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城市就像夢(mèng)，所有的想象都可以在夢(mèng)中實(shí)現(xiàn)。

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——卡爾維諾

城市是人類活動(dòng)最密集的地區(qū)，是承載人類生產(chǎn)生活空間的復(fù)雜巨大系統(tǒng)。大量數(shù)據(jù)交織在一起，使空間治理成為一個(gè)棘手的問(wèn)題。

如何通過(guò)全局可視操作系統(tǒng)管理鋼筋水泥的實(shí)物空間？靈感可能追溯到60年代NASA阿波羅計(jì)劃，即將飛入宇宙的太空飛機(jī)制造了許多雙胞胎兄弟，用于飛行前訓(xùn)練和地球模擬替代方案，這些物理雙胞胎模型飛行數(shù)據(jù)準(zhǔn)確反映了飛行條件，并幫助宇航員在關(guān)鍵時(shí)刻做出正確的判斷。2010年NASA數(shù)字孿生概念正式提出，在科技界迅速引爆浪潮IoT領(lǐng)域玩家紛紛下海，數(shù)字間升級(jí)的必由之路。

試想在虛擬動(dòng)態(tài)的數(shù)字世界中復(fù)制粘貼整個(gè)城市。事實(shí)上，這種海市蜃樓般的夢(mèng)幻場(chǎng)景早已真正發(fā)生在科技手段下。當(dāng)你乘坐地鐵、辦公樓和購(gòu)物中心購(gòu)物時(shí)，運(yùn)營(yíng)商Vicor代理員工實(shí)際上是在數(shù)字孿生創(chuàng)造的虛擬城市中幫助你管理這些場(chǎng)景的數(shù)據(jù)。

數(shù)字孿生四個(gè)特點(diǎn)簡(jiǎn)要介紹

早期數(shù)字雙胞胎技術(shù)主要廣泛應(yīng)用于工業(yè)界，也奠定了其全生命周期的第一個(gè)特點(diǎn)。熟悉工業(yè)制造領(lǐng)域的朋友應(yīng)該聽(tīng)說(shuō)過(guò)產(chǎn)品生命周期管理（Product Life-Cycle Management, PLM）這個(gè)術(shù)語(yǔ)是指從客戶對(duì)產(chǎn)品的需求到產(chǎn)品市場(chǎng)的生命周期管理，從設(shè)計(jì)、上市、維護(hù)到淘汰整個(gè)迭代過(guò)程的各個(gè)階段都需要收集、處理和使用大量的數(shù)據(jù)。數(shù)字雙胞胎技術(shù)不僅可以作為數(shù)據(jù)庫(kù)完整接收和保護(hù)物理空間實(shí)體產(chǎn)生的信息，還可以實(shí)現(xiàn)基于任務(wù)的訪問(wèn)，監(jiān)控、模擬和優(yōu)化整個(gè)生命周期中的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)真正的可持續(xù)發(fā)展。

收集全周期數(shù)據(jù)的立足點(diǎn)在于數(shù)字雙胞胎技術(shù)的第二個(gè)特點(diǎn)——實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)的復(fù)制能力，這也是與數(shù)字建模區(qū)分的最方便的特點(diǎn)。數(shù)字雙胞胎可以在數(shù)字空間中不斷更新和反饋本體的當(dāng)前實(shí)時(shí)狀態(tài)，創(chuàng)建一個(gè)動(dòng)態(tài)雙胞胎，與實(shí)體一起生長(zhǎng)和變化，沒(méi)有明顯的滯后性，這是它的第三個(gè)特征。

數(shù)字雙胞胎技術(shù)除了基本的空間仿生功能外，還具有基本的數(shù)據(jù)分析功能，通過(guò)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行、傳感器更新、應(yīng)用程序等數(shù)據(jù)，對(duì)未來(lái)空間運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。物理模型輸入運(yùn)行數(shù)據(jù)，雙胞胎輸出未來(lái)信息，雙向運(yùn)行也是數(shù)字雙胞胎技術(shù)發(fā)展的第四個(gè)特點(diǎn)。

2002年，他致力于研究數(shù)字孿生概念Michael Grieves教授曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：信息是物理資源浪費(fèi)的替代品，人們已經(jīng)習(xí)慣使用能源、材料、硬件等物理資源在物理世界生產(chǎn)活動(dòng)，但在新時(shí)代，信息是更有價(jià)值的資源，利用信息和數(shù)據(jù)分析和解釋物理環(huán)境的過(guò)去和未來(lái)狀態(tài)，并且可以反復(fù)使用，不浪費(fèi)，降低試錯(cuò)成本和物理?yè)p失。

數(shù)字孿生落地實(shí)驗(yàn)

以中國(guó)常住人口比例最高的城市空間為例，利用數(shù)字雙胞胎搭建物理城市和數(shù)字城市之間的橋梁，通過(guò)收集大量的城市運(yùn)營(yíng)、規(guī)劃和建設(shè)數(shù)據(jù)，在數(shù)字平臺(tái)上搭建實(shí)時(shí)鏡像，描述和反饋城市的長(zhǎng)壽命周期，實(shí)現(xiàn)全景監(jiān)控更大的城市，微觀感知更小的角落。運(yùn)營(yíng)商只需坐在大屏幕前，就可以洞察原本看不見(jiàn)的空間隱形操作規(guī)律，遠(yuǎn)程定位和控制城市中的各種系統(tǒng)和設(shè)備，并通過(guò)追溯事件軌跡進(jìn)行決策分析。城市治理、經(jīng)營(yíng)、服務(wù)將走出盲人摸象的局面。

探索數(shù)字雙胞胎智慧城市已被納入中國(guó)十四五規(guī)劃和2035年愿景目標(biāo)綱要。數(shù)字雙胞胎正從技術(shù)概念演變?yōu)橹袊?guó)轉(zhuǎn)型和變革的動(dòng)力。將數(shù)字雙胞胎概念應(yīng)用到智慧城市的實(shí)踐中。

以數(shù)字雙胞胎城市為導(dǎo)向的智慧城市建設(shè)受到國(guó)家政策的積極鼓勵(lì)，也因其自身的先進(jìn)性吸引了許多企業(yè)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，面對(duì)大量的數(shù)據(jù)和數(shù)百個(gè)關(guān)聯(lián)方，管理部門(mén)和運(yùn)營(yíng)商需要加強(qiáng)數(shù)據(jù)治理和監(jiān)督，同時(shí)，數(shù)字雙胞胎的建設(shè)應(yīng)人類經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)，以人為本，因地制宜尤為重要，根據(jù)不同的環(huán)境需求定制數(shù)字雙胞胎應(yīng)用和實(shí)施計(jì)劃，創(chuàng)造高價(jià)值的智能場(chǎng)景，打擊客戶的痛點(diǎn)。

人類生活空間發(fā)展的歷史是人類文明的進(jìn)化歷史。我們?cè)跀?shù)億年的進(jìn)化空間中成長(zhǎng)，并用新技術(shù)反饋空間建設(shè)。

Grieves教授曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：字節(jié)（數(shù)據(jù)）應(yīng)該用于最初消耗實(shí)際物理產(chǎn)品的地方。我們期待著數(shù)字雙胞胎技術(shù)在未來(lái)給我們帶來(lái)一個(gè)更加獨(dú)立和智能的空間技術(shù)新時(shí)代！