在智慧城市建設(shè)的熱潮中，數(shù)字孿生正成為新的風(fēng)口。“十四五”規(guī)劃綱要中明確提出，要探索數(shù)字孿生城市建設(shè)。上海、浙江、海南等省份，貴陽、南京、合肥、福州等城市，均出臺(tái)了以數(shù)字孿生城市為導(dǎo)向推進(jìn)新型智慧城市建設(shè)的文件。
2010年，NASA首次提出了“數(shù)字孿生”的概念，之后迅速在科技圈掀起一股新的浪潮。Gartner在2017年和2018年連續(xù)將“數(shù)字孿生”列為十大技術(shù)趨勢(shì)之一。而當(dāng)數(shù)字孿生和智慧城市相遇后，落地應(yīng)用的火花也被引爆，數(shù)字孿生正式從技術(shù)概念演變?yōu)橐环N新的智慧城市建設(shè)路徑。
8月16日，數(shù)字政通發(fā)布了“晶石”孿生平臺(tái)及新城市大腦產(chǎn)品，融合數(shù)字政通在城市運(yùn)行“一網(wǎng)統(tǒng)管”方面的業(yè)務(wù)能力，將孿生能力與實(shí)際業(yè)務(wù)訴求進(jìn)行深度結(jié)合，并基于“晶石”孿生平臺(tái)打造新城市大腦，樹立起城市運(yùn)行“一網(wǎng)統(tǒng)管”新標(biāo)桿。在智慧城市建設(shè)如火如荼的當(dāng)下，數(shù)字政通通過“晶石”孿生平臺(tái)進(jìn)一步刷新了人們對(duì)于未來智慧城市的想象空間。
數(shù)字孿生，推動(dòng)城市管理平臺(tái)創(chuàng)新
數(shù)字孿生，可以理解為現(xiàn)實(shí)世界的鏡像，在不改變城市物理空間的前提下，可以利用數(shù)字孿生技術(shù)打造出對(duì)應(yīng)的虛擬數(shù)字世界。站在城市治理的角度看，數(shù)字孿生城市等于是現(xiàn)實(shí)世界的“操作系統(tǒng)”，其價(jià)值逐漸被越來越多人所認(rèn)可。
數(shù)字政通高級(jí)副總裁 王洪深
數(shù)字政通高級(jí)副總裁王洪深介紹，智慧城市發(fā)展有三個(gè)階段：信息化、智能化、智慧化。第一個(gè)階段是信息化，把物理世界數(shù)字化建模，轉(zhuǎn)化為商用模型；第二個(gè)階段是智能化，實(shí)現(xiàn)基于一定規(guī)則的智能化，比如在交通場(chǎng)景中，可以根據(jù)車流情況控制交通信號(hào)燈；第三個(gè)階段是智慧化，還在探索，還有很長(zhǎng)的路要走。數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用，則讓智慧城市建設(shè)從智能化到智慧化的演進(jìn)進(jìn)入一個(gè)新的階段。
回顧數(shù)字孿生技術(shù)之前的城市治理，基本是以二維平面，且以地面以上為主。地上、地下結(jié)合度不夠，建筑物內(nèi)部架構(gòu)偏少。而且在細(xì)節(jié)、全空間管理特別是動(dòng)態(tài)感知和實(shí)時(shí)的處事能力都還不足。例如，在城市遇有災(zāi)情時(shí)，往往由于感知能力不足，導(dǎo)致災(zāi)情處置不及時(shí)。為了解決這些問題，就需要對(duì)城市的空間平臺(tái)進(jìn)一步的更新?lián)Q代，對(duì)于城市治理等都提出了進(jìn)一步的創(chuàng)新和更新的需求。
