園區(qū)里的“小巨人”丨四維圖新旗下世紀高通：用數(shù)字孿生創(chuàng)新技術賦能國家智慧城市建設

· · · · · · · · · ·

?

1991年，耶魯大學計算機科學教授David Gelernter首次提出了數(shù)字孿生的概念，即在一個設備或系統(tǒng)（信息化平臺）的基礎上，為物理實體創(chuàng)造一個虛擬的數(shù)字版“克隆體”，這個“克隆體”也被稱為“數(shù)字孿生體”。在理論上，數(shù)字孿生體不僅要求與物理實體的幾何結構保持一致，還需要在信息系統(tǒng)中鏡像復原物理實體的狀態(tài)和行為。在技術上，利用大量的傳感器監(jiān)測物理實體的運行狀態(tài)，通過數(shù)據(jù)建模與仿真來驗證對物理實體的控制效果。當這種技術應用在城市空間中，就產(chǎn)生了數(shù)字孿生城市。通過物聯(lián)網(wǎng)、智能建模等技術，數(shù)字孿生城市可以呈現(xiàn)出物理城市運行的全貌，通過運行數(shù)據(jù)對城市進行深度洞察，從而實現(xiàn)數(shù)字城市與物理城市的虛實交互，甚至實現(xiàn)數(shù)字城市對物理城市的智能干預。現(xiàn)如今，隨著經(jīng)濟與社會的不斷發(fā)展，數(shù)字孿生城市已經(jīng)成為我國智慧城市建設的新階段、新模式和新高度。

在此之際，一批優(yōu)秀的致力于構建數(shù)字孿生城市生態(tài)的科創(chuàng)企業(yè)開始圍繞如何推動我國智慧城市建設發(fā)展進行全力攻關。其中，北京世紀高通科技有限公司（下稱“世紀高通”）便是重要的一員。作為四維圖新集團旗下數(shù)字孿生城市生態(tài)服務商，世紀高通圍繞多場景化數(shù)字孿生解決方案進行創(chuàng)新研發(fā)，生動構建了數(shù)字孿生應用新場景。目前，世紀高通的產(chǎn)品技術已經(jīng)覆蓋交通、公安、住建、自然資源、金融、保險、運營商等多個領域，并應用到多項國部級及省市級重點項目中，獲得了客戶和相關機構的高度認可與好評。2022年11月，世紀高通榮獲工業(yè)和信息化部頒發(fā)的專精特新“小巨人”企業(yè)稱號。

? ? ?

世紀高通成立于2005年，前身是北京航空航天大學計算機學院的校辦企業(yè)， 2007年被四維圖新集團全資收購，公司專注于地理信息產(chǎn)業(yè)，致力于位置服務的賦能。成立初期，世紀高通為車載導航、智慧交通等領域提供動態(tài)交通信息服務，是國內第一個實現(xiàn)動態(tài)交通信息服務上車并且商用的企業(yè)，受邀為2008年北京奧運會提供動態(tài)交通信息服務，并獲得“北京奧運交通信息服務保障特別榮譽”。

隨著四維圖新集團戰(zhàn)略調整，世紀高通開始圍繞智慧交通、公共安全、數(shù)字城市等領域展開戰(zhàn)略布局。基于長期積累的位置大數(shù)據(jù)技術，綜合四維圖新集團的數(shù)據(jù)優(yōu)勢、車載導航以及云端一體化服務優(yōu)勢，致力于構建安全可控、自研的孿生城市的數(shù)字化感知基座，以專業(yè)且領先的技術，刻畫數(shù)字孿生世界的人、車、路等基建環(huán)境。

