“晶石”孪生平台:数字政通智慧城市建设的新密码

发布时间:2021-08-20

在智慧城市建设的热潮中,数字孪生正成为新的风口。“十四五”规划纲要中明确提出,要探索数字孪生城市建设。上海、浙江、海南等省份,贵阳、南京、合肥、福州等城市,均出台了以数字孪生城市为导向推进新型智慧城市建设的文件。

  2010年,NASA首次提出了“数字孪生”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年连续将“数字孪生”列为十大技术趋势之一。而当数字孪生和智慧城市相遇后,落地应用的火花也被引爆,数字孪生正式从技术概念演变为一种新的智慧城市建设路径。

  8月16日,数字政通发布了“晶石”孪生平台及新城市大脑产品,融合数字政通在城市运行“一网统管”方面的业务能力,将孪生能力与实际业务诉求进行深度结合,并基于“晶石”孪生平台打造新城市大脑,树立起城市运行“一网统管”新标杆。在智慧城市建设如火如荼的当下,数字政通通过“晶石”孪生平台进一步刷新了人们对于未来智慧城市的想象空间。


  数字孪生,推动城市管理平台创新

  数字孪生,可以理解为现实世界的镜像,在不改变城市物理空间的前提下,可以利用数字孪生技术打造出对应的虚拟数字世界。站在城市治理的角度看,数字孪生城市等于是现实世界的“操作系统”,其价值逐渐被越来越多人所认可。

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数字政通高级副总裁 王洪深


  数字政通高级副总裁王洪深介绍,智慧城市发展有三个阶段:信息化、智能化、智慧化。第一个阶段是信息化,把物理世界数字化建模,转化为商用模型;第二个阶段是智能化,实现基于一定规则的智能化,比如在交通场景中,可以根据车流情况控制交通信号灯;第三个阶段是智慧化,还在探索,还有很长的路要走。数字孪生技术的应用,则让智慧城市建设从智能化到智慧化的演进进入一个新的阶段。

  回顾数字孪生技术之前的城市治理,基本是以二维平面,且以地面以上为主。地上、地下结合度不够,建筑物内部架构偏少。而且在细节、全空间管理特别是动态感知和实时的处事能力都还不足。例如,在城市遇有灾情时,往往由于感知能力不足,导致灾情处置不及时。为了解决这些问题,就需要对城市的空间平台进一步的更新换代,对于城市治理等都提出了进一步的创新和更新的需求。

  王洪深介绍,数字政通发布的“晶石”孪生平台,依托全空间、全要素、全过程从物理世界到数字世界的双向映射理念,通过构建城市在数字空间的三维模型来实现三维立体空间乃至地下空间的可视化管理,通过引入BIM技术,将城市信息管理的力度从城市部件、建筑整体延伸到了内部构建,能够实现从宏观到微观,从L1-L5完整的、全面的建立起城市的框架,并且把城市的管理领域和实际业务需求相结合,融合IoT、视频、全景、城市业务等数据,形成动态的、高度仿真的孪生城市,为城市管理提供更加科学、更加直观的技术平台,从而实现城市管理的创新。

  三大先进性,赋予智慧城市新的生命力

  数字政通聚焦城市管理二十载,从数字化城市管理到智慧化城市管理,空间维度的评价一直扮演着非常重要的角色。如果说此前数字政通通过实施网格化管理推进城市运行“一网统管”,抓住了城市治理“牛鼻子”。那么,新一代“晶石”孪生平台则将赋予智慧城市新的生命力。

  首先,与目前市场上常见的可视化平台相比,“晶石”孪生平台将GIS与游戏引擎做了一个非常深度的融合,实现了从数据、工具、渲染的完整的一个产品链条。王洪深介绍,“晶石”孪生平台突破了原有的WebGL的传统解决方案,采用最先进、最前沿的游戏引擎技术作为技术基座自研而成,通过全要素快速构建能力,可实现对L1级(城市基础地形模型)、L2级(城市白模)、L3级(建筑外观模型)、L4级(城市部件模型)、L5级(城市楼体和室内结构模型)等三维模型的快速构建。

