簡(jiǎn)介：數(shù)字孿生發(fā)端于美國(guó)國(guó)家航天航空局（NASA）的阿波羅項(xiàng)目，作為人類首次的太空探索行動(dòng)，有很多未知的技術(shù)難題，如何提前預(yù)知風(fēng)險(xiǎn)并做好準(zhǔn)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(jìn)來(lái)，給優(yōu)锘ThingJS的數(shù)字孿生城市應(yīng)用帶來(lái)了不小的啟發(fā)。
數(shù)字孿生體的應(yīng)用價(jià)值
在該項(xiàng)目中，NASA需要制造兩個(gè)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(lái)反映（或做鏡像）正在執(zhí)行任務(wù)的空間飛行器的狀態(tài)。在飛行準(zhǔn)備期間，被稱為“孿生體”的空間飛行器被廣泛應(yīng)用于訓(xùn)練；在任務(wù)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(jìn)行仿真試驗(yàn)，并盡可能精確地反映和預(yù)測(cè)正在執(zhí)行任務(wù)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(shí)際上是通過(guò)仿真實(shí)時(shí)反映對(duì)象的真實(shí)運(yùn)行情況的樣機(jī)或模型。除了通過(guò)數(shù)字化手段構(gòu)建一個(gè)在數(shù)字世界中一模一樣的實(shí)體，還借此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物理實(shí)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(yīng)用，是與物理城市一一映射、協(xié)同交互、智能互動(dòng)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(duì)城市進(jìn)行三維信息模型（CIM）構(gòu)建。優(yōu)锘ThingJS提供3D可視化開(kāi)發(fā)組件，Citybuilder+ThingJS，低門檻快速搭建城市級(jí)可視化場(chǎng)景并輕松開(kāi)發(fā)3D腳本，更多3D源碼（http://www.thingjs.com/guide/?m=sample）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(chǔ)，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(shè)備，進(jìn)行動(dòng)態(tài)、準(zhǔn)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(yùn)營(yíng)，包括數(shù)據(jù)采集、接入、治理、融合、輕量化、可視化、應(yīng)用，其根本在于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)能夠反映出根源性問(wèn)題。如果想經(jīng)歷一個(gè)完整的可視化項(xiàng)目，優(yōu)锘ThingJS的在線開(kāi)發(fā)工具體驗(yàn)一下，其項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程簡(jiǎn)化為4個(gè)步驟（場(chǎng)景搭建-3D開(kāi)發(fā)-接入數(shù)據(jù)-項(xiàng)目發(fā)布），降低開(kāi)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(shí)傳遞到城市交通指揮系統(tǒng)、污染減排控制措施能夠及時(shí)傳遞到交通限行、廠礦限產(chǎn)、醫(yī)療預(yù)備等現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域。
二、數(shù)字孿生用于預(yù)測(cè)未來(lái)
在美國(guó)國(guó)家航天航空局（NASA）的阿波羅項(xiàng)目中，利用空間飛行器的“孿生體”進(jìn)行仿真試驗(yàn)是一個(gè)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(yù)測(cè)未來(lái)、影響未來(lái)的進(jìn)程。數(shù)字孿生必須通過(guò)實(shí)測(cè)、仿真和數(shù)據(jù)分析來(lái)實(shí)時(shí)感知、診斷、預(yù)測(cè)物理實(shí)體對(duì)象的狀態(tài)，通過(guò)優(yōu)化和指令來(lái)調(diào)控物理實(shí)體對(duì)象的行為，通過(guò)相關(guān)數(shù)字模型間的相互學(xué)習(xí)來(lái)進(jìn)化自身，同時(shí)改進(jìn)利益相關(guān)方在物理實(shí)體對(duì)象生命周期內(nèi)的決策。
數(shù)字孿生城市一樣獲益于此，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的超現(xiàn)實(shí)狀態(tài)表征和建模，根據(jù)物理實(shí)體生成的數(shù)字模型和仿真過(guò)程，預(yù)測(cè)城市未來(lái)狀態(tài)和壽命，并且隨著實(shí)體數(shù)據(jù)的搜集，依據(jù)同步速率進(jìn)行收斂。
其實(shí)，城市發(fā)展至今還存在諸多問(wèn)題，現(xiàn)實(shí)狀態(tài)證實(shí)了傳統(tǒng)的發(fā)展模式越來(lái)越不可取。通過(guò)在“數(shù)字孿生城市”上規(guī)劃設(shè)計(jì)、模擬仿真等，對(duì)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(lái)視角智能干預(yù)城市原有的發(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“智慧”。
