12月15日，由中國信息通信研究院牽頭舉辦的2020年ICT+深度觀察報(bào)告會(huì)--數(shù)字孿生城市發(fā)展論壇在京舉行。大會(huì)發(fā)布了由中國信息通信研究院牽頭編制的《數(shù)字孿生城市白皮書（2020）》。四方偉業(yè)作為唯一一家能夠提供完整大數(shù)據(jù)產(chǎn)品體系的參編單位，受邀參與本次論壇，與各方共同探討構(gòu)建數(shù)字孿生城市發(fā)展的思考和實(shí)踐。這是信通院發(fā)布數(shù)字孿生城市白皮書以來首次與大數(shù)據(jù)產(chǎn)品公司合作共同深化研究數(shù)字孿生城市核心能力要素。
四方偉業(yè)基于自身多年來在智慧城市大腦及城市運(yùn)行管理指揮中心（IOC）建設(shè)的寶貴經(jīng)驗(yàn)，從數(shù)字孿生城市核心要素“數(shù)據(jù)”全生命周期的角度，深度參與了數(shù)據(jù)融合供給、自學(xué)習(xí)自優(yōu)化和可視化呈現(xiàn)等九大核心能力能力，并提供了豐富的落地項(xiàng)目案例。
01.
數(shù)據(jù)融合供給能力：建立數(shù)據(jù)資源體系
數(shù)據(jù)孿生城市建設(shè)的核心就是在虛擬世界中以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式來感知城市運(yùn)行態(tài)勢(shì)、分析城市管理問題、預(yù)測(cè)城市發(fā)展趨勢(shì)，但實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的前提必須要解決城市多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成融合。通過將城市各種原始的、離散的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以管理對(duì)象為關(guān)聯(lián)標(biāo)識(shí)，疊加在統(tǒng)一三維空間、一維時(shí)間之中，通過對(duì)各種管理對(duì)象的屬性信息、業(yè)務(wù)狀態(tài)信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)融合，構(gòu)建以城市管理對(duì)象（人、組織、城市部件、建筑物、車輛等）為集成單元的數(shù)據(jù)融合模型，形成跨領(lǐng)域、跨部門、跨系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)融合數(shù)據(jù)全息視圖，破解數(shù)據(jù)碎片化問題，形成有價(jià)值的數(shù)據(jù)服務(wù)。
四方偉業(yè)在數(shù)據(jù)融合供給能力方面，為用戶提供從數(shù)據(jù)接入?yún)R集、數(shù)據(jù)融合治理、到數(shù)據(jù)開發(fā)服務(wù)的完整數(shù)據(jù)資產(chǎn)管控平臺(tái)，為數(shù)字孿生城市建設(shè)提供標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、關(guān)聯(lián)融合的數(shù)據(jù)資產(chǎn)支撐。
02.
自學(xué)習(xí)自優(yōu)化能力：輔助城市管理決策
自學(xué)習(xí)自優(yōu)化的智能決策是綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)器學(xué)習(xí)、知識(shí)圖譜等人工智能技術(shù)，針對(duì)某一類型決策問題，構(gòu)建自我學(xué)習(xí)、迭代優(yōu)化的數(shù)據(jù)挖掘模型，為管理者做出科學(xué)合理的分析研判和推演預(yù)測(cè)。數(shù)字孿生的核心是智能決策，而數(shù)據(jù)挖掘是智能決策的關(guān)鍵，它是基于知識(shí)經(jīng)驗(yàn)沉淀的推理分析，從海量數(shù)據(jù)中挖掘出隱含的、先前未知的并有潛在價(jià)值的一種決策支持過程，其前提是需要借助業(yè)務(wù)專家和數(shù)據(jù)算法分析師共同構(gòu)建數(shù)據(jù)挖掘模型。
目前很多數(shù)字孿生城市項(xiàng)目的建設(shè)都提出了智能決策的需求，四方偉業(yè)已在城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、民生服務(wù)、城市管理、應(yīng)急管理、市場(chǎng)監(jiān)管、交通出行、公共安全領(lǐng)域積累落地了大量的數(shù)據(jù)挖掘模型應(yīng)用：
03.