基于市面上常用的柵格地圖存在路徑規(guī)劃效率不高以及對于物體識別的人機交互效果不好等弊端，世紀高通依托新型測繪技術的專題地圖開發(fā)能力，根據(jù)不同行業(yè)的特定需求與不同業(yè)務場景，靈活定制行業(yè)專題地圖，推動中國地圖從柵格地圖向三維地圖轉換，與柵格地圖相比，世紀高通制定的三維地圖功能更加豐富，更具?體感與真實感。隨著用戶的需求增多與業(yè)務場景的多變，世紀高通又推出孿生全息場景，與三維地圖相比，孿生全息場景可以憑空呈現(xiàn)出立體圖像，仿佛真實存在于觀看者眼前。

現(xiàn)如今，世紀高通已經(jīng)形成了面向公共安全、智慧交通、智慧城市、金融保險、互聯(lián)網(wǎng)等多場景化數(shù)字孿生解決方案，成就了數(shù)字孿生智慧城市的愿景。截至目前，世紀高通所服務的車載用戶達600萬+，互聯(lián)網(wǎng)用戶1億+，助力全國超過500家政企客戶實現(xiàn)數(shù)據(jù)生態(tài)價值。

?

世紀高通依托孿生城市的數(shù)字化感知基座，深入研究業(yè)務方向、剖析業(yè)務需求，形成了面向多個領域、多個場景的精細化數(shù)字孿生解決方案，已被廣泛運用于各個地方的智慧城市建設之中。

智慧交通領域

世紀高通秉承“智能+交通”理念，將高精度地圖、人工智能、大數(shù)據(jù)和可視化仿真等技術與交通領域業(yè)務需求充分融合，形成MineTraffic智慧交通整體解決方案，以交通資產(chǎn)管理、交通監(jiān)測研判、道路安全防控、全息網(wǎng)聯(lián)應用為核心場景，實現(xiàn)交通資產(chǎn)的全要素全周期三維數(shù)字化管理，路口、道路、區(qū)域車道級交通運行態(tài)勢及安全風險隱患全息感知和精準研判，網(wǎng)聯(lián)車輛實時在線監(jiān)管及車路協(xié)同信息服務精準觸達，有效支撐交通智能化管理水平提升，助力交通安全、有序、暢通。

公共安全領域

世紀高通積極與公安部及下屬專業(yè)研究機構合作，依托自身夯實的地理信息系統(tǒng)服務能力，以“數(shù)據(jù)+平臺+業(yè)務解決方案”的形式打造公安時空信息系統(tǒng)，聚焦解決公共安全業(yè)務實時獲取準確現(xiàn)場信息、準確的時空情報分析以及可視化決策指揮等問題。該系統(tǒng)以公共安全一張圖為載體，支持地址資源管理、電子沙盤演練、時空信息挖掘、情報分析、風險預警、實戰(zhàn)處置等實戰(zhàn)場景，能夠實現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境的快速還原、方案預案的動態(tài)推演、警情/突發(fā)事件處置的高效聯(lián)動，為公安各層級單位更加科學與高效的工作提供了強有力的技術支撐。

數(shù)字城市領域

世紀高通基于高精度數(shù)據(jù)、高性能渲染引擎、GIS+AI整裝能力，打造數(shù)字孿生城市感知基座，匯聚融合城市地上地下+室內室外+歷史現(xiàn)狀未來+多維多尺度空間數(shù)據(jù)和物聯(lián)感知數(shù)據(jù)，構建三維數(shù)字空間的城市信息有機綜合體，將傳統(tǒng)的靜態(tài)城市升級為可感知、可動態(tài)監(jiān)控并虛現(xiàn)交互的數(shù)字孿生城市，支撐政府、運營商、保險、金融等領域實現(xiàn)數(shù)字化轉型，推進城市精細化管理。

現(xiàn)如今，世紀高通在交通、公安、數(shù)字城市等領域持續(xù)發(fā)力，相關精細化方案及服務已落地全國，并擁有眾多關鍵客戶。

數(shù)字孿生城市是建設新型智慧城市的一條新興路徑，是城市智能化、運營可持續(xù)化的前沿模式。世紀高通能夠在各大領域取得優(yōu)異表現(xiàn)，與自身擁有高效的位置服務能力、自主研發(fā)的渲染引擎能力（將代碼轉換成可視化內容的能力）、AI算法能力等諸多獨特優(yōu)勢有著密切關系。