王洪深介紹，數(shù)字政通發(fā)布的“晶石”孿生平臺(tái)，依托全空間、全要素、全過程從物理世界到數(shù)字世界的雙向映射理念，通過構(gòu)建城市在數(shù)字空間的三維模型來實(shí)現(xiàn)三維立體空間乃至地下空間的可視化管理，通過引入BIM技術(shù)，將城市信息管理的力度從城市部件、建筑整體延伸到了內(nèi)部構(gòu)建，能夠?qū)崿F(xiàn)從宏觀到微觀，從L1-L5完整的、全面的建立起城市的框架，并且把城市的管理領(lǐng)域和實(shí)際業(yè)務(wù)需求相結(jié)合，融合IoT、視頻、全景、城市業(yè)務(wù)等數(shù)據(jù)，形成動(dòng)態(tài)的、高度仿真的孿生城市，為城市管理提供更加科學(xué)、更加直觀的技術(shù)平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)城市管理的創(chuàng)新。
三大先進(jìn)性，賦予智慧城市新的生命力
數(shù)字政通聚焦城市管理二十載，從數(shù)字化城市管理到智慧化城市管理，空間維度的評(píng)價(jià)一直扮演著非常重要的角色。如果說此前數(shù)字政通通過實(shí)施網(wǎng)格化管理推進(jìn)城市運(yùn)行“一網(wǎng)統(tǒng)管”，抓住了城市治理“牛鼻子”。那么，新一代“晶石”孿生平臺(tái)則將賦予智慧城市新的生命力。
首先，與目前市場(chǎng)上常見的可視化平臺(tái)相比，“晶石”孿生平臺(tái)將GIS與游戲引擎做了一個(gè)非常深度的融合，實(shí)現(xiàn)了從數(shù)據(jù)、工具、渲染的完整的一個(gè)產(chǎn)品鏈條。王洪深介紹，“晶石”孿生平臺(tái)突破了原有的WebGL的傳統(tǒng)解決方案，采用最先進(jìn)、最前沿的游戲引擎技術(shù)作為技術(shù)基座自研而成，通過全要素快速構(gòu)建能力，可實(shí)現(xiàn)對(duì)L1級(jí)（城市基礎(chǔ)地形模型）、L2級(jí)（城市白模）、L3級(jí)（建筑外觀模型）、L4級(jí)（城市部件模型）、L5級(jí)（城市樓體和室內(nèi)結(jié)構(gòu)模型）等三維模型的快速構(gòu)建。
其次，“晶石”孿生平臺(tái)具備全時(shí)空的精細(xì)仿真能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)季節(jié)、氣象、晝夜、城市變遷、地上與地下設(shè)施等時(shí)空?qǐng)鼍暗木?xì)仿真；通過引入時(shí)間的維度，構(gòu)建4D空間，模擬城市的春夏秋冬、風(fēng)霜雨雪、晝夜變換，讓城市不僅局限于三維數(shù)據(jù)，還能夠體現(xiàn)其動(dòng)態(tài)效果。同樣還可以基于規(guī)劃數(shù)據(jù)來推演城市的現(xiàn)在與未來。同時(shí)還可以支持地上、地下的一體化表達(dá)，實(shí)景和視頻[1] 也能夠非常容易的裝載于“晶石”孿生平臺(tái)之中。在CIM領(lǐng)域比較關(guān)注的BIM數(shù)據(jù)、IoT數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)等也能夠在平臺(tái)中進(jìn)行融合。
最后，“晶石”孿生平臺(tái)與城市運(yùn)行“一網(wǎng)統(tǒng)管”需求深度融合，構(gòu)建可管理的“城市部件”“城市事件”“城市路燈”“城市道路”等城市運(yùn)行管理三維應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)治理要素三維精細(xì)化表達(dá)，打造“可管理”的數(shù)字孿生平臺(tái)。王洪深表示，“在新城市大腦中，我們‘晶石’孿生平臺(tái)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一百多種場(chǎng)景”。
總結(jié)來看，“晶石”孿生平臺(tái)具備更精細(xì)的自動(dòng)化建模能力、更強(qiáng)大的渲染仿真能力、更快捷的數(shù)據(jù)共享能力、更全面的業(yè)務(wù)賦能能力，可以助力全國(guó)各地因地制宜快速升級(jí)基于“晶石”孿生平臺(tái)的新城市大腦應(yīng)用，打造城市運(yùn)行“一網(wǎng)統(tǒng)管”新標(biāo)桿。