可視化呈現(xiàn)能力：數(shù)字城市“打開方式”
可視化呈現(xiàn)能力是通過圖形引擎，多層次多維度實(shí)時(shí)渲染呈現(xiàn)數(shù)字孿生體的能力。既可以渲染城市全貌場(chǎng)景，又可以展示高精度單體三維模型，實(shí)現(xiàn)城市全貌大場(chǎng)景到城市細(xì)節(jié)，再到城市實(shí)時(shí)視頻的多層渲染，最終實(shí)現(xiàn)城市空間分析、大數(shù)據(jù)分析、仿真結(jié)果等可視化，實(shí)現(xiàn)大屏端、桌面端、網(wǎng)頁端、移動(dòng)端、AR/VR設(shè)備端等多終端一體化展示，滿足不同業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景需求。
四方偉業(yè)在可視化呈現(xiàn)能力方面，為用戶提供成熟專業(yè)的多維可視化產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)二維數(shù)據(jù)圖表、三維虛擬空間、數(shù)字沙盤、仿真模擬等多維度可視化場(chǎng)景的自由編排能力，以所見即所得的方式，實(shí)現(xiàn)分析與可視化展現(xiàn)的一體化。
未來的“數(shù)字中國，智慧社會(huì)”的建設(shè)，必將走向“大數(shù)據(jù)+城市三維空間仿真+AI”的融合模式，而四方偉業(yè)近年來在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域全面發(fā)力，在諸多智慧城市、智慧園區(qū)、工業(yè)數(shù)字孿生等領(lǐng)域，形成了一系列具有示范意義的成功建設(shè)案例。
案例一.
成都高新區(qū)構(gòu)建智慧治理中心
成都高新區(qū)智慧治理中心，是數(shù)字孿生城市建設(shè)的新起點(diǎn)，利用數(shù)字化仿真、虛擬化交互等技術(shù)，通過對(duì)城市各方面的傳感器布設(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。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“新智慧”。
場(chǎng)景1：三維模型構(gòu)筑虛擬數(shù)字城市，助力時(shí)空分析計(jì)算
對(duì)建筑物、構(gòu)筑物通過GIS、BIM等數(shù)字化手段形成血肉，搭載IoT物聯(lián)感知形成神經(jīng)系統(tǒng)，在三維可視化平臺(tái)建立完整詳細(xì)的城市運(yùn)行狀態(tài)。
場(chǎng)景2：可視化感知城市運(yùn)行狀態(tài)，助力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警
成都高新區(qū)智慧治理中心全面感知和監(jiān)測(cè)城市相關(guān)領(lǐng)域運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)研判城市特定區(qū)域出現(xiàn)的異常情況，利用虛擬服務(wù)現(xiàn)實(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市規(guī)律的識(shí)別，輔助態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)和政策制定，為改善和優(yōu)化城市系統(tǒng)提供有效的指引。
l? 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警
l? 環(huán)境保護(hù) 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)
l? 應(yīng)急指揮 及時(shí)救援
l? 重大項(xiàng)目 確保推進(jìn)
成都高新區(qū)智慧治理中心建設(shè)，利用數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)智慧城市的管理，成功喚醒“沉睡”的數(shù)據(jù)，以大數(shù)據(jù)為依據(jù)進(jìn)行相關(guān)城市建設(shè)決策，實(shí)現(xiàn)以虛擬網(wǎng)絡(luò)為現(xiàn)實(shí)服務(wù)的目的，達(dá)到智能化、現(xiàn)代化精準(zhǔn)映射的要求，成為城市治理、民生服務(wù)、社會(huì)發(fā)展賦能的重要力量。在2020年，成都高新區(qū)作為國內(nèi)10個(gè)杰出案例之一入選2020年IDC亞太區(qū)智慧城市大獎(jiǎng)評(píng)選，成為國內(nèi)智慧城市建設(shè)的典型代表。
案例二.