  其次,“晶石”孪生平台具备全时空的精细仿真能力,实现对季节、气象、昼夜、城市变迁、地上与地下设施等时空场景的精细仿真;通过引入时间的维度,构建4D空间,模拟城市的春夏秋冬、风霜雨雪、昼夜变换,让城市不仅局限于三维数据,还能够体现其动态效果。同样还可以基于规划数据来推演城市的现在与未来。同时还可以支持地上、地下的一体化表达,实景和视频[1] 也能够非常容易的装载于“晶石”孪生平台之中。在CIM领域比较关注的BIM数据、IoT数据、视频数据等也能够在平台中进行融合。

  最后,“晶石”孪生平台与城市运行“一网统管”需求深度融合,构建可管理的“城市部件”“城市事件”“城市路灯”“城市道路”等城市运行管理三维应用场景,实现治理要素三维精细化表达,打造“可管理”的数字孪生平台。王洪深表示,“在新城市大脑中,我们‘晶石’孪生平台已经实现了一百多种场景”。

  总结来看,“晶石”孪生平台具备更精细的自动化建模能力、更强大的渲染仿真能力、更快捷的数据共享能力、更全面的业务赋能能力,可以助力全国各地因地制宜快速升级基于“晶石”孪生平台的新城市大脑应用,打造城市运行“一网统管”新标杆。

  融入场景,让城市大脑“好看”“好用”

  城市大脑发展至今,已经从单一的业务场景发展成了对多个场景的感知认知、探索自动决策和跨越协同的阶段,在这个阶段,有效数据的分析碰撞成为了一个非常核心的环节,空间数据无论是从数据分析还是从信息表达来看,都尤为重要。从这个意义上说,孪生平台不是终点,而是新的起点。

  “晶石”孪生平台如何与城市大脑相融合?如何实战?

  发布会现场,数字政通副总裁吴江寿介绍了基于“晶石”孪生平台的新城市大脑场景。依托升级后的“晶石”孪生平台,数字政通将全面升级城市管理中的各类行业应用,深入管理过程的细节和末梢,在1:1还原的数字孪生场景基础上,借助虚实结合、天空地一体化、预测分析等手段,助推城市精细化、智能化管理能力提升。

  例如,在疫情防控中,针对于重点人群的管控,需要去摸排信息。在之前在二维地图上,只能基于楼栋去建立的一些楼盘表,再关联楼盘信息。但是在三维场景下,可以进行立体化的建模,直接生成楼栋里的单元、楼层等内部结构,实现三维场景下的楼-房关联,再通过关联住户的人口基本信息,就可以实现在三维场景下更好的开展精细化管理。

  再以城市照明为例,通过对路灯杆进行建模,可以非常直观地看到灯杆的分布、查看灯杆的运行状态。除此之外,“晶石”孪生平台还有特殊的用途,比如为有灯效的这类部件提供了夜景模型,将灯效与灯杆的运行状态进行关联,路灯出现了运行故障,在平台中就会能直观体现。

  同样城市桥梁也是城市管理中非常关注的重点,胶州湾跨海大桥全长30公里,“晶石”孪生平台将桥梁模型和在桥梁上安装的IoT设备进行了建模,同时将监控到的实时的信息与模型进行叠加,实现了对桥梁运行状态的精细化管理。

  在数字政通看来,城市大脑的建设是不可能一蹴而就的,城市大脑的建设应该是边应用边探索,逐步把越来越多的管理对象,纳入进来的过程,城市大脑也将成为驱动城市智慧化精准治理的利器。“晶石”孪生平台融合数字政通在城市管理方面近20年的业务能力,将孪生平台与城市精细化管理的业务诉求进行深度结合,让平台不仅是“好看”,而且“好用”。帮助政府和管理部门更精准、更高效地治理城市,为探索实现更加智能化、精细化、立体化城市管理提供更好的支撑,助力智慧城市建设。


来源:IT168

作者:卢敏


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