在位置服務能力方面

世紀高通面向大眾和企業(yè)用戶，自研打造有車規(guī)級高性能導航引擎，可為行業(yè)用戶提供一站式位置服務。該服務引擎兼容OGC（開放地理空間信息聯(lián)盟）標準服務發(fā)布能力，可以滿足不同用戶定制化需要。

在渲染引擎能力方面

世紀高通推出的基于WebGL的混合渲染引擎支持復雜三維場景渲染，滿足空間裁剪、可視域分析、地形分析、淹沒分析、光照分析等各類精細化場景下的空間分析需求，可提供不同場景的智能化路徑規(guī)劃方案，支持PC、iOS、Android等多端跨平臺運行。

在AI算法能力方面

世紀高通自研的智能視覺引擎，具備提供視頻語義識別+時空結構化能力，能夠實現(xiàn)視頻+GIS（地理信息系統(tǒng)）融合感知，滿足用戶智能化、精細化管理需求。

除了以上獨特能力，世紀高通還擁有海量的數(shù)據(jù)優(yōu)勢?；跀?shù)據(jù)優(yōu)勢，世紀高通構建了MineData位置大數(shù)據(jù)平臺，該平臺支持用戶進行自有數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)處理、服務發(fā)布、地圖配圖等操作。結合業(yè)務需求，通過該平臺可以為用戶量身打造具有行業(yè)特色的專屬地圖、定制化的位置服務、動靜態(tài)數(shù)據(jù)融合效果的服務方案，賦能公安、交通、物流、城市等多類場景，為智慧城市提供基礎操作系統(tǒng)，為上層業(yè)務提供有力支撐。

?

提高用戶滿意度是世紀高通不懈追求的目標，為保障公司產(chǎn)品與管理的持續(xù)改進，為用戶提供優(yōu)質的產(chǎn)品和服務，世紀高通一直致力于推動科技創(chuàng)新。

01

圍繞智慧交通

世紀高通創(chuàng)新打造了智慧交管、智慧交運、智能網(wǎng)聯(lián)三大子行業(yè)應用平臺，全面助力智慧交通產(chǎn)業(yè)升級。

?

在智慧交管方面

基于自研10大類百余種專業(yè)交通算法模型，創(chuàng)新打造了集“感知、評價、研判、決策、服務”能力為一體的大數(shù)據(jù)平臺，提供交通運行監(jiān)測研判、道路安全風險地圖、全息路口等相關創(chuàng)新功能服務，全面賦能交通管理和服務。

在智慧交運方面

應用GIS、大數(shù)據(jù)、仿真及BIM（建筑信息模型）等技術手段，構建智慧交通數(shù)字孿生底座，創(chuàng)新打造了集“資產(chǎn)、感知、監(jiān)管、服務”為一體的三維高精度大數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)基礎設施全要素全周期數(shù)字化監(jiān)管等，為公路數(shù)字化、精細化、智能化建設賦能。

在智能網(wǎng)聯(lián)方面

基于高精度地圖、前端感知等相關數(shù)據(jù)及自研二三維一體化GIS引擎構建數(shù)字孿生場景，打造集智能網(wǎng)聯(lián)運營管理、應用服務、雙智應用為一體的數(shù)字孿生平臺，實現(xiàn)跨平臺互通和數(shù)據(jù)共享，支撐智能網(wǎng)聯(lián)汽車示范應用、商業(yè)化試點及規(guī)模運營，助推雙智協(xié)同發(fā)展。

02

圍繞公共安全

世紀高通創(chuàng)新打造了“公安時空信息系統(tǒng)產(chǎn)品（PGIS）”，積極推動警用地理信息系統(tǒng)進行架構革新、數(shù)據(jù)更新及業(yè)務創(chuàng)新，解決地圖數(shù)據(jù)更新不及時、服務能力單一、可視化效果不佳、實戰(zhàn)應用支撐不足等問題。