天津數(shù)字孿生智慧港口
數(shù)字孿生天津港，充分利用可視化、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，依托三維建模模型構(gòu)建港口的倉庫、堆位、罐區(qū)、集裝箱、貨架、船舶等的逐級(jí)可視；以出入庫作業(yè)、資產(chǎn)監(jiān)控可視化為重點(diǎn)，集成視頻監(jiān)控、碼頭泊位、堆場(chǎng)管理、倉庫管理、罐區(qū)管理等系統(tǒng)，構(gòu)建港口的三維展示、監(jiān)控、告警、定位、分析一體化的三維可視化平臺(tái)；達(dá)到數(shù)據(jù)全面集成、信息直觀可視、預(yù)警實(shí)時(shí)智能、處置規(guī)范高效等效果，為天津港智能管控中心實(shí)現(xiàn)扁平化、集約化運(yùn)作發(fā)揮強(qiáng)大的作用。
場(chǎng)景1：構(gòu)建數(shù)字孿生虛擬港口
通過BIM、三維GIS、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、智能化等先進(jìn)數(shù)字技術(shù)，搭建港區(qū)三維仿真場(chǎng)景，在數(shù)字孿生空間實(shí)現(xiàn)合并、疊加，實(shí)現(xiàn)港口從規(guī)劃、建設(shè)到管理的全過程、全要素、全方位的數(shù)字化仿真及可視化展示。
場(chǎng)景2：港區(qū)作業(yè)動(dòng)態(tài)模擬仿真
結(jié)合船舶、堆場(chǎng)、交通、氣象以及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和攝像頭等數(shù)據(jù)，通過三維可視化平臺(tái)展示港區(qū)全要素的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，可以幫助調(diào)度指揮人員準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、全面監(jiān)測(cè)和掌握全港生產(chǎn)作業(yè)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的預(yù)測(cè)性維護(hù)、基于模擬仿真的決策推演以及綜合防災(zāi)的快速響應(yīng)和應(yīng)急處理能力。
場(chǎng)景3：港口智能操控
數(shù)字孿生技術(shù)對(duì)于港口的三維實(shí)景仿生可視化展現(xiàn)，實(shí)時(shí)接收港口各子系統(tǒng)傳回的數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行梳理、儲(chǔ)存、分析、呈現(xiàn)，總攬全局，協(xié)調(diào)各方。能實(shí)現(xiàn)對(duì)各環(huán)節(jié)的遠(yuǎn)程操作、遠(yuǎn)程傳話和調(diào)度控制，從而加快推動(dòng)天津港數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升港口運(yùn)營效率。
場(chǎng)景4：虛實(shí)融合數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)
提供全景視角、港口多維度觀測(cè)和全量數(shù)據(jù)分析，對(duì)港口發(fā)展態(tài)勢(shì)提前推演預(yù)判，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策，以仿真驗(yàn)證決策，線上線下虛實(shí)迭代，促使資源和能力的最優(yōu)配置。
天津港運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)，與港口各領(lǐng)域深度融合，基于數(shù)字孿生技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了智慧港口的高精度仿真、全要素監(jiān)控、精細(xì)化管理、智能化交互，基于虛擬控制現(xiàn)實(shí)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)控和遠(yuǎn)程維護(hù)，使調(diào)度指揮人員能夠?qū)降?、錨地、所有泊位的作業(yè)資源進(jìn)行智能化調(diào)度。大幅度提升了全港作業(yè)效率，優(yōu)化了各流程環(huán)節(jié)，港口裝卸運(yùn)載效率提升了30%，對(duì)本地經(jīng)濟(jì)的引擎作用進(jìn)一步得到了凸顯。
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展望未來? 探討數(shù)字孿生城市發(fā)展
在討論數(shù)字孿生城市發(fā)展未來展望的圓桌會(huì)議上，四方偉業(yè)專家指出，數(shù)字孿生城市建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要緊緊圍繞數(shù)字孿生城市建設(shè)愿景，建立一套能夠真實(shí)反映城市運(yùn)行狀況的虛擬城市，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式來感知城市運(yùn)行態(tài)勢(shì)、分析城市管理問題、預(yù)測(cè)城市發(fā)展趨勢(shì)。四方偉業(yè)基于自主研發(fā)的大數(shù)據(jù)產(chǎn)品和數(shù)據(jù)挖掘分析服務(wù)，可以從大數(shù)據(jù)資產(chǎn)管控、大數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘和大數(shù)據(jù)價(jià)值可視化呈現(xiàn)三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為數(shù)字孿生城市建設(shè)提供完整的大數(shù)據(jù)平臺(tái)解決方案。
他表示，目前四方偉業(yè)在智慧城市建設(shè)領(lǐng)域，已在北京、上海、廣東、廣西、山東、江蘇、重慶、江西、四川、湖南、浙江、云南、遼寧和吉林等地落地多個(gè)典型成功案例，為各省市建設(shè)數(shù)字孿生城市提供技術(shù)支撐，協(xié)助城市管理者解決數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、跨部門數(shù)據(jù)共享難、數(shù)據(jù)利用率不高等問題，快速構(gòu)建集實(shí)時(shí)感知、協(xié)同聯(lián)動(dòng)、業(yè)務(wù)交互、態(tài)勢(shì)推演等多種功能于一體的數(shù)字孿生城市應(yīng)用。
未來，四方偉業(yè)將積極發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，持續(xù)支撐智慧園區(qū)、智慧交通、智慧農(nóng)業(yè)、智慧警務(wù)、智慧消防、智慧環(huán)保以及智慧黨建等智慧城市各應(yīng)用場(chǎng)景落地，賦能城市高質(zhì)量發(fā)展，營造未來美好生活。
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