融入場(chǎng)景，讓城市大腦“好看”“好用”
城市大腦發(fā)展至今，已經(jīng)從單一的業(yè)務(wù)場(chǎng)景發(fā)展成了對(duì)多個(gè)場(chǎng)景的感知認(rèn)知、探索自動(dòng)決策和跨越協(xié)同的階段，在這個(gè)階段，有效數(shù)據(jù)的分析碰撞成為了一個(gè)非常核心的環(huán)節(jié)，空間數(shù)據(jù)無論是從數(shù)據(jù)分析還是從信息表達(dá)來看，都尤為重要。從這個(gè)意義上說，孿生平臺(tái)不是終點(diǎn)，而是新的起點(diǎn)。
“晶石”孿生平臺(tái)如何與城市大腦相融合？如何實(shí)戰(zhàn)？
發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，數(shù)字政通副總裁吳江壽介紹了基于“晶石”孿生平臺(tái)的新城市大腦場(chǎng)景。依托升級(jí)后的“晶石”孿生平臺(tái)，數(shù)字政通將全面升級(jí)城市管理中的各類行業(yè)應(yīng)用，深入管理過程的細(xì)節(jié)和末梢，在1:1還原的數(shù)字孿生場(chǎng)景基礎(chǔ)上，借助虛實(shí)結(jié)合、天空地一體化、預(yù)測(cè)分析等手段，助推城市精細(xì)化、智能化管理能力提升。
例如，在疫情防控中，針對(duì)于重點(diǎn)人群的管控，需要去摸排信息。在之前在二維地圖上，只能基于樓棟去建立的一些樓盤表，再關(guān)聯(lián)樓盤信息。但是在三維場(chǎng)景下，可以進(jìn)行立體化的建模，直接生成樓棟里的單元、樓層等內(nèi)部結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)景下的樓-房關(guān)聯(lián)，再通過關(guān)聯(lián)住戶的人口基本信息，就可以實(shí)現(xiàn)在三維場(chǎng)景下更好的開展精細(xì)化管理。
再以城市照明為例，通過對(duì)路燈桿進(jìn)行建模，可以非常直觀地看到燈桿的分布、查看燈桿的運(yùn)行狀態(tài)。除此之外，“晶石”孿生平臺(tái)還有特殊的用途，比如為有燈效的這類部件提供了夜景模型，將燈效與燈桿的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，路燈出現(xiàn)了運(yùn)行故障，在平臺(tái)中就會(huì)能直觀體現(xiàn)。
同樣城市橋梁也是城市管理中非常關(guān)注的重點(diǎn)，膠州灣跨海大橋全長(zhǎng)30公里，“晶石”孿生平臺(tái)將橋梁模型和在橋梁上安裝的IoT設(shè)備進(jìn)行了建模，同時(shí)將監(jiān)控到的實(shí)時(shí)的信息與模型進(jìn)行疊加，實(shí)現(xiàn)了對(duì)橋梁運(yùn)行狀態(tài)的精細(xì)化管理。
在數(shù)字政通看來，城市大腦的建設(shè)是不可能一蹴而就的，城市大腦的建設(shè)應(yīng)該是邊應(yīng)用邊探索，逐步把越來越多的管理對(duì)象，納入進(jìn)來的過程，城市大腦也將成為驅(qū)動(dòng)城市智慧化精準(zhǔn)治理的利器。“晶石”孿生平臺(tái)融合數(shù)字政通在城市管理方面近20年的業(yè)務(wù)能力，將孿生平臺(tái)與城市精細(xì)化管理的業(yè)務(wù)訴求進(jìn)行深度結(jié)合，讓平臺(tái)不僅是“好看”，而且“好用”。幫助政府和管理部門更精準(zhǔn)、更高效地治理城市，為探索實(shí)現(xiàn)更加智能化、精細(xì)化、立體化城市管理提供更好的支撐，助力智慧城市建設(shè)。
來源：IT168
作者：盧敏