)字孿生”的智慧新城把傳統(tǒng)城市升級(jí)為可感知、可分析、虛實(shí)交互的新型智慧城市,可將城市管理提升至“細(xì)胞級(jí)”精細(xì)化治理水平,大大提升城市的韌性和減災(zāi)、防災(zāi)能力。
城市生命線安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)城市的燃?xì)?、給水、排水等地下管網(wǎng)和綜合管廊、橋梁等市政設(shè)施的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與智能分析,讓安全防患于未然,大大提高民眾生活安全幸福指數(shù)。
城市應(yīng)急監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)城市內(nèi)澇、防洪、防潮等自然災(zāi)害進(jìn)行分析模擬,有效監(jiān)測(cè)與應(yīng)急處置,提升城市的抗災(zāi)、防災(zāi)能力,讓城市運(yùn)行更安全、可靠。
城市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可有效監(jiān)測(cè)城市水環(huán)境的水質(zhì)、水量和城市的PM2.5、噪聲等環(huán)境參數(shù),以及應(yīng)急處置,保障為民眾提供綠色、生態(tài)和宜居的城市生態(tài)環(huán)境。
基于“數(shù)字孿生”的“規(guī)建管一體化”平臺(tái),是BIM、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息與新城建設(shè)與發(fā)展融合的典范,創(chuàng)新了城市建設(shè)與管理的新模式,有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成共享、多方協(xié)作聯(lián)動(dòng)、精準(zhǔn)科學(xué)決策,切實(shí)推動(dòng)新型智慧城市建設(shè)進(jìn)入新階段。
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近年來(lái),數(shù)字孿生一直是行業(yè)內(nèi)熱議的話題。在近期的“河馬直播”也關(guān)注到了數(shù)字孿生這一話題,并開(kāi)展了一場(chǎng)精彩的直播,受到行業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。
7月30日,由盈嘉互聯(lián)營(yíng)銷(xiāo)中心副總?cè)芜h(yuǎn),與麥杰科技高級(jí)資訊顧問(wèn)楊華,共同分享了數(shù)字孿生的技術(shù)與應(yīng)用。讓人感到驚喜的是原中交四航局副總經(jīng)濟(jì)師舒廣,詳細(xì)介紹了數(shù)字孿生運(yùn)維平臺(tái)在中交國(guó)際中心的應(yīng)用效果,充分展示了數(shù)字孿生在實(shí)際使用過(guò)程中的效果和價(jià)值。
河姆渡B2B電子商務(wù)平臺(tái)(homedo.com)工業(yè)互聯(lián),數(shù)字產(chǎn)業(yè)
河姆渡是一家專(zhuān)注于智能建筑、智慧城市、智能家居的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),以數(shù)字生態(tài)服務(wù)智能化產(chǎn)業(yè)。2015年8月創(chuàng)立于上海,同年11月正式上線,致力于為弱電、IT、信息化設(shè)施等系統(tǒng)集成商和工程商提供“產(chǎn)品采購(gòu)+綜合服務(wù)”的一站式解決方案,河姆渡正幫助用戶(hù)不斷優(yōu)化采購(gòu)渠道、降低成本、提升效率、升級(jí)服務(wù)。