数字孪生智慧城市:智能社会治理的数据底座
作者 | 北京智汇云舟2022-11-04

党的十八大以来,我国城市治理现代化先后进行了智慧城市建设、城市大脑建设两个阶段的探索。在智慧城市阶段,部门、行业大数据开始应用到政府管理与社会治理之中,处在社会有机体的身体特征刻画阶段。在城市大脑阶段,人们不再满足于描摹社会状态, 而是进行主动的“大脑”思考,即将算法应用到社会治理场景。智能社会是人类社会的最新发展形态。在智能社会治理阶段,人们将实现社会有机体“脑体结合”,进一步提升治理效能。这必然需要采用数字孪生理念,建设社会有机体。

智慧城市

北京智汇云舟科技有限公司成立于2012年,专注于创新性的“视频孪生(实时实景数字孪生)”技术研发与应用。目前,智汇云舟依托自研“孪舟”数字孪生专属引擎,推出了“披萨”低代码PaaS视频孪生开发平台、“速融咖啡”视频孪生一体机及视频孪生行业解决方案等多个产品线。

凭借领先的技术基础,智汇云舟持续助力城市数字化转型,以及推动产业协作的数字化升级。公司先后参与了许多重点项目建设,应用领域涉及智慧城市、数字乡村、智慧园区、工业生产、交通、水利、电力、军事、应急、场馆等全行业场景。

“数字孪生”(Digital Twin)也称为“数字映射”(Digital Mapping),最早应用于自然科学(飞行器、工业生产、装备制造等)。数字孪生思想最早由密歇根大学Michael Grieves教授命名为“信息镜像模 型”(Information Mirroring Model)。数字孪生是真实、虚拟的结合体,在城市治理、社会生产方面具有重大价值。

进入21世纪,美国和德国均提出建立“信息-物理”系统(CyberPhysical System,CPS),意在实现真实物理世界和数字虚拟世界的交互融合。数字孪生城市是智能社会治理的核心数据底座,同时也是智能社会治理逐项任务设计、开展、运行、反馈、优化的工作基础。当前,我国数字孪生城市建设进入快车道,应统筹好数字孪生城市与之前相关工作的关系,尤其要秉持以下几项理念原则:

一是迭代演化升级。数字孪生城市数字化转型一个长期、动态过程,数字孪生城市建设,不应推倒之前有关数字城市建设的工作基础,而应做到对既 有智慧城市、城市大脑建设的联通、升级、优 化、赋能,以有效避免公共资源浪费,防止运动式建设、“拍脑门”决策。

二是人类知识承载。数字孪生城市建设应有效继承、赓续人类过往的有效知识。就城市而言,这种知识包括共同知识(全局知识)、地方性知识,也包括历史沉淀知识、过往决策知识、当前情境知识、未来规划知识等。

三是地理信息统摄。对接智慧城市与城市大脑工作基础、承载过往有效知识,核心是做好地理信息系统(GIS)的建设工作。GIS系统是统摄、联通、加载、调用一切治理工作的总机关,任何信息都可以按照地理单元进行归并、统计、 治理、反馈、优化。

四是天地人融合。数字孪生基于空间维度(地理信息 工作)、时间维度(过去、现在、未来)两方面 扎实的工作,我们可以实现社会系统的外向延展,刻画第三维度即图层维度(天地人)。其中,“人”指人类社会,“天”指气象、宇宙等 信息要素,“地”指水文生态、地质情况、地下 空间等要素。

五是预留多源异构接口。具体包括传感器接口(路灯、井盖等)、应用程序编程接口(GIS 软件)、APP接口(支付宝、美团、微信等)、 仿真软件接口、部门数据接口(政务云数据)、 社会数据接口(社会组织)、独立数据接口(科学研究机构)与元宇宙接口。这些接口构成了城市(社会)有机体的末梢神经网络。

六是治理功能模块设计。数字孪生城市的主要工作是对真实物理世界实现全息数据映射。从 国家治理、社会治理角度看,还需要在此基础上设计核心功能模块,涉及人口管理、发展规划、 产业布局、社会安全、网络舆情、市民服务等,避免数字孪生城市建设成为“花架子”。

七是预留元宇宙发展空间。数字孪生城市是 所在城市的共同数据资产、共有数字资产。基于完善的历史知识、天地人系统、多源数据接口、人类行为数据,人类个体在元宇宙生活的相关条件已经具备。可依据当地经济社会情况,适时开展元宇宙建设,引导人民群众有序进入元宇宙空 间生产、生活、休闲、娱乐、康养。

智慧城市全景框架涵盖智慧城市设计、建设、运营、管理、保障各个方面。具体报告顶层设计、体质机制、智能基础设施、智能运行中枢、智慧生活、智慧生产、智慧治理、智慧生态、技术创新与 标准体系、安全保障体系等。

1,智慧城管

数字孪生智慧城管以数字孪生新一代信息技术为支撑,在知识创新2.0环境影响之下,创新城市管理新模式,有效提升城市管理水平。通过数字孪生技术支撑实现去啊年透彻感知、宽带泛在互联、智能融合应用,推动以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的以人为本的可持续创新,是智慧城市的重要组成部分。

2,智慧交通

数字孪生智慧交通行业产业链覆盖范围广,其覆盖的细分领域包括:传统安防企业、互联网厂商、云计算服务商和算法提供商等各类公司。在行业上游。企业主要提供数据、算法和电子器件制造;中游企业主要提供智慧交通硬件制造、软件开发与解决方案提供;下游企业主要提供规划咨询与运营服务智慧园区。

3,智慧园区

数字孪生智慧园区是利用新一代信息通信技术,感知、监测分析、控制、整合园区各个关键环节的资源,在此基础上实现人、物、园区功能系统无缝衔接与协向联动的智能自感知、自适应、自优化,从而对民生、环保、公共安全、园区功能、商务活动等多种园区需求做出智能化响应的综合系统。

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