◆在架構革新方面，實現(xiàn)了對服務、組件的靈活性、易用性、開放性擴展，為警種業(yè)務系統(tǒng)提供服務能力集成，做好底層時空應用支撐；

◆ 在數(shù)據(jù)更新方面，通過標準化季度數(shù)據(jù)更新模式，為用戶提供鮮活的地圖數(shù)據(jù)；

◆在實戰(zhàn)業(yè)務創(chuàng)新方面，提供多種類實戰(zhàn)工具、時空技戰(zhàn)法模型、沙盤推演服務以及開箱即用的應用組件，推動警用基礎建設、提升日常實戰(zhàn)效能，構建了良好的PGIS共建共享的應用生態(tài)，為指揮中心、治安管理、大型活動安保等相關警務工作提供支撐。

03

圍繞數(shù)字城市建設

? ? ?

世紀高通創(chuàng)新打造了“城市信息模型基礎平臺（MineCIM）”、“實景三維平臺”等系列應用平臺，賦能城市精細化管理。

其中，“城市信息模型基礎平臺（MineCIM）”匯聚融合城市多維多尺度空間數(shù)據(jù)和物聯(lián)感知數(shù)據(jù)，構建三維數(shù)字空間的城市信息有機綜合體，實現(xiàn)城市級二三維數(shù)據(jù)資產(chǎn)的高效共享及多業(yè)務應用支撐；

“實景三維平臺”集“實景三維數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)、管理、服務發(fā)布、分析應用”于一體，依托自研的數(shù)據(jù)輕量化處理技術體系，實現(xiàn)2000平方公里以上大范圍傾斜攝影數(shù)據(jù)流暢加載，平均幀率達40FPS以上，支持大體量廣域的實景三維數(shù)據(jù)應用，為地形級、城市級、部件級等實景三維場景建設提供一站式服務支撐。

基于以上創(chuàng)新成果，世紀高通榮獲了眾多獎項。2016年，世紀高通《基于移動位置數(shù)據(jù)的城市出行信息服務關鍵技術與應用》項目，榮獲國家技術發(fā)明獎二等獎；2017年，依托位置網(wǎng)技術與應用研究榮獲“中國電子學會科技進步獎一等獎”；2019年，“交警大數(shù)據(jù)”平臺榮獲“中國智能交通產(chǎn)品創(chuàng)新獎”；2020年，榮獲“2020年度（智慧交通交管）最佳創(chuàng)新驅動解決方案獎”；2021年，世紀高通榮獲公安部科學技術獎一等獎；2023年，在第十二屆全球地理信息開發(fā)者大會上，世紀高通再次入選“最具創(chuàng)新力企業(yè)TOP100”行列。

結語

構建數(shù)字孿生城市是智慧城市發(fā)展的重要方向，已經(jīng)成為國際共識。特別是2020年以來，一些國家將數(shù)字孿生城市建設上升為國家戰(zhàn)略并積極推進。其中，新加坡率先搭建“虛擬新加坡”平臺，用于城市規(guī)劃、維護和災害預警；法國推進“數(shù)字孿生巴黎”建設，打造數(shù)字孿生城市樣板；美國則依托數(shù)字孿生城市平臺打造清潔城市以降低碳排放量。

當前，我國已經(jīng)把數(shù)字孿生城市建設納入國家發(fā)展戰(zhàn)略體系，在“十四五”規(guī)劃綱要中明確提出要“完善城市信息模型平臺，探索建設數(shù)字孿生城市”。未來，世紀高通作為數(shù)字孿生城市基座的建設者與引領者，將不斷夯實自身技術實力，圍繞“數(shù)字強國”戰(zhàn)略方向，以時空大數(shù)據(jù)、GIS+、CIM等創(chuàng)新技術深入探索智慧城市、智慧交通等領域的賦能應用，構建現(xiàn)實與虛擬世界之間的橋梁，助力新型數(shù)字城市建設。