數(shù)字孿生如何讓城市智慧化

1. 數(shù)字孿生體的應用價值

2. 城市治理背后的大數(shù)據(jù)

? ? ? ?3. 數(shù)字孿生用于預測未來

簡介：數(shù)字孿生發(fā)端于美國國家航天航空局（NASA）的阿波羅項目，作為人類首次的太空探索行動，有很多未知的技術(shù)難題，如何提前預知風險并做好準備，讓宇航員能夠安全返航？為此，“孿生體/雙胞胎”概念被考慮進來，給優(yōu)锘ThingJS的數(shù)字孿生城市應用帶來了不小的啟發(fā)。

數(shù)字孿生體的應用價值

在該項目中，NASA需要制造兩個完全一樣的空間飛行器，留在地球上的飛行器被稱為“孿生體”，用來反映（或做鏡像）正在執(zhí)行任務的空間飛行器的狀態(tài)。在飛行準備期間，被稱為“孿生體”的空間飛行器被廣泛應用于訓練；在任務執(zhí)行期間，利用該“孿生體”在地球上的精確仿太空模型中進行仿真試驗，并盡可能精確地反映和預測正在執(zhí)行任務的空間飛行器的狀態(tài)，從而輔助太空軌道上的航天員在緊急情況下做出最正確的決策。

因此，制造領(lǐng)域中的“數(shù)字孿生體”實際上是通過仿真實時反映對象的真實運行情況的樣機或模型。除了通過數(shù)字化手段構(gòu)建一個在數(shù)字世界中一模一樣的實體，還借此來實現(xiàn)對物理實體的了解、分析和優(yōu)化。

數(shù)字孿生城市是數(shù)字孿生技術(shù)在城市層面的廣泛應用，是與物理城市一一映射、協(xié)同交互、智能互動的虛擬城市。想要讓城市“智慧化”，首先要構(gòu)建城市的數(shù)字孿生體，即對城市進行三維信息模型（CIM）構(gòu)建。優(yōu)锘ThingJS提供3D可視化開發(fā)組件，Citybuilder+ThingJS，低門檻快速搭建城市級可視化場景并輕松開發(fā)3D腳本，更多3D源碼供參考。

那么，數(shù)字孿生技術(shù)如何讓城市智慧化？

一、城市治理背后的大數(shù)據(jù)

毋庸置疑，基于數(shù)字孿生技術(shù)建立的城市信息模型（CIM）正是智慧城市的重要基礎，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，依據(jù)城市市政、交通、社區(qū)、安防等領(lǐng)域需求，安裝布置充足的傳感器和攝像頭等數(shù)據(jù)采集設備，進行動態(tài)、準確的數(shù)據(jù)采集。其核心圍繞全域數(shù)據(jù)端到端管理運營，包括數(shù)據(jù)采集、接入、治理、融合、輕量化、可視化、應用，其根本在于實時動態(tài)數(shù)據(jù)能夠反映出根源性問題。如果想經(jīng)歷一個完整的可視化項目，優(yōu)锘ThingJS的在線開發(fā)工具體驗一下，其項目開發(fā)過程簡化為4個步驟（場景搭建-3D開發(fā)-接入數(shù)據(jù)-項目發(fā)布），降低開發(fā)門檻。

模型+數(shù)據(jù)就有了決策依據(jù)，于是，依據(jù)城市數(shù)字孿生體做出的決策指令，能夠反作用于城市物理空間。比如，交通擁堵的疏解指令能夠及時傳遞到城市交通指揮系統(tǒng)、污染減排控制措施能夠及時傳遞到交通限行、廠礦限產(chǎn)、醫(yī)療預備等現(xiàn)實領(lǐng)域。

二、數(shù)字孿生用于預測未來

在美國國家航天航空局（NASA）的阿波羅項目中，利用空間飛行器的“孿生體”進行仿真試驗是一個很好的先例。數(shù)字孿生不是神仙手中的法器，但是它一樣能夠預測未來、影響未來的進程。數(shù)字孿生必須通過實測、仿真和數(shù)據(jù)分析來實時感知、診斷、預測物理實體對象的狀態(tài)，通過優(yōu)化和指令來調(diào)控物理實體對象的行為，通過相關(guān)數(shù)字模型間的相互學習來進化自身，同時改進利益相關(guān)方在物理實體對象生命周期內(nèi)的決策。

數(shù)字孿生城市一樣獲益于此，實現(xiàn)對系統(tǒng)的超現(xiàn)實狀態(tài)表征和建模，根據(jù)物理實體生成的數(shù)字模型和仿真過程，預測城市未來狀態(tài)和壽命，并且隨著實體數(shù)據(jù)的搜集，依據(jù)同步速率進行收斂。

其實，城市發(fā)展至今還存在諸多問題，現(xiàn)實狀態(tài)證實了傳統(tǒng)的發(fā)展模式越來越不可取。通過在“數(shù)字孿生城市”上規(guī)劃設計、模擬仿真等，對城市可能產(chǎn)生的不良影響、矛盾沖突、潛在危險進行智能預警，并提供合理可行的對策建議，以未來視角智能干預城市原有的發(fā)展軌跡和運行，進而指引和優(yōu)化實體城市的規(guī)劃、管理，改善市民服務供給，賦予城市生活“智慧”。

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