當(dāng)前，以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)、無人駕駛等新技術(shù)為代表信息化浪潮席卷全球，也影響著城市規(guī)劃、建設(shè)與發(fā)展。在“比特”空間上，所構(gòu)建的城市虛擬映像疊加在城市物理空間上，將極大改變城市面貌，重塑城市基礎(chǔ)設(shè)施，形成虛實(shí)結(jié)合、孿生互動(dòng)的城市發(fā)展新形態(tài)。借助更廣泛在普惠的感知，更快速度的網(wǎng)絡(luò)、更智能融合的計(jì)算，一種更加智能化的新型城市將得以創(chuàng)建。不久的將來，以數(shù)字孿生城市為代表的新型智慧城市建設(shè)，將讓城市生活變得更為美好。 1、數(shù)字孿生城市的理解 數(shù)字孿生是一種物理空間與虛擬空間的虛實(shí)交融、智能操控的映射關(guān)系，通過在實(shí)體世界，以及數(shù)字虛擬空間中，記錄、仿真、預(yù)測(cè)對(duì)象全生命周期的運(yùn)行軌跡，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)信息資源、物資資源的最優(yōu)化配置。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(yīng)用，通過構(gòu)建城市物理世界、網(wǎng)絡(luò)虛擬空間的一一對(duì)應(yīng)，相互映射、協(xié)同交互的復(fù)雜巨系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)空間再造一個(gè)與之相匹配、對(duì)應(yīng)的孿生城市，實(shí)現(xiàn)城市全要素?cái)?shù)字化和虛擬化、城市全狀態(tài)實(shí)時(shí)化和可視化、城市管理決策協(xié)同化和智能化，形成物理維度上的實(shí)體世界和信息維度上的虛擬世界同生共存、虛實(shí)交融的城市發(fā)展格局。 數(shù)字孿生城市，既可以理解為實(shí)體城市在虛擬空間的映射和狀態(tài)，也可以視為支撐新型智慧城市建設(shè)的復(fù)雜綜合技術(shù)體系，是推進(jìn)城市規(guī)劃、建設(shè)、服務(wù)，確保城市安全、有序運(yùn)行的賦能支撐。 2、數(shù)字孿生城市的特征 數(shù)字孿生城市存在四大特點(diǎn)：精準(zhǔn)映射、虛實(shí)交互、軟件定義、智能干預(yù) 精準(zhǔn)映射：數(shù)字孿生城市通過空中、地面、地下、河道等各層面的傳感器布設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市道路、橋梁、井蓋、燈蓋、建筑等基礎(chǔ)設(shè)施的全面數(shù)字化建模，以及對(duì)城市運(yùn)行狀態(tài)的充分感知、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，形成虛擬城市在信息維度上對(duì)實(shí)體城市的精準(zhǔn)信息表達(dá)和映射。 虛實(shí)交互：城市基礎(chǔ)設(shè)施、各類部件建設(shè)即有痕跡，城市居民、來訪人員上網(wǎng)聯(lián)系即有信息。未來數(shù)字孿生城市中，在城市實(shí)體空間可觀察各類痕跡，在城市虛擬空間可搜索各類信息，城市規(guī)劃、建設(shè)以及民眾的各類活動(dòng)，不僅在實(shí)體空間，而且在虛擬空間得到極大擴(kuò)充，虛實(shí)融合，虛實(shí)協(xié)同將定義城市未來發(fā)展新模式。 軟件定義：孿生城市針對(duì)物理城市建立相對(duì)應(yīng)的虛擬模型，并以軟件的方式模擬城市人、事、物在真實(shí)環(huán)境下的行為，通過云端和邊緣計(jì)算，軟性指引和操控城市的交通信號(hào)控制、電熱能源調(diào)度、重大項(xiàng)目周期管理、基礎(chǔ)設(shè)施選址建設(shè)。 智能干預(yù)：通過在數(shù)字孿生城市上規(guī)劃設(shè)計(jì)、模擬仿真等，將城市可能產(chǎn)生的不良影響、矛盾沖突、潛在危險(xiǎn)進(jìn)行智能預(yù)警，并提供合理可行的對(duì)策建議，以未來視角智能干預(yù)城市原有發(fā)展軌跡和運(yùn)行，進(jìn)而指引和優(yōu)化實(shí)體城市的規(guī)劃、管理、改善市民服務(wù)供給，賦予城市生活的智慧。 3、數(shù)字孿生城市的作用：1）提升城市規(guī)劃質(zhì)量和水平。2）推動(dòng)為人為核心的城市設(shè)計(jì)、建設(shè)協(xié)同創(chuàng)新。3）優(yōu)化并評(píng)估智慧城市建設(shè)成效。